楊鳳云等

摘 要：碳化室結(jié)石墨會使碳化室的橫向截面減小，從而加大推焦阻力，使成熟焦餅無法從碳化室推出，從而造成難推焦事故。本文著重對焦爐碳化室結(jié)石墨現(xiàn)象及所造成的危害進行分析，提出有效預(yù)防及治理措施。

關(guān)鍵詞：焦爐；碳化室；石墨；

中圖分類號：TQ175.7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-01-00-01

多數(shù)焦爐在中后期，每個碳化室的墻壁尤其碳化室頂部及爐框兩側(cè)及上升管內(nèi)壁都會有輕重不同的石墨產(chǎn)生。比較常見的由于石墨的堆積直接會使碳化室的橫向截面減小，從而加大推焦阻力，使成熟焦餅無法從碳化室推出，從而造成難推焦事故。因此，焦爐石墨的產(chǎn)生及治理是焦爐中后期生產(chǎn)過程中常見的難題之一，根據(jù)個人工作經(jīng)驗，對其產(chǎn)生的原因、預(yù)防及產(chǎn)生后的治理措施進行簡單總結(jié)分析。

一、焦爐石墨產(chǎn)生的原因

煤是由多種化學(xué)元素組成的混合物，在碳化室煉焦時，高溫干餾的溫度是隨結(jié)焦的不同時期而變化的，所以煤的成焦化學(xué)反應(yīng)是相當復(fù)雜的，目前普遍認為碳化室結(jié)石墨為荒煤氣熱解生成的游離石墨逐步堆積而形成。實踐證明，原邢臺旭陽二系4.3米焦爐拆遷前，焦炭生產(chǎn)有效益，故公司決定強化生產(chǎn)，將結(jié)焦時間縮短短于設(shè)計周轉(zhuǎn)時間，確保焦炭成熟，焦爐爐溫控制在1350℃以上，根據(jù)有關(guān)資料論述，當α=1.1，空氣預(yù)熱到1100℃時，焦爐煤氣理論燃燒溫度為2350℃，一般認為實際燃燒溫度要低于此值，實際燃燒溫度介于理論燃燒溫度和測定的火道砌體溫度之間。如測定的火道溫度為1300～1400℃（按平均1350℃計），則焦爐煤氣的實際燃燒溫度=（2350+1350）÷2≈1850℃。無定形碳（煤、焦炭）在2000℃以上會生成石墨，焦爐煤氣后期由于碳化室頂部結(jié)石墨過多，嚴重影響除塵效果；因此產(chǎn)生石墨的最直接原因為碳化室溫度過高。

二、碳化室結(jié)石墨現(xiàn)象的預(yù)防

通過分析，石墨沉積與焦爐溫度有關(guān)，因此，預(yù)防碳化室結(jié)石墨的現(xiàn)象就是要嚴格杜絕焦爐的各種溫度過高，最重要的是爐頂空間溫度，因為爐頂空間是荒煤氣進入集氣管的必由之路，爐頂空間溫度過高會直接導(dǎo)致產(chǎn)生石墨速度增加。因此，爐頂空間溫度應(yīng)該控制到適宜溫度，我們規(guī)定碳化室頂部空間溫度在結(jié)焦2/3時的溫度不超過850℃，其次碳化室的各部位串漏也是造成局部由于荒煤氣燃燒而使產(chǎn)生石墨速度增加的重要原因。因此，在日常生產(chǎn)中及時抹補碳化室串漏和封堵爐門、爐蓋冒煙是非常重要的。另外由于在生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)各種事故而影響正常出焦，所以，在處理各類事故的過程中及時降低成熟焦炭的爐溫也是必要的，再有對于煤餅塌煤的爐號及時采取相應(yīng)的降溫措施，防止爐頂空間溫度過高進一步使石墨增多。還有就是嚴格控制集氣管壓力在規(guī)定范圍內(nèi)，如果集氣管壓力控制不當，煤氣在碳化室頂部停留時間過長，不能及時導(dǎo)出，就會發(fā)生煤氣二次裂解，形成石墨。還有標準溫度是否合理，橫排溫度是否均勻都會影響爐頂空間溫度的大小，從而加劇碳化室石墨的生成。以上都是對石墨產(chǎn)生的主要預(yù)防措施，但是這些工作只能降低石墨產(chǎn)生的速度，要避免焦爐的中后期結(jié)石墨還需進一步深入研究。首先，我們一定要重視焦爐的生產(chǎn)管理，提前預(yù)防。

三、碳化室石墨的治理

通常采用燃燒和機械的方法清除碳化室的石墨，所謂燃燒就是燒空爐即在事先對碳化室結(jié)石墨情況進行觀察和記錄的前提下，對結(jié)石墨嚴重的爐號在推完焦后暫停裝煤，對上機焦側(cè)爐門，蓋上爐蓋，使碳化室在空的情況下加熱（10—15分鐘），由于碳化室溫度迅速提高，使石墨部分燃燒和爐墻分離，但由于空爐燃燒的高溫對爐墻的危害極大，所以盡量避免此種方法。另外就是采用機械的方法即用人工自制工具強行將石墨從爐墻上清除，但由于現(xiàn)場工作環(huán)境太惡劣以及對爐墻也有一定危害。所以建議采取的是兩種方法結(jié)合使用，這樣能夠相對降低勞動強度和對爐體的損壞。另外就是在推焦桿頭上部安裝刮刀，在推焦過程中將碳化室頂部石墨刮除。對于上升管內(nèi)石墨一是按推焦計劃提前打開上升管蓋，一般不超過30分鐘，同時關(guān)閉橋管水封翻板，打開遠離上升管的爐蓋，使碳化室吸入空氣燒除石墨，再有就是向直管內(nèi)通入壓縮空氣進行吹掃。

四、結(jié)束語

總之，通過對石墨石墨產(chǎn)生原因的分析及治理措施，認識到石墨的堆積對焦爐生產(chǎn)的影響是巨大的，石墨的治理也是隨之必行的。因此，在焦爐日常生產(chǎn)過程中應(yīng)以預(yù)防石墨生成為主，嚴格遵守焦爐的溫度、壓力制度，對爐齡較長的焦爐也應(yīng)適當延長結(jié)焦時間。

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