劉文斌， 曹 文， 高慶華， 靳方方， 朱志娟 ，胡志強(qiáng)

(安陽鋼鐵股份公司焦化廠，河南 安陽 455004)

降低噸焦耗高爐煤氣應(yīng)用實(shí)踐

劉文斌， 曹 文， 高慶華， 靳方方， 朱志娟 ，胡志強(qiáng)

(安陽鋼鐵股份公司焦化廠，河南 安陽 455004)

焦?fàn)t煉焦過程中因煤氣在燃燒室中燃燒獲得熱量，如何使煤氣充分燃燒，獲得最佳效能，提高焦?fàn)t熱工效率，節(jié)約能源，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，其技術(shù)改善焦?fàn)t加熱具有借鑒意義。

焦?fàn)t；加熱；高爐煤氣

1 改前現(xiàn)狀

三煉焦車間現(xiàn)有5#、6#兩座4.3m焦?fàn)t，其加熱為高爐煤氣。2015年全年噸焦耗高爐煤氣量為1177m3/噸焦。這個耗能量是比較高的，同時期全國的平均噸焦耗高爐煤氣量只有1100m3/噸焦?，F(xiàn)如今，安鋼正處于生死存亡的困難時期，為了打贏公司脫危減困，盈虧平衡的攻堅(jiān)戰(zhàn)，落實(shí)公司降本增效的號召，車間積極籌備成立攻關(guān)課題，對噸焦耗煤氣消耗進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)造成高爐煤氣消耗偏高的原因有很多。對這些原因追根溯源進(jìn)行攻關(guān)，可以直接減少高爐煤氣的消耗量。

2 采取措施

2.1 做好爐體維護(hù)，減少泄漏量

焦?fàn)t是一個大的完整的系統(tǒng)，它的氣體循環(huán)理論上要求是嚴(yán)密的。但是在我們的正常生產(chǎn)中，由于設(shè)備的不足，管理的不夠完善總會有泄漏。若爐體蓄熱室的密封不嚴(yán)，就會造成漏入的冷空氣量增大，從而增加爐體的耗熱量。若炭化室墻漏氣，就會造成荒煤氣進(jìn)入燃燒室，造成燃燒室內(nèi)原本的燃燒平衡被破壞，造成耗能量的增高。另外，廢氣盤、小煙道和地下室煤氣管道的密封的嚴(yán)密性也都影響著焦?fàn)t的氣體循環(huán)系統(tǒng)，從而影響著焦?fàn)t的煤氣耗熱量。

為了減少焦?fàn)t的泄漏，增強(qiáng)焦?fàn)t的密封性，三煉焦車間自2016年元月份以來，就將強(qiáng)了爐體的檢查，熱修對焦?fàn)t實(shí)行一天兩查，調(diào)火和交換機(jī)也密切注意燃燒室的溫度和串漏情況，廢氣盤和小煙道的密封情況，以及對地下室的煤氣主管、支管及一米管都進(jìn)行詳細(xì)的排查。先后對蓄熱室泄漏點(diǎn)和爐墻串漏、爐頭串漏、上升管根部冒煙等進(jìn)行噴補(bǔ)、勾縫、抹泥密封。對因?yàn)殚L時間腐蝕損壞的地下室煤氣一米管進(jìn)行更換，對廢氣盤和小煙道的泄漏和破損進(jìn)行系統(tǒng)的維修和更換。

經(jīng)過一系列爐體密封維護(hù)設(shè)措施的落實(shí)，三煉焦兩座焦?fàn)t的密封性得到明顯的提高，泄漏量和泄漏點(diǎn)基本得到控制。整個焦?fàn)t的故障率也顯著減少，焦?fàn)t穩(wěn)定生產(chǎn)能力提高。

2.2 加強(qiáng)對空氣系數(shù)α值的檢測

空氣系數(shù)α值在提高熱工效率方面十分重要。α值如果過大，不僅會造成進(jìn)入焦?fàn)t加熱系統(tǒng)內(nèi)的冷空氣量的增多，而且會導(dǎo)致廢氣量的增多，廢氣量的增多會帶走更多的熱量，從而造成焦?fàn)t耗能量的增多。但是α值如果過小，就會造成進(jìn)入焦?fàn)t內(nèi)的煤氣不能完全燃燒，廢氣中一氧化碳和石墨的含量增加，燃燒剩余的煤氣就會隨著廢氣直接經(jīng)煙道排出，不僅會直接的增大焦?fàn)t耗能量 而且存在安全隱患。通常α值每增加0.1，對使用高爐煤氣加熱，耗熱量將增加33.6～37.8KJ/KG?？諝庀禂?shù)不僅僅影響焦?fàn)t的耗熱量而且對于焦?fàn)t的高向加熱和產(chǎn)品質(zhì)量均有直接的關(guān)系，所以對α值的檢測就顯得尤為重要。

車間要求調(diào)火工和交換機(jī)工加強(qiáng)對橫排和直行的溫度測量，加強(qiáng)對α值的檢測，每次調(diào)節(jié)煤氣和吸力，都對α值進(jìn)行測量，盡量將α值穩(wěn)定在標(biāo)準(zhǔn)要求的1.15～1.20之間。即保證了燃燒的完全，又最大程度上減少了空氣的進(jìn)入量。也就最大程度的降低焦?fàn)t的耗熱量。

2.3 保證合適的加熱制度

根據(jù)焦?fàn)t的熱平衡可以知道，最終從炭化室推出的焦炭所含的紅焦熱量是焦?fàn)t熱量中最大的部分，約占40%左右。若以焦餅最終溫度為1050℃來計算，焦餅溫度每遞減50℃，焦炭帶走的熱量遞減5%左右。例如焦餅中心溫度從1050℃降低到1000℃，若原耗熱量為2310kJ/kg，則焦炭帶走的熱量可降2310×0.4×0.05=46.2kJ左右。因此，在保證焦炭質(zhì)量和順利推焦的前提下，盡量是焦餅中心的最終溫度維持在最低。

要降低焦餅中心溫度就必須得通過降低標(biāo)準(zhǔn)溫度來實(shí)現(xiàn)。三煉焦車間5、6號爐原先的標(biāo)準(zhǔn)溫度為機(jī)方1240℃，焦方1290℃，經(jīng)過研究決定從元月份，機(jī)側(cè)標(biāo)準(zhǔn)溫度降低至1230℃，焦側(cè)較低至1280℃。同時，通過調(diào)節(jié)吸力、煤氣量、壓力和空氣系數(shù)等使?fàn)t溫保持穩(wěn)定均勻，保證焦炭的成熟質(zhì)量，保證順利推焦。經(jīng)過調(diào)節(jié)和測量，標(biāo)準(zhǔn)溫度降低了10℃，而焦餅中心的溫度從原來的1060℃降低至1025℃，降低了35℃。估算每千克焦炭其減少的耗熱量為 32.34kJ/千克。并且由于標(biāo)準(zhǔn)溫度的降低，焦餅中心溫度的降低，其爐頂空間的溫度也隨之降低，這樣荒煤氣帶走的熱量也會降低，也會降低噸焦的消耗能量。

在做好以上幾點(diǎn)的同時，我們還采取了一下措施：

(1)加強(qiáng)三班的管理操作，嚴(yán)格規(guī)定爐門的敞開時間必須限制在10min以內(nèi)，每爐裝煤必須足質(zhì)足量。加強(qiáng)對爐門區(qū)的密封，減少泄漏。

(2)加強(qiáng)鐵件管理，加強(qiáng)測量爐柱曲度和保護(hù)板間隙，根據(jù)彈簧的測量數(shù)據(jù)及時的進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證保護(hù)板和爐墻，爐門框和保護(hù)板之間的嚴(yán)密性，減少泄漏。

(3)加強(qiáng)職工生產(chǎn)技能培訓(xùn)，提高職工的整體素質(zhì)，制定出詳細(xì)的培訓(xùn)計劃，完善職工的操作技能。對生產(chǎn)已知因素的預(yù)知、預(yù)控，提高臨危處置判斷能力，保證焦?fàn)t的正常、順利、穩(wěn)定的運(yùn)行。

3 改進(jìn)后運(yùn)行效果及效益

經(jīng)過近半年的生產(chǎn)和調(diào)節(jié)，三煉焦車間對降低噸焦耗高爐煤氣量的研究取得了明顯的改善,見表1，圖1。

表1 2016年焦炭產(chǎn)量和高爐煤氣用量

圖1 2015年和2016年上半年噸焦耗煤氣量

由圖1可以看出2016年上半年的噸焦耗煤氣量只有1065m3，比2015年的平均噸焦耗煤氣量1177 m3降低了112m3,按照2016年焦炭總產(chǎn)量為397289噸來計算，可以節(jié)約高爐煤氣量為：44496368m3，帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)論

高爐煤氣在焦?fàn)t加熱過程中因煤氣在燃燒室中燃燒獲得熱量，只有保證煤氣充分燃燒，熱量傳遞獲傳遞過程中盡可能減少損失才能使得熱量傳遞獲得最佳效能，是提高焦?fàn)t熱工效率一個有效途徑，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，節(jié)約能源，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

(本文文獻(xiàn)格式：劉文斌， 曹 文， 高慶華， 等.降低噸焦耗高爐煤氣應(yīng)用實(shí)踐[J].山東化工，2017，46(06)：102-103.)

Reduce Coke Consumption of Blast Furnace Gas Application Practice

LiuWenbin,CaoWen,GaoQinghua,JinFangfang,ZhuZhijuan,HuZhiqiang

(Anyang Iron and Steel Corporation Coking Plant,Anyang 455004,China )

Coking process in coke oven heat for gas combustion in the combustion chamber, how to make gas fully burning, get the best efficiency and improve the efficiency of thermal technics, save energy and promote the sustainable development, the significance of reference to the technical improvement of coke oven heating.

coke oven; heating; blast furnace gas

2017-02-04

TQ520.5

B

1008-021X(2017)06-0102-02