7.63m焦炉炉顶空问结石墨的原因分析及处理

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1、7.63m焦炉炉顶空问结石墨的原因分析及处理吴宏杰(马鞍山钢铁股份有限公司)摘要马钢新区1#、2#焦炉是从德国伍德公司引进的7．63m大型现代化焦炉，自投产以来，炉顶空间结石墨非常严重，必须尽快采取有效措施，消除石墨对生产的影响，促进焦炉尽早达产达标。关键词石墨原因分析处理措施0前言马钢新区1#、2#焦炉是从德国伍德公司引进的7．63m大型现代化焦炉，分别于2007年1月13日和4月24日投产，投产后炉顶空间、装煤口结石墨非常迅速，若不采取有效措施，一个月左右就会对生产产生严重影响；装煤困难，装煤时装煤口、螺旋易堵塞，频繁跑烟冒火；装煤量大大减少，不能达标；平

2、煤时平煤杆被卡住等。针对这种现状，进行了详细的原因分析，对症下药，及时采取有力措施，保证了生产的顺行。1结石墨严重的原因分析1．1温度方面的原因结石墨的根本原因是焦炉炉顶空间温度过高，1#、2#炉自投产以来，炉顶空间温度一直居高不下，始终保持在900℃以上，有时甚至接近1000℃。高炉煤气加热比焦炉煤气加热炉顶空间温度更偏高约40℃。结石墨实质是煤气裂解造成，当炉顶空间温度超过9oo℃，爆气裂解显著增加，游离碳增多，含酚减少，当炉顶空间温度接近1000℃时，石墨生成迅速、坚硬。因此，解决结石墨问题的关键是将焦炉炉顶空间温度降低到850℃以下。炉顶空间温度过高的

3、主要原因是：装煤量不达标，这是重要因素之一，而装煤量与炉顶空间结石墨相互影响，若不彻底解决，将造成恶性循环。装煤量不达标，炉顶平均空间过大，按照设计的理想煤线为400~450mm，而目前的煤线在550～650mm之间波动，同时装煤车四个煤斗的煤量设定还不尽合理，平煤后炉顶空间高低不平，造成炉顶空间温度过高。同时在投产初期设定的标准温度偏高。另外吸力和压力系统还没有调节到最佳状态。1．2焦炉设计方面的原因1．2焦炉设计方面的原因1．2．1调节砖难以调节这种从德国引进的7．63m焦炉的炉型设计，高向加热方面考虑得很充分，主要措施有：1)空气分三段供给。可通过蓄热室

4、小烟道部位高向空气调节板和燃烧室高向加热出口调节砖W523、W524(位于第18、19层和34、35层的高相加热空气入口)调节，砌筑时将调节砖置于空气入口的两端部。2)废气循环。可通过位于燃烧室底部的循环废气调节砖W16，调节双联火道之问废气循环量，砌筑时该调节砖置于距循环口最远处。3)炉顶空间温度微调砖W522。在燃烧室的第53层，每个火道上部有一块形状与看火孔相似的调节砖，此砖放在看火孔边，拨动该砖可以调节进入炉顶空问的循环废气，以微量调节炉顶空问温度。按设计理念，拨动调节砖是生产过程中调节高向加热的重要手段，但实际上W16、W523和W524砖均调节非常

5、困难，特别是W16基本无法调节；而W522砖只能微调，它的作用应是用来降低炉顶表面温度的，不能真正降低炉顶空间温度。1．2．2焦炉加热水平高度设计偏小新区7．63m焦炉加热水平高度为1200mm(燃烧室与炭化室顶高度差)，实践证明此加热水平高度偏小，该焦炉采用了3段加热，上部的煤气燃烧保证了足够的热量，若加热水平高度小会造成上部有大量的余热，造成炉顶空问温度过高而难以调节。加热水平高度偏小是该炉型设计上的较大缺陷，伍德公司已充分认识到这一点，在对国内其他厂家7．63m焦炉设计中，准备增大加热水平高度。1．2．3单侧集气管，荒煤气输出不畅7．63m焦炉炭化室容积

6、大，装煤量64．0t左右，装煤后荒煤气发生量大，单侧集气管不利于荒煤气的顺利导向，荒煤气在炉顶空问的停留时问长，加大了煤气的裂解。而国内很多6．0m焦炉，均采用了双集气管。1．2．4未考虑自动打盖对炉顶空问结石墨的影响现对环保要求越来越高，为了与装煤除尘配合，现国内很多焦炉均采用了自动打盖系统，自动打盖系统的应用减少了进空气对炉顶空问的串烧，也是容易造成结石墨的原因之一。而以前的人工打盖焦炉，一般提前20min打开炉盖和上升管盖，空气进入炉顶空间容易将石墨烧掉，有利于石墨的清除。1．3操作方面的原因装、平煤操作不规范，煤量设定不合理，也会助长炉顶空间结石墨，主

7、要表现为：平煤未平通，造成堵眼，或者装煤车4个煤斗的煤量设定不合理，都造成平煤后炉顶空间高低不平，荒煤气导出困难，炉顶空间煤气压力大，煤气在炉顶停留时问长，增加煤气裂解，结石墨增多。2解决结石墨问题的方法和措施2．1降低炉顶空间温度解决结石墨的根本措施是要降低炉顶空间温度，按照国家炼焦行业标准，炉顶空间温度应保持在800±30℃，最高不超过850℃。1#和2#焦炉自投产以来，炉顶空间温度一直在950℃左右，为了降低炉顶空间温度，主要采取了以下措施。2．1．1适当降低标准温度当初外方提供的标准温度明显偏高，根据实际生产和通过观察焦饼，进行了适当的调整，现实际采用

8、的标准温度比外方提供的标准温度低15℃