干熄焦循环气体对焦炭烧损影响分析

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1、第32卷第1期山东冶金Vol.32No.12010年2月ShandongMetallurgyFebruary2010?????????????????试验研究???????????干熄焦循环气体对焦炭烧损的影响分析罗时政，康春清，祝仰勇，乔继军，徐瑞阳（济南钢铁股份有限公司焦化厂，山东济南250101）摘要：从空气导入量、循环气体中CO浓度的控制范围、CO2高温下与焦炭的反应能力等方面分析了循环气体各成分对焦炭烧损率的影响，循环气体中O2、CO、CO2的浓度均对焦炭烧损有显著的影响，尤其是CO2在温度高于730℃时对焦炭的烧损率有直接的促进作用，发生碳溶反应。并通过焦炭烧损率小型试验进行了确

2、认，提出了在生产过程中可通过采用减小空气导入量、适当提高循环气体中CO浓度、降低CO2浓度以及洗涤脱碳等预防控制措施，降低焦炭烧损率和提高焦炭产量。关键词：干熄焦；循环气体；焦炭烧损；空气导入量中图分类号：TQ522.16文献标识码：A文章编号：1004-4620（2010）01-0041-03时，CO2就会与炽热的C反应生成CO，造成焦炭质量1问题的提出的减少。因此，需要重新认识循环气体对焦炭烧损目前建设投产的干熄焦装置，一般都采取向循的影响。环气体中连续导入空气的措施，降低循环气体可燃2循环气体运行工艺流程成分和补充循环气体量损失。由于在装炉过程中，空气随焦炭进入干熄炉，与焦炭发生不完全

3、反应，由循环风机把经过给水预热器后115～130℃生成一氧化碳，随着时间的积累，循环气体中CO浓的惰性气体送到干熄炉底部，通过鼓风装置，循环度随之升高。当部分循环气体随着焦炭的外排逸气体均匀上升，穿过红焦层，逆向流动进行热交换，散到皮带通廊时，会导致皮带通廊中CO偏高，易产惰性气体升温到900～960℃成为高温烟气，烟气经生煤气中毒和爆炸事故。所以，必须对循环气体中过炉内环形通道进入一次除尘，分离粗颗粒焦粉后CO浓度进行控制，目前主要措施就是进行空气导入进入余热锅炉进行热交换，温度降至160～180℃的和充氮两种方法，将CO烧掉或稀释，降低其含量。循环气体再进入二次除尘，进一步分离细颗粒焦粉

4、目前国内干熄焦工艺设计中的焦炭烧损率为后，由循环风机送入给水预热器冷却至约115～＜0.9%。对于焦炭烧损的现象，普遍有这样一种认130℃，再进入循环风机，进行下一次循环。余热锅识：通入空气的位置选择在干熄炉内环形通道，燃炉产生的高温高压蒸汽供汽轮发电机组发电。烧主要发生在一次除尘入口、锅炉入口等设备内，干熄焦工艺流程如图1所示。同时烧掉的绝大多数是焦粉和可燃气体，因此对焦炭的烧损影响不大；而且将焦粉烧掉，还能增加蒸1汽产量、多发电，因此效益更大。2上述认识的基础是认为CO易产生煤气中毒和43爆炸事故，通入空气将CO烧掉变成CO2，而CO2是惰6性气体，不会发生爆炸，也不会对焦炭烧损造成影响

5、。然而这种认识忽略了一个问题：即CO752与焦炭在高温下也会发生反应。表1列出了不同温度下1—干熄炉；2—1DC；3—锅炉；4—2DC；CO5—循环风机；6—给水预热器；7—旋转密封阀。2反应的吉布斯自由能。图1干熄焦系统工艺流程简图表1不同温度下CO2反应的吉布斯自由能温度/℃5306006307307508303循环气体对焦炭烧损的影响分析ΔG/（kJ·mol-1）29.15416.59211.224-6.600-10.152-24.316从表1可以看出，CO2反应的吉布斯自由能在在干熄焦的生产运行过程中，由于循环气体中730℃时为-6.600kJ/mol。当温度达到730℃以上不断导入

6、空气，从而导致了焦炭烧损，甚至影响焦炭的单炉产量。循环气体经换热除尘后，从干熄炉收稿日期：2009-09-28底部进入，与自上而下的炽热焦炭进行逆流换热，作者简介：罗时政，男，1962年生，2007年毕业于中南财经大学气体中CO2与焦炭发生碳溶反应，生成CO，带有大EMBA研究生班。现为济钢焦化厂厂长，高级经济师，从事焦化工艺技术及管理工作。量CO的循环气体进入环形风道，然后与空气导入412010年2月山东冶金第32卷孔进入的空气混合，CO与空气中的O2反应生成钢管将循环气体通入马弗炉内。焦炭在马弗炉内CO2，从而降低了循环气体中的CO浓度，使其保持的堆置为中间高、两边低。在一个安全范围，然

7、后进行下一循环。4.1试样制备3.1空气导入量对焦炭烧损率的影响按GB/T4000－1996《焦炭反应性及反应后强度在干熄焦操作过程中，不断导入空气，而导入试验方法》规定的取样方法，按比例取粒度＞25mm空气中的O2与循环气体中CO接触时，发生化学反的焦炭20kg，弃去泡焦和炉头焦。用颚式破碎机破应生成CO（22CO+O2=2CO2），而气体中的CO2又与炽碎、混匀、缩分出10kg，再用φ25mm、φ21mm