鞍钢干熄焦焦炭烧损率标定和控制.ppt

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1、鞍钢干熄焦焦炭烧损率标定与控制鞍钢股份炼焦总厂侯士彬1标定并降低焦炭烧损率的紧迫性关于干熄焦焦炭烧损率各种文献资料只有一个大致的比例约为1%，自从1#干熄焦投产后我厂干熄焦产量完成困难，以我厂现有的配煤结构，焦炭烧损率到底为多少？全国各大钢厂设计能力为140t/h的干熄焦装置空气导入量都大于10000m3/h以上，为什么我厂1#、2#干熄焦空气导入量只有4000-5000m3/h？定出我厂实际焦炭烧损率，也就可以找出我厂6m焦炉干熄焦单炉产量完成困难的原因，进而使干熄焦作业区焦炭产量完成情况回归理性；降低焦炭烧损率重点是控制空气导入量，因此将气体循环系统中CO、H2含量控制在一

2、个合理的范围内可以减少焦炭的烧损，从而达到增加焦炭产量的目的。2焦炭烧损率标定的实施过程2.1由我厂3#、4#干熄焦空气导入量显示值，推算我厂3#、4#干熄焦焦炭烧损率。干熄焦气体循环系统中CO、CO2的产生源于以下反应：C+O2=C02（反应一）；2C+O2=2CO，2CO+O2=2CO2（反应二）；CO2+C=CO（反应三）根据盖斯定律：一个反应分作几步进行和一步到底的热效应是一样的，因此反应一和反应二的效果是一样的，因此根据C元素守恒可以得出以下方程式：C+O2CO+CO2通过标定干熄焦正常生产操作中循环气体可燃成分含量CO：CO2体积比（摩尔数）约为2：5（在线气体分析

3、仪显示数据）配平上述化学方程式可得：7C+6O2=2CO+5CO2（反应四）2.1.13#干熄焦焦炭烧损率标定3#干熄焦空气导入量平均15207m3/h（2010年平均），含氧量为15207×21%=3193m3/h设循环气体中各组分不变，O2与C反应生成CO、CO2体积比为2：5,设完成（反应四）所需要C为Xmol则由7C+6O2=2CO+5CO2可得76X3193/0.0224可得X（C）=166302mol/h，M(C)=166302mol/h×12g/mol×10-6t/g=1.996t/h焦炉周转时间按照19小时，单炉产量21.5吨计算，平均排焦量124.4t/h,烧

4、损率为1.996t/h/124.4t/h=1.60%。2.1.24#干熄焦焦炭烧损率标定4#干熄焦空气导入量平均12844m3/h（2010年平均），含氧量为12844×21%=2703m3/h。设循环气体中各组分不变，O2与C反应生成CO、CO2体积比为2：5,设完成反应（四）所需要C为Xmol则由7C+6O2=2CO+5CO2可得76X2703/0.0224可得X（C）=140781mol/h，M(C)=29241mol/h×12g/mol×10-6t/g=1.689t/h焦炉周转时间按照19小时，单炉产量21.5吨计算，平均排焦量113t/h,烧损率为1.604t/h/1

5、24t/h=1.50%2.2采用调整CO、H2控制限（含量上限）的方法降低焦炭烧损率方法的可行性论证干熄焦生产进行，干熄炉内循环气体中可燃成分会逐渐升高，其中可燃成分来源一是在干熄炉装焦过程中，空气随着焦炭进入干熄炉，与焦炭发生不完全反应，部分生成CO；二是装入的红焦中残留一些挥发份。随着时间的累计，循环气体中可燃成分CO和H2含量逐渐增多、浓度随之升高，当H2、CO的爆炸极限分别为4%-74.2%、12.5%-74%，遇明火有爆炸危险。爆炸性混合气体的“爆炸危险度”，是用爆炸性混合气体的浓度爆炸极限的上限与下限之差再除以下限的值来表示的，爆炸的危险度越大，表示该种气体越容易发

6、生支链爆炸，即危险性越高。爆炸压力峰值是可燃性气体爆炸过程中爆炸强度的反映，峰值越大，说明爆炸强度越大。在干熄炉混合性气体的爆炸中，起关键作用的是H2（4%-74.2%，那么爆炸烈度为70.2%/4%=17.55），CO(12.5%-74%，那么其爆炸烈度为61.5%/12.5=4.92），由此可见H2爆炸烈度远远大于CO，起决定作用的是H2。2.2采用调整CO、H2控制限（含量上限）的方法降低焦炭烧损率方法的可行性论证正常生产操作中当CO含量控制在4%左右时，H2含量一般在0.4-0.7%之间，当CO含量控制在6%-7%时，H2含量控制在1.3-1.5%，远远小于H2爆炸极限

7、，因此适当提高CO含量干熄焦系统运行是安全的。2.34#干熄焦降低空气导入量降低焦炭烧损率后效果标定由反应7C+6O2=2CO+5CO2（反应四），我们可以看出如果适当降低CO2含量，提高CO含量可以降低C的消耗（生成CO2需氧量是生产CO需氧量的2倍），因此可达到降低焦炭烧损率的目的。于是我们将4#干熄焦CO控制线调整为6%-7%，通过标定CO：CO2的比例变为2：3，于是方程四写为：5C+4O2=2CO+3CO2（反应五）标定1-11月份二炼焦空气导入量为11044m3/h，含氧量为11