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；平煤时平煤杆被卡住等。针

2、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主要原因是：装煤量不达标，这是重要因素之一，

3、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、W52

4、4(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

5、，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

6、，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

7、，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，现实际采用的标准温度比外方提供的标准温度低15℃