关于低水分熄焦技术.doc

关于低水分熄焦技术我查了一些资料，在湿法熄焦方面，主要以控制水分为主要特点的 熄焦方法改进技术主要有以下几种，现将其技术特点等方面的内容介 绍如下：1. 低水分熄焦低水分熄焦工艺是美钢联（UEC）开发的一种新型的熄焦技术， 它可以替代目前在工业上广泛使用的常规喷洒熄焦方式，该技术首先 应用于美钢联所属的工厂，之后成功应用于20多个熄焦装置中，其中 最大的炭化室高度达7・3m熄焦原理在低水分熄焦系统中，熄焦水在一定压力下以柱状水流喷射到焦 炭层内部，使顶层焦炭只吸收了少量的水，大量的水迅速流过各层焦 炭至熄焦车倾斜底板当熄焦水接触到红焦时，就转变为蒸汽，水变 为蒸汽时的快速膨胀力使蒸汽向上流动通过焦炭层，由下至上地对车 内焦炭进行熄焦熄焦系统水流有两种流速，在熄焦开始时，水的流速被减至设计流速 的40-50%,这样低的速度既冷却了顶层焦炭，又稳定了焦炭表面， 防止焦炭在高的设计流速时从熄焦车厢中蹦溅出来，低水流所用时间 通常为10-20S, Z后，水流增至设计流速，并迅速渗入到焦炭内部 熄焦后，车内多余的水通过车体设置措施快速排出车外低水分熄焦 系统使用柱状水流代替了喷射，改善了焦炭在深度方向的水分分布， 达到了短时间内的完全熄焦，依据焦炭粒度、温度和熄焦车的条件，整个熄焦时间约50-80so主要设备系统的组成低水份熄焦系统主要由工艺管道、水泵、高位槽、一点定位熄焦车及控制系统组成。

如图1所示图1低水分熄焦的工艺图1工艺管道及设备1. 1熄焦水泵设置两台熄焦水泵（一开一备），每台都可向高位 槽供水，其能力可以满足熄1小时熄焦操作要求1. 2高位槽美钢联推荐使用高位槽，以便在每次熄焦操作中以恒 定压力提供可靠的供水高位槽也改善了工艺的可靠性，因为在车进 入熄焦塔前，司机可以通过信号判断是否有足够的水用于熄焦1. 3管道管道设计是配合一点定位熄焦车的要求进行的，可满足在 两次熄焦操作之间喷射主管及支管内充满水，这种设计可在每次熄焦 开始时迅速供水1. 4 一点定位熄焦车新型一点定位熄焦车的推焦操作中，可在不移动熄焦车的情况下接受 所有从炭化室推出的焦炭，这样操作的优点是焦炭表面的轮廓及其在 熄焦车厢中的分布对每炉焦炭都是一样的，也避免了使用常规熄焦车 时在车的一端堆积大堆焦炭的问题，这样就可以允许熄焦塔内水流可 以调节，以提供合适的熄焦水量，可获得含水量更低的焦炭2控制系统熄焦过程中水流量可由特定部位的主管和支管的压力控制器自动控 制水压，另外，也可用计时器，并预设控制阀信号，以控制熄焦所需 的水量，这种方法所需仪表较少，控制相对简单3低水分熄焦的优越性3. 1能适用于原有的熄焦塔在低水分熄焦系统中，经特殊设计的喷嘴可按最适合原有熄焦塔的方 式排列，它便于更换原有熄焦喷洒管。

管道系统由标准管道及管件构 成，因此能经济而快捷地安装在原有的熄焦塔内3. 2有利于高炭化室焦炉现已证实，低水分熄焦可有效处理在17-20m,长的车厢内多达26t的焦炭常规的喷洒熄焦对于较深的焦 炭层不可能达到这样的效果3. 3低水分熄焦已成功地将一点定位熄焦车内高达2.4m厚的焦炭的水分熄至2%以下在熄焦末期，焦炭层表面几乎是水平的，证明熄 焦过程焦炭处于沸腾状态3.4熄焦的口的是消除红焦，降低焦炭温度，以防止输送及贮存设备 烧损按照设计参数操作时，低水分熄焦完全可以达到这个目标，延 长输送设备寿命，减少焦化厂维修费用4经济效益分析本项改造的直接经济效益来源于熄焦水的节约,和焦粉散失的减少， 间接经济效益来源于焦炭质量的提高，主要社会效益是对环境污染的 减轻和操作环境的改善4. 1根据已改造的焦化厂对熄焦补水量的测算，每熄1 t焦炭大约减少 熄焦用水20 kgo4・2根据对熄焦后焦粉产量的测算，每熄1 t焦炭大约减少焦粉散失4. 6 kgo4. 3另由于焦炭含水量的降低，对高炉降低焦比也有一定的积极作用焦炭含水量降低到约2-4%,比未改造前降低了约2%左右而焦炭含水量每降低1%,炼焦比可降低约1-2%,可以明显地降低吨铁成本，约可降低约6元左右，可以看出，本项目具有显著的节能效益和经济效益。

另外，项目的社会效益也十分明显:原熄焦时滚滚升腾的“蘑菇云，'水汽大为减少，蒸汽携带焦粉漫天飞舞的现象也明显减轻，喷嘴 时而发生的堵塞现象也已很少出现，同时也大大减轻了操作工人的劳 动强度和改善了现场操作环境5 •另外一种低水分熄焦另外一种改进后的低水分熄焦技术，主要的改进点是在原湿法熄 焦基础上，针对原喷酒管易堵塞、喷洒不均匀的问题，将自由喷洒的 水柱，改为喷咀，使喷酒水成喷雾状,也具有类似的效果如图3的喷 咀效果图图3喷雾熄焦用的喷咀效果图5. 1改进方法根据改进方案及选定的喷嘴，在实施改造时，进入熄焦塔的管道选用 了不锈钢材料，在原有的管路上增加1个截止阀在原有供水条件不 变的情况下，在原喷水管下方，布置2条支管，每条支管上装8只大流 量实心锥形喷嘴，用法兰连接喷嘴孔径在50顺左右，总的通水面积 是原來的1/10,水均匀度、打击力大幅度提高，最大限度减少了焦 炭与空气接触，压制了焦炭粉尘，同时还实现不堵塞、无亮点，降低 焦炭水分的冃的5. 2应用效果据改进者采用喷雾低水熄焦技术的济钢焦化厂所介绍的使用效杲称：在连续使用9个多月时间，所产生的效果主要有：5. 2. 1熄焦时间由原来的200s以上缩短到120〜150s,用水量减少了 20%〜40%,基本上没有红焦存在。

5. 2. 2湿焦水分由过去的5%〜8%降低到3%〜4%,达到预期效果5. 2. 3由于喷雾液滴大小适当口分布均匀，使得熄焦过程中整个料 面挥发的蒸汽大大降低，减少了对环境的污染5. 2. 4由于熄焦时间缩短了50—80s,焦炉操作进一步稳定，焦炭水 分降低1%,提高了高炉的操作稳定性，焦比降低了 1・2%,效益十 分可观2稳定熄焦稳定熄焦是湿法熄焦技术中的一种，是对常规湿法熄焦技术的改 进，并有其自身的特点及优势1稳定熄焦的设备与工艺稳定熄焦是德国于80年代初开发的新型湿法熄焦技术，是通过特殊结 构的熄焦车和经过改进的熄焦塔来实现的我国目前引进的7・63m 焦炉采用的就是该技术2稳定熄焦用熄焦车稳定熄焦采用1点定位接焦和熄焦的熄焦车，熄焦车厢为方型，它在 接焦过程中不需移动就可将1炉焦炭全部装人熄焦车中，见下图2???????cc«K：：CK：：：：SS•・■ •〕〕输水管图2稳定熄焦用熄焦车熄焦车厢沿其走行方向前后各有1方形接水管，接水管与布置在车厢 下的输水管相连，熄焦车厢的底为特制的倾斜夹层，里侧分布了若干 出水口，倾斜夹层与输水管道相连熄焦车采用2道车门，里侧门在 熄焦过程中挡住焦炭而排出熄焦水，外侧门挡住熄焦水。

3稳定熄焦用熄焦塔稳定熄焦用熄焦塔比传统熄焦塔高得多，其横断面可保证熄焦蒸汽以 4〜7m/s的速度从熄焦塔中排出德国2003年投产的Schwelgern焦化厂熄焦塔高70in,出口横 断面为16mX16m,见图370m探作平台捕尘栅格操作平台熄焦水高置槽操作平台焦炭收集斗图3稳定熄焦用熄焦塔捕尘栅格 操作平台注水管 接水管一 次定位I 熄焦车储存熄焦水的高置槽置于熄焦塔中部的混凝土平台上，带快速开闭阀 门的管道从高置槽通向熄焦塔内熄焦塔下部设有不锈钢制作的焦炭 收集斗，将熄焦车和熄焦塔之间的空间遮住，以防止熄焦过程中跳动 的焦炭跳出车外熄焦塔的下部设有2个注水口，来自高置槽的熄焦水通过注水管注入 熄焦车的接水管进行熄焦熄焦塔的中上部和顶部分别设置捕尘格 栅，在熄焦塔大约40m高的地方安装喷水管道系统1. 3稳定熄焦工艺熄焦车进人熄焦塔内停在预定位置不动，顶部喷水管(即水雾捕集装 置)开始喷水，并且在整个熄焦工艺过程中连续进行在顶部熄焦开 始的儿秒钟后，高置槽内的熄焦水通过注水管注入熄焦车接水管，熄 焦水从熄焦车厢斜底的出水口喷人熄焦车内，浸泡红焦而熄焦有着巨大推动力的水蒸汽迫使车厢内的焦炭处于跳动状态，保证了车 厢内焦炭可以均匀得到冷却，避免了常规湿法熄焦因焦炭层厚度不均 匀和车厢死角喷不到水，出现局部熄焦不透和焦炭水分不均匀的现 象。

稳定熄焦的焦炭水分可控制在3%左右1. 4技术特点(1) 稳定熄焦可以使焦炭处于跳动状态，因此具有对焦炭的整粒功能, 可以使焦炭的潜在缺陷提前释放，使焦炭的块度均匀，避免因焦炭进 入高炉后破裂，有利于高炉操作2) 当焦炭在快速冷却时，ILS和CO等气体的生成量比常规湿法熄焦有 所减少⑶由于熄焦车厢中焦炭层较厚(约4m),所以熄焦时上层焦炭可以抑 制底层粉尘向大气的逸散4)采用喷洒水冷却含粉尘的熄焦水蒸汽，降低了粉尘逸散速度并使 Z初步分离经除尘装置捕集后，焦炭粉尘量可控制在15g/t以下 2稳定熄焦与其他熄焦技术的比较2. 1与常规湿法熄焦的比较稳定熄焦技术保留了常规湿法熄焦所具有的工艺简单、投资少等优 点，通过激烈汽化的水蒸汽熄焦后，焦炭水分低且均匀，可以降低熄 焦时粉尘排放和含有害物蒸汽的逸散量，同时具有对焦炭的“整粒” 功能2. 2与低水分熄焦的比较稳定熄焦与低水分熄焦的工艺不同，但其原理相通，都是通过水与红 焦接触产生的大量蒸汽，由下至上触及并冷却焦炭二者在熄焦过程 中，均靠大水流激烈汽化使熄焦车内的焦炭处于沸腾状态达到均匀稳 定熄焦，并使多余的水排出熄焦车外稳定熄焦釆用的水雾捕集装置, 大大降低了熄焦时粉尘排放和有害物蒸汽的逸散量，这是低水分熄焦 所不具备的。

2. 3与干法熄焦的比较稳定熄焦不能冋收热量，对焦炭质量的改善与环境效益与干法熄 焦相比有一定的差距，但具有工艺简单，投资少等诸多优点对于采 用干法熄焦乂要降低投资的工厂，选择稳定熄焦作为大修或故障时备 用装置，不失为一种好的方案3. 气膜熄熄焦该熄焦方法，更多的论述在于改善焦碳热强度方而，在其中涉及 到了降低熄焦水分的明显效果即在熄焦水中加入添加剂，使在熄焦 时，在焦碳表面形成一层膜，从而阻止水分进一步渗入到焦碳内部 就是我厂曾试验过的添加硼酸的方法主要的特点在于能够改善焦碳 的热态强度和降低水分，但添加剂成本增加较大用气膜熄焦，由于 在熄焦过程中产生大量的气泡，这些气泡包裹着焦沫随水一起流入熄 焦水池，避免了熄焦后焦沫随蒸汽带入空气中，现场周围的焦粉明显 减少，H焦粉的冋收量有所增加使用气膜熄焦还有降低蒸汽排放、 降低熄焦水耗的作用4. 压力熄焦该方法口前看来只是一种试验技术，因未能从中查找到实用的焦 化厂我将试验的论文附在以后，请参考马岐山2010年元旦整理。