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炼焦炉的加热制度及特殊操作.ppt

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    • 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作 第十一章第十一章 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作第一节第一节 温度制度及其调节温度制度及其调节第二节第二节 压力制度及其调节压力制度及其调节第三节第三节 炼焦炉加热的特殊操作炼焦炉加热的特殊操作第四节第四节 焦炉常见事故及处理焦炉常见事故及处理 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作 第一节第一节 温度制度及其调节温度制度及其调节        为使焦炉生产达到稳定、高产、优质、低耗、长寿的目的,要求各炭化室的焦饼在规定的结焦时间内沿长向和高向均匀成熟而为保证焦炭的均匀成熟,需制定并严格执行焦炉加热制度        焦炉加热是一个受多种因素影响的复杂过程焦炉操作、装煤量、入炉煤水分、煤气温度和组成等的变化都会影响焦饼的均匀成熟度以及生产的稳定性为此要根据各自的变化,及时调节炉温这就要求根据每座焦炉在调整时期所得的实际数据按照不同的周转时间,制定相应的加热制度,并要严格执行 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作 焦炉加热调节中一些全炉性的指标,如结焦时间、标准(火道)温度、机焦侧煤气流量、支管压力、标准蓄热室顶部吸力、烟道吸力、孔板直径、交换开闭器进风口尺寸等,把这些指标叫做焦炉的基本加热制度。

      一般结焦时间改变,各项指标均要作相应改变,因此对于不同的结焦时间,应有相应的加热制度如表11-1为58-Ⅱ型焦炉的基本加热制度实例表11-1  58-Ⅱ型焦炉加热制度实例(结焦时间16.5h,炭化室宽450mm) 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作表11-1  58-Ⅱ型焦炉加热制度实例(结焦时间16.5h,炭化室宽450mm)加热煤气种类标准温度/℃煤气流量/m3/h煤气压力/Pa烟道吸力/Pa孔板直径/mm机焦总机焦机焦机焦机焦  135013408980——25200—292001540804—78417623017623842100—105 13001290烟道温度/℃蓄热室顶部吸力/Pa机侧焦侧机侧焦侧机  侧焦  侧上煤上空下煤下空上煤上空下煤下空焦炉煤气高炉煤气65/7013065/70150237230258250 42~4930 42~4938 64~686764~686744~492644~493964~687864~6874 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作 一、标准温度一、标准温度 焦炉的每个燃烧室有若干个立火道,各火道温度存在一定的差异。

      为了均匀加热和便于检查控制,在每个燃烧室的机、焦侧各选择一个具有代表性的能够反映出机、焦两侧平均火道温度的火道,该火道叫做测温火道,也叫标准火道选择时要避开装煤孔、装煤车轨道和纵拉条基于这些考虑,一般选机侧中部和焦侧中部的火道为测温火道如58-Ⅱ型焦炉每个燃烧室有22个火道,选机侧6#和焦侧17#火道机、焦侧测温火道的平均温度控制值即为标准温度该项指标是在规定的结焦时间内保证焦饼成熟的主要温度指标各种类型焦炉的标准温度可参考表11-2 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作 焦饼中心温度是确定标准温度的依据对于标准温度的选择和确定,一般是根据已投产的焦炉(同类型)的实践资料来确定,然后再考虑以下几个方面: (1)在规定的结焦时间下,根据实测的焦饼中心温度和焦饼成熟情况来确定标准温度实践证明,焦饼中心温度为1000℃±50℃,上下温差不超过100℃,就可保证焦饼均匀成熟在生产中,同一结焦时间内,标准温度每改变10℃,一般焦饼中心温度可相应变化25~30℃ 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作表11-2   各种类型焦炉的标准温度表炉型炭化室平均宽度/mm结焦时间/h标准温度/℃锥度/mm测温火道号数加热煤气种类机侧焦侧大型焦炉   45017133013001380135070708、258、25焦炉煤气高炉煤气58-Ⅱ型(407mm)40715129012851340133550507、.227、22焦炉煤气高炉煤气58-Ⅱ型(450mm)45017130012851350133550507、.227、22焦炉煤气高炉煤气JN60-87(蓄热室分格)4501812951355608、25焦炉煤气JN60-834501812951355608、25焦炉煤气JN43-804501613001350507、22焦炉煤气两分下喷4201613001340406.、17焦炉煤气ΠBP4071612851345507、22焦炉煤气奥托4501712901350606、22高炉煤气66型3501212901310203、12焦炉煤气表11-2   各种类型焦炉的标准温度表 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作  (2)标准温度与焦饼的结焦时间有密切联系,还与加热煤气种类、炉型、煤料等有关。

        (3)在任何结焦时间下,确定的标准温度应不超过耐火材料的极限温度,对硅砖焦炉,由于其荷重软化点为1620℃,所以标准温度最高不超过1450℃,最低不得低于1100℃  (4)标准温度与配煤水分有关一般情况下,配煤水分每波动1%,焦饼中心温度将变化25~30℃,标准温度则变化6~8℃  由生产实践经验得出,大型焦炉的结焦时间改变时,标准温度的变化大致如表11-3: 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作表11-3  标准温度与结焦时间的关系结焦时间/h<1414~1818~2121~25>25结焦时间每变1h,标准温度的变化量/℃ >40 25~30  20~25 10~15 基本不变  结焦时间过短即强化生产时,标准温度显著提高因炉温较高,容易出现高温事故,烧坏炉体,并且炭化室、上升管内石墨生长过快,产生焦饼成熟不均,会造成焦饼难推,焦炭也易碎所以一般认为炉宽450mm的焦炉结焦时间不应低于16h,炉宽407mm的焦炉结焦时间不低于14h 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   二、直行温度二、直行温度  直行温度是指全炉各燃烧室机、焦侧测温火道(标准火道)所测得的温度值。

      直行温度的测量目的是检查焦炉沿长向各燃烧室温度分布的均匀性和昼夜温度的稳定性   1. 1.直行温度的测定直行温度的测定  焦炉火道温度因受许多因素的影响而变动,为使火道温度满足全炉各炭化室加热均匀的目的,应定时测量并及时调节,使测量火道温度符合标准温度值测量直行温度时,火道温度在换向后处于下降气流时测量,一般为换向后下降气流过5min(或10min)后测量(因为在5min之内温度变化太快)测量部位在炉底部烧嘴和调节砖间的火砖处每次测量由交换机室端的焦侧开始测量,由机侧返回 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   两个交换时间内全部测完,测量时间和顺序应固定不变每隔4h测量一次,测量速度要均匀,一般每分钟测量6~7个火道因测各火道温度时所处时间不同,温度下降值也不同,所以测得的火道温度不能代表火道的真实温度,各火道温度没有可比性故比较各火道温度时需先进行校正,分别校正到换向后20s时的温度当采用换向后5min开始测量,根据各区段火道温度在换向期间不同时间的测量,分别校正当采用换向后10min开始测量时,由于换向后下降气流火道温度下降缓慢,可一次性校正为防止焦炉砌体被烧熔,硅砖焦炉测温点在换向后的最高温度不得超过1450℃,因硅砖的荷重软化温度为1620℃左右,再加上火道测温点与最高温度点(燃烧点)间相差约100~150℃,且火道温度在整个结焦周期内有波动(波动值约25~30℃),故若有接近1400℃的火道,应及时处理,以免发生高温事故。

      炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作 2. 2.直行温度的评定直行温度的评定由于火道温度始终随着相邻炭化室的装煤、结焦、出焦而变化,所以用其昼夜平均温度计算均匀系数K均来表明全炉各炭化室加热的均匀性式中 M——焦炉燃烧室数(检修炉和缓冲炉除外);A机、A焦——机、焦侧测温火道温度超过其平均温度 ℃(边炉±30℃)的个数直行温度不但要求均匀,而且要求直行温度的平均值应稳定,整个焦炉炉温的稳定性用K安表示:式中 N——昼夜直行温度的测定次数;、 ——机、焦侧平均温度与加热制度所规定的标准温度偏差超过±7℃的次数 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   3.3.直行温度稳定性的调节直行温度稳定性的调节 焦炉生产中,由于有许多因素的变化而导致直行温度的稳定性发生波动,为了使火道温度满足全炉各炭化室加热均匀、焦炭均匀成熟的要求,必须定时测量,及时调节,使直行温度符合标准温度,从而生产出优质产品 (1)装煤量和装炉煤水分 炭化室装煤力求稳定,每炉装煤的波动范围不大于150kg装入炭化室的煤量不得低于规定值的99%,若少于规定值约1t以上时要二次装煤,否则必然破坏直行温度的均匀性和稳定性,同时使焦炭的质量和产量受到影响。

        装炉煤水分稳定与否,对直行温度的均匀性和稳定性影响很大配煤水分每变化1%,炉温变化约5~7℃,自然界中雨水以及来煤直接进配煤槽都会使煤质发生波动,所以应采取相应的措施以稳定装炉煤水分,并及时调整炉温,保证焦饼均匀成熟 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   (2)加热用煤气的发热值 加热用煤气的发热值与煤气的组成、温度、压力、湿度等有关这些因素的不稳定,影响了煤气的发热值的不稳定,也引发了焦炉炉温的不稳定例如煤气管道有很长的管线暴露在大气中,受到春、夏、秋、冬的温差变化,甚至在一天之内,温度变化也可达5~10℃,可见直行温度保持恒定是困难的,再加上装煤水分、炉体散热、台风、大雨等对炉温的影响,更加大了控制炉温的难度因此必须不断地总结经验,掌握各种大气变化对炉温变化的规律,采取相应的措施,争取调节的主动权,使各种因素对直行温度的影响减到最低 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   (3)空气过剩系数 煤气燃烧总是在一定的空气量的配合下进行的,炉温的高低不仅与煤气量有关,还与空气过剩系数有关当空气过剩系数小时,煤气量相对过多,这部分煤气就会燃烧不完全,使温度降低。

      反之,空气过剩系数过大时,使火道底部温度偏高,造成焦饼上下温差加大,容易使焦饼上部产生生焦  空气过剩系数除可以用仪器测量外,还可以通过观察火焰及时地、粗略地判断空气过剩系数的大小生产中,通常较多的是用肉眼来观察火焰,判断煤气和空气的配合是否恰当,有无“短路”,火嘴有无破裂,喷嘴有无掉落和砖煤气道有无漏气等情况根据经验,当用焦炉煤气加热时,正常火焰是稻黄色,火焰发暗且冒烟,空气少,煤气多,即空气过剩系数小;火焰发白,短而不稳,空气多,煤气少,即空气过剩系数大;火焰相对较亮,火道温度高,煤气、空气过剩系数适当 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   此外,空气过剩系数还和大气温度及风向有关  根据观察可及时调节空气量和煤气量,一般总是同时进行调节如煤气量增减较小时,用调节烟道吸力的方法来调节空气量而当煤气量增减较大时,烟道吸力要配合风口开度来调节空气过剩系数的大小  根据生产经验,在正常结焦时间下,煤气流量、烟道吸力与直行平均温度关系如表11-4表11-4 正常结焦时间、煤气流量、烟道吸力与直行平均温度的关系炉型和孔数煤气流量/(m3/h)烟道吸力/Pa直行平均温度/℃65孔大型焦炉±200~300±4.7±2~336~42孔大型焦炉±100±4.7±2~325孔小型焦炉±50±2.9~4.9±5~7 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   (4) 检修时间 检修时,焦炉均已装煤,且大多数处于结焦前期,所以炉温趋于下降,下降的幅度与检修时间有关,检修时间越长,下降幅度越大。

      如检修2小时,炉温下降量约为5~8℃结焦时间较长时,检修时间也长,炉温波动大,为减少对直行温度准确性的影响,应将较长的检修时间分段来进行  总之对直行温度稳定性的调节,应注意以下几点:  (1)在测量直行温度时要避免因测温时间的不均匀性所带来的误差,要求测温时间准确,速度均匀,避免直行温度产生较大误差  (2)调节温度时,煤气调节幅度不宜过大,因为温度变化远远滞后于煤气流量的调节,煤气流量调节后,一般要经过3~5h才能明显体现出来若要改变炉温的上升或下降趋势,时间还要更长一些另外,调节也不宜过于频繁,频繁调节和调幅过大都会引起直行温度的波动 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   (3)要根据结焦时间的长短及时调节煤气流量由于某些原因,造成了同一班次各炉计划的结焦时间不统一,应根据计划的结焦时间长短提前增减煤气流量,以保证直行温度的稳定若影响了推焦或装煤,要如实填写推焦和装煤时间若按正点推焦时间和装煤时间填写,会使下一循环计划结焦时间发生变化而影响炉温的波动,使直行稳定遭到破坏  (4)除测量炉温外,要不断的总结经验,经常检查出炉焦饼的成熟情况,注意观察燃烧室火焰的燃烧情况,尽量做到准确调节,保持直行温度的稳定性,使焦饼在预定的结焦时间内均匀成熟。

      炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   4.4.直行温度均匀性的调节直行温度均匀性的调节   直行温度均匀性的调节是在保证直行温度稳定性的前提下调节的  (1)周转时间和出炉操作 每个燃烧室的温度均随相邻炭化室所处的不同结焦时期而变化,周转时间越长,推焦越不均衡,直行温度均匀性越差为避免调节上的混乱,当炉温差小于±15℃时,不能只看一、两次的测温结果,而应看2~3天的昼夜平均温度,确定了偏高或偏低时,再进行调节  (2)炉体情况 焦炉煤气加热时,当蓄热室串漏、格子砖堵塞、斜道区裂缝或堵塞都会使空气量供应不足,从而使火道内煤气相对过剩而燃烧不完全导致炉温下降 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   当炭化室和燃烧室串漏较重时,部分荒煤气在燃烧室内燃烧会使局部温度升高;若串漏严重,则燃烧室可燃气体过量,火道内不能完全燃烧并有冒烟现象,使炉温下降因此在调节直行温度时,须了解炉体的情况,若有损坏要尽可能加以修补 (3)煤气量的调节 供给各燃烧室的煤气量相同(边炉燃烧室除外),才能保证直行温度均匀各燃烧室的煤气量大小的控制主要靠安装在煤气支管上的分配孔板来调节,各燃烧室煤气量的均匀分配,是靠孔板直径沿焦炉方向适当的排列来实现的。

      对于下喷式焦炉,用焦炉煤气加热时,每个火道的煤气量可用装在立管上的小孔板来控制,几种焦炉的分配孔板排列如表11-5 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作表11-5 几种焦炉的小孔板排列表  大型焦炉 火道号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 孔板直径13.2 12.0 11.1 11 11.1 11.1 11.2 11.2 11.3 11.3 11.4 火道号12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22孔板直径11.4 11.5 11.5 11.6 11.6 11.6 11.7 11.8 11.8 11.9 12.0火道号23 24 25 26 27 28 29 30 31 32孔板直径12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 12.6 12.7 12.8 13.2 14.258-Ⅱ型焦炉火道号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11孔板直径11.8 10.4 9.1 9.2 9.3 9.3 9.4 9.4 9.5 9.5 9.5火道号12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22孔板直径9.6 9.6 9.7 9.7 9.7 9.8 9.8 9.8 9.9 9.9 10火道号23 24 25 26 27 28孔板直径10 10.1 10.1 10.2 10.7 12二分下喷复热式焦炉火道号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 孔板直径11.8 10.8 9.3 9.4 9.5 9.6 9.6 9.6 9.7 9.8 9.9火道号12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22孔板直径9.8 9.8 9.9 9.9 10.0 10.1 10.2 10.3 10.4 10.6 11.8火道号23孔板直径12.5表11-5 几种焦炉的小孔板排列表 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   分配孔板一般安装在交换旋塞前,煤气量的均匀分配与管道中的阻力有关。

      管道中的阻力主要在交换旋塞、煤气支管、横管、砖煤气道和烧嘴处,只有当燃烧系统的阻力均匀一致,孔板排列才能使煤气分配量相同在生产中,实际上影响煤气量主要是由于交换旋塞的开度不正、孔板安装不正或不清洁、旋塞堵塞、砖煤气道串漏或结石墨以及燃烧室烧嘴的堵塞或脱落等,从而造成了直行温度均匀性变差因此调节直行温度均匀性时,不要轻易更换孔板,应该先查看以上影响因素,并消除这些影响因素 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   下喷式焦炉可根据安装的孔板直径,通过测量横管压力,找出管道中不正常阻力部位,消除了影响因素后,一般情况下炉温就可上升只有当这些影响因素短时间不能消除时,才更换孔板,以解决煤气量的不足为了调温准确,正常生产时,一般用孔板来调节煤气流量而不用旋塞调节一般大型焦炉孔板直径每改变1mm,直行温度大约变化15~20℃值得注意的是:分析直行温度时,一定要对照横排温度,有时横排曲线仅仅是测温火道或包括测温火道在内的几个火道,温度有时过高或过低时,而应处理横排上的这几个个别火道的温度 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   (4)空气量的调节 燃烧室温度不仅与煤气量大小有关,同时也与空气量有关。

      各燃烧室煤气量均匀一致时,还应考虑空气量的均匀一致进入各燃烧室的空气量由进风口开度和分烟道的吸力决定,除边炉外,进风口的开度应全炉一致根据边燃烧室煤气量为中部进风量的70%~75% ,确定边炉进风口开度为中部的35%~40%,次边炉进风口开度为85%~90% 进风口开度、废气砣杆的高度应保持一致废气砣落下时,进入各燃烧室的空气量主要由废气盘翻板的开度来调节为使蓄热室顶部吸力一致,废气盘翻板开度应按距烟囱远近而定,一般把中间部位的废气盘翻板开度配置在中间,使两端的翻板有调节余地  总之,直行温度偏高或偏低时,要查明原因,准确处理 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   三、冷却温度冷却温度  为了将测出的测温火道温度换算成换向后20s的最高温度, 以便比较全炉温度的均匀性及防止某个测温火道温度超过极限温度,需测出换向期间下降气流测温火道温度的下降值,即冷却温度  当焦炉出焦采用9-2、2-1串序时,应选择8~10个加热正常并连续的燃烧室,当采用5-2串序时,选择6个连续的燃烧室的测温火道测量冷却温度这是由于和这些燃烧室相邻的炭化室处于不同的结焦时间,测出后的平均值具有代表性。

      测量分机侧、焦侧进行测量方法是从换向后火道内火焰刚消失时,即相当于换向后20s开始,以每分钟测量一次速度进行,直到下次换向时或换向前2~3分钟停止测量后,应将看火孔盖关闭,以免影响测量温度的准确性 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   将测量结果按机侧(或焦侧)同一测温时间的各测温火道的温度计算平均值,其计算的每分钟平均温度与换向后20s时的平均温度之差,即为各时间的冷却温度下降量以温度下降量和换向时间分别为纵、横坐标,分机、焦侧绘出曲线,此曲线称作冷却曲线从曲线中可查出直行温度测量后各时间与交换后所需的冷却温度下降量  表11-6是42孔JN43型焦炉测出的冷却温度如换向后9min测得的焦侧8号燃烧室直行温度为1295℃,查对应时间的温度下降量为51.6℃,因此该火道温度换向后20s的校正温度为:1295℃+51.6℃=1346.6℃ 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作燃烧室号456789101112平均/℃下降量/℃1/31340137013501380134013451335134513451350.0  11330136013401370133513301340134013301341.78.3 21320135013251360132513201340133013201332.317.7 31310134513151350131513101330132013100322.827.2 41305134013101340131013051330132013051318.431.6 51300133513051335130513001325131513001314.435.6 61295133513001335130512901320131013001310.040.0 71290133512951335130012851315130512951306.243.8 81280133012901330130012801310130012901301.748.3 91285132512851325129512751305130012901289.451.6 101275132012801320129512751305129512901295.055.0 111275132012751320128512701300128512851290.659.4 121275132012751320128512651300128012801289.565.5 131270131512751315128512651300128012801287.362.7 141270131512701315128512601295128012801285.664.4 151265131012701310128512601290127512751282.367.7 161245129012451290128512351270125012651261.788.3 表11-6 JN43型焦炉焦侧冷却温度下降量测定记录 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   冷却温度必须在焦炉正常操作和加热制度稳定的条件下测量,在测量时不能改变煤气流量、烟道吸力、进风口开度及提前或延迟推焦等。

        冷却温度与煤气的组成、换向周期、火道温度、结焦时间、空气过剩系数等因素有关,生产中当结焦时间或加热制度变化较大时,应重测冷却温度;当结焦时间稳定时,冷却温度每年至少重测一次   四、横排温度四、横排温度  同一燃烧室横向所有火道的温度叫做横排温度炭化室的宽度从机侧到焦侧逐渐增加,装煤量也逐渐增加,除两侧炉头火道外(由于炉头温度散热而较低),从机侧到焦侧火道温度应均匀上升,即机、焦侧测温火道的温度差值与炭化室的锥度值大致相同生产时,为使焦饼沿炭化室长向均匀成熟和炉头不出现生焦,需用横排温度检查燃烧室从机侧到焦侧的温度分布情况 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   1. 1. 横排温度的测量方法横排温度的测量方法  为了避免换向后温度下降的影响,规定在换向后5min(或10min)开始测量,并按一定的顺序和一定的速度测量一般单号燃烧室从机侧测向焦侧,双号燃烧室从焦侧测向机侧测温速度要均匀,每分钟大约测量10个火道  2. 2. 横排温度的评定横排温度的评定 由于同一燃烧室相邻火道测量的时间相差极短,且只需了解同一燃烧室各火道温度相对的均匀性,所以不需要将所测温度进行校正。

      为了评定横排温度的好坏,将所测得的横排温度绘成横排温度曲线(绘制时,以火道号按顺序为横坐标,以温度为纵坐标进行),再将机、焦两侧标准温度以规定的两侧温差为斜率绘成一直线作为标准线(其位置应在横排曲线的中间部位) 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作  各火道温度(炉头温度除外)与标准线相比,一般规定偏差大于±15℃者为不合格火道,并按下式计算横排温度均匀系数:     横排温度均匀系数=  注:式中考核火道数不包括炉头各两个边火道,如58-型焦炉为24个考核火道  每个燃烧室的横排温度曲线是调节各横排火道温度的依据有时为了分析调节砖与煤气烧嘴排列是否合理,蓄热室顶部吸力值确定的是否适当,还需要计算一个区段的横排温度均匀系数其计算范围常取10个燃烧室或全炉,绘制成10排或全炉的平均温度横排曲线10排平均的火道温度与标准线偏差规定不大于±7℃,或相邻火道温度差不超过±10℃,全炉平均各火道温度与标准线差值在±5℃ 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   3.3.横排温度的调节横排温度的调节  新开工生产的焦炉由于各处漏气等原因得不到较好的横排温度曲线,只有经过喷漆、灌浆,大量漏气基本消除,加热制度稳定后,才能进行横排温度调节。

       横排温度调节可分为粗调和细调,调节时间约为半年左右粗调主要是调节加热设备,处理个别高温点和低温点,调匀蓄热室顶部吸力,稳定加热制度;细调主要通过调节煤气量和空气量,进一步调整各调节装置,以较少的配比量达到较高的横排温度均匀系数,调节出合理的加热制度,最终获得焦饼的均匀成熟,使焦炉尽快达到所设计的生产能力 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   细调时,一般先选择相邻的5~10排燃烧室进行,从调试中寻找最佳的加热制度,然后推广到全炉细调过程中,每次应小量调节,调节后要计算空气过剩系数和横排温度均匀系数以及绘制横排曲线,检查燃烧情况,调整蓄热室顶部吸力必要时还得调整烧嘴和调节砖的排列,最终达到燃烧室中煤气量和空气量均匀分布的目的  调节过程中常见的不正常现象原因很多,如集气管压力升高,可能是炭化室往燃烧室串漏了煤气;横排曲线两头低中间高,可能是炉头封墙和蓄热室封墙不严;若灌浆后增加煤气量和空气量温度仍上不去,可能是砖煤气道串漏; 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作  对于中小型两分式焦炉,有时出现机、焦侧倒温差现象,这是由于机、焦侧火道数相同,上升侧的煤气燃烧后由于火道较低,使其产生的热量大部分带到了下降侧,而使机侧、焦侧温度同时增加,当焦侧温度上升时,燃烧产生的废气量多于机侧温度上升时产生的废气量,机侧蓄热室温度高,从机侧预热上升的空气温度也高,所以提高了机侧温度。

      解决倒温现象的办法是加大机侧的空气量,降低空气预热温度,降低机侧的燃烧温度,从而产生大量的废气量,使带到焦侧的热量增多,最终可提高焦侧的温度;横排温度出现高温点,可能是下喷式焦炉喷嘴不严,所以应更换喷嘴;横排温度出现低温点,或空气量不足,或煤气流量受阻减小,解决办法是检查喷嘴是否堵塞,煤气道是否漏气或煤气道是否被石墨堵塞 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   五、炉头温度五、炉头温度  炉头温度指机、焦侧的第一个火道温度测量的目的是及时掌握炉头温度的变化,并检测其均匀性由于炉头火道散热多,温度较低且波动大,为防止炉头焦饼不熟,以及装煤后炉头降温过多,使炉砖开裂变形,需定期测量炉头温度炉头温度的平均值与该侧的标准温度差值应小于±150℃当推焦炉数减少,降低燃烧室温度时,应保持炉头温度不低于1100℃当大幅度延长结焦时间时,应保持950℃以上炉头温度不能过低,但也不能过高,若炉头焦过火,会造成摘取炉门后焦炭大量塌落,给推焦造成困难  炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   炉头温度和直行温度测量相似,只是所测结果不作冷却校正测量完毕,分别计算机、焦侧炉头平均温度(边炉除外)。

      为评定炉头温度的好坏,还应算出炉头温度均匀系数,以各炉头火道温度与上述平均温度相差不大于±50℃为合格,且边炉不计系数 一般规定每月测量两次,当结焦时间过长、过短或炉体衰老时,应增加测量次数   六、焦饼中心温度六、焦饼中心温度  焦饼中心温度是焦炭成熟的标志,也是标准温度制定的依据为了解所制定的标准温度是否合理,焦饼在长向、高向是否成熟均匀,需选择加热正常的炉号,在推焦前半小时测量焦饼的中心温度在机、焦侧各取上、中、下三点分别测量,取其平均值作为焦饼中心温度,并分别求出两侧焦饼的上、下温度差,温差越大,焦炭质量越差,一般焦饼上下温差不超过100℃焦饼中心温度一般规定为1000±50℃ 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   如需了解结焦过程的温度变化,可在装煤后从钢管中插入热电偶,每隔1h测量一次温度,到850℃以上时,再改用高温计测量  正常生产条件下,焦饼中心温度规定每月测量一次当更换加热煤气、改变结焦时间、配煤比变动较大或改变标准温度及机、焦侧温度较多时,也应测焦饼中心温度 有些厂利用机、焦两侧各插入一根钢管,用细铁丝吊入不锈钢片,靠移动不锈钢片位置来测各点的焦饼中心温度。

      也可以用红外测温仪在推焦时测焦饼表面温度来推算焦饼中心温度国外还有在推焦杆上安装红外测温仪,在推焦过程中,测炭化室墙的温度后,换算出焦饼中心温度 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   七、蓄热室顶部温度七、蓄热室顶部温度  测量蓄热室顶部温度的目的是防止格子砖烧熔或高炉灰熔结,检查蓄热室顶部温度是否正常,及时发现有无局部高温、串漏、下火等情况测量从交换机端开始,在两个交换时间内测完一侧或两侧为了测出较高的温度,交换后立即开始测量当用焦炉煤气加热时,测上升气流蓄热室,当用高炉煤气加热时,测下降气流蓄热室测温点选在蓄热室顶部中心隔墙处或最高温度处,测温处有测温孔  测量后分别计算机、焦侧蓄热室顶部平均温度(边蓄热室除外)规定硅砖蓄热室顶部温度最高不得超过1320℃黏土砖蓄热室温度最高不得超过1250℃,尤其是粘土砖蓄热室,因其荷重软化温度低,所以蓄热室顶部温度不能过高  定期测量蓄热室顶部温度还可了解焦炉的蓄热及预热等情况,可发现炉体结构是否完整、有无短路等,若蓄热室温度不正常,应查找原因蓄热室顶部温度一般规定每月至少测量一次 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   八、小烟道温度八、小烟道温度  小烟道温度就是废气的排出温度。

      测量的目的是检查蓄热室的蓄热效率,即检查蓄热室热交换情况是否良好为判断主墙的串漏情况,要求小烟道温度不应高于450℃,最低不应低于200℃温度太高可能是炉体不严造成漏气、格子砖积灰、烧熔或蓄热室产生“下火”所致;太低将影响烟囱的吸力小烟道温度一般在下降气流时测量,测量部位在煤气、空气蓄热室的废气盘两叉处在正常情况下,每季度测量一次,在改变标准温度时应增加测定次数烧高炉煤气时,煤气、空气蓄热室小烟道温度差别太大时,若无特殊情况属于废气分配不当引起测温方法是将玻璃温度计在交换前放入废气盘测温孔内,深度约200mm,换向后10min看结果 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   九、炉顶空间温度九、炉顶空间温度  炉顶空间温度是指炭化室顶部空间在结焦时间2/3时的荒煤气温度炉顶温度的高低对化学产品的产率、质量和炉顶结石墨的速度有直接的关系炉顶温度过高,降低化学产率和质量,上升管内石墨生长较快;温度过低既不利于化学产品的生成,也影响炭化室上部焦饼的生成所以炉顶空间温度应控制在800±30℃,一般不应超过850℃炉顶空间温度每日测量一次,每次测3个炭化室测时用热电偶测量,测温的位置在靠上升管的中心带孔的炉盖内(或专设的测量孔)内,因此测得的值由于炉墙对热电偶的热辐射较实际炉顶空间温度要高。

      炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作      第二节  压力制度及其调节第二节  压力制度及其调节  制定正确的压力制度能起到保护炉体、增加炉体寿命、稳定焦炉正常加热和保证整个结焦时间内生产安全的作用焦化厂制定了用各部位不同的压力指标来协调整个焦炉的正常运行,把这些压力指标称为焦炉的压力制度  制定压力制度的依据是:  (1)炭化室内的煤气压力在整个结焦期内均应保持正压,只要保持吸气管下方炭化室底部在结焦末期为正压,就能保证全炉炭化室内各点在任何情况下均为正压,并以此压力确定集气管压力  (2)在焦炉操作的所有情况下(正常操作、改变结焦时间、停止出炉、停止加热等),燃烧系统各处压力必须小于相邻的炭化室压力  (3)在同一结焦时间内,沿加热系统高度方向的压力分布应当稳定控制合适的蓄热室顶部吸力是实现这一原则的必由之路 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作    一、集气管压力一、集气管压力  为了保证在整个结焦时间内,炭化室各部位的压力稍大于燃烧系统的压力(有助于结石墨密封炉墙和炉底)及外界的大气压力(避免空气漏入炭化室烧掉焦炭和化学产品,并防止砌体出现熔洞渣蚀等可能),规定炭化室底部压力在结焦末期不小于5Pa为原则来确定集气管压力。

        炭化室底部压力由集气管压力控制,调节集气管压力,使吸气管下方的炭化室底部在结焦末期的压力为正压这是因为吸气管两端压力高,中部压力低,结焦初期炭化室压力大,到末期压力小,只要结焦末期吸气管中部压力为正值,整个集气管压力就都为正值所以集气管压力是根据炭化室底部压力的上述要求自行测量后规定 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作    对于双集气管的焦炉,两个集气管的压力应保持相等以防煤气倒流一般大型焦炉集气管压力为78~91Pa,中小型焦炉为39~59Pa若集气管压力降低时,炭化室将出现负压操作,由于空气吸入炭化室,使荒煤气不完全燃烧而产生大量的游离碳,容易堵塞上升管、集气管、吸气管以及回收车间的煤气设备和煤气管道,并使煤气质量变差,从而影响焦炉的正常操作和炉温稳定长期负压操作还将严重损坏炉体,因此必须严格控制集气管压力目前我国大中型焦炉的集气管已做到自动记录并能自动调节  对于新砌的焦炉炭化室墙体不可能非常严密,集气管压力比正常生产时大30~50Pa由于最初荒煤气会通过砖缝漏入燃烧系统,荒煤气热解生成了游离碳尽快填塞砖缝而密封,生产一段时间后,炭化室无明显串漏,可将集气管压力恢复到正常生产时的压力,这样可保持炭化室产生的荒煤气不与燃烧系统相互串漏。

      炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作    1.1.炭化室底部压力的测量炭化室底部压力的测量  测量的目的是检查和确定集气管压力,测定吸气管下方的炭化室底部在结焦末期的压力是否大于5Pa测量方法是装煤后,将长1.2m,直径12mm的铁管插入炭化室的炉门测压孔内,插入前,将插入炭化室一端的铁管用石棉绳塞住测量时,管端应处于离炭化室墙20mm,离炉底300mm的位置,不能打开上升管盖,蒸汽应关严,然后用金属钎子将测压铁管通透,直到冒出黄烟为止,测压铁管外端用胶管与测压表相连  当集气管压力稳定于规定的范围时,集气管压力与炭化室底部压力上下同时读数,共读三次,求其平均值变动集气管压力,再与炭化室底部压力同时读数,不得少于三次,其中须有一次是使炭化室底部压力为负值时的读数,最后一次于推焦前30分钟测量 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作    若测量结焦周期内炭化室底部压力的变化情况,当炭化室装煤后与集气管接通时,开始时用不小于40×105Pa的U型压力表进行测量,每隔1小时测量一次,当炭化室内压力减小后改用斜型微压计测量,直到推焦前炭化室与集气管切断时为止。

      测量时,集气管压力始终稳定在规定的压力值  当炭化室压力小于5Pa时,应将集气管压力提高,使炭化室底部压力保持在5Pa,记录此时的集气管压力值,该压力值即为这一结焦时间下应保持的集气管压力,一般规定为每月测量一次 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作  2.2.用集气管压力控制炭化室底部压力用集气管压力控制炭化室底部压力         图11-1 集气管与炭化室位置示意图   如图11-1所示,荒煤气进入炭化室顶部后经上升管、桥管处冷却进入集气管,经集气管后的煤气进入吸气管若推焦前在吸气管下部炭化室底部测压孔(距炉底0.3m处)测的相对压力为5.0Pa,温度为700℃时的荒煤气密度为0.098kg/m,炭化室底部到集气管中心距为=7m, 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作    阻力为5.0Pa,空气密度在大气温度28℃时为=1.173kg/m3,集气管压力应规定在: 根据               (11-1)式中 P1──炭化室底部压力,Pa;   P2──集气管压力,Pa;   ρ空──空气密度,kg/m;   ρ气──炭化室底部荒煤气的密度,kg/m ;  ──荒煤气经焦炭层、上升管道集气管测压点的阻力,Pa。

       将以上数据代入11-1式得:5.0+79.8(1.173-0.098)-5.0=73.91Pa考虑到大气温度对浮力的影响,冬天集气管压力比夏天大一些要定期检查集气管压力是否合适,也要定期测量吸气管下方的炭化室底部在结焦末期的压力 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作    二、蓄热室顶部吸力二、蓄热室顶部吸力  蓄热室顶部吸力的大小影响着各燃烧室系统的气体流量,即影响着空气流量、废气流量的均匀分配以及横排温度的分布,各蓄热室顶部吸力的一致性还影响到了焦炉直行温度的均匀性所以蓄热室顶部吸力是控制加热均匀的重要手段  在整个换向周期内蓄热室温度因下降气流而升高,从而使蓄热室顶部吸力降低,故在不同时间内测得的蓄热室顶部吸力没有可比性,只有采用测相对值的方法,即选择某一加热系统的蓄热室为标准蓄热室,该蓄热室的吸力绝对值一般在换向周期的一半时间测得,其他各同向气流的蓄热室吸力和标准蓄热室吸力相比得到其差值,即相对值由于各蓄热室吸力在换向期间的变化大致相同,所以测得的相对值才有可比性 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作    标准蓄热室选择的依据:  (1)炉体状况良好,即该蓄热室连通的燃烧系统应不窜漏、不堵塞;   (2)煤气设备良好,无卡砣现象,风门盖板严密,调节装置有足够的调节余量,且一组标准蓄热室的同一调节装置(如跎高度、翻板开度、孔板大小等)的开度基本一致,调节设备灵活;  (3)选择的标准蓄热室吸力稳定,且要位于炉组中部,便于测量,避免选择炭化室压力波动大而有可能受到影响的蓄热室;  (4)燃烧室温度均匀,即所选蓄热室相连的燃烧室横排温度要均匀,测温火道与直行温度平均值差值不大。

      炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作    所选择的标准蓄热室顶部吸力测量、调节合格后,才能测量和调节其它的蓄热室顶部吸力   1.1.焦炉煤气加热时蓄热室顶部吸力的调节焦炉煤气加热时蓄热室顶部吸力的调节  标准蓄热室顶部吸力的绝对值是用斜型微压计的负端测量,每次测量标准蓄热室顶部吸力距换向后的时间应相同,在相邻的两个换向时间内分别测完机、焦两侧上升与下降气流的吸力  在正常情况下,测、调全炉吸力前应检查以下内容: (1)蓄热室的风门开度,使砣杆高度和旋塞开度均匀一致;  (2)在规定的蓄热室顶部吸力下,与标准蓄热室相连的上升气流火道看火孔压力及空气过剩系数的情况; (3)焦炉的加热制度情况; (4)蓄热室顶部吸力是否稳定,气流上升与下降的吸力差是否一致 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   此外,为了消除炭化室往加热系统窜漏荒煤气的影响,应在标准蓄热室上方炭化室装煤两小时以后,再开始测调吸力测量时,先检查两个标准蓄热室顶部吸力合格后,在换向后3min开始测量将斜型微压计调好零点,将负端接标准蓄热室的测压孔微压计正端(相对端)接被测的各蓄热室,若测得的相对值为正值,表示该蓄热室的吸力小于标准蓄热室的吸力值,反之,则为负值。

      测量时,斜型微压计正端、负端插入测压孔的深度要相同,插入的深度在第一和第二斜道孔之间的位置处测量后,将上升气流的相对值减去相邻蓄热室下降气流的相对值,即为这对蓄热室的吸力差与一对标准蓄热室的吸力差相比的差值 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   如果所测的蓄热室吸力普遍比标准蓄热室偏正或偏负,可调标准蓄热室的吸力如果原标准蓄热室的吸力是合理的,上升气流时不超过±1.96Pa,下降气流时不超过±2.94 Pa,即为正常操作,此时可在原来蓄热室吸力的基础上,变动烟道吸力,这样可避免调节大量的翻板位置若蓄热室顶部吸力有一部分偏离标准蓄热室顶部吸力,有较多的翻板需要调节,要注意开翻板的数量和关翻板的数量应接近,否则引起局部系数变化较大,但烟道吸力不变,就会引起空气过剩系数改变,此时就必须变动烟道吸力全炉蓄热室顶部吸力每周测量1~2次 测量蓄热室顶部吸力时要注意以下几点:当加热制度不正常时不测;出炉计划打乱,吸力不正常时不测;刮风,下雨时不测;加热煤气压力不稳定和烟道吸力不稳定时不测;处于推焦期或装煤后的初期不测 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作    2. 2. 蓄热室阻力的测量蓄热室阻力的测量 蓄热室顶部和底部之间的压力差标志着蓄热室内格子砖的阻力,为了了解蓄热室内格子砖因长期操作被堵塞的程度,以便及时消除堵塞,应定期测定、检查格子砖的堵塞情况。

        测量时,在测压孔用斜型微压计测量上升或下降气流在每个蓄热室的小烟道与蓄热室顶部之间的压力差在气流交换3分钟后,从炉端的蓄热室开始逐个测量,将微压计正端与蓄热室顶部测压孔相连,其负端与小烟道的测压孔相连,将读出的压差值加以记录,并记录测压时的加热制度,要求分别计算煤气和空气在蓄热室上升和下降气流的压力值的平均值 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   上升气流蓄热室上下压力差是蓄热室浮力与阻力之差,所以蓄热室内阻力越大,其测得的压差越小;下降气流蓄热室上下压力差是蓄热室浮力与阻力之和,所以蓄热室内阻力越大,其测得的压差越大蓄热室上升气流与下降气流产生的浮力近视相等,所以异向气流上下压力差的差值近似为蓄热室的阻力之和,据此可知蓄热室阻力的大小   一般规定蓄热室顶部吸力每季度测量一次 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作    三、看火孔压力三、看火孔压力 在各周转时间内看火孔压力均应保持在0~±5 Pa范围内这样就可以保证在整个结焦过程中任何时间、任何一点加热系统的压力都不小于同高度的炭化室压力实际生产中,以看火孔压力为准来确定燃烧系统其它各点压力是比较方便的。

      所以,看火孔压力是确定蓄热室顶部吸力的依据,应定期测量测量时,看火孔压力过高不利于炉顶测温操作,且炉顶区温度高使横拉条氧化损坏,过低在测温时会吸入空气或吸入煤尘,对炉体有害为消除换向周期的波动,看火孔压力的测量也可采用测相对值的方法两分式焦炉因有水平集合烟道所以阻力较大,使炉头和中部看火孔压力差别较大,在确定看火孔压力时,要考虑炉组长向和燃烧室长向的压差,不使个别看火孔压力过大(如大于5Pa),造成立火道底压力大于炭化室底压力的不良后果 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作  看火孔压力与燃烧室压力分布有一定关系,与炉内温度也有关若使用高炉煤气加热时,看火孔压力应偏高一些(10Pa或更高一些),蓄热室顶部吸力将有所降低,边火道温度将有所提高当拉条温度平均在350~400℃时,降低看火孔压力,让看火孔保持负压(―5Pa~0),可降低拉条温度,减少炉顶散热  看火孔压力每季度测量一次,用斜型微压计测量上升气流,在换向后5min开始测量,将测量胶管的一端与斜型微压计的正端相连,另一端与金属测压管相连,插入看火孔的深度约150mm,逐个测量测量由一侧一端开始,由另一侧测回,连续两个换向测完,并计算平均压力值。

      当结焦时间和空气过剩系数值一定时,上升气流蓄热室的吸力和看火孔压力的关系符合上升气流公式 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   四、全炉压力(五点压力)分布四、全炉压力(五点压力)分布   五点压力是指看火孔压力,上升气流时煤气、空气蓄热室顶部压力及下降气流时煤气、空气蓄热室顶部压力通过五点压力了解全炉燃烧系统的压力分布和各部位的阻力情况,从而了解炉体状态  测量方法如下,测量前先准备斜型微压计三台,量程为49Pa~147Pa,15m长的胶皮管2根,5m长的胶皮管三根,50mm和1200mm的铁管2根,150mm铁管1根把其中一台压力计作为标准,来校正另外两台斜型压力计 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   试好压力表和管子,直至不漏气为止选定一吸力正常、温度较好、结焦时间在装煤4h时的蓄热室号,作为平常测量标准吸力的炉号三台微压计的位置如图11-2所示,例如交换后将甲测压计的150mm铁管插入28号燃烧室上升气流8号火道看火孔,把乙、丙的1200mm铁管插入27号空气蓄热室(27B)和煤气蓄热室(27r)测压孔,又将乙、丙的50mm铁管插入27B 、27r废气盘单叉处,同时读数,读完后即将乙、丙的50mm铁管取出读数,并读炉顶压力。

      接着测下降气流时28r 、28B蓄热室测压孔与废气盘处的压力,同时测量蓄热室测压孔的绝对吸力测量时应注意:禁止变动加热制度,各台表读数一定要同时进行,炉顶用的吸力表应随时对好零点 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作图11-2 五点压力测量示意图 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   第三第三节 炼焦炉加焦炉加热的特殊操作的特殊操作 一、延长结焦时间和停产保温一、延长结焦时间和停产保温 炼焦炉因某种原因短时间内不能生产,如用煤供应不足、配煤不均、焦炭外运暂时造成困难及对生产焦炉的设备做较小的生产检修等情况,一般均采用延长结焦时间的办法来进行 1.1.延长结焦时间延长结焦时间 一般大型焦炉的结焦时间大于20~22h时进行的低负荷的生产,称为在延长结焦时间状态下的生产随着结焦时间的延长,焦炭成熟后停留在炭化室中的时间将延长,此时煤气发生量减少,焦炉所规定的炉温将随之降低但炉温的降低有一定的限度,一般大型硅砖焦炉火道的平均温度不应低于1200℃,以保持炉头温度,防止炉头温度低于700℃引起体积剧变而开裂。

      炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   对于中小型焦炉(硅砖),如平均宽度为300mm的焦炉,火道温度不低于1100℃,这时的结焦时间约为14h结焦时间继续延长,炉温不能再下降焦炭在炭化室内成熟后要停留相当长的时间才被推出,这种情况下的低负荷生产属于长结焦时间下的生产 (1) 结焦时间延长的幅度 延长结焦时间,煤气发生量减少若焦炉由外界供给煤气加热,延长结焦时间的幅度可认为不受限制若由自身供给煤气时,则由于焦炉散热量增加,耗热量也增加,以本炉逐渐减少的煤气量满足耗热量的增加,那么结焦时间延长的幅度就要受到限制此种情况不仅受到炉温的限制,还受到砌体材质、焦炉状况等因素的影响根据经验,在炉体状况良好的情况下,大型硅砖焦炉的生产能力可以降到生产能力的15%,中小型焦炉降到20%,小型焦炉降到25%,最长结焦时间为100h,中小型焦炉约为60~80h 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   在有计划延长结焦时间时,为保证操作稳定、炉温均匀和炉体维护,应控制延长结焦时间的幅度  (2) 炉温的调节 结焦时间延长后,由于炭化室墙蓄积热量的逐渐减少,焦炉总供热强度将逐渐降低。

      结焦时间延长,使直行温度波动较大,再加上炉体表面散热相对加大,边火道墙面及蓄热室封墙裂纹增多而易漏入空气,煤气压力降低,上升气流蓄热室顶部吸力提高等因素,使边火道温度降低,中部火道温度升高,横排温度曲线变成“馒头”形状,即两头低中间高有废气循环的焦炉还容易出现短路而烧坏炉体所以用高炉煤气加热的焦炉,当温度控制发生困难时,为使火道温度最低不低于950~1000℃,可改用焦炉煤气加热,也可间断加热控制炉温,或去掉边火道的调节砖,集中力量提高边火道温度 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   如果用焦炉煤气加热时,应更换炉组沿长向各煤气分管的孔板,降低上升气流蓄热室吸力,勤测勤调直行温度,防止低温、低压和焦炭过火对下喷式焦炉,要往中部火道下喷直管中加铁丝或更换小孔板,也可增加火道喷嘴直径来增加边火道煤气的相对流量此时机、焦侧标准温差可适当减小对侧入式焦炉,可在2~3火道之间加放挡砖,采用间接加热的方法 总之,边火道温度应不低于950℃,标准火道温度应不低于1160℃ 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   (3) 压力的调节 焦炉延长结焦时间后,焦炉加热用煤气量减少,为保证煤气主管压力不小于500Pa,应适当减小煤气支管孔板的直径。

      集气管压力应控制在比正常生产时大10~20Pa,防止炭化室负压操作操作时,可采取以下措施:当荒煤气量太小时,要降低吸气管的吸力,使集气管压力稳定;可关小氨水流量,避免集气管温度急剧下降;将炭化室的上升管翻板关闭;将集气管中通入焦炉煤气和惰性气体或水蒸气以保压以上方法可根据需要配合使用,使用时应同时注意回收车间的鼓风、冷凝系统也应作相应的调整操作,以保持集气管压力稳定 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   (4)炉体密封以及维护 结焦时间延长使炉温及炭化室的压力波动较大,容易引起炉砖收缩开裂,造成炉体窜漏所以要加强对蓄热室封墙、测压孔、废气盘、双叉(或单叉)连接口的密闭,要对炉体喷补、灌浆和密封,加强炉门口、装煤孔、上升管盖等部位的密闭,即这些部位应用煤泥封闭,防止窜漏,尤其是结焦末期的窜漏由于温度下降,炉体有所收缩,大小弹簧吨位发生变化,因此要及时调整弹簧的吨位,应与正常生产时相一致为保护炉体,还应加强铁件的管理,且出炉操作时间要短,一般不超过7~8min 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   2.2.停产保温停产保温  较大规模的技术改造,特别是对焦炉设备进行改造,如更换焦炉集气管、上升管、机焦侧操作台等,这些项目的施工须一定的时间作保证。

      为满足施工时间和安全条件的要求,一般用延长结焦时间的办法是不合适的,所以要对焦炉进行短时间的停产保温,以使恢复生产时不需要烘炉就能很快转入正常的生产  停产保温也叫焖炉保温,它是焦炉操作中比较特殊的工艺,只有在焦炉有外界供给煤气的情况下,才能采取停产保温的办法停产保温有满炉保温和空炉保温两种方法  当停产时间仅几天、十几天时,炉门又较严密,可采用带焦保温的办法,即满炉保温这样炭化室墙缝石墨不易烧掉,有利于炉墙严密由于焦炭停留在炉内,整个焦炉的蓄热能力大,只要温度控制得当,焖炉结束后,推焦一般无困难 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   若停产时间过长时,焦炭容易在炭化室内烧掉,并在炉墙上结渣,损坏炉体并造成推焦困难,这时以空炉保温为好  空炉保温操作比较简单,适用的范围大如:适用于大、中、小型焦炉,也适用于焦炉上某种设备的大、中修以及技术改造范围广的场合但空炉保温也有其自身的缺点,如炉墙石墨烧掉严重,尤其是空气从炉门或炉头不严密处漏入炭化室,此种现象更为严重所以空炉保温操作时,应事先对炉门、炭化室炉头等部位进行严格的密封工作,并且在投产前必须喷补  近年来,国内焦化厂应用满炉保温操作时,在保证工程顺利施工的时间要求下,证明了炉体基本不受损害,所以此种保温方法给焦炉设备的大、中修技术改造工程项目创造了良好的施工条件和安全条件。

      故此处将以满炉保温作为重点进行介绍  停产保温操作主要包括:焖炉前炉体各部位的密封、焖炉前炉体原始状况的检查、温度制度和压力制度的确定、温度的测量和管理、正常生产的恢复等 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作  (1)停产保温前炉体的密封 炉体的密封是停产保温必做的准备工作焖炉时,炉体密封的是否严密,很大程度上决定着焖炉操作能否成功此项工作包括:在焖炉前,将整个炉顶表面进行彻底的打扫吹风和灌浆;炉肩、保护板上部的密封;炉台部位密封、蓄热室部位的密封及对蓄热室封墙全部进行刷浆等 (2)焖炉前炉体状况的检查 需检查炉体伸长情况、炉柱曲度、炭化室墙面以及其它部位、大小弹簧负荷的测量等 (3)焖炉前加热制度和压力制度的确定 焦炉停产时,为了安全应将焖炉前结焦时间延长到25~26h较为合适当煤气发生量减小到集气管正压难以维持之前,应使荒煤气系统与鼓风机切断,在吸气管上堵盲板,使炭化室成为一个独立系统延长结焦时间的幅度可参考表11-7 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作表11-7 延长结焦时间的幅度结焦时间/h< 2020~24> 24每昼夜允许延长的结焦时间/h234 为了保证焦饼的成熟指标,保证炉头温度不得低于950℃,标准火道温度比正常生产期间要低,为1050~1100℃(空炉保温时,炉头温度不得低于800℃)。

      焖炉期间焦炉所需的热量只是用来弥补焦炉散热以及废气带走的热量所以标准火道温度只是比正常时要低一些 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   为确保炉体的完整性、严密性,要求集气管压力维持正压,有充压煤气或惰性气体时,比正常生产压力大10~20Pa,保证集气管不吸入空气,以免爆炸几种炉型的焦炉在焖炉时,集气管压力的控制方法如表11-8所示 为了防止炉顶温度过高,或烧掉砖缝中的石墨,要求看火孔温度在刚焖炉时保持在-5~15℃,随后可逐渐减少负压为保证看火孔的压力在其规定的范围内,还要保证比炭化室底部气体压力小10~20Pa表11-8 焦炉焖炉时集气管压力的控制方法炉型炭化室孔数集气管压力/Pa 控制方法58-Ⅱ型6525通入充压煤气,集气管与炭化室断开ΠBP型6538通入蒸汽,由放散管通入回炉煤气奥托式36 130由加热煤气管道引Φ400mm管道往集气管内充压循环,集气管与炭化室连通 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   此外还应控制加热煤气流量以某焦炉为例,当结焦时间τ为26h时,焦炉孔数为1×36孔,干煤耗热量q相为2.34 kJ/kg,煤气发热量Q低为18.82kJ/m3,每炉装入干煤量B干为16.2t/孔,生产时需要的煤气流量按下式计算:   (11-6)代入数据得: m3/h每小时供给的总热量为:280018.82×=52.7kJ/h 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   设废气带走的热量为21%,则废气带走的热量为: kJ/h焦炉炉体散热为总供热量的10%,即炉体散热为: kJ/h总的热量损失为:11.07+5.27=16.34 kJ/h焖炉时期的煤气用量为: m3/h  由于焖炉时选择的标准温度低于26h的结焦时间的标准温度,所以实际煤气流量小于计算值。

      炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   (4) 焖炉时直行温度的测量与调节 测量焖炉期的各项温度和压力,既是检查加热制度是否合格与稳定,同时也是进行炉温调节和压力调节的依据测量与调节直行温度的目的是检查焖炉期间机、焦两侧纵向温度分布的均匀性和全炉温度的稳定性,焖炉时直行温度的均匀性和正常生产时相似供给各燃烧室的煤气的均匀性,以及空气量的均匀性都是直行温度均匀性的基础,当两者比例合适,直行温度的均匀性就可以得到保证焖炉期间,直行温度的稳定性主要取决于全炉总供热量的调节,供热量又由煤气和空气的适当的配合而构成所以影响直行温度稳定性的因素有全炉的煤气量、空气量、空气过剩系数以及大气温度的变化等 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   由于焖炉时,供给全炉的煤气量减少很多,所以已不能用原煤气流量计进行测量,改用斜型差压计来标定煤气流量若焖炉过程中炉温过高,可降低煤气和空气总量,还可采取间断加热的方法间断加热是降低炉温的有效措施,相应的煤气量要减少间断加热的炉温变化如图11-3所示调节过程中,不能盲目调节,应准确采取调节措施,使对炉温的影响控制在较小的范围。

      图11-3 间断加热炉温图 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作  除以上内容外,焖炉期间还应作好对横排温度、炉头温度、蓄热室顶部温度及燃烧系统各部位压力的测量与调节工作 (5) 焖炉结束后焦炉的生产恢复 生产恢复前要作好的工作包括:计划安排的所有施工项目应全部完成并验收合格,施工现场全部清理干净,应保证四大车能正常行驶;炉门密封的泥料应拆除,立火道喷嘴的铁丝应抽出,大小弹簧负荷调整到正常生产时的数值,炉体伸长、炉柱曲度测量完毕;推焦时仍按正常生产时的串序方式进行,并详细记录推焦电流,注意异常现象,推焦后全面检查炭化室、炉墙、砌体情况,并记录后和焖炉前加以对照;装煤操作和正常操作相同;最后连接上升管、集气管、吸气管,其操作和开工生产相同 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   恢复焦炉正常生产时要更换全炉孔板,更换后和正常生产时孔板直径相同,并恢复分烟道吸力、蓄热室顶部吸力、废气盘进风门面积焖炉结束后,结焦时间定的较长,一般为26~30h,如表11-10所列,应按规定将结焦时间缩短到设计结焦时间或所需的结焦时间表11-10 缩短结焦时间幅度结焦时间/h>2420~2418~24<18每昼夜允许缩短时间/h3210.5 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   二、焦炉停产加热和重新供热二、焦炉停产加热和重新供热  在实际生产中往往会遇到设备检修等原因,需停止送煤气,所以存在有计划的停送煤气的操作,有时也会遇到突发事故不能正常送煤气的特殊操作。

      停煤气时,如何使炉温下降缓慢,不致于由于炉温的急剧下降,损坏炉体,或者在送煤气时,如何防止爆炸或防止煤气中毒事故发生,这是焦炉停止加热时遇到的主要问题 1.1.焦炉停止加热焦炉停止加热  (1) 有计划的停送煤气 这种停煤气操作是在有准备的条件下停送煤气的首先将鼓风机停转,然后,关闭煤气总管调节阀门,注意观察停煤气前的煤气压力变化鼓风机停转后,立即关闭上升一侧的加减旋塞,后关闭下降一侧的加减旋塞,保持总压力在200Pa以下即可短时间停送煤气,可将机、焦侧分烟道翻板关小,保持50~70Pa吸力若时间较长,应将总、分烟道翻板、废气盘翻板、进风口盖板全关 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   废气砣关闭,便于对炉体保温注意上升管内压力变化,若压力突然加大,应全开放散若压力不易控制,将上升管打开,切断自动调节器,将手动翻板关小,严格控制集气管压力,使压力比正常操作略大20~30Pa即可每隔30min或40min交换一次废气停送煤气后,应停止推焦若停送煤气时间较长,应密闭保温,并每隔4h测温一次若遇其它情况,随时抽测  (2)无计划停送煤气 指的是遇到下列情况时突然地停送煤气的操作。

      常见有:煤气管压力低于500Pa;煤气管道损坏影响正常加热;烟道系统发生故障,不能保证正常的加热所需的吸力;交换设备损坏,不能在短时间内修复等如果遇到这些情况,应立即停止加热,进行停煤气处理处理时首先关闭煤气主管阀门,其余的操作同有计划停送煤气的操作相同 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   2. 2. 重新供热重新供热 停送煤气后,若故障已排除,可进行送煤气操作若交换机停止交换时,可以开始交换,将废气翻板、分烟道翻板恢复原位,然后打开煤气预热器将煤气放散,并应用蒸汽吹扫当调节阀门前压力达2000Pa时,检测其含氧量(做爆发试验)合格后关闭放散管,打开水封当交换为上升气流时,打开同一侧的加减旋塞,恢复煤气,并注意煤气主管压力和烟道吸力,此时可将集气管放散关闭当集气管压力保持在200Pa~250Pa时,根据集气管压力大小情况,打开吸气弯管翻板,尽快恢复正常压力 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   三、焦炉更换加热煤气三、焦炉更换加热煤气  更换煤气时,总是煤气先进入煤气主管,主管压力达到一定要求之后,才能送往炉内 1.1.往主管送煤气往主管送煤气  做好更换煤气的准备工作。

      检查管道各部件是否处于完好状态,加减旋塞,贫煤气阀及所有的仪表开关均需处于关闭状态水封槽内放满水,打开放散管,使煤气管道的调节翻板处于全开状态并加以固定当抽盲板时,应停止推焦;抽盲板后,将煤气主管的开闭器开到1/3时,放散煤气约20~30min,连续三次做爆发试验,均合格后关闭放散管总管压力上升为2500~3000Pa时,开始向炉内送煤气 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   2. 2. 焦炉煤气换用高炉煤气焦炉煤气换用高炉煤气  首先停止焦炉煤气预热器和除碳孔的运作,交换气流后,将下降气流废气盘上空气盖板的链子(或小轴)卸掉,下面盖好薄石棉板,然后拧紧螺丝,关闭下降气流焦炉煤气旋塞,将下降气流煤气砣小链(小轴)上好,然后调节烟道吸力,并调节空气上升气流废气盘进风口,以适合高炉煤气加热换向后,逐个打开上升气流高炉煤气加减旋塞或贫煤气阀门(先打开1/2),往炉内送高炉煤气经过多次重复上述工作之后,将加减旋塞开正,直到进风口适合于高炉煤气的操作条件 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   3. 3. 高炉煤气更换为焦炉煤气高炉煤气更换为焦炉煤气 首先将混合煤气开闭器关闭,交换为下降气流后,从管道末端开始关闭高炉煤气加减旋塞或贫煤气阀门。

      卸下煤气小轴,连接好空气盖板,取下石棉板,然后手动换向逐个打开焦炉煤气加减旋赛(先打开1/2),往炉内送焦炉煤气重复进行以上工作,直至全部更换将废气盘进风口调节为焦炉煤气的开度,烟道吸力调节到使用焦炉煤气时的吸力,然后将焦炉煤气的旋塞开正焦炉煤气系统正常运转后,然后确定加热制度根据煤气温度开预热器和除碳孔高炉煤气长期停用时要堵上盲板,并吹扫出管道内的残余煤气操作时要注意:严禁两座炉同时送气,禁止送煤气时出焦,严禁周围有火星和易燃易爆的物品 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   第四节第四节 焦炉常见事故及处理焦炉常见事故及处理  焦炉生产过程中,会出现这样或那样的事故除前面介绍的焦饼难推、推焦乱笺等常见事故外,焦炉生产还容易出现以下异常情况 一、出炉操作中,全厂突然停电一、出炉操作中,全厂突然停电  当推焦或平煤时突然断电,应用手摇装置将炉内的推焦杆或平煤杆推出,防止烧损或变形还需将走行包闸松开,用手摇装置对上炉门,用板手将炉门横铁螺丝拧紧等恢复供电后再进行正常操作   若停电时间超过10min以上,应做如下处理:将导焦栅退出,移动拦焦车将炉门对上,将导焦栅内红焦扒出,红焦要处理到凉焦台或有水源的地方,用水熄灭红焦。

      炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   发生红焦落地应作如下处理:迅速组织人力处理,熄灭并清除轨道上的红焦使熄焦车尽快通行 停电发生在装煤途中,司机应立即拉下控制开关将各控制器放回零位,然后用手摇装置关闭闸板若装煤时烟火很大,不能靠近装煤车时,可用铁棒、长铁管设法把装煤车推走,并尽快把炉盖盖上此外,利用手摇装置,把平煤杆从炭化室摇出    二、下暴雨时的处理二、下暴雨时的处理  下暴雨时,雨水会流入炭化室或燃烧室内,而焦炉多为硅砖砌筑,硅砖不能适应温度急剧变化,易遭破坏,使焦炉寿命受到影响另外炭化室内焦炉温度很高,水流入炭化室后,就会急速汽化、膨胀而易产生爆炸,因此应采取必要的处理措施  (1)炉顶积水,应及时组织人员将水扫走  (2)炉盖缝隙要及时密封,如来不及可用煤车斗子的煤来封住炉盖缝隙  (3)看火孔及砖缝处用煤泥灰浆堵严 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   三、推焦杆掉到炭化室内的处理方法三、推焦杆掉到炭化室内的处理方法  (1)如果推焦杆上的齿条与传动齿轮上的齿脱离较近,可用铁板螺丝等物往回垫,使之与传动齿轮上的齿互相咬住,启动推焦装置,使推焦杆上齿条上的齿与传动齿轮上的齿互相啮合。

      (2)若推焦杆上的齿条上的齿与传动齿轮上的齿脱离的太远,可用钢丝绳一端系在推焦杆上,另一端系在传动齿轮上,启动传动装置传动齿轮一转,就可将推焦杆拉回来  (3)若推焦杆在行驶途中停电,应组织人力,用手摇装置把推焦杆摇回原位 炼焦炉的加热制度及特殊操作炼焦炉的加热制度及特殊操作   四、炼焦炉局部损坏的处理四、炼焦炉局部损坏的处理  通常局部损坏采用的方法是热修,即在热态下的抢修热修方法有喷补和抹补在焦炉砌体有较细的裂纹或墙面有凹陷较浅的损坏时,采用喷补的方法对于焦炉砌体有较大的裂缝和墙面凹陷较深的部位,应采用抹补的方法  当焦炉损坏较严重,如炉头部分倒塌,蓄热室出高温事故时采用局部翻修的方法当焦炉内部严重损坏的情况下,才停炉进行冷修       此部分详细内容见第七章,在此不再赘述。

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