近几年,在焦炉过程控制技术方面,我们通过对焦炉调节执行机构的维修和控制仪表的改造,保证了焦炉加热的稳定生产;引进焦炉推焦时间电流记录仪,减少了人为因素的影响,稳定了操作,保证了煤的结焦时间;运用炉顶加煤计量装置,保证了每孔炭化室的加煤量和装煤的均匀性,提高了单炉产焦量,同时降低了燃料消耗;实时维护好焦炉的加热设备,保证了焦炉加热的稳定性;通过提高炉头温度以提高焦炭质量和减少推焦阻力;加强热工管理以保证焦炭质量,严格按推焦计划准点推焦等措施。进行综合护炉;同时加强对炉门、炉框、上升管、炉口的清扫、观测和保养,使焦炉生产的过程管理走上了一个新的台阶。 1.2.4.2 细化焦炉热调管理,确保加热制度正常 焦炉热调的主要目的是生产质量良好的焦炭和化学产品,减低炼焦耗热量,延长焦炉寿命。其内容包括:全炉总供热量调节;各燃烧室供热调节;各火道供热调节及焦炉特殊生产条件下的特殊调温。近几年来,国内外的焦化厂在焦炉的加热调节方面主要做了以下几方面的探索和研究。 (1)细化各项操作制度,确保炉温均匀与稳定 在日常生产中,我们严格执行正点推焦,并予以最大限度的保证,同时严格贯彻炉炉装满煤、不提前打盖、不长时间敞开炉门等原则,从操作这一方面确保焦炉的炉温均匀与稳定,减小对焦炉的损坏。 第一章 文献综述 10 我们除严格按照规程准时测量焦饼中心温度外,并在每次配煤质量或结焦时间变化较大时安排调火人员测量焦饼温度,以此作为确定标准温度的理论依据。同时安排调火人员在出焦时观察焦饼成熟情况,每天每座焦炉调火人员至少观察十炉焦饼,以此作为确定标准温度的实际依据。在坚持理论结合实际的基础上,合理调整标准温度和重新制定加热制度。 (2)以直行温度为指导,及时调节炉温 直行温度的调控是焦炉热工调节的重要部分,要求三班煤气组的温度测量一定要及时、准确。而调火人员严格坚持每天两上炉的原则实时观察燃烧和吸力,根据测量的直行温度和实际观察情况及时调节高低温号的煤气和空气用量。为保证炉温的均匀性,直行温度偏差超过正负 10℃的炉号,调火人员都要及时做出调节,以此防止高低温号的进一步恶化。在调节后,调火人员还要上炉顶观察燃烧和吸力,并亲自测量加热调节后的温度变化情况。 (3)提高炉头温度,稳定焦炭质量 炉头温度是整个炼焦的工艺控制点,而焦炉随着使用年限增长,炉头火道会出现积灰现象,蓄热室阻力变大,封墙破损严重、严密性下降等,炉头温度的调控变得十分困难[42] 。为此,必须及时组织热调人员把风管下到炉头立火道逐个吹扫,不断翻修、抹补不严密的封墙,下链子或钢钎处理斜道杂物,对个别高低温号斜道放入或取出舌型砖,而对个别炉头部位格子砖阻塞、阻力大的低温号进行扒出格子砖清扫或扒掉一两块格子砖的处理,并定期清掏小烟道积灰,及时更换破损炉门砖等。通过诸多措施的实施,焦炉的炉头温度会得到了合理的调控,一般能保持在 1050℃的以上,而炉头温度的均匀系数也能保持在 0.85 以上。 1.3 焦炉大型化及其对焦炭质量的影响 所谓焦炉的大型化是指增大炭化室的几何尺寸和有效容积,以提高焦炉的生产能力,同时更有利于环保等。 焦炉大型化是20世纪70年代以来世界炼焦技术发展的总趋势。30多年来,炭化室由4m曾高至8m以上,平均宽度增至0.51~0.61m。其长度已超过20m,单孔炭化室容积由约20m 3 增大至90m 3 以上。焦炉大型化取得了长足的发展,得益于焦炉高长向加热的均匀性、筑炉材料的性能、焦炉设备的强度以及焦炉机械的装备水平等技术问题得到了解决。 1.3.1 焦炉大型化技术的发展 第一章 文献综述 11 焦炉大型化是衡量一个国家炼焦技术发展水平的重要标志,也是提高行业整体装备水平、劳动效率,改善焦炉作业环境、提高焦炭质量,进而实现节能减排的总体目标[43] 。积我国60余年,尤其是近20年来的炼焦炉设计、建造与管理的丰富经验,以及在炼焦装备制造与自动控制水平发展的新进展,进一步推进了中国焦炉大型化发展步伐,中国炼焦技术水准步入世界先进行列。中国炼焦事业已经进入了一个以往定型设计的超市批发式的呆板模式,发展成为根据业主的实际需要进行个性化设计建造的精品化发展新阶段,推进中国焦炉大型化发展实现由炼焦大国向炼焦强国的转变。 1.3.1.1 中国早期大型焦炉的建设 从“一五”时期炼焦工业的恢复和新建,到引进前苏联的炼焦技术与焦炉管理经验,1957年鞍钢五炼焦建设苏联设计的炭化室高4.3m的ПВР型焦炉4座、产能180万吨,为中国焦炉近代化发展之起步(还应值得我们注意的是在1982年鞍钢五炼焦对上述焦炉进行了增高改造,炭化室高增为5米,产能200万吨,是焦炉大型化的一个的尝试);加上以后武汉、包头、及上海焦化此类焦炉总计16座、产能720万吨。 1959年北京焦化厂中国自行设计炭化室高4.3m的58型(后为JN43型)焦炉建成投产,实现了中国焦炉设计的第一次创新,以后又陆续在马鞍山、湘潭、重庆、宣化等大中型钢铁联合企业内的炼焦厂建设投产,标志中国焦炉进入新阶段; 1971年开始的攀钢炭化室高度5.5m焦炉建设,开启了中国焦炉大容积的发展,以后又在水钢和唐钢建设总计达12座、产能450万吨。 为充分利用弱黏结性气煤资源,北台钢铁厂、淮南化工厂、镇江焦化厂捣固焦炉开发建设等到2000年,建有各类捣固焦炉18座、产能216万吨。 但长期计划经济体制的约束和文化大革命的影响,中国炼焦行业发展步履艰难,到1978年全国焦炭产量为4690万吨。 1.3.1.2 改革开放初期焦炉大型化的建设 改革开放初期的1985年,宝钢焦化一期工程中引进建成了4座各50孔、炭化室高6m的日本新日铁M型焦炉,焦炉大型化又前进了一大步。 1987年4月北京焦化厂我国自行设计建设的炭化室高6m的JN60型焦炉投产,是中国焦炉大型化又迈出了新一步,掀起新一轮焦炉大型化发展的高潮,并成为当时中国钢铁企业首选的主力炉型。 到2004年底,我国仅有炭化室高6m的大容积焦炉55座,产焦能力达2853万吨。