箋號(hào)測(cè)溫法在焦?fàn)t上的應(yīng)用

張 俊，靳迎武，蘇戰(zhàn)偉，齊 廣，向 宇

（安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司 焦化廠，河南 安陽(yáng)455001）

箋號(hào)測(cè)溫法在焦?fàn)t上的應(yīng)用

張 俊，靳迎武，蘇戰(zhàn)偉，齊 廣，向 宇

（安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司 焦化廠，河南 安陽(yáng)455001）

箋號(hào)測(cè)溫法是指對(duì)結(jié)焦末期某一箋號(hào)的炭化室兩側(cè)的燃燒室溫度進(jìn)行測(cè)量調(diào)整的一種焦?fàn)t溫度管理方法。在安鋼焦?fàn)t上的應(yīng)用表明，箋號(hào)測(cè)溫法使焦?fàn)t結(jié)焦末期的橫排溫度趨均勻化、最小化，橫排系數(shù)、均勻系數(shù)明顯提高，與分段測(cè)量法相比，節(jié)省煤氣7.86%。

焦?fàn)t；箋號(hào)測(cè)溫法；爐溫管理

1 前言

隨著大容積焦?fàn)t及搗固焦?fàn)t［1］的發(fā)展，現(xiàn)代焦?fàn)t的爐溫管理方式也日趨多樣化，概括起來(lái)主要有：標(biāo)準(zhǔn)溫度管理、箋號(hào)測(cè)溫法、火落管理方式、焦?fàn)t加熱的統(tǒng)計(jì)管理、程序的加熱與調(diào)節(jié)、焦?fàn)t加熱的計(jì)算機(jī)控制。它們都有各自的特點(diǎn)，同時(shí)在焦?fàn)t上的應(yīng)用也受到諸多環(huán)境條件的制約。

安鋼焦化廠1#、2#焦?fàn)t分別重修投產(chǎn)于2007年9月和2005年10月，爐型均為JN43-80型，采用焦?fàn)t煤氣加熱，9-2串序推焦，周轉(zhuǎn)時(shí)間為19 h。目前，焦?fàn)t的管理普遍采用的是分段測(cè)溫法的標(biāo)準(zhǔn)溫度管理方式，對(duì)焦?fàn)t加熱過(guò)程進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，即將1座焦?fàn)t的43排燃燒室溫度分成4段：11-10-11-11（42孔炭化室的分法，其他孔炭化室可根據(jù)實(shí)際情況分段），然后逐段測(cè)量。在分段測(cè)量的過(guò)程中，由于各段測(cè)量的溫度所在的結(jié)焦周期不同，測(cè)量的時(shí)間也不相同，所測(cè)的溫度受環(huán)境的影響，所以測(cè)出的各燃燒室溫度也不相同，在一定程度上沒(méi)有可比性，致使部分立火道煤氣消耗量大，難被察覺(jué)，焦?fàn)t的熱工效率低下。為此，應(yīng)用了箋號(hào)測(cè)溫法。

2 箋號(hào)測(cè)溫法的原理

箋號(hào)測(cè)溫法是指對(duì)結(jié)焦末期（或推焦前1～3 h）某一箋號(hào)的炭化室兩側(cè)的燃燒室溫度進(jìn)行測(cè)量分析對(duì)比，并進(jìn)行整排調(diào)整，使全爐溫度更趨均勻化的一種焦?fàn)t溫度管理方法。

結(jié)焦末期，隨著焦?fàn)t炭化室墻磚熱導(dǎo)率增大，焦餅中心溫度變化的幅度較快［2］，同時(shí)燃燒室溫度增加幅度相對(duì)較慢［3］。此時(shí)測(cè)量的數(shù)值與該爐炭化室焦炭溫度（特別是焦餅中心溫度）成正比，在焦餅都成熟良好的前提條件下，對(duì)同一箋號(hào)的溫度進(jìn)行對(duì)比分析，取同箋號(hào)溫度最小值，并進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到減少煤氣流量的目的。

3 箋號(hào)測(cè)溫法的應(yīng)用與分析

煤氣流量通過(guò)結(jié)焦時(shí)間及焦餅中心溫度兩方面來(lái)加以確定［2］。在一般的焦?fàn)t生產(chǎn)中，為避免出現(xiàn)生焦影響后序的正常生產(chǎn)，焦餅中心溫度都比理論值略高，以確保焦炭成熟良好。焦餅中心溫度通常控制在1 000℃以上。

安鋼焦化廠1#、2#焦?fàn)t2008年8月份的加熱煤氣總消耗量為14 000 m3/h，其中1#焦?fàn)t為7 100 m3/h，2#焦?fàn)t為6 800 m3/h。焦?fàn)t自開(kāi)工以來(lái)，橫排系數(shù)及直行系數(shù)控制和調(diào)節(jié)較好，K橫=0.92，K均=0.91。但是隨著結(jié)焦時(shí)間及結(jié)焦周期的不同，受到壓力、溫度、濕度等環(huán)境因素的影響，不能準(zhǔn)確地判斷其中的變化情況，調(diào)節(jié)時(shí)失去了一定的可比性。而箋號(hào)測(cè)溫法就可以避免這些不利因素帶來(lái)的影響。在同月測(cè)得的數(shù)據(jù)中，取1號(hào)箋號(hào)溫度制作表1，為分4次測(cè)得的1#焦?fàn)t1號(hào)箋溫度情況及使用箋號(hào)測(cè)溫法同一時(shí)間段測(cè)得的1號(hào)箋的溫度情況，并且取樣的1號(hào)箋的5個(gè)炭化室都沒(méi)有生焦現(xiàn)象。

從表1可以看出，1#焦?fàn)t的1號(hào)箋兩側(cè)的立火道溫度波動(dòng)明顯，由于采用9-2串序，受結(jié)焦時(shí)間的影響，一般前排的溫度略高些。但各箋號(hào)之間的溫度波動(dòng)較大，1、11、31號(hào)溫度比較均勻，其他幾個(gè)溫度之間相差比較大，主要是受測(cè)量時(shí)各段結(jié)焦時(shí)間不同及環(huán)境等因素的影響。還可以看出，所測(cè)量的箋號(hào)兩側(cè)立火道溫度偏高，因?yàn)樵摴{號(hào)炭化室都處在結(jié)焦的最后一個(gè)階段。由于是同一時(shí)間對(duì)同一結(jié)焦時(shí)間的箋號(hào)進(jìn)行測(cè)量，存在的誤差較小，具有可比性。31、41號(hào)溫度較低，且變化不大，而1、11、21號(hào)分別高出最低的31號(hào)炭化室兩側(cè)平均溫度26.5、36.5、12.5℃。其中11號(hào)炭化室兩側(cè)立火道溫度變化幅度最大。

表1 不同方法測(cè)得的1#爐1號(hào)箋的橫排溫度

通過(guò)觀察11號(hào)炭化室兩邊橫排溫度發(fā)現(xiàn)，10、11號(hào)橫排溫度均勻系數(shù)比較好，且在直行系數(shù)中屬正常范圍。但7號(hào)、22號(hào)標(biāo)準(zhǔn)眼的溫度都在平均值之下，整排溫度比其他同箋號(hào)的燃燒室平均溫度都高。1、11號(hào)炭化室兩側(cè)的燃燒室情況也一樣。

在保證沒(méi)有生焦的前提下，采用取最小溫度為標(biāo)準(zhǔn)的橫排溫度原則，31、41號(hào)炭化室可以作為此次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)溫度，而1、11、21箋號(hào)整排溫度都偏高，采用減小2、10、11、19、20排大孔板的方法，分別由原來(lái)的φ48 mm孔板減小為φ45、φ44、φ44、φ 46、φ46 mm，1排由原來(lái)的φ30 mm減小為φ28 mm，參照28、29、37、38排的橫排情況進(jìn)行對(duì)比調(diào)節(jié)，對(duì)個(gè)別眼進(jìn)行處理，均勻系數(shù)明顯提高。

采用上述調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)1輪（焦?fàn)t整體調(diào)節(jié)一遍后為1輪）后，參照的標(biāo)準(zhǔn)溫度有所提高，再將整體煤氣流量適當(dāng)較少50～100 m3/h。此調(diào)節(jié)方法在1#、2#焦?fàn)t使用3個(gè)月后，11月份測(cè)量的1#焦?fàn)t3號(hào)箋的橫排溫度情況見(jiàn)表2。

由表2可以看出，采用箋號(hào)測(cè)溫法，同一箋號(hào)兩側(cè)的橫排溫度差值越來(lái)越小，橫排整體平均溫度均勻性明顯提高，同時(shí)1#、2#焦?fàn)t的橫排系數(shù)同時(shí)都有提高K橫=1.0，K均=0.96。通過(guò)調(diào)整，大流量孔板減少，1#焦?fàn)t煤氣流量減少為6 600 m3/h，2#焦?fàn)t煤氣流量減為6 300 m3/h。

表2 11月份測(cè)得3號(hào)箋的橫排溫度

4 結(jié)語(yǔ)

使用箋號(hào)測(cè)溫法使結(jié)焦末期溫度趨均勻化，即整個(gè)焦?fàn)t所有的炭化室結(jié)焦末期的溫度最優(yōu)化、均勻化，有效地節(jié)省焦?fàn)t煤氣。采用該法調(diào)節(jié)共節(jié)省焦?fàn)t煤氣平均1 100 m3/h，約7.86%。另外，該方法與傳統(tǒng)的測(cè)溫方法相比，存在以下問(wèn)題：測(cè)溫范圍廣（分布全爐同一箋號(hào)）；作業(yè)溫度環(huán)境相對(duì)較高；測(cè)溫時(shí)間受結(jié)焦時(shí)間影響等。

［1］ 潘立慧，魏松波.煉焦新技術(shù)［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2006：67-143.

［2］ 呂佐周，王光輝.燃?xì)夤こ蹋跰］.北京：冶金工業(yè)出版社，1999：106-112.

［3］ 姚昭章.煉焦學(xué)［M］.2版.北京：冶金工業(yè)出版社，1995：216-217.

Application of Thermometry with Letter Number in Coke Oven

ZHANG Jun,JIN Ying-wu,SU Zhan-wei,QI Guang,XIANG Yu
（The Coking Plant of Anyang Iron and Steel Stock Co.,Ltd.,Anyang 455001,China）

Thermometry with letter number is a management method for coke oven temperature,which measures and adjusts the temperatures of the burning chambers in the both sides of coking chambers with same letter number in coking end.The application in Anyang Steel’s coke oven showed that it made the temperature at the cross line in coking end tend to homogenization and minimization,the cross line modulus and uniformity coefficient increased obviously and economized 7.86%of the heating coke oven gas comparing with subsection thermometry.

coke oven;thermometry with letter number;temperature management

TQ522.16

B

1004-4620（2010）04-0005-02

2010-03-29

張俊，男，1984年生，2007年畢業(yè)于武漢科技大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)。現(xiàn)為安鋼焦化廠助理工程師，從事焦?fàn)t熱調(diào)工作。