搗固焦?fàn)t爐頭溫度的控制與調(diào)節(jié)

摘 要：爐頭溫度是焦?fàn)t加熱調(diào)節(jié)的溫度指標(biāo)之一，結(jié)合酒鋼焦化廠5.5m搗固焦?fàn)t爐頭溫度的控制與調(diào)節(jié)，探索搗固焦?fàn)t爐頭溫度的控制與調(diào)節(jié)。

關(guān)鍵詞：搗固焦?fàn)t；爐頭溫度；控制；調(diào)節(jié)

爐頭火道受爐門開閉、推焦和裝煤操作等的影響大，散熱多、溫度偏低而波動大，且常因供熱不足而溫度過低，這不僅導(dǎo)致易出生焦和焦餅難推，還會引起爐墻開裂、剝蝕和變形，加速爐體損壞。爐頭火道溫度過高，則會使?fàn)t頭焦過火，在打開爐門時發(fā)生塌焦，嚴(yán)重影響操作。因此，通常要求爐頭火道溫度的平均值低于該側(cè)標(biāo)準(zhǔn)溫度值，但差值不得超過150℃，在任何情況下爐頭火道溫度，均不得低于1100℃。從橫排溫度情況看，兩側(cè)爐頭火道的溫度約比其中部火道溫度低60-80℃，此時爐頭和炭化室中部的焦炭可同時成熟。爐頭第二個火道的溫度，應(yīng)按橫排溫度標(biāo)準(zhǔn)線要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。爐頭溫度較低的炭化室，其爐頭部位焦炭成熟的不夠，焦炭質(zhì)量較差，用焦?fàn)t煤氣加熱時，要注意維持爐頭火道的磚煤氣道的暢通和嚴(yán)密，用高爐煤氣加熱時，可采取對邊火道補(bǔ)充焦?fàn)t煤氣的方法增加供熱量，并要加強(qiáng)蓄熱室封墻和廢氣開閉器叉口處密封。

1 現(xiàn)狀分析

酒鋼焦化廠5#6#焦?fàn)t于2011年建成并投產(chǎn)，為2×55孔的TJL5550D型搗固焦?fàn)t，周轉(zhuǎn)時間設(shè)計為22.5小時，炭化室平均寬度為500mm，屬于寬炭化室焦?fàn)t，錐度為20mm。熄焦方式為干熄焦，濕法熄焦作為干熄焦檢修時的備用方式。現(xiàn)在由于焦方爐頭溫度較低，導(dǎo)致焦方焦炭成熟不好，焦油在干熄焦罐底門附著，焦炭粘附在焦油上且不斷積累，導(dǎo)致干熄焦罐底門在關(guān)閉時夾焦，嚴(yán)重影響了干熄焦系統(tǒng)的正常運行，而在提高焦方爐頭部位溫度以后，焦方焦炭容易塌焦，導(dǎo)致護(hù)爐設(shè)備的燒壞，同時惡化了操作環(huán)境。

2012年3月29日至2012年4月2日期間，5#焦?fàn)t共夾焦56爐，其中533#、539#重復(fù)夾焦達(dá)到3次。對此段的爐頭溫度進(jìn)行分析，其平均溫度見下表1。

表1 結(jié)焦時間為22.5小時的爐頭平均溫度

（1）在較短時間內(nèi)，爐頭溫度變化不大，但機(jī)焦側(cè)溫度相差較大，最大達(dá)34℃，

圖1 22.5小時結(jié)焦時間的爐頭平均溫度

對于搗固焦?fàn)t機(jī)焦側(cè)爐頭溫度不應(yīng)相差太大，以利于機(jī)焦側(cè)爐頭部位焦炭的成熟。

表2 不同結(jié)焦時間下爐頭的平均溫度

（2）隨著結(jié)焦時間的延長，爐頭溫度逐漸下降，且降幅逐漸增大。表2和圖2反應(yīng)了5#焦?fàn)t結(jié)焦時間與爐頭溫度的關(guān)系，從中可以看出，結(jié)焦時間從22.5小時延長到28小時以后，爐頭溫度機(jī)側(cè)降幅達(dá)到75℃，焦側(cè)降幅達(dá)到76℃。

（3）爐頭溫度低。爐頭溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度的偏差一般在100以上，而且結(jié)焦時間延長，差值逐漸增大。由表3和圖3可以看出，當(dāng)結(jié)焦時間延長時，機(jī)焦側(cè)爐頭溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度的差值大小相等，說明搗固焦?fàn)t的機(jī)焦側(cè)溫度增長趨勢是一致的。

表3 不同結(jié)焦時間時爐頭溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度對照表

圖3 爐頭平均溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度對應(yīng)表

2 提高爐頭溫度的措施

根據(jù)以上分析，影響爐頭溫度的因素有很多，現(xiàn)針對影響爐頭溫度的主要因素進(jìn)行分析，并采取相關(guān)的措施，解決爐頭溫度低的現(xiàn)況。

2.1 改變爐頭部位火道的小孔板

由于爐頭火道處于不利的部位，爐頭火道的熱負(fù)荷相對較大。為了提高爐頭溫度，必須增加爐頭火道的供熱量。正常生產(chǎn)時，爐頭火道的熱量和其余火道相比，一般要求比正常多供應(yīng)30-40%才能滿足爐頭火道熱負(fù)荷。

對于用焦?fàn)t煤氣加熱的下噴式焦?fàn)t，通過調(diào)整小孔板相對增大爐頭火道孔板孔徑可以增加爐頭火道煤氣量，從而達(dá)到增加爐頭火道的供熱量。5#焦?fàn)t通過改造小孔板提高爐頭溫度，機(jī)側(cè)將14mm提高到14.7mm，焦側(cè)部分將14.5mm提高到15.6mm，這樣機(jī)焦側(cè)溫度趨于相等，且均有提高。

2.2 蓄熱室頂部吸力的調(diào)節(jié)

對使用高爐煤氣加熱時，保證合理的壓力制度，有利于爐頭溫度的提高。對于邊火道溫度較低的焦?fàn)t看火孔一定要保持正壓，而且正壓稍大一些，可保持在10～15Pa，這樣一來，就使蓄熱室上升氣流時吸力減小，則分配到邊火道的氣量就相應(yīng)增多，有利于邊火道的加熱。當(dāng)蓄頂吸力大時，分配到中間火道的氣體量多，反之則分配到邊火道的氣量多。因此，降低蓄頂吸力可以增加爐頭火道煤氣和空氣量以提高爐頭溫度。但同時會提高看火孔壓力給爐頂測溫操作帶來困難，并且爐頂溫度升高。所以此種方法對提高爐頭溫度有利，但提高幅度是有限度的。

2.3 加強(qiáng)爐體各部分的嚴(yán)密性

焦?fàn)t砌體不嚴(yán)密，會導(dǎo)致冷空氣漏入較多，增加了爐頭熱負(fù)荷。采用高爐煤氣加熱時，漏入的空氣在蓄熱室與煤氣燃燒，降低了煤氣熱值，從而降低了爐頭溫度。因此熱修瓦工每月要對小煙道兩叉部、蓄熱室封墻、斜道口正面勾縫嚴(yán)密。采用焦?fàn)t煤氣加熱時，為防止因竄漏影響爐頭溫度，要求定期對磚煤氣道噴漿嚴(yán)密。

2.4 改變爐門襯磚的材質(zhì)

新型漂珠磚在焦?fàn)t爐門上的應(yīng)用，有利于保持焦?fàn)t爐頭溫度，消除焦?fàn)t爐頭溫度普遍偏低的弊病，該磚采用JP法新成型工藝與特定燒成工藝制得，具有含鐵量低、容重輕、強(qiáng)度高、在高溫還原氣氛中不積碳、體積穩(wěn)定性好等特點。

2.5 加強(qiáng)生產(chǎn)管理

加強(qiáng)操作管理，控制生產(chǎn)操作摘開爐門時間。爐門摘開時，爐頭砌體和護(hù)爐鐵件均有大量的熱損失。如果不加控制，重新對門煉焦時，爐頭部位因額外損失許多熱量而延緩爐頭焦餅的成熟，造成爐頭溫度偏低的惡性循環(huán)，因此有必要減少這部分熱量損失。采取加強(qiáng)三班操作管理，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程的措施。同時，加強(qiáng)三班煤餅的搗固質(zhì)量，由于在裝煤時，導(dǎo)致焦方缺煤的現(xiàn)象較嚴(yán)重，影響爐頭部位的加熱，導(dǎo)致下部焦炭過火，而上部容易生焦，對爐墻起到一定的破壞作用。

3 結(jié)束語

焦?fàn)t的加熱過程是單個燃燒室間歇、全爐連續(xù)、受多種因素干擾的熱工過程。爐頭溫度達(dá)標(biāo)首先要確保爐頭部位有充足的煤氣量。為了保證爐頭火道的煤氣量，確保橫管壓力是關(guān)鍵。當(dāng)煤氣主管壓力在一定的控制范圍內(nèi)，通過調(diào)整合適的小孔板排列，以提高橫管內(nèi)的壓力，保證爐頭橫管煤氣的靜壓力，則可以靈活地調(diào)整邊火道的加熱煤氣用量，從而確保邊火道的溫度。通過近一年的實驗、研究，不斷更換邊火道小孔板排列，5#6#焦?fàn)t的爐頭系數(shù)由投產(chǎn)時0.50已提升至0.90以上，同時減少了焦方的生焦、牛頭焦、塌焦等現(xiàn)象。