搗固焦爐塌煤餅原因分析

摘 要：介紹搗固煉焦技術，了解塌煤餅的極度危害性，分析塌煤的原因，提出可行的解決方案。

關鍵詞：搗固焦爐；塌煤；危害；解決方案

搗固焦爐技術是將裝爐煤在爐外搗固成煤餅后，再從機側裝入炭化室內煉焦。搗固焦爐相比頂裝焦爐焦炭產量高，裝煤密度高，配煤范圍廣，焦炭質量好，并能提高高爐焦在總焦炭中的比例。但是很多搗固焦的焦化企業在開工初期或生產過程中都會遇到塌煤餅的困擾，給焦爐生產帶來很多困擾和危害。針對這個問題淺顯的談一下自己這些年解決這類問題的經驗和做法。

1 我公司4.3m搗固焦爐的特點和相關工藝參數

我廠焦爐工藝特點：TJL4350D型2×72孔焦爐

搗固系統采用德國VeCon搗固系統，具有4個單獨的搗固系統，每個裝置有6個吊錘，共24錘固定式連續搗固機，每錘重量350kg；裝煤車由大連重工機械廠制造；搗固一個煤餅6到8分鐘，經測試，搗固煤餅密度（濕煤）可達1.10-1.15t/m3。

2 塌煤的危害

2.1 機側塌煤會使爐口余煤增多，工人勞動量增大，現場衛生環境差。

2.2 裝煤過程無論機側后塌還是焦側前塌，裝煤完畢都需要處理爐口余煤，需要消耗一定的時間，這樣就增加了單爐操作時間、降低了K3系數，影響正常的生產和檢修。

2.3 塌煤使炭化室內煤餅高度參差不齊，影響爐溫，給調火工作帶來困難；炭化室內溫度不均嚴重時甚至會導致難推焦事故。

2.4 機側塌煤使成焦后機側爐頭焦餅高度降低，焦餅與推焦桿頭接觸的面積少，推焦時推焦桿將焦炭擠壓到爐墻導致爐墻損壞加劇，同時也可能導致難推焦事故。

2.5 塌煤造成機側爐口位置煤餅高度不足，使炭化室頂部空間增大、溫度升高（煤餅高度與爐頂空間溫度的關系見表1），熱解出來的煤氣在此區域停留時間增加，在高溫下發生二次裂解反應：

C2H6→C2H4+H2

C2H4→CH4+C

CH4→C+2H2

進而使炭化室頂部、上升管內壁生成大量的石墨，嚴重可能導致焦餅難推、荒煤氣導出不暢、裝煤困難等一系列問題，給正常的安全、生產帶來了諸多麻煩。（筆者工作的焦爐為2*72孔DJL4350D型焦爐，2011年冬季由于原料煤的影響，入爐煤水分偏大，平均達到12%左右，導致1#爐整個冬季塌煤現象嚴重，2#爐裝煤正常。在這段時期1#爐石墨生長速度特別快，上升管壁、炭化室頂部結了大量的石墨，給正常的安全、生產帶來了諸多麻煩）

由表2可知：爐頂空間溫度隨爐頂空間高度的增大而增大，進而導致炭化室內的荒煤氣二次裂解反應加劇。

3 原因分析及處理方法討論

3.1 裝煤車送煤底板與炭化室底部標高差距過大，（往往出現在剛剛投產時，炭化室底部筑爐高度、爐體升溫熱膨脹以后與裝煤車送煤板標高可能相差較多）裝煤時送煤板進入炭化室前就向下彎曲，導致煤餅產生縱向裂縫并前塌。處理方法：調整軌道標高或裝煤車標高，減少送煤板與炭化室底部的高度差。

3.2 入爐煤水分控制不當，導致煤餅搗不實，引起塌煤。搗固要求正常水分9%～11%為宜，水分太低或者太高都會引起煤餅搗不實。經過幾年的生產總結，我廠水分超過11.5%時，塌煤現象嚴重。處理方法：對水分低的增加原料煤自動加濕設備；水分高的原料煤應保證足夠的儲煤量，使配煤有足夠的控水時間，雨水多且有條件的可建室內煤庫與露天煤庫配合使用。

3.3 搗固錘之間的間距過大，搗固錘與前擋板或后擋板的間距過大時，會出現搗不住煤餅的現象。處理方法：調整搗固錘之間、搗固錘與前后擋板的間距。

3.4 裝煤車煤箱側壁粘煤，冬季裝煤車如果缺少保溫措施，溫濕的原料煤在搗固過程中有一部分會凍結在裝煤車煤箱側壁上，在打開活動壁還有裝煤的過程中，這些粘在側壁上的煤料會阻礙煤餅前進，引起塌煤，嚴重的會發生整個煤餅無法裝進炭化室內的事故，事故處理時間長，作業地方狹窄，工作量巨大。處理方法：采取有效的煤壁保溫措施，常用的增加煤壁電熱裝置，或對整個煤車活動壁進行密封等等。

3.5 后擋板應有一定的錐度，其頂部應向前傾，使煤餅后部有一個輕微的斜度，減少塌煤的概率。

3.6 搗固方法也應因地制宜，與送煤速度和送煤量配合好，搗的太多，耗費時間、機械和能量，搗的少了搗不實。各家應該有自己的一套搗固方案和經驗。

3.7 其他原因：送煤板二次啟動的位置太靠前；炭化室爐墻變形；配合煤細度不達標（小于3mm的應大于88%）等原因會引起塌煤現象。

4 結束語

焦化生產是關聯性很強的連續作業的過程，某個環節出現問題往往會引發新的問題或新的事故，有人身的也有設備的，在筆者身邊就出現過因塌煤引起的各種事故，由于塌煤對搗固煉焦生產的危害性極大，因此減少甚至杜絕塌煤勢在必行。通過對焦爐塌煤餅采取的這些措施，目前塌煤現象得到了有效的控制，確保了焦爐生產的正常運行。（在筆者周圍出現的因塌煤引起的這些事故：（1）倒塌的煤餅直接將爐口作業的爐門工拍倒，導致腿部骨折；（2）因為塌煤引起的上升管堵塞，在用壓縮空氣吹掃過程中，上升管突然冒火導致上升管工被燒傷；（3）我廠1號焦爐塌煤現象多，成焦后機側爐頭焦餅高度低，與推焦桿頭接觸的面積少，推焦時推焦桿將焦炭擠壓到爐墻導致爐墻損壞加劇。）

參考文獻

[1]潘立慧，魏松波.煉焦技術問答[M].冶金工業出版社，2007.

[2]姚昭章.煉焦學[M].冶金工業出版社，2004.

[3]煉焦生產.鞍山焦化耐火材料設計研究院熱工站，1995.

[4]許曉海.煉焦化工實用手冊[M].冶金工業出版社，1999.