干熄焦烘爐用冷焦裝入方式的改進與優(yōu)化

陳昕 張俊 申濤 劉琪 王新會 王治國

(安陽鋼鐵股份有限公司)

干熄焦烘爐用冷焦裝入方式的改進與優(yōu)化

陳昕 張俊 申濤 劉琪 王新會 王治國

(安陽鋼鐵股份有限公司)

通過對干熄焦烘爐前冷焦裝入方式的改進，由原單純?nèi)斯ぱb入冷焦炭，改為機械裝焦，并通過工藝優(yōu)化，調(diào)整焦粉、焦粒比例，解決下料等情況，實現(xiàn)機械裝焦烘爐，縮短檢修時間和降低勞動強度，提高檢修效率。

干熄焦 裝焦方式 改進 優(yōu)化

0 前言

干熄焦[1]是將冷的惰性氣體N2通過循環(huán)風(fēng)機進入干熄爐，把(1000±50) ℃火紅的焦炭熄滅降低到小于200 ℃時排出，熱的惰性循環(huán)氣體進入鍋爐進行換熱冷卻至140 ℃左右，鍋爐產(chǎn)生的蒸汽用于發(fā)電或輸送給生產(chǎn)使用，冷卻后的惰性循環(huán)氣體通過循環(huán)風(fēng)機再次送入干熄爐進行循環(huán)利用，回收火紅焦炭的熱量。目前，不論是新建的干熄焦，還是年修后的干熄焦，在恢復(fù)生產(chǎn)前，都需要裝冷焦烘爐。傳統(tǒng)的干熄爐裝冷焦方法是在檢查干熄爐各檢修部位正常后，將待裝冷焦運至干熄爐外部，用裝焦料斗將冷焦吊到干熄爐二層平臺，再通過滑道人工推送到干熄爐內(nèi)部，進行人工造型，封閉裝焦人孔，冷態(tài)裝焦結(jié)束。傳統(tǒng)裝焦示意圖如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)裝焦示意圖

1 傳統(tǒng)裝冷焦方法的優(yōu)缺點

1.1 優(yōu)點

傳統(tǒng)冷焦裝入方法的優(yōu)點主要是人工裝焦，焦炭通過滑道人工緩慢推入干熄爐底部，與底部鑄鐵板距離0.5 m～2 m，減少了焦炭對干熄爐底部鑄石板、鑄鐵板、風(fēng)帽的沖擊力，對鑄石板、鑄鐵板、風(fēng)帽起到很好的保護作用。

1.2 缺點

傳統(tǒng)冷焦裝入方法的缺點也是由人工裝焦帶來的。以140 t/h干熄焦為例，由于是人工裝焦，且受到干熄爐人孔大小、附近有管道廊、上部有高壓線及周圍吊車場地小等限制，裝焦滑道又需要經(jīng)常調(diào)整，安裝滑道需要破壞平臺，使得整個冷焦裝入時間過長。一般裝一次冷焦，需要20個人工，連續(xù)裝焦36 h；同時，由于裝焦時粉塵過大，對裝焦工人的身體損害也較大。

2 方案改進

2.1 改進原理

改進的原理就是直接用機械倒運，用提升機焦罐往干熄爐內(nèi)裝入不同介質(zhì)的焦粉、焦粒，用于保護干熄爐底部鑄石板、鑄鐵板和風(fēng)帽，再通過用機械裝焦入焦罐，用焦罐往干熄爐裝入冷焦的方式完成冷焦裝入作業(yè)。

2.2 改進方案實施

根據(jù)改進原理，對具體方案進行實施：(1)在對干熄爐進行裝焦前，先把原料(<3 mm焦粉10 t，10 mm以下焦粒40 t，25 mm～40 mm的干焦100 t)運到現(xiàn)場，封閉干熄爐人孔；(2)由于裝焦粉會導(dǎo)致大量粉塵，裝入之前，對干熄爐循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)做好受限空間安全確認(rèn)；(3)確認(rèn)后，用干熄焦罐將焦粉從干熄爐頂部裝入干熄爐，利用焦粉體積小、重量輕、沖擊力小的特點，將焦粉鋪灑在干熄爐底部，覆蓋著干熄爐底部錐斗處的鑄石板、鑄鐵板，鋪蓋厚度大概10 mm以上；(4)在焦粉覆蓋了干熄爐底部的鑄石板、鑄鐵板后，用干熄焦罐逐罐裝入10 mm以下焦粒，也主要利用焦粒體積小、重量輕、沖擊力小的特點，減輕裝焦對風(fēng)帽的沖擊；(5)在裝入的焦粒蓋著風(fēng)帽后，用干熄焦罐裝入焦炭到預(yù)定位置，裝冷焦結(jié)束。

3 方案實踐與優(yōu)化

3.1 方案實踐

在制定好機械化裝焦方案后，首次在140 t/h干熄焦年修后進行了機械化裝焦。整個裝焦過程非常順利。除前期原料需要先運到現(xiàn)場外，原來需要操作工20個人工，連續(xù)工作36 h的裝焦過程，現(xiàn)在只需操作工5人，一部裝載機，一部叉車，6 h就裝焦結(jié)束。

在安鋼焦化140 t/h干熄焦第二次年修時，排盡內(nèi)部焦炭后，專業(yè)人員進入干熄爐內(nèi)部，對干熄爐底部的鑄石板、鑄鐵板、風(fēng)帽進行了認(rèn)真檢查，發(fā)現(xiàn)這些部位保護良好。這說明完全可以用機械裝焦取代人工裝焦。

但在2010年3月份生產(chǎn)實踐過程中，第一次采用機械裝焦操作完成，干熄爐烘爐結(jié)束后第一次排焦時，出現(xiàn)了排焦不暢，整體下料不勻，影響正常干熄效率，后通過排焦系統(tǒng)多次大小量間隙排放等處理措施，才實現(xiàn)排焦順暢。

3.2 實踐分析

對干熄爐在改變裝焦方式后發(fā)生的排焦困難，及時進行了分析，并確認(rèn)主要原因：由于裝入的焦粉含有一定的水分(一般為3%～5%)，在進行烘爐后，揮發(fā)出的水分造成焦粉板結(jié)，同時后裝入焦炭較多，使焦粉與焦炭在一塊與磨板之間增大滑動阻力，導(dǎo)致排焦困難。

3.3 優(yōu)化后的方案實施

針對找出的形成裝入焦粉排焦困難的原因，把改進方案中的焦粉，在水分還沒有揮發(fā)之前，將焦粉排出干熄爐。具體優(yōu)化方案實施如下：(1)在對干熄爐進行裝焦前，先把原料運到現(xiàn)場(<3 mm焦粉10 t，10 mm以下焦粒40 t，25 mm～40 mm的干焦120 t)，封閉干熄爐人孔；(2)中間裝焦步驟和上述相同； (3)裝焦結(jié)束后，啟動旋轉(zhuǎn)密封閥排焦，直至焦粉完全排出；(4)再補裝20 t冷焦炭(可適當(dāng)增減，具體以確保正常烘爐用焦炭量為宜)，裝冷焦結(jié)束。

4 優(yōu)化效果

將優(yōu)化后的裝冷焦方案分別應(yīng)用到75 t/h干熄焦、140 t/h干熄焦、190 t/h干熄焦干熄爐的年修中，具體情況見表1。

表1 干熄爐烘爐冷焦裝入情況一覽表

由表1可以看出，2011年8月以后三套干熄爐烘爐前冷焦裝入方案采用改進優(yōu)化后方式，裝焦時間由原來的36 h縮短到現(xiàn)在的6.5 h以下，操作人員由原20人降至現(xiàn)在4人，減輕了工人勞動強度，而且減少了裝焦粉塵對環(huán)境的污染。此外，在后續(xù)的生產(chǎn)中，再也沒有出現(xiàn)過由于前期裝焦烘爐造成的排焦困難問題，并在現(xiàn)有的三套干熄焦上應(yīng)用，效果較好。

5 結(jié)語

5年以來，安鋼焦化廠三套干熄焦年修后的冷焦裝入均采用機械裝入，且每一次年修開始時，均對干熄爐底部的鑄石板、鑄鐵板、風(fēng)帽進行細致檢查，沒有發(fā)現(xiàn)因外力對這些部位的損害，這也充分說明采用機械裝焦代替人工裝焦是可行的，既節(jié)省了人工費用、減輕了工人勞動強度、減少了環(huán)境污染，又可以大大縮短裝焦時間，為干熄爐的提前達產(chǎn)創(chuàng)造有利條件，具有良好的推廣價值。

[1] 潘立慧,魏松波,梁治學(xué)，等.干熄焦技術(shù)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2005: 1-18.

IMPROVEMENT AND OPTIMIZATION OF COKE COOLING LOAD MODE FOR CDQ OVEN

Chen Xin Zhang Jun Shen Tao Liu Qi Wang Xinhui Wang Zhiguo

(Anyang Iron and Steel Stock Co.,Ltd)

Through the improvement of CDQ ovens coke cooling load mode that the simple artificial coke charging is changed to mechanical coke charging, combined with process optimization, adjustment of coke powder, coke ratio, to solve the problem of feeding situation, mechanical loading of coke oven is achieved, the maintenance time is shortened and the labor intensity of maintenance is reduced, thus maintenance efficiency is improved.

CDQ coke charging mode improvement optimization

?,高級工程師,河南.安陽(455004),安陽鋼鐵股份有限公司焦化廠；

2015-9-27