減小焦爐蓄熱室阻力與爐溫控制

劉傳勛

摘 要：對邯鋼焦化廠四座4.3米焦爐蓄熱室阻力增大現象進行分析，闡述減少蓄熱室阻力的方法，并對焦爐熱維修過程中爐溫控制進行闡述。

關鍵詞：蓄熱室；阻力；爐溫

中圖分類號： TQ520.5 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）29-184-2

0 引言

焦化廠一煉焦車間現有四座JN43-80型焦爐，隨著爐齡增加，焦爐老化加快，焦爐蓄熱室均出現不同程度的損壞，以至于不能繼續再按設計結焦時間生產。其中2、3、4號焦爐煤氣蓄熱室格子磚堵塞嚴重，存在蓄熱室阻力過大的現象，影響高爐煤氣正常進入燃燒室，致使立火道煤氣量供應不足，爐溫偏低，焦炭不能在規定的結焦時間內成熟。

一方面，為了提高焦炭質量需要延長結焦時間，迫使焦爐減產；另一方面，公司焦炭產量缺口將進一步增大，需要焦爐增加產量，形成焦炭質量與產量之間的矛盾。煉焦成本方面，由于蓄熱室阻力增大，需要增加高爐煤氣支管壓力以克服蓄熱室阻力，使煉焦使用煤氣量大大增加，噸焦成本增加，這與節能降耗目標任務形成嚴重沖突。如何在穩定焦炭質量的情況下，降低焦炭成本，提高焦炭產量成為一項重要攻關課題。

以上各種不利因素的存在，直接關系到公司的經濟效益，關系到公司的發展。如何減小焦爐蓄熱室阻力，最大限度地節約煤氣消耗，保證焦炭的產量和質量，完成公司下達的節能降耗增產目標，就成了我們急需解決的一個重要課題。

1 蓄熱室阻力增大的原因分析及后果

1.1 原因分析

蓄熱室阻力增大甚至堵塞一般是由于高爐煤氣灰塵或荒煤氣竄露帶來的游離碳積存在格子磚中造成蓄熱室阻力增大。這些灰塵在各個蓄熱室之間或一個蓄熱室中的分布是不均勻的，這就影響了氣體的平均分配。

有時蓄熱室的局部堵塞是由于高溫、露荒煤氣下火等將格子磚燒熔造成的，有時是由于立火道中掉入磚塊或其他臟物，從斜道落入蓄熱室造成的。

附著在格子磚上的灰塵在高溫環境中與格子磚中低熔點物發生化學反應，形成燒結物在格子磚上呈疏松狀態沉積，主要沉積在格子磚頂層。少數情況下，由于局部高溫、露荒煤氣下火等原因將頂部格子磚燒熔造成蓄熱室最頂部格子磚損壞嚴重。這些都是造成蓄熱室阻力大的重要原因。在這些情況下，只更換最頂部兩層格子磚就可能解決問題。

1.2 后果

蓄熱室阻力增大造成的直接后果是上升煤氣或空氣上，下降廢氣不順暢，導致爐溫不均勻，難以控制和調節。經過對蓄熱室阻力的測量，發現焦側許多煤氣蓄熱室阻力過大，甚至出現了蓄熱室正壓的情況，如果封墻不嚴密，可能會造成高爐煤氣泄漏，嚴重威脅著崗位工人的健康和人身安全。

2 減小蓄熱室阻力的方式

2.1 壓縮空氣吹掃

高爐煤氣由于凈化不好，含塵量大，在上升過程中可能附著在格子磚上，可以采用不打開蓄熱室封墻而以壓縮空氣吹掃的辦法。吹掃前，先將側入高爐煤氣加熱置換為焦爐煤氣加熱，然后把直徑為12mm的單節長管或帶活接頭的多節短管，通過蓄熱室封墻不同高度的清掃孔伸進蓄熱室內，管的后端用橡膠管與風源相接，前端上部開一個直徑為3-4mm的小孔，壓縮空氣經過小孔進入爐內吹掃格子磚。在上升氣流時，從下面清掃孔向上吹；下降氣流時，從上面清掃孔或測溫孔向下吹。吹掃時若風壓不足或吹掃不均勻及逆氣流吹，會造成格子磚吹掃不凈或一部分格子磚的積灰吹到另一部分格子磚上積存下來。當上（或下）面隨風管移動的相應位置有灰塵飛揚，說明此處格子磚暢通。如果某些部位始終未見到吹起灰塵，說明此處格子磚有堵塞可能，需要打開封墻，更換格子磚。

2.2 更換頂部兩層格子磚

當采用吹風清掃仍不能清除這些臟物時，我們選擇掏出蓄熱室頂部兩層破碎格子磚的處理方法降低蓄熱室阻力。掏格子磚前，焦爐改用焦爐煤氣加熱，施工在上升氣流時進行，下降氣流時封墻口應用金屬板堵嚴。

將鋼板插入第一層格子磚下部，防止破碎的格子磚塊和積灰掉入下部堵塞下層格子磚。將已經破碎的格子磚全部扒出，扒出一層后再插入第二層格子磚下部，再將第二層格子磚扒出。將新格子磚沿著鋼板放入蓄熱室，放入后保證格子磚上下對齊，格子磚放好后輕輕抽出鋼板，密封蓄熱室封墻。

3 更換格子磚過程中溫度調節控制

3.1 煤氣置換

相關聯的碳化室停止出爐，帶焦保溫。爐溫維持在1200℃左右，以保證爐頭轉的溫度不至降到硅磚的晶型的轉化點一下，避免爐頭磚損壞。

例如，檢修3#號蓄熱室，2#號碳化室需要降溫燜爐，1#、3#號碳化室作為緩沖爐號延長結焦時間（9-2串序原則）。根據“本雙前單”原則，關閉2、3、4排機焦側高爐煤氣考克，打開焦爐煤氣1排單眼，2、3排單雙眼，4排雙眼考克。每4個小時對1～4排燃燒室進行橫排溫度測量，確保燜爐號火道溫度標準溫度為機側1220℃，焦側1200℃；緩沖爐號火道標準溫度機側1230℃，焦側1280℃。

3.2 橫排溫度調節控制

隨著結焦時間的延長，邊火道溫度不斷降低，從而破壞了橫排溫度的正常分布。當結焦時間在30h以上時，邊火道溫度急劇下降，橫排溫度曲線呈中間高兩頭低形狀。為保證橫排溫度均勻， 在調整橫排溫度時，我們主要增加邊火道的氣量供應以補充爐頭散熱損失。實際熱維修過程中，需要保持邊火道溫度不低于1000℃。采取的措施主要有：

①增加邊火道煤氣量：使用焦爐煤氣加熱，應以減小中部噴嘴直徑的辦法增加邊火道煤氣量，最直接有效的方法是中部火道噴嘴塞入鐵絲減少中部火道煤氣量，提高邊火道溫度。②爐頭裂縫噴補：結焦時間延長后，爐頭墻面由于溫度降低及石墨的減少造成荒煤氣漏失增加，使邊火道煤氣燃燒狀態惡化，要采用噴補得密封爐墻，減少荒煤氣漏失，改善邊火道的燃燒狀態，提高邊火道溫度。③煤氣壓力的控制：由于結焦時間的延長，加熱煤氣量減少，所以煤氣壓力必然降低，為了維持正常的煤氣壓力，必須更換為小孔徑的節流孔板。孔板的孔徑應視延長結焦時間的幅度而定。

4 處理結果分析

測量此次處理的各蓄熱室頂部吸力及計算蓄熱室阻力，在加熱制度不變的前提下，前后數據對照如表1：

5 結語

經過檢修前后的對比發現，更換蓄熱室頂部兩層格子磚后，焦爐蓄熱室上升下降氣流順暢，大大降低了上升下降氣流的阻力，使蓄熱室內不再出現正壓的情況，高爐煤氣不會由封墻裂縫中泄漏出來，消除了重大的安全隱患，并且減少了高爐煤氣消耗，保證了爐溫穩定。

參 考 文 獻

[1] 于振東，鄭文華.現代焦化生產技術手冊[M].北京：冶金工業出版社，2010.