焦化厂(煤化工)影响焦炭成焦率因素分析、计算与措施

焦化厂（煤化工）
影响焦炭成焦率因素分析、计算与措施
结焦率，“焦炭结焦率”的简称。

又称“焦炭成焦率”。

指炼焦炉生产的焦炭产量占装入煤量的百分比。

反映炼焦炉生产情况的技术经济指标。

其计算公式为：
结焦率＝干焦炭产量（吨）/入炉干煤炭总量（吨）×100％。

1、配合煤原料对焦炭产量的影响。

反映炼焦炉生产情况的技术经济指标。

其计算公式为：
结焦率＝干焦炭产量（吨）/入炉干煤炭总量（吨）×100％。

1.1配合煤挥发分对成焦率K的影响：
成焦率K是指入炉干煤经高温干馏转变为焦炭 (干)的百分率。

成焦率的高低与配合煤的挥发分、炼焦工艺条件 (如焦饼中心温度、炉顶空间温度)、炉型及煤、焦计量准确性、水分分析准确性、取样代表性等因素有关。

通常成焦率K的计算方法有多种,但理论计算和实际值相对误差最小的计算方法为:
其中：
Vd, m—配合煤的干基挥发分, %;
t—焦饼中心温度, ℃,推焦前15分钟测定。

从上式可以看出,既考虑了配煤挥发分又考虑了炼焦工艺条件等因素,成焦率K随着配合煤的挥发分的增加而减少,随着焦饼中心温度的升高而降低。

1.2配合煤水分、细度对入炉煤堆密度γ的影响：
配合煤的堆密度是指焦炉炭化室中单位容积入炉煤的质
量, 其受装煤方法、煤的水分和细度等因素的影响。

1)、装煤方式及装煤操作对入炉煤堆密度γ的影响。

重力装
煤方式改变为螺旋装煤方式,装煤方式由原来的“重力下料”变为“撒料”,降低了入炉煤的堆密度γ,产焦量受到了一定程度的影响;另外装煤操作中装煤顺序及高、低速转换也影响入炉煤堆密度。

2)、配合煤的水分对入炉煤堆密度γ及焦炭产量的影响。

配合煤的水分对堆密度γ也有影响,当配合煤水分低于6%~7%时,堆密度γ随着水分降低而增高,当水分大于7%时,堆密度γ随着水分增加而增高,从而单炉产焦量也有所增加。

但入炉煤的水分不是越高越好,过高不仅影响焦炉耗热量,甚至会因成熟不良造成焦饼难推。

3)、配合煤的细度对入炉煤堆密度γ的影响：
配合煤的细度对焦炭产量有较大的影响,细度增大,使入炉煤堆密度γ降低,焦炉的生产能力下降。

一般来说,对于顶装焦炉,配合煤的细度宜控制在75%左右。

入炉煤的细度在72%左右,还是比较合适的。

2、炼焦操作对焦炭产量的影响。

2.1炼焦工艺对焦炭产量的影响：
在炼焦过程中,由成焦率K的计算公式可知,成焦率K除了受配合煤挥发分的影响,还与焦饼中心温度的高低有关。

在炼焦生产过程中在保证焦炭成熟的前提下,应尽量降低焦饼中心温度。

2.2 装、平煤操作对焦炭产量的影响：
1)、装煤量的高低直接影响焦炭的产量。

炼焦工艺要求,装煤操作要做到装满、装匀、装实、装平。

其中,装满煤就是要求装煤时要使炭化室的有效容积v利用率接近100%。

但在实际的操作中,受装煤车司机操作习惯、技能水平、管理要求等影响,炭化室有效容积v的利用率波动较大,小于100%。

个别炭化室焦侧缺角、造成炭化室有效容积利用率低下影响装煤量。

2)、平煤操作对装煤量的影响。

在平煤过程中, 推焦车司机为确保平通煤,往往回带煤较多,造成炭化室的有效装煤量减少。

另外,为防止平煤杆与焦侧炉门发生撞击,平煤杆的安全距离往往设计偏大些,同时推焦车司机控制平煤杆前进时未完全到位,从而造成焦侧缺角,影响焦炭产量。

3、炉体膨胀量的影响。

炉体膨胀量的大小会改变炭化室的有效容积。

经过统计,焦炉的总膨胀量为218mm;焦炉的总膨胀量达到了388mm。

按炭化室平均宽度为450mm,高度为4.0m计算的话,炭化室有效容积可增加焦炉0.392m3,焦炉0.698m3。

炭化室有效容积的增大,可增加焦炭产量,按容积×堆密度×成焦率计算,焦炉单炉产焦量多
0.172t/孔,焦炉的实际单炉产焦量比1号焦炉高出约0.17t/孔,与理论计算几乎相近。

4、炉墙结石墨的影响。

石墨是荒煤气在高温下裂解的碳粒逐渐沉积而成的,有密封
炉墙的作用,但当石墨沉积得太厚,不仅妨碍推焦操作,而且还减少炭化室的有效容积,减少装煤量,从而降低焦炉产焦量。

5、尾焦回炉及处理焦油渣的影响。

机、焦侧的尾焦一直都是直接扔回炭化室里,没有回收装置。

假设每孔尾焦约有30kg,这部分尾焦扔进炭化室后重新进行高温加热,有效装煤量因尾焦不回收,每天减少焦炭30kg×112炉=3360kg,则一年可回收3360kg×365天=1226400kg。

另外,焦油渣往炭化室内投放处理不当也在一定程度上会减少装煤量。

6、干熄焦烧损降低了焦炭的产量。

目前,焦炭几乎全部采用干法熄焦。

由干熄焦工艺决定, 焦炭在干熄炉内存在烧损,这必然导致实际焦炭产量有所降低。

受干熄焦系统严密性和干熄焦导入空气操作等影响,实际的焦炭烧损率要高于设计烧损率。

同湿法熄焦相比,单炉产焦量有明显降低。

7、焦粉产量也是焦炭产量的一部分。

我厂焦炭产量的统计按公司要求,干熄焦除尘焦粉、装煤出焦、筛焦除尘焦粉量不计入焦炭产量中,也一定程度拉低了焦炭产量。

按每年回收焦粉13000t (水分15%)计算来看,焦粉的产量每年也能达到2.5%左右,约为11000t。

8、丢炉会减少焦炭产量。

在日常生产中,因炉体及配套设备的老化并且伴随着焦炉的满负荷生产,设备故障、炭化室炉墙变形麻面,剥蚀甚至炉墙穿孔
等给焦炉生产带来了一系列的问题,如二次推焦、扒焦、炉墙熔洞挖补等均会引起丢炉。

9、焦炉管理对焦炭产量的影响。

焦炉热工管理不到位,造成焦炭偏生,极易引起焖炉、二次推焦情况;焦炉炉墙石墨过多,极易造成焦饼难推,甚至引起扒焦;焦炉四大车设备维护保养不到位,故障率高,检修影响出炉时间以及干熄焦系统故障,未做好检修和生产的组织协调工作,造成焦炉不能准点出炉,打乱焦炉正常出焦时间,严重的话会造成整批丢炉,大幅减少焦炭产量。

10、焦炭计量方式对焦炭产量也有一定的影响。

焦炭产量是通过皮带电子秤进行称量的,焦炭产量数据与皮带电子秤计量的准确性有直接影响。

11、稳定焦炭产量的对策和措施。

1)、在炼焦生产过程中,加强焦炉加热制度的调控,在保证焦饼成熟的前提下,应尽量降低焦饼中心温度。

2)、规范装煤平煤操作,减少炭化室缺角的情况发生,可利用干熄焦称重仪测出的每孔产焦量数据,跟踪统计四大班各班的装煤产焦量并及时将数据传递到四大班班组,起到给日常装煤操作的指导作用。

同时加强日常煤线、焦线的测量,及时了解装煤缺角和焦饼收缩情况,加大对焦饼缺角的考核力度。

3)、加强焦炉炉体维护,特别是加强炉墙石墨的清理工作,以保持炭化室的有效容积。

4)、规范焦油渣投放工作,严格控制每孔焦油渣投入量。

5)、定期进行焦炭标定,确保皮带电子秤计量的准确性。

6)、加强干熄焦操作管理,在系统可燃成分浓度允许的情况下尽量少导甚至不导空气,加强检查,保证系统的严密性,以降低干熄焦的烧损率,减少焦炭的损失。

7)、加强焦炉生产管理和设备、炉体维护,降低设备的故障率;做好检修和生产的组织协调工作,尽量做到检修不影响生产,减少整批次丢炉情况;加强焦炉加热制度的管理,保证焦饼均匀成熟,特别是雨水季节,炉温调节及时或提前跟上,减少因焦炭偏生造成的二推焦，扒焦，丢炉等情况。