7.63m焦炉主要耐火材料简评
7.63m焦炉的环保设施及运行分析
7.63m焦炉的环保设施及运行分析王洪兴李守成马卫华（山西太钢不锈钢股份有限公司焦化厂，太原030003)焦炉在炼焦过程中所产生的大量烟尘和有害气体严重污染了环境。
20世纪70年代以来，这种状况逐渐被人们重视，国内外专家在焦炉污染物控制方面做了大量的研究和试验工作，很多方法已经得到了实际应用。
太钢7. 63m焦炉是国内首次从德国引进的，也是目前中国炭化室高度最高、单孔炭化室容积最大的焦炉，具有全球先进的炼焦工艺技术，其独特的工艺技术和装备设施确保其优秀的环保优势。
1 装煤过程的消烟除尘7. 63m焦炉的装煤采用PROven (Pressure Regulated Oven System）技术，即炭化室压力调节系统，主要由固定杯、皇冠管、密封锥型体、连杆、气缸、定位器和压缩空气控制系统等构成，如图1所示。
PROven系统取代了国内常规焦炉的桥管阀体，通过气动机构调节固定杯内的液位，可以完成导通上升管与集气管、切断上升管与集气管和调节上升管流向集气管的荒煤气量等工作。
由于集气管在负压(－300Pa) 状态下操作，在装煤过程中产生的吸力可以满足消烟除尘的要求。
装煤时，PROven系统将集气管与上升管连通，由于集气管采用负压操作，使炭化室产生负压，可以确保装煤操作过程无烟尘和煤气溢散。
在装煤过程中，PROven系统的快速冲洗管关闭，密封锥型体提起，使固定杯出口打开，荒煤气可以无干扰地通过PROven装置进入集气管，各部件的状态见图2。
图1 PROven系统结构示意图图2 PROven系统处理装煤气流操作状态2 推焦时的防尘措施（1）焦炉机侧摘门、推焦、平煤、尾焦、清门和清框产生的烟尘由推焦机车载除尘器收集。
在推焦、平煤作业时，推焦车上的旋转烟罩已经打开，可以收集摘门、推焦、清框、尾焦、平煤产生的烟尘，在清门机顶部专门的导烟罩可以收集清门过程产生的烟尘。
（2）焦炉焦侧摘门、导焦、尾焦、清门和清框产生的烟尘由地面除尘站方式收集。
７.６３米焦炉调火汇编（一）
７.６３米焦炉调火汇编（一）焦炉调火的基本概念作为一个焦炉调火工，除了熟练掌一般基本测调操作方法和特殊操作方法，这远远不够，还应该全面了解掌握各种焦炉炉型的基本构造；加热方式及特点；加热煤气燃烧原理；加热煤气的安全知识；炉温调节手段；流体力学在焦炉应用以及在调温过程中的事故处理，从而达到实现焦炉调火最终目的。
焦炉调火在整个操作过程中要根据各种因素进行分析、判断，以准确地进行各种调节和操作，来实现各项指标控制目标值。
1 焦炉调火焦炉调火就是指焦炉调温特定的一种俗称。
焦炉调火其真正的含义是：根据炼焦煤在焦炉炭化室内高温干馏过程中按不同结焦时间的加热制度对全炉性的加热系统各项指标进行调节与控制，以达到焦饼成熟为目的操作称之为焦炉调火，焦炉调火实际上是焦炉调温的一种手段，通过这种手段来实现焦炉加热煤气的压力、流量及烟道吸力，蓄热室顶部吸力，看火孔压力和燃烧时空气量的配合，焦饼中心温度等目标值，以达到焦饼成熟为目的全过程。
2 焦炉调火在炼焦生产中的作用《焦炉调火工》曾被焦化行业称为焦炉的“内科大夫”。
焦炉调火的工作质量的好坏直接关系到焦炭的质量和产量，在炼焦过程中是一种其它工种不可代替的重要环节。
因此掌握焦炉调火知识和提高焦炉调火的技术水平及操作技能是每个调火工应尽的职责。
3 焦炉加热制度确定之后焦炉调火必须遵循的原则3 .1 何为焦炉的加热制度焦炉加热制度是指焦炉在各种结焦时间的加热调节的各种温度制度和压力制度加全炉性各项指标的总称。
所包括的具体内容有：结焦时间；标准温度，各种能测量的温度（直行温度，横墙温度，炉头温度，蓄热室顶部温度，炉顶空间温度，焦饼中心温度，冷却下降温度，小烟道温度和炉墙温度）及各种能测量的压力（蓄热室顶部吸力，蓄热室阻力，看火孔压力，炭化室底部压力，燃烧系统五点压力）以及全炉的机、焦侧煤气流量和支管压力、横管压力、孔板直径、进行风门开度的尺寸和空气过剩系数a值等。
3.2 温度制度确定后要遵循的原则温度制度是加热制度的一部分，是指在规定的结焦时间内保证焦饼成熟的主要温度指标的控制值，这个主要温度指标就是指焦炉燃烧室机、焦侧火道平均温度的控制值，也称为标准温度。
7.63m焦炉焦炭质量在生产中的控制
１ ７ ３ 焦炉 的焦炭 质 量 ．ｍ ６
表 １ ７６ ｍ焦 炉 投产 以来至 ２ ０ 是 ．３ ０ ８年 ８月 生 产焦 炭的质量情 况 。
炭 质量 得到 改善 ，‰ 提 升到 ９ ％以上 ，且 焦炭 质 ０ 量稳定 。人 炉煤堆 密度数据 见表 ４ 。
太钢焦 化厂 自 ７ ３ ． ｍ大容 积焦炉投 产 以来 ，通 ６
始 ，标志 国内首座 现代化 大型焦 炉顺利 开炉 。经过
近 ４个月生 产调试 ．于 ｌ ２月 ２ ０日达到设计 生产 能
过 调整配煤 比和控 制各种影 响焦炭 质量 的因素 ，到 目前为止 ，所 生产 的焦炭质 量十分稳 定 ，满 足 了太 钢 ４ ３０ ５ ｍ 高炉生 产需要 。现就 ７６ ｍ焦 炉在 生产 ．３
５ ０
８ ５７ ０．
８ ０９ ３．
４ ８
设 计 指标 ８ ３２ 平 均 （ ） １． 干
８ ００ ０．
８１ ２－ ２
均达 到较高水平 ，满足 了超大型 高炉 的生产需要 。
备 注 ：４３ 焦 炉堆 密 度 ７ ００ ｇｍ ．ｍ ５ ．ｋ ／
２ 焦 炭 质量 的控 制
通过 ２年多 的生产 实践 和探索 ，对 ７６ ｍ 焦炉 ． ３
表４
卯 入 炉 煤 堆 密 度
炉 号
８ ９６ ３ ． ８ ６０ ３ ． ８ ． ３１７ ８ ． ４１９ ７ ７２ ８ ． ７ ５７ ７ ． ８ ９． ０ ２ ２ｌ １ ９ ６ ８ ６ ６ ３ ３ ３ ５ ・ ・・ ・ ・ ・ ８ ３０ ｌ ． ８ ５９ ２ ． ８ ｏ９ ０ ． ８ｌ ． ４９ ８１ ． ２８ ８ｌ ． １１
零膨胀砖在7_63m超大型焦炉炉体维护中的应用
（３）炭化室压力控制：修补作业中，ＰＲＯｖｅｎ 处于出 焦状态，上升管盖打开，铊杆开度为 ６４％，皇冠管内注 满水，切断与集气管的连接，保证炉体微正压（１０ Ｐａ ~１５ Ｐａ）。
（２）火道情况 ：挖 补 前 ，９~１２ 火 道 部 位 有 明 显 的 窜漏，且底部有少量的堵塞。修补后，９ 火道、１１ 火道 底部的堵塞物清理干净，９~１２ 火道煤气畅通，装煤后 无窜漏，消除了煤料堵塞立火道的隐患。
（３）推 焦 电 流 变 化 ：修 补 后 ，墙 面 平 整 ，推 焦 电 流 由 ２９６ Ａ 下降到 ２５２ Ａ，推焦阻力明显减少，有利于炉 墙保护。
（５） 拆 除 墙 面 ，清 理 火 道 ，重 新 砌 砖 ：拆 除 破 损 炉 墙砖，清理斜道口堵塞物；拆除部位用零膨胀砖、硅火 泥 重 新 砌 筑 ，如 穿 孔 部 位 形 状 不 规 则 ，要 对 零 膨 胀 砖 尺寸进行切割，尽量减少原墙面的拆除。炉墙挖补过 程中，检查炉墙砖缝状况，新旧砖接缝处，进行喷补处 理，防止炉墙窜漏。
显气孔 真密度 率 ／％ ／ｋｇ·ｍ－３
常温耐压 强度 ／ＭＰａ
热震稳定性 荷重软化 线膨胀率 （１ １００ ℃， ＳｉＯ２ Ａｌ２Ｏ３ 温度 ／℃ （１ ０００ ℃）／％ 水冷）／ 次 ／％ ／％
Ｆｅ２Ｏ３ ／％
ＣａＯ Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ
／％
／％
零膨胀砖 ≤２０ ＞１ ８４０ ＞３０
１ ６６０
０．１６
（１）耐火材料准备：选定材质后，根据 ７．６３ ｍ 焦 炉 ９~１１ 火道部位用砖情况，定制零膨胀砖 １５ 种，共 ０．５ ｔ；准备硅火泥、硅酸铝纤维毡、水玻璃等。
焦炉用耐火材料
焦炉用耐火材料焦炉用耐火材料（1）硅砖硅砖是以石英岩为原料，经粉碎，并加入粘结剂、矿化剂经混合、成型、干燥和按计划加热升温而烧成的。
硅砖含SiO2大于93%，系酸性耐火材料，具有良好的抗酸性渣的侵蚀作用。
硅砖的导热性能好，耐火度为1690~1710℃，荷重软化点可高达1640℃，无残余收缩。
其缺点是耐急冷热急性能差，热膨胀性强。
SiO2（二氧化硅）在不同的温度下能以不同的晶型存在，在晶型转化时会产生体积的变化，并产生内应力，故硅砖的制造、性能和使用与SiO2的晶型转变有密切关系。
SiO2能以三种结晶形态存在，即石英、方石英和鳞石英，而每一种结晶形态又有几种同素异形体。
即：α石英、β石英；α方石英、β方石英；α鳞石英、β鳞石英、γ鳞石英。
三种形态及其同素异形体，是以晶型的密度不同来彼此区分的,它们在一定的温度范围内是稳定的，超过此温度范围，即发生晶型转变。
例如：密度为2.53的α石英，在加热到870℃时，转变为新的密度为2.2.的α鳞石英，当温度达到1710℃时转变成石英玻璃。
SiO2的晶型转变如图1所示。
α石英870℃α鳞石英1470℃α方石英1710℃石英玻璃（y=2.53）（y=2.23）（y=2.23）570℃163℃180~270℃±0.82%±0.2%±2.8%β石英β鳞石英β方石英（y=2.65）（y=2.23）（y=2.23~2.32）170℃±0.2%γ鳞石英（y=2.26~2.28）图1SiO2晶型转变图从图1可以看出，这种转变可分为两类，一种是横向的迟钝型转变，这是一种结晶构造过渡到另一种新的结晶构造。
这种转变是从结晶的边缘开始的向结晶中心缓慢地进行，需较长的时间，且在一定温度范围内才能完成，一般只向一个方向进行。
但在实际烧成过程中，SiO2并非是单一地从α石英—α鳞石英—石英玻璃的转变：1）α石英α鳞石英。
此时体积膨胀为16%。
2) α石英α方石英。
7.63米焦炉鉴定资料
7.63 米焦炉用硅砖鉴定资料山西盂县西小坪耐火材料有限公司二0一二年一月鉴定资料目录1、技术报告2、产品质量检验报告3、产品标准4、附件（1）部分用户合同（2）部分用户反馈报告（3）证书（4）产品性能试验报告7.63 米焦炉用硅砖技术报告山西盂县西小坪耐火材料有限公司2012年1月技术报告一、项目概况西小坪耐火材料有限公司成立于一九八九年，伴随着市场经济经过十几年的滚动发展，由小到大，由弱到强，目前，公司占地35万平方米，拥有员工2000余名，其中教授级高工5名，高级工程师30名，工程技术员工360余人。
在逐年的发展过程中，公司不断总结经验，强化管理，依靠科技，锐意创新，在低成本高质量的前提下，充分挖掘当地的资源优势，并将其转化为产业优势、规模优势。
现已形成年产焦炉、热风炉硅砖20万吨，半硅砖、粘土砖5.5万吨，其他不定型耐火材料3万吨的国内乃至亚洲最大的硅质耐火材料的生产厂家。
西小坪耐火材料有限公司，依托当地和省内的资源优势，不断研发新产品系列，其中将得天独厚的五台山天然胶结硅石、阳泉铝矾土的特点与先进的科学技术融为一体，拓展资源。
研发新品，生产出具有西小坪耐火材料公司的特色产品。
“京武牌”、“西小平”商标和焦炉硅砖分别荣获山西省著名商标和省名牌产品称号。
目前，盂县西小坪耐火材料有限公司的产品除销住国内首钢、鞍钢、武钢等各大型钢厂外，还越洋远销美国、日本、德国、津巴布韦、印度、南非等十几个国家和地区。
西小坪耐火材料有限公司的焦炉硅砖产品在国内市场大型焦炉占市场份额的40-50%，如今，西小坪耐火材料有限公司被中国鞍山焦耐设计院定为大型焦炉用耐火材料定点生产厂家，耐火材料行业协会常务理事，并被国家标准化管理委员会聘为全国耐标委委员单位。
技术领域：以“建设资源节约、环境友好的现代化新型焦化厂”为宗旨的“7.63m大容积焦炉”技术，其干熄焦及煤气净化单套处理能力均堪称目前国内第一。
7.63米型焦炉是中国新一代大型焦炉，具有结构严密、合理、加热均匀、热工效率高、投资省、产量高、寿命长等优点，在焦炉工艺技术、炉体、环保控制、自动化水平、高可靠性和低维护量等方面均达到国际先进水平。
焦炉用耐火材料
焦炉用耐火材料（1）硅砖硅砖是以石英岩为原料，经粉碎，并加入粘结剂、矿化剂经混合、成型、干燥和按计划加热升温而烧成的。
硅砖含SiO2大于93%，系酸性耐火材料，具有良好的抗酸性渣的侵蚀作用。
硅砖的导热性能好，耐火度为1690~1710℃，荷重软化点可高达1640℃，无残余收缩。
其缺点是耐急冷热急性能差，热膨胀性强。
SiO2（二氧化硅）在不同的温度下能以不同的晶型存在，在晶型转化时会产生体积的变化，并产生内应力，故硅砖的制造、性能和使用与SiO2的晶型转变有密切关系。
SiO2能以三种结晶形态存在，即石英、方石英和鳞石英，而每一种结晶形态又有几种同素异形体。
即：α石英、β石英；α方石英、β方石英；α鳞石英、β鳞石英、γ鳞石英。
三种形态及其同素异形体，是以晶型的密度不同来彼此区分的,它们在一定的温度范围内是稳定的，超过此温度范围，即发生晶型转变。
例如：密度为2.53的α石英，在加热到870℃时，转变为新的密度为2.2.的α鳞石英，当温度达到1710℃时转变成石英玻璃。
SiO2的晶型转变如图1所示。
α石英870℃α鳞石英1470℃α方石英1710℃石英玻璃（y=2.53）（y=2.23）（y=2.23）570℃163℃180~270℃±0.82%±0.2%±2.8%β石英β鳞石英β方石英（y=2.65）（y=2.23）（y=2.23~2.32）170℃±0.2%γ鳞石英（y=2.26~2.28）图1SiO2晶型转变图从图1可以看出，这种转变可分为两类，一种是横向的迟钝型转变，这是一种结晶构造过渡到另一种新的结晶构造。
这种转变是从结晶的边缘开始的向结晶中心缓慢地进行，需较长的时间，且在一定温度范围内才能完成，一般只向一个方向进行。
但在实际烧成过程中，SiO2并非是单一地从α石英—α鳞石英—石英玻璃的转变：1）α石英α鳞石英。
此时体积膨胀为16%。
2) α石英α方石英。
马钢7.63m焦炉炭化室、上升管结石墨的原因分析及处理
马钢7.63m焦炉炭化室、上升管结石墨的原因分析及处理王明月1包向军1陈光1钱虎林2张峰1(1.安徽工业大学能源与环境学院，2.马鞍山钢铁股份有限公司煤焦化公司）摘要马钢煤焦化新区采用7.63m大型现代化焦炉，目前在生产过程中，炭化室炉墙、上升管根部等处结石墨严重，影响了焦炉的正常生产运行。
文章重点分析了结构参数、操作参数对结石墨的影响，并通过上升管石墨样品分析得出上升管石墨主要是荒煤气中烃分解产物以及沉积在上升管耐火砖壁面的煤尘和焦油的结焦产物。
此外，从减少石墨生成、防止石墨粘结和定期清理石墨三个方面给出了石墨治理的献。
关键词石墨原因分析石墨治理Cause analysis and treatment of graphite bondingof 7. 63m coke oven chamber and ascension pipe in MasteelWang Mingyue1Bao Xiangjun1Chen Guang1Qian Hulin2Zhang Feng1(1 Anhui University of Technology，2 Maanshan Iron and Steel Co. ，Ltd.)Abstract L arge m od ern coke oven (7.63m high)w as used in th e n ew coal coking plant of M asteel.I n th e curren t p rod u ction process，th e adhesion of graph ite is very seriou s especially in th e coke o vencham ber wall，th e ro o t of th e ascension pipe，etc.This afects th e n orm al operation of coke oven.Hence，th e influence of stru ctu ral param eters an d operatin g p aram eters o n th e adhesion of graph itew ere analyzed em phatically.The analysis of graphite sam ples of th e ascension pipe sh o w s th at th egraph ite is m ainly t h e decom position of hyd rocarbon s in th e gas，also th e coking product of coal d u stan d tar d eposited on th e w all of th e ascension pipe refractory bricks.I n graph ite treatm en t fro m th e th ree aspects of reducing graph ite production，preventing an d regularly cleaning graph ite w ere p u t forw ard.Keywords graph ite causes analysis graph ite treatm en t马钢焦化新区采用从德国伍德公司引进的 7.63m焦炉设备工艺，配备P R O vn煤气冷却系 统。
7米63焦炉耐火材料砌筑方案(送审)
选择小烟道、蓄热室、斜道、燃烧室、炉顶有代表性砖层，复杂部位，按实际设计尺寸，在耐火材料仓库或焦炉附近区域内平整场地上进行放线砌筑，因此，预砌筑场地必须具备防风、雨、雪要求，且地面耐压、地坪平整。
蓄热室：选择两道主墙及其间单墙的第1、2、3、10－12、13、14、15、20、21、22、29－32砖层；长度为炉头到中心墙段。
2.1、70孔7.63m焦炉炉型基本尺寸：
炉型
焦炉冷态尺寸
备注
总尺寸（㎜）
有效尺寸
全炉长
119790
70孔
小烟道高
1535
蓄热室高
2505
斜道高
1155
炉顶高
1750
炭化室尺寸
全长
18560
全高
7540
冷态尺寸
机侧宽
578
焦侧宽
628
平均宽
603
中心距
1650
立火道个数
36个
立火道中心距
498
炭化室锥度
小计
58740.45
8
硅火泥
3740
9
粘土火泥
2638
小计
6378
合计
65118.45
3、施工条件
3.1、焦炉砌筑条件
3.1.1、工序要求
3.1.1.1、焦炉控制永久标桩及基准点埋设
3.1.1.2、抵抗墙面层实测成果
要求：墙面平整度：不大于5㎜；
墙面垂直度：不大于5㎜。
3.1.1.3、基础顶板面层实测成果
3.1.3.2、炉体铸铁件安装配合
测温测压管、拉条沟盒、看火孔座等在埋设之前应运到现场进行安装，对于要在冷态安装的设备，如炉门、上升管、桥管、隔热罩和保护板
7_63m焦炉建设调试过程中的技术分析
7.63m焦炉建设调试过程中的技术分析贺世泽(太原钢铁公司焦化厂 太原030051) 摘 要 通过对我国首座7.63m焦炉建设调试过程中需关注的问题从工艺、环保、安全方面进行了全面的技术分析,为同行业建设同类型焦炉提供参考。
关键词 焦炉 建设调试 技术分析T echnical Analysis on the Construction and E rection of Coking FurnaceHE Shi ze(Coking Plant,Taiyuan Iron and Steel Company Taiyuan030051)Abstract Overall technical analyses on the key problems in the construction and erection of coking furnace with height of7.63m are con2 ducted in aspects of technology,environmental protection and safety,which can offer experiences for the construction of the same type of cok2 ing furnace.K eyw ords coking furnace construction and erection technical analysis 2006年8月15日,太钢焦化厂引进的德国7.63m焦炉顺利推出第一炉焦碳。
其后的两个月时间里,经过与德国专家的共同调试,该焦炉推焦电流正常,除尘系统运行正常,炭化室炉墙温度均匀,CS Q系统运行稳定,无烟装煤效果显著,焦碳质量在4.3m焦炉基础上实现跨越进步。
各种指标均表明我国第一座大容积焦炉的引进成功。
1 7.63m焦炉引进的决策过程2004年,太钢公司领导对主线生产链上的焦化厂发展提出了“环保、节能、优质、高效”的具体要求,通过对国内6m 焦炉、乌克兰7m焦炉和德国7.63m焦炉的各方面反复对比,得出结论如下:(1)同等产能的情况下,7.63m焦炉、7m焦炉占地面积小,在太钢的客观条件下,建设周期明显短于6m焦炉。
7.63米焦炉炉体参数
7.63米焦炉炉体基本参数长：高：宽：2.1.2焦炉炉体结构及特点 a)7.63m焦炉炉体为双联火道、分段供空气加热及废气循环，焦炉煤气下喷、低热值混合煤气及空气均侧入，蓄热室分格及单侧烟道的复热式超大型焦炉。
此焦炉具有结构先进、严密、功能性强、加热均匀、热工效率高、环保优秀等特点。
b）在分格蓄热室中，每个立火道单独对应1格蓄热室构成1个加热单元。
用焦炉煤气加热时，在地下室用设有孔板的喷嘴调节煤气，孔板调节方便，准确；空气是通过小烟道顶部的金属调节板调节。
用低热值混合煤气加热时，煤气和空气均用小烟道顶部的金属调节板调节，使得加热煤气和空气在蓄热室长向上分布合理，均匀。
c）蓄热室主墙，单墙和隔墙结构严密，用异型砖错缝砌筑，保证了各部分砌体之间不互相串漏。
主墙和单墙下部采用半硅砖，上部采用硅砖砌筑，半硅砖砌体和硅砖砌体之间设有滑动缝。
d）蓄热室的小烟道采用单侧烟道。
e）分段加热使斜道结构复杂，砖型多。
但斜道的通道内无膨胀缝的设计使斜道严密，防止了斜道区上部高温事故的发生。
f）燃烧室由36个共18对双联火道组成。
分3段供给空气进行分段燃烧；并在每对火道隔墙间下部设循环孔，将下降火道的废气吸入上升火道的可燃气体中，用此两种方式拉长火焰，达到高向加热均匀的目地。
当用高炉煤气和焦炉煤气的低热值混合煤气加热时，空气通过燃烧室底部斜道出口，距燃烧室底部1/3和2/3处的立火道隔墙出口分别喷出，与燃烧室底部斜道另一个出口喷出的低热值混合煤气形成3点燃烧加热；当焦炉单用焦炉煤气加热时，混合煤气通道也和空气通道一样走空气，空气通过燃烧室底部两个斜道出口，距燃烧室底部1/3和2/3处的立火道隔墙出口分别喷出。
焦炉煤气由燃烧室底部煤气喷嘴喷出，形成3点燃烧加热。
由于3段燃烧加热和废气循环，炉体高向加热均匀，且废气中的氮氧化物含量低，可以达到先进国家的环保标准。
g）炉顶设有4个装煤孔和1个水封式上升管。
焦化公司7.63m焦炉耐材砌筑施工方案
7米63焦炉耐火材料砌筑施工作业设计方案目录1、编制依据2、工程概况3、施工条件4、施工部署5、施工方案6、劳动组织7、工期计划8、工程质量保证措施9、施工机械、机具计划10、安全保证措施11、文明施工及环保措施12、冬季施工13、附图（施工平面图布置）1、编制依据1.1、某焦化公司7.63m焦炉耐材砌筑施工图；1.2、相关的施工规范和技术规程《工业炉砌筑工程质量检验评定标准》GB50309－92《工业炉砌筑工程施工及验收规范》GB50211－20041.3、按GB/T19001－2000 idt ISO 9001：2000、GB/T24001－2004 idt ISO14001：2004、GB/T28001－2001 idt OHSAS18001：2001标准建立的公司《质量、环境、职业健康安全程序管理手册》CFMCC/QEOM/2005（B版）和《质量、环境、职业健康安全程序文件》CFMCC/MSP/2005（B版），以及公司颁布实施的有关企业技术质量标准和操作规程；1.4、业主对质量、安全、文明施工的有关规定；1.5、国家现行安全生产法规等。
2、工程概况某焦化7.63m焦炉工程是建设节能经济，扩大生产规模，提高焦化装备水平的大型工程项目，是从德国引进炉型，经转化设计。
该厂2座70孔焦炉采用炭化室高7.63m的大容积焦炉，其2×70孔的焦炭产量超过了目前国内6m焦炉3×70孔的产量，具有生产效率高，占地面积小，环境性能好等特点。
加热采用分段加热系统保证了焦炉垂直高度方向加热均匀性和焦炭成熟度。
先进的特殊结构的弹性炉门，保证了炉门优良的密封性，完善的护炉铁件系统，保证了炉体严密性和使用寿命。
2.1、 70孔7.63m焦炉炉型基本尺寸：炉型焦炉冷态尺寸备注总尺寸（㎜）有效尺寸全炉长119790 70孔小烟道高1535 蓄热室高2505 斜道高1155 炉顶高1750炭化室尺寸全长18560全高7540 冷态尺寸机侧宽578焦侧宽628平均宽603中心距1650立火道个数36个立火道中心距498炭化室锥度502.2、焦炉主要构造组成焦炉主要由小烟道、蓄热室、斜道、燃烧室、炉顶部位等组成。
马钢新区7.63m焦炉新技术应用情况综述
作 者 简 介 ： 全 山 ， 级 工 程 师 ， 徽 省 马鞍 山 市 （４ ０ ０ 马 钢 煤 焦化 公 司 邱 高 安 ２３０）
维普资讯
２０ ０ ８年 第 ２期
安 徽 冶 金
３
２ 强制 通风 除炭 空气 可 有效 解决 加 热煤气 考 克 ） 及管道 积脏 堵 塞 问题 。连 续 运 行 的 除 炭 风机 ， 空 将
烧 室 上下 温 差 约 ３ ￣ 但 １ ２ ０ ０ Ｃ， ０ ｍｍ 的 加 热 水 平 较
焦炉 ， 其炭 化 室长 、 （ 均） 高分 别为 １ ０ 、 ９ 宽 平 和 ８０ ０ ５ ０
和 ７６ ０ ３ ｍｍ， 计结 焦 时 间为 ２ ． ｈ 单 孔 焦炭 产 量 设 ５２ ， 约 为 ４ ． ｔ每 天生 产 １ ３炉 ， ４ ６， ３ 年产 全 焦 约 为 ２ ０万 ２ ｔ为 国内最大 的焦 炉 ， ， 也是 世 界上最 大 型焦 炉之一 。
关 键 词 焦 炉 新技 术
Ｔｈ ｅ Ａｐｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｅ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｎ ｔ ｅ ７ ３ ｋ ｔｅ ｙ ｏ ａ ｔｅ ｌｃ ｔｏ ｆＮ ｗ ｃ ｏ ｏ ｙ ｉ ｈ ．６ ｍ Ｃｏ ｅ Ｂａ ｔ ｒ ｆ Ｍ ｓ ｅ ｌ
Ｑｉ ａ ｓ ａ ｕＱｕ ｎ ｈ ｎ
置、 集气 管 自动点 火 放 散 装 置 和单 炭 化 室 压 力 调 节 装 置 （ ＲＯｏ ｅ ） Ｐ ｖ ｎ 以及 相 应 的操 作 台 等 。 主要 特 点
如下 ：
１ 焦 炉 和 干 熄 焦 系 统 简介
１ １ 焦 炉 炉 体 ．
１ 分三段 加 热可 实现 炭化 室 温度 高相 分布 的均 ）
粘土 砖 、 高铝 隔热砖 、 隔热砖 、 硅线 石 砖 、 砖和浇 注 红 料砌 筑 。两座 焦炉 总 的耐火 材料 使用 量为 ７ ８万 ｔ ． ，
7.63m焦炉存在的问题及解决办法[1]
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7.63m焦炉存在的问题及解决办法王洪兴（太钢焦化厂，太原030003)7.63m焦炉为双联火道、分段加热、废气循环、焦炉煤气下喷、高炉煤气和空气侧入、蓄热室分格的复热式超大型焦炉。
主要特点是装备水平国际领先、焦炉上下加热均匀、环保及操作环境好等。
太钢从2006年8月15日推出第1炉焦炭开始，遇到了许多制约正常生产的难题，部分指标和功能达不到设计水平。
为此，我们成立了多个项目的攻关组，不仅解决了上述问题，还使部分指标和功能超过了设计水平。
1 提高单孔炭化室装煤量7.63m焦炉投产初期，装煤量不足，炉顶空间高度达800mm，导致炉顶空间温度高达987℃，由此引发下列问题。
(1) 装煤孔和上升管内的石墨生长速度很快，影响装煤操作，延误了出焦。
(2) 上升管因长石墨而造成内径缩小，导致炭化室内的压力增加，使机焦侧炉门和装煤孔冒烟。
(3) 3号装煤孔堵死，4个装煤孔的煤线高度不均匀，没有达到设计要求。
(4) 装煤车的装煤螺旋加料机产生大电流，甚至堵死螺旋加料出口，无法正常生产。
1.1 提高单孔炭化室装煤量的措施为解决装煤量不足带来的一系列问题，我们采取以下措施：(1) 装煤称重仓单斗装煤量调试优化；(2) 装煤车称重系统校正、提高稳定性，保证装煤量的稳定；(3) 培训提高工人的作业水平，稳定装煤操作环节；(4) 修改不同炉号、不同炉孔的加煤控制时间及装煤各导套的延迟时间，测试出较准确的配置方案。
原设计的加煤总时间为82s，因煤的粒度、水分、配煤等差异，加煤后期，会因炉顶空间压力过大而造成装煤孔冒烟着火现象，环保方面达不到要求。
由于加煤速度在短时间内变化过快，会影响装煤螺旋机构的正常运转，经常发生螺旋电流大、螺旋拧死、堵塞装煤孔等问题。
针对以上情况，连续测量了加煤过程中4个装煤孔的压力变化，从加煤总时间和4个煤斗分别延迟加煤等方面进行试验，最终测算出加煤时间为85s比较合理，且4个煤斗加煤部分采用延迟时间控制在5s、3s、 1s和0s。
焦炉用耐火材料及主要性能
焦炉用耐火材料及主要性能硅砖属于酸性耐火材料，具有良好的抗酸性侵蚀能力，它的导热性能好，荷重软化温度高，一般在1620℃以上，仅比其耐火度低70~80℃。
硅砖的导热性随着工作温度的升高而增大，没有残余收缩，在烘炉过程中，硅砖体积随着温度的升高而增大。
所以，硅砖是焦炉上较理想的耐火制品，现代大中型焦炉的重要部位（如燃烧室、斜道和蓄热室）都用硅砖砌筑。
在烘炉过程中，硅砖最大膨胀发生在100~300℃之间，300℃之前的膨胀量约为总膨胀量的70%~75%。
其原因是SiO2在烘炉过程中出现117℃、163℃、180~270℃和573℃四个晶形转化点，其中180~270℃之间，由方石英引起的体积膨胀最大。
决定硅砖热稳定性好坏的关键是真密度，真密度的大小是确定其石英转化的重要标志之一。
硅砖的真密度越小，其石灰转化越完全，在烘炉过程中产生的残余膨胀也就越小。
在硅砖中，鳞石英晶体的真密度最小，线膨胀率小，热稳定性比方石英和石英好，抗渣侵蚀性强，导热性好，荷重软化温度高，是石英中体积最稳定的形态。
烧成较好的硅砖中，鳞石英的含量最高，占50%~80%；方石英次之，只占10%~30%；而石英与玻璃相的含量波动在5%~15%。
当工作温度低于600~700℃时，硅砖的体积变化较大，抗急冷急热的性能较差，热稳定性也不好。
若焦炉长期在这种温度下工作，砌体就很容易破裂破损。
二、粘土砖粘土砖是指Al2O3含量为30%~40%硅酸铝材料的粘土质制品。
粘土砖是用50%的软质粘土和50%硬质粘土熟料，按一定的粒度要求进行配料，经成型、干燥后，在1300~1400℃的高温下烧成。
粘土砖的矿物组成主要是高岭石（Al2O3·2SiO2·2H2O）和6%~7%的杂质（钾、钠、钙、钛、铁的氧化物）。
粘土砖的烧成过程，主要是高岭石不断失水分解生成莫来石（3Al2O3·2SiO2）结晶的过程。
粘土砖中的SiO2和Al2O3在烧成过程中与杂质形成共晶低熔点的硅酸盐，包围在莫来石结晶周围。
太钢7.63m焦炉配套干熄焦工艺配煤结构研究
太钢7.63m焦炉配套干熄焦工艺配煤结构研究齐洪涛[太原钢铁（集团）公司技术中心]【摘要】为了扩大炼焦煤资源选择范围，保证太钢2＃7.63m焦炉投产后生产和焦炭质量的稳定，结合干熄焦装置的投产，在实验室进行了单种煤和配煤方案的优化研究，并对低水分熄焦和干熄焦的焦炭强度进行对比实验，优选出单种煤和系列配煤方案供生产实际选择采用。
【关键词】7.63m焦炉低水分熄焦干熄焦焦炭强度1.前言太钢焦化厂1＃7.63m焦炉于2006年8月投产，采用低水分（CSQ）熄焦工艺。
该焦炉投产前，公司专门立项对该焦炉的配煤结构进行了研究，保证了焦炉投产后生产的焦炭质量全面达到4350特大型高炉的要求。
2007年底，2＃7.63m焦炉投入生产，配套的干熄焦装置于2008年5月底投入使用，两座4.3m 焦炉停产拆除，这样就形成了焦化两座7.63m焦炉配套干熄焦工艺生产的焦炭供炼铁高炉使用的生产局面（低水分熄焦装置备用）。
已投产的1＃7.63m焦炉所采用的配煤结构比较稳定，但对某些地区煤的依赖性较大。
2＃7.63m焦炉与干熄焦装置投产后，为增配弱粘结煤提供了条件，但现用强粘结煤的用量将扩大，会导致煤资源紧张和配煤成本升高。
针对这些状况，进行了7.63m 焦炉配套干熄焦工艺配煤结构研究，主要目的是扩大煤资源选择范围，降低配煤成本，稳定焦炭质量，保证4350高炉的正常、稳定生产。
2.单种煤性质检验本项目的实验研究与辽宁科技大学合作，在辽宁科技大学煤焦实验室进行实验研究部分，学校为本次实验专门设计制造了实验室干熄焦装置。
2.1 煤样采集实验煤样分为7.63m焦炉用煤、4.3m焦炉用煤和新开发的煤资源三部分16个煤样。
厂里现用煤种均在厂里来煤卸车时采样，新煤种实地大煤堆采样，试样具有代表性。
2.2试样煤种分析单种煤的煤质分析包括常规分析与煤岩分析，常规分析包括工业分析、全硫分析、粘结指数、胶质层指数和奥亚膨胀度，煤岩分析包括镜质组反射率和煤岩组分测定等项目。
7.63m焦炉炉体结构
7.63m焦炉炉体结构7.63m焦炉*内首次完全从德国Uhde公司引进，其先进的炼焦工艺技术，代表了当今世界炼焦技术发展的方向，集中了炼焦工艺、焦炉机械、焦炉自动控制等方面的先进技术，具有国际领先水平。
7.63m焦炉炭化室高7.63m（热态），双联火道、多段加热、同位燃烧、分格式蓄热室，混合煤气侧入、焦炉煤气下喷的复热式超大型焦炉。
太原钢铁集团公司焦化厂一期建设的一座1×70孔7.63m焦炉，包括焦炉炉体、煤塔、湿式熄焦塔、熄焦沉淀池、加煤、推焦、拦焦、除尘等设备。
焦炉上装有三个荒煤气集气管对炼焦过程中产生的荒煤气进行收集，并通过吸入管把收集来的荒煤气吸入到现有的煤气净化设置中。
本文拟从焦炉炉体各部位的结构特点和砖型特点进行加以介绍。
1.主要结构特点1.1每个炭化室下面对应一个空气蓄热室和一个煤气蓄热室，在机、焦侧方向分成十八格；1.2分段加热使斜道结构复杂，砖型多。
通道内无胀缝使斜道严密，防止斜道区上部高温事故的产生；1.3燃烧室由36个共18对双联火道组成，同位燃烧，三段加热结构。
在每对火道隔墙间下部设循环孔，将下降火道的废气吸入上升火道的可燃气体中，用此两种方式拉长火焰，达到高向加热均匀的目的；1.4蓄热室无中心隔墙，仅在焦侧设置烟道，由于3段燃烧加热和废气循环，煤气燃烧充分，炉体高向加热均匀，废气中氮氧化物含量低≤500mg/Nm3，达到国家环保标准控制要求；1.5炉体材质全按照德国DIN标准，多达19种，全炉共设置六次满铺滑动层。
蓄热室机、焦侧方向分成十八格，煤气蓄热室与空气蓄热室相间配置，其下部配备两个与其相同的水平烟道，每个水平烟道又通过格子砖支撑墙沿炭化室长度方向分成两格，作为供空气、混合煤气、排废气用，水平烟道不设置衬砖。
因而要求互相之间严密不串漏，因水平烟道存在着气体交换，温度变化，而蓄热室下部温度较低，整个蓄热室下部（1-21层）采用耐急冷急热的半硅砖（E65）砌筑，上部使用硅砖（SI-KN），接缝位置设置滑动层。
7。63焦炉的优点
7.63m焦炉的优点7.63m焦炉是世界领先技术的焦炉之一，它具有产量高、产品质量优，经济效益高，设计先进、环保等优点，具体如下：一、7.63m焦炉年产量达98万吨以上。
7.63m焦炉炭化室孔数1×70孔，炭化室全长18800mm，有效长18000mm，炭化室全高7630mm，炭化室有效高7180mm，炭化室平均宽590mm，炭化有效容积76.25m3，每孔炭化室装干煤量61t，成焦率75%，焦炉周转时间28.5h，全年生产焦炭98万吨以上。
二、经济效益高①由于7.63m焦炉不仅产品高，而且焦炭质量优，由于炭化室高，装煤过程中形成的煤料在炭化室中堆密度达0.8t/ m3以上，产品M40达85 %，M25达93%。
②焦炉的自动化程度很高，节约了大量人力资源。
③单炉生产能力高，节约了土地使用面积。
三、焦炉结构特点①7.63m焦炉炉体为双联火道、分段加热、废气循环，焦炉煤气下喷、空气侧入，蓄热室分格的复热式超大型焦炉。
此焦炉具有结构先进、严密、功能性强、加热均匀、热工效率高、环保优秀等特点。
②焦炉蓄热室为分格蓄热室，每个立火道单独对应2格蓄热室构成1个加热单元。
底部设有可用孔板调节的喷嘴，喷嘴的孔板调节方便、准确、并使得加热煤气和空气在蓄热室长向上分布合理、均匀。
③蓄热室主墙和隔墙结构严密，用异型砖错缝砌筑，保证了各部分砌体之间不互相串漏。
④由于蓄热室高向温度不同，（由蓄热室底的100℃到蓄热室顶的800℃）因此蓄热室下部采用粘土砖砌筑，而蓄热室上部（接近蓄热室高度的65%）采用硅砖砌筑。
从而保证了主墙和各分隔墙之间的紧密结合。
⑤分段加热使斜道结构复杂，砖型多。
但通道内无膨胀缝使斜道严密，防止了斜道区上部高温事故的产生。
四、工艺设计先进，实用、可靠、低成本1、焦炉采用焦炉煤气加热，各项参数的测量显示记录调节和低压报均有自动抗利仪表来完成，废气系统的废气导出烟道为单侧烟道，布置在焦侧这样废气交换开闭器较常规设计的双侧烟道就减少了一半，既节约了投资又优化了焦炉操作环境。
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表 １
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１ 主 要 耐 火 材料 的 品种 与 数 量
１座 ７６ ｍ 焦 炉 的 各种 耐 火 材 料 达 ３万 ｔ ．３ ，异
ｌ ７ 孔 ７６ ｍ 焦 炉 主 要 用 耐 火 材 料 ｘ０ ．３
型 砖 达 １ １０余 种 ，根 据焦 炉 各部 位 的不 同工 况 ， ０
分 别选用 硅砖 、半硅 砖 、粘 土砖 、高铝 隔热 砖 、硅 线石 砖 、红砖 和浇注 块等种 类 的耐火材 料 砌筑 ，见
ｓ ａ ｅ ｆ ｉ ｆ ｃ ｏｙ ｆｒ７６ ｍ ｏ ｅ ｏ ｅ ｒ ｅ ｃ ｉ ｅ ． ｔ ｈ ａ ｉ ｅ ａ ｐ ｉａｉ ｎ ｉｓ ｅ ｆ ｓ — ｈ ｐ ｓ ｎ ｒ ｒ ｔｒ ． ３ ｃ ｋ ｖ ｎａ ｅ ｄ ｓ ｒ ｄ ａ ｅｓ ｍｅ ｔ ｏ ｍａ ｅ ａ ｏ ｂ ｔ ｍｅ ｔ ｐ ｌ ｔ ｕ ｓｏ ｅ ｈ ｃ ｏ ｓ ｍｉ ｓｌ ａｂ ｉ ｋ ｓｌ ｎ ｔ ｂ ｉｋ ｓ ｉ ａ ｍｏ ｔｒａ ｄ ｃ ｅ ｋ ｂ ｃ ｒ ｅ ｐ ｙ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ Ｔ ｅ ｓ ａ ｐ ｏ ｅ ｔ ｆ — ｉ ｃ ｒ ， ｉ ｍａ ｉ ｒｃ ， ｉ ｃ ｒ ｎ ｈ ｃ ｒ ｋ ａ ｅ ｄ ｅ ｌ ｉｃ ｓ ｅ ． ｈ ｅ ｌ ｒ ｐ ｒ ｏ ｉ ｃ ｉ ｅ ｌ ａ ｉ ｙ ７６ ｍ ｏ ｅ ｏ ｅ ｓｇ ｏ ，ｂ ｔｍｏ ｅ ｓ ａ ｅ ｂ ｉｋ ｒ ｓ ｄ ｈ ｎ ｓ ｅ ｒ ｄ ｃ ａ ｅ ｏ ｏ ｒ ｋ ｒ ． ３ ｃ ｋ ｖ ｎ ｉ ｏ ｄ ｕ ｒ ｈ ｐ ｒｃ ｓ ａ ｅ ｕ ｅ ，ｔ ｅ ｆ ｉｈ ｄ ｐ ｏ ｕ ｔｒ ｔ ｆｓ ｍｅ ｂ ｉ ｓ ａ ｅ ｉ ｃ ｒ ｔ ｅ ｗ， ｆ ｈ ｏ ｌ ａｅ ｖ ｎ ｐ ｏ ｅ ｔ ｃｕ ｅｗ ｉｈ ｈ ｓ ｎ ｕ ｎ ｅｏ ｏ ｅｏ ｅ ｒ ｄ ｃｉ ｎ ｏ ｅ ａｉ ｎ ａ ｈ ｒ ｏ ｉ ｔ ｅｃ ｍｐ ｉ ｔｄ ｏ ｅ ｒ ｐ ｒ ｒ ｔ ｒ ｈ ｃ ａ ｆ ｅ ｃ ｎ ｃ ｋ ｖ ｎ ｐ ｏ ｕ ｔ ｐ ｒ ｔ ｌ ｃ ｓｕ ｉｌ ｏ ｏ ａ ｄ ｓ ｒ ｉ ｅｌ ｅｓ ｏ ｌ ｅｆ ｒ ｅ ｒ ｖ ｄ ｂ ｒ ｃ ｉｅ ｎ ｅ ｖｃ ｆ ｈ ｕ ｄ ｂ ｕ ｈ ｒ ｏ ｅ ｙｐ ａ ｔ ． ｉ ｔ ｐ ｃ Ｋｅ ｒ ｓ ． ３ ｃ ｋ ｖ ｎ Ｒｅｒ ｃｏ Ｍａ ｅ ａ ｕ ｌ ｙ Ｔ ｃ ｎ ｃ ｌ ｏ ｄ ｔ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ：７ ６ ｍ ｏ ｅｏ ｅ ｆａ ｔ ｒ ｙ ｔｒ ｌ ａ ｉ ｅ ｈ ｉａ ｎ ｉ ｏ ｉ ｑ ｔ ｃ ｉ
摘 要 ：介绍 了 ７６ ｍ 焦 炉 主 要 耐火 材 料 的 品种 、数 量 、材 质 及 各 种 砖 型 的 验 收技 术 条件 ，同 时 还 对 ＿ 硅砖 、硅 ． ３ 、 ＃
线 石 砖 、硅 火 泥 、格 子 砖 等 的应 用 问 题 进 行 了 深入 的讨 论 。７６ｍ 焦 炉 炉 体 密 封 性 好 ， 阻异 型 砖 多 ，有 些 砖 的成 ． ３ 品 率 极 低 ，复杂 的炉 体 结构 对 焦 炉 生 产 操 作 和 寿命 是 否 有 影响 还 需 进 ～ 步 的 实践 验 证 。
维普资讯
６
燃 料 与 化 工
Ｆｕ Ｊ＆ Ｃ ｍｉ８ ｏ ｅ ｓｓ ｅ ｈｅ ｃ ｌ ｃ ｓｅ Ｐｒ
Ｊ ｎ２ ｏ ａ ０ ８ Ｖ０．９ Ｎｏ】 Ｊ ． ３
７６ ｍ 焦炉主要耐火材料简评 ． ３
韩 冬 （ 中冶 焦耐工 程技术 有限公 司 ，鞍 山 １４ ０ ） １０ ２ 杨建 华 （ 马钢 股份 有 限公 司煤 焦化公 司 ，马 鞍 山 ２ ３ ６ ） ４ ０ ９
Ｈ ｎ Ｄ ｎ （Ｃ ＥＣ ｋ ｇ ｎ ｅ ａｔ ｙ ｎｉｅｒ ｇＣ ｎｕ ｉｇ ｏｐ， ｎｈｎ１４ ０ ， ｈｎ） ａ ｏ ｇ Ａ Ｒ ｏ ｉ ｄＲ ｆ ｃ ｒ Ｅ ｇｎｅｉ ｏｓｈｎ ｒ． ｓａ １０ ２ Ｃ ｉａ ｎａ ｒ ｏ． ｎ Ｃ Ａ Ｙ ｎ ｉ ｈａ （ｈ ｏｌｎ ｏ ｉｇ ｏ ａｙ ｆ ｓ ｅ ａａ ｓａ ４０ ９ Ｃ ｉ ） ａｇＪ ｎ ｕ Ｔ ｅ ａａｄＣ ｋｎ ｍｐｎ ｔ ｌ ｎｈｎ２ ３ ６ ， ｈｎ ａ Ｃ Ｃ ｏ Ｍａ ｅ ，Ｍ ａ
马钢 公 司引 进 的 ２ ７ Ｌ７６ ｍ 焦 炉 是德 国伍 ｘ ０孑 ． ３ 德公 司开发 的分段加 热与废 气循 环相结 合 的复热 式 特 大 容积 焦 炉 ，年 产干 全 焦 ２ ３万 ｔａ １ ／ ，基 本 设 计 由伍 德 公司提供 ，中冶焦耐 公 司进行详 细设计 。
火材 料采 用德 国标 准 （Ｉ Ｄ Ｎ标 准） ，中冶焦耐 公 司转 化设 计时 参考 中国标 准将硅 砖 、半硅砖 的指 标增 加 了一 项体 积密度 ，其 他未作 改变 。