降低干熄炉焦炭烧损率的措施

第41卷第1期2021年2月
冶金与材料
Metallurgy and materials
Yol.41No.l
February2021降低干熄炉焦炭烧损率的措施
周冠英
(河钢宣钢焦化厂，河北张家口 075100)
摘要:文章对于导致T熄炉焦炭烧损率发生主耍因素展开分析，并提川具体工作情况，对于干熄炉设备的维 护以及生产管理进行探讨，以期优化生产工艺流程，将干熄炉焦炭的烧损率不断降低。

关键词:干熄炉;焦炭烧损率;改进措施
当前，冶金行#.不断发展，干熄焦的应用成为主流，随之焦炭烧损率成为该行业t点关注的问题。

下文 结合宣钢焦化厂在使用干熄焦过程干熄炉实际运行工况进行分析，并对影响其烧损率主要因素展开深人探讨，制定有关措施，将焦炭烧损问题不断减轻。

1干熄炉的焦炭烧损问题介绍
干熄炉燃烧焦炭环节，将温度为】〇〇〇尤红色焦炭 从T•熄炉的顶部装入其中，并使用鼓风机将惰性气体吹人干熄炉当中，保持气体温度丨30丈，使内部焦炭逐渐冷却，红焦冷却之后，温度降为200丈以下，m J•从干熄 炉的底部顺利排出。

自干熄炉的烟道内部排出惰性气 体，其温度较高，通过干熄焦炉展开热量交换，锅炉当 中形成蒸汽，经过冷却之后，在循环风机的作用之下，将已冷却惰性气体重新吹人干熄炉内，使其能够在闭环系统当中进行重发利用。

使用干法熄焦主要原理是利用队这种惰性气体和高温红焦之间展开换热反应，最终将显热回收，最终达 到将焦炭温度降低的目的。

通常而言，工、Ik氮气当中会 含有少量氧气，并且循环系统内部处于负压状态，也会 混入适量空气，可导致空气里的氧气和红焦相接触，从 而产生下列反应：
c+c^-^cc^
2C+()2—2C0
上述反应产生的c o2持续和红焦产生反应：
co2+c2->co
此时，空气当中的水分也会和红焦之间发生反应：
c+h2o—c o+h2
上述反应持续进行，使焦炭内残存的挥发分不断析出，产生H—和红焦产生反应：
C+2H2—CH4
wj以看出，|4|于干熄焦装置内部反应导致的焦炭 烧损问题难以避免。

2干熄焦焦炭出现烧损率原因分析2.1可燃性成分存在于循环气体中
从安全性以及降低烧损率等角度分析，对于干熄焦内部循环气体混有的可燃性组分进行控制卜分必要^工业生产阶段，要确保循环气体内部h丨燃成分处于 安全范围之内，并及时将气体损失量进行补充，可利用 装置将空气向干熄炉烟道中导人，使循环气体内部(X)、H2、炉内焦粉等可燃物燃烧，可在环形烟道、锅炉入 口或者一次除尘.的人口处进行燃烧，并生成C02。

如果 空气导人量相对较大，也Ml将循环气体当中的可燃组分含量降低，但是也会产生大量的焦粉烧损问题，使焦 炭烧损率偏高，反之也同样如此。

所以，为确保生产安 全，需要保证循环气体内部C02的含量处于10%~15% 之间，若空气的导入量偏高，内部二C02的含量也就越 高，而焦炭处于高温环境下能够和（：02产生反应，干熄 炉内部红焦从1050丈逐渐冷却至170冗，在此过程，需 要经历碳熔反1、V:，将K:中一部分焦炭燃烧。

2.2受到焦炭成熟度影响
焦炭的成熟度相对较低，其中挥发分较高的部分会在干熄炉的预存室当中分解，导致循环气体当中存在大量易燃和易爆成分，如：H2、CH4、CO等。

因此，当空 气的导入量相对较高时，也会增加焦炭的烧损率。

2.3循环系统气密性因素
气体循环系统共有两段，其一是正压段;典二为负 压段。

其中正压段主要为干熄焦循环风机的出口位置至干熄炉的入口处。

如果正压段气密性存在问题，就会 导致预存段压力过低。

受到压差的影响，N2会向空气当 中扩散，使资源发生严重损失。

而负压段主要是干熄炉 的入门到循环风机的人门这段距离，如果气密性不佳，就会导致预存段压力比正常值偏高，在压差影响之下，空气会向循环系统混人，使系统内部仏含量不断上升，造成焦炭烧损率过高。

2.4预存段压力控制方面
生产过程，预存段压力的调整主要是通过对干熄炉压力调节阀开度控制来实现。

如果预存段的压力超
作者简介:周冠英（1984-)，女，河北唐山人，主要研究方向:干法熄焦。

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出范围，且为负值，M J•能导致装焦阶段将炉盖开A时，外部空气大量被吸入，使炉内焦炭烧损。

当预存段压力 超出范围，且为正值，装焦炉盖开启时会导致内部气体溢出，污染大气。

故应保证循环系统内部压力恒定，将 预存段的压力控制在理想值，即OPa。

当然，这种情况实 现十分W难。

在生产过程，为防止烟尘出现扩散对环境 造成污染，并顺利调节预存段压力，可将其压力值控制 在±50Pa范围之内，有效降低焦炭烧损问题发生率。

如 果预存段压力处于正值区间，那么装碳期间极易导致烟尘外溢。

因此，为防止环境污染问题发生，宣钢焦化 期间应将预存段压力设定在-70 Pa左右，通过现场观察，可以看出对于炉内的焦炭烧损产生的影响较小。

2.5考虑风料比影响问题及控制干熄炉料位
风料比主要是循环风量、排焦量二者之间比值，M 于锅炉的入口温度判断重要指标。

当风料比相对较大 时，即可判断锅炉的入n温度较低，会对蒸汽产量造成影响。

相反，若风料比较小，则可判断锅炉的人口温度较高，如果温度超过％〇丈，就会导致锅炉的输灰能力不足。

与此同时，如果干熄炉料位相对较低，可能缩短 焦炭存留在T•熄炉内时间，使焦炭烧损率有所降低。

但 是，也可能导致装焦阶段焦炭由于落差大而被摔碎，提 高焦粉产量，将冶金焦的产量减小。

2.6干熄与焦罐停滞等时间因素影响
如果条件相同，干熄的时间越长，焦炭的烧损率就 会升高，相反，如果T•熄时间短，则焦炭的烧损率就会降低。

没有装焦之前，焦炭存留在焦罐内部时间越长，那么焦炭的烧损韦就会越高，相反，焦炭在焦罐内部存留时间越短，则烧损率就会相应降低。

2.7排焦温度因素影响
将排焦的温度提高，代表干熄炉屮红焦高温区域逐渐下移，导致循环系统当中红焦、二氧化碳二者之间 反应概率增加，随之焦炭的烧损率也有所增加。

因此，可保证排焦量的稳定性，维持排焦温度恒定。

但实际生 产时,无论是排焦量，还是排焦温度都会发生波动。

3改进措施
3.1控制空气的导入量
通过实践操作，保证锅炉的蒸汽产量，将空气导入 阀开启，并将循环风量增加，提高吸焦速度。

在循环风 机开启之前，将N2导入，并降低风机流速，控制空气进 人置，降低焦炭燃烧剧烈程度。

可将空导开度设定在45%〜50%，循环气体当中H2含量在3%以内，CO含量 在5%以内，若可燃气体的含量偏晶，K l预冲队进行稀释，保证干熄炉安全运行，降低焦炭的烧损率。

3.2控制焦炭成熟度
保持焦炭成熟度相对较低，将干熄炉的预存室作用充分发挥，确保焦炭质量，降低炼焦工疔的能耗。

但会导致焦炭烧损率增加，因此，||丨寻找降低焦炭工序能 耗以及烧损率平衡点，控制装焦温度处于950~1050 T：，并将偏差因素考虑K中，焦饼温度设定在1000 t以上。

3.3泄露点检测
利用气体检测仪逐一检测各个易泄露点，如果发 现泄漏问题，需要及时密封，并且对于循环风机风道位
置漏点密封处理，使炉内气密性良好，防止吸人空气量 过多，导致焦炭烧损。

3.4优化操作
在操作方案的设计方面，需要通过合理调配，保证 千熄炉、锅炉等操作合理性，和相关部门展开沟通，控 制外送蒸汽量，利用在线分析以及取样分析等结果，对 于排污量进行合理控制。

3.5降低风料比
针对风料比问题导致的焦炭烧损韦，需要将风料
比有效降低。

参考M内干熄焦的风料比控制标准处于1000~150()m3A之间，宣钢焦化在风料比的控制方面处
于 1300~1400 m3/t〇
3.6滞留时间减少
为控制焦炭的粉尘外溢，可在排焦皮带位置上设
置4个喷洒装置，使风机要除尘频率处于33~35 H z之 间，并对预存室内部压力合理控制，处于-50—70 Pa之 间，以免装焦阶段炉盖开启导致内部气体溢出或者外
界空气吸入，导致焦炭烧损率提升，维持循环系统的压 力稳定。

还可校正冷却塔的挡沉板，将滑动水分量更换。

确保环保前提之下，控制装焦阶段粉尘量产生，降 低焦炭在焦罐车以及干焦炉中的滞留时间，缩短其运
行周期为9min。

此外，干焦炉的料位可控制为22〜23m，使其稳定运行，控制烧损率。

3.7强化工序衔接，维持排焦温度稳定
对于炼焦工序有效协调，保证装焦均勻，控制撵炉。

同时，提前制定运焦系统检修计划，对于十熄炉的 料位及时调节，以免棑焦温度短期急速升高。

4结语
总之，下熄炉系统运行阶段，焦炭烧损无法避免，可向炉内充入适量氮气，并保证干熄炉系统密封性特点，将预存段的压力稳定，进1(1丨降低焦炭的烧损韦。

除 此之外，焦炭烧损还和空气混入有关，可将循环气体内 部焦粉烧损，这样的烧损能有效提高锅炉热效书，进而 提高蒸汽产量以及发电量。

对此，需要深人探索蒸汽发 生量、焦炭烧损二者之间比例，保证高焦炉经济运行。

参考文献
[1] 朱志雄，李宁.干熄焦焦炭烧损率的控制[J].浙江冶金，
2009,(2)：24-28,
[2] 杨太宝，牛爱宁，李训智.15〇1/11干熄焦系统焦炭烧损率的
控制[J].燃料与化工，2010，⑷:39.
140。