6.25m捣固焦炉解析

中冶焦耐开发的6.25m捣固焦炉

于振东戴成武

张长青陈海文

王明登杨俊锋

马小波

中冶焦耐工程技术有限公司

中冶焦耐开发的6.25m捣固焦炉

由中冶焦耐工程技术有限公司在2007年初依据储备和唐山佳华公司的要求，决定为唐山佳华二期工程项目开发建设4座46孔，炭化室高6.25m 的大型捣固焦炉及建设与其配套的生产设施、公用设施及辅助设施等。年产焦碳在220万吨。6月25日，中冶焦耐公司董事长于振东和唐山佳华董事长张希文在鞍山就6.25m捣固焦炉总承包合同正式签字，并确定佳华工程将于2008年7月18日投产，现在土建工程已开始建设，大型设备及耐火材料业已采购完毕。此举标志着拥有自主知识产权，目前世界上炭化室高度最高，单孔炭化室容积最大，技术水平最先进，自动化程度最高，环保设施最完善的超大型捣固焦炉在中国唐山佳华开始建设。是中冶焦耐继开发出7m顶装焦炉之后的又一壮举和里程碑。

1.中冶焦耐对大型捣固焦炉进行了科学的总结，其特性如下：

1）煤饼从机侧装入炭化室；

2）煤饼上的荒煤气流通通道小；

3）炭化室锥度小；

4）装煤期间煤饼和炭化室墙面有空隙，装煤后很快消失；

5）煤饼和炭化室墙砖间有空隙；

6）机、焦侧煤饼头部有斜度；

7）焦侧煤饼头部倒塌，将被推到焦侧炉门处；

8）机侧炉头炭化室墙面温度波动大；

9）煤饼密度均匀，水分稳定；

10) 结焦时间达到2/3时，煤饼开始收缩；

11) 从结焦初期到相当长的结焦时间里，炭化室墙面承受很高的侧压。

2.炼焦车间布置

炼焦车间新建4×46孔炭化室高6.25m超大型捣固焦炉，四座焦炉（3号、4号、5号、6号）布置在一条中心线上。3号、4号焦炉组成一个炉组，5号、6号焦炉组成一个炉组，两个炉组之间设有独立的中控楼，除电力控制室和液压交换机室外，其余功能房间如中控室、休息室、办公室、洗手间、变送器室、自动放散点火装置控制室和集控室等各房间都布置在中控楼内。

在两炉组之间机侧设一个双曲线斗槽的煤塔及两条带有卸料小车的输送皮带。焦炉端部设炉端台，在3号和6号焦炉端台的端部分别设置10吨电动葫芦一台，炉端台顶层设炉顶工人休息室，二间层设推焦杆托煤板实验站、事故煤槽和炉门修理站，底层设工具间、灰浆搅拌站和事故煤槽内煤料的输送系统。在4号焦炉端台的端部设捣固机检修更换站，底层设工具间。5号焦炉端台地层设工具间。在3号、4号焦炉和5、6号焦炉之间的间台设置掖压交换机室、配电室、卫生间等。每座焦炉加热煤气管道在预热站预热后单独引汝。焦炉两侧设机焦侧操作台，在机侧操作台上有运送余煤的胶带运输机。

每组焦炉各用一个高度约135m的烟囱，布置在焦炉的焦侧，在3、6号焦炉端台外分别设有一套新型湿法熄焦系统和预留的迁车台。此外在两炉组之间的焦侧预留两套与焦炉配套的干熄焦装置。

3. 6.25m捣固焦炉的平面布置及焦炉机械配置图。（图1、图2）

注：表中数据均为焦炉冷态尺寸。

3. 2 炉体结构

6.25米捣固焦炉为双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、高炉煤气侧入的复热式捣固焦炉。

1）蓄热室主墙用带有三条沟舌的异型砖相互咬合砌筑，而且蓄热室主墙砖煤气道管砖与蓄热室无直通缝，保证砖煤气道的严密。蓄热室单墙为单沟舍结构，用异型砖相互咬合砌筑，保证炉墙的整体性和严密性。（图3）2）炭化室越高蓄热室封墙的窜漏越严重，为了减少蓄热室封墙的窜漏，设计将斜道口阻力增加，减少蓄热室顶的吸力，相对改小外界与炉头蓄热室的压力差，从而减少蓄热室的漏气率，保证足够的煤气量供应炉头火道。

3）将蓄热室封墙分四层，由内而外分别为硅砖、无石棉硅酸钙板、隔热砖、新型保温涂料。内层硅砖膨胀系数大，烘炉结束后蓄热室就形成一个密封体；整块的无石棉硅酸钙板具有很好的密封和隔热效果好；最外层的新型保温涂料确保封墙的严密性和隔热效果，而且便于维修。（图3）4）为保证炭化室高向加热均匀，设计采用了加大废气循环量和设置焦炉煤气高灯头等措施。

5）炭化室墙采用“宝塔”砖结构，它消除了炭化室与燃烧室之间的直通缝，增强了炉体的严密性，使荒煤气不易窜漏，并便于炉墙剔茬维修。（图4）

6）由于出焦时炉头炭化室墙面温度下降快、易剥蚀，因此燃烧室炉头采用双层结构，外层为高铝砖，抗热震性好；内层为硅砖，使炉头第一火道形成一个气密性好的箱体结构，减少炭化室荒煤气向立火道窜漏；炉头硅砖和高铝砖之间采用多部位咬合，克服了烘炉过程中高铝砖和铝砖高向膨胀量不一致，避免了开工初期炉头荒煤气泄露。（图5）

7）为了适应大型捣固焦炉的生产操作特点，6.25米捣固焦炉炉体做了如下主要改进：

a ）为了延长焦炉的使用寿命，将6.25米捣固焦炉炉墙的极限侧负荷增大到11000pa。

b ）为改善捣固焦炉装煤除尘效果，把装煤饼时产生的烟气导入相邻的炭化室，把焦炉的上升管移打扫焦炉的焦侧。

C ）增加焦炉炭化室铺底砖的厚度，提高铺底砖耐磨性。

d ）炭化室的锥度设计为40mm，减小推焦阻力，减少推焦对焦炉炉墙的损坏。

e ）将导烟车的轨道基础设计到燃烧室上，防止炭化室过顶砖被压断，同时便于炉顶排水。

4. 6.25m捣固焦炉的焦炉机械

技术含量最高也最复杂的捣固装煤推焦机采用德国科赫技术，由天津新港船厂制造安装。而其它焦炉机械从提高机械效率、降低劳动强度和改善操作环境为出发点，结合我国6m焦炉机械的技术优势并吸收7.63m焦炉机械的一些优点，以先进、安全、使用、可靠为原则进行设计和制造。焦炉机械的各个单元既可手动操作，又可单元程序控制；并采用了炉号识别，自动对为装置，实现了各车辆的安全连锁。焦炉机械还具有炉门、炉框、炉台的清扫和头尾焦以及余煤收集处理功能，司机室和配电时室内壁和顶棚镶有保温板，具有防热、防寒的作用，同时司机室、配电室设有工业空调，显著改善了司机室的操作环境。

各机械的主要性能及特点如下：

1) 捣固装煤推焦机（SCP机）（图6）

捣固装煤推焦机工作上焦炉机侧，由皮带输送机往SCP机煤斗给煤，当捣固操作时，煤料通过车上煤斗借助摇动给料器将煤输入捣固煤箱内，自动画操作的捣固系统安装在捣固箱上的上面，采用落锤机械装如捣固箱内的煤料，装煤装置捣固成形的煤饼从机策送入炭化室内。

捣固装煤推焦机设置走行、机械化送煤、余煤回收、炉头挡烟、推焦装置、启闭炉门装置以及炉门清扫装置、炉框清扫装置、炉台清扫装置、头尾焦挥手处理装置，此外还有煤饼的切割功能。移动运煤加料装置将煤随时供给移动的捣固装煤推焦机，利用多锤固定式捣固机将煤料在捣固装煤推焦机的煤箱内上捣固成煤饼，在捣固成煤饼的工作过程中捣固装煤推焦机的任何操作不受捣固影响，其工作效率大大提高。

在捣固装煤推焦机上采用煤饼顶部表面处理装置，在装入煤饼的同时刮平煤饼的浮煤，使煤饼顶面平实。

轨距14000mm

轨型QU120

走行速度7.5-75m/min

走行对位精度±5mm

走行装置采用变频调速（VVVF）