论炼焦炉生产操作与调火技术

论炼焦炉生产操作与调火技术

本文重点介绍出炉操作与焦炉调火。出炉操作包括装煤、推焦、熄焦和筛焦操作。焦炉调火包括温度、压力制度的确定与调节，流量（加热煤气量、空气量、废气量）的供给与调节。同时由于加热煤气的种类不同，即用焦炉煤气或贫煤气加热，因而调节手段、方法有所不同。焦炉加热设备（含煤气设备、废气设备与换向设备）的正常运行，又是确保煤气、空气、废气进入正常合理调节的前提。

一、焦炉机械出炉与操作

焦炉机械包括装煤车、推焦车、拦焦车和熄焦车，他们被称为四大车。捣固焦炉包括装煤推焦车、消烟车、拦焦车和熄焦车。四大车相互配合以完成焦炉的装煤、出焦操作。

(一)焦炉机械

四大车的工作程序、设备组成、钢架结构、走行装置、配电系统、气动系统与司机室等有关细节。本文重点介绍出炉操作实现机械化、自动化的主要方向，其内容包括：

1、四大车的进一步机械化，使用一点定位推焦车、拦焦车与装煤车。我国6米大容积焦炉均以使用五炉距一点定位车。进十年设计的4.3米焦炉也均采用五炉距一点定位推焦车。

2、使用炉门、炉门框清扫机。目前有机械化清扫装置清扫机，炉门采用弹簧门栓、敲打刀边炉门，以提高密封性。

3、上升管、桥管实现机械化操作，均由装煤车完成各项工作。

4、出焦操作联锁有电联锁，γ射线联锁、磁感应定位载波信号联锁、激光定位等。三大车炉号显示联锁装置在我国均有使用。

5、尾焦处理装置有斜槽式和链板式运输机等。

6、焦台放焦机械有刮板机式、小车压下式和给料机式等。

7、四大车的全自动化操作。装煤车、拦焦车、熄焦车三车全自动，无人操作；对推焦车实行联锁式控制，有一个人操作。由控制中心输入操作程序，使无人操作的三车自动行走到预定碳化室出焦炉号，当确认与有人工操作的推焦车所达到的出焦炉号一致并处于动作状态时，就可按所编制操作程序自动进行推焦。

8、采用液压装置，可使操作更可靠、轻便、紧凑、动作快、容易调节、操纵方便。

9、采用变频调速行走机构。

（二）装煤与推焦

对装煤的要求是装满、装平、装实、装匀。在装煤过程中尽可能做到少冒烟、少冒火、少喷煤，减少环境污染。现代室式焦炉，煤料炼成焦碳是在沿炉组方向与燃烧室相并列的碳化室内进行的。不同类型的焦炉有不同的炉孔数和容积，为使焦炉均衡生产，保证各碳化室结焦时间一致，整个炉组实现准时出焦，要随时保持机械设备的良好状态，因此应按一定的推焦顺序指定推焦、装煤和检

修计划。

1、推焦串序

一座（或一组两座）焦炉各个碳化室装煤、出焦的次序，叫推焦串序。目前采用的有9-2，5-2，2-1推焦串序。其通式为m-n,其中m代表一座或一组两座焦炉所有碳化室划分的组数（笺号），即相临两次推焦相隔的炉孔数；n为两趟笺间对应碳化室号相隔的数。

2、炼焦生产中的几个时间概念

推焦时间：推焦杆头接触焦饼表面开始的时间（指瞬间时间）。

装煤时间：平煤杆伸入小炉门开始进行平煤操作的时间（指瞬间时间）。

装煤操作时间：装煤车打开闸板下煤至推焦时间的间隔。

结焦时间：煤料在碳化室内的停留时间，即指由装煤时间和分段时间至推焦时间的间隔。

操作时间：分为三种，即单炉操作时间、全炉操作时间和分段检修时的每一段操作时间。

A

单炉操作时间：相临两个碳化室从推焦（或装煤）至推焦（或装煤）的时间间隔，按目前机械化、自动化的水平，因此时间为8分钟到12分钟。

B

每一段操作时间：检修结束后第一炉的推焦至即将检修前出完最后一炉的推焦时间间隔，即在两次检修之间的一段所出炉孔数，在乘以单炉操作时间的间隔。

C

全炉操作时间：在一个周转期间内各段操作时间之和。

碳化室处理时间：碳化室从推焦至装煤的一段时间间隔（空炉时间）。应将起于单炉操作时间区别清楚。

周转时间（又称小循环时间）：某一碳化室从推焦（装煤）至下一次推焦（装煤）的时间间隔。

3、循环检修推焦计划

为均衡生产，必须定期检修，通常采用循环检修推焦计划组织出炉操作。循环检修推焦计划按月编制，其中规定焦炉每天及每班的操作时间、出炉数和检修时间。实际上，当周转时间和24小时可取最小公倍数时，只要安排一个大循环的计划，就可以重复使用。大循环指不同日期在相同时间推同号碳化室的间隔时间，亦即小循环时间开始重复的时间间隔。一个大循环时间（h）=大循环所需天数×24（h）=大循环中包括的小循环数×周转时间（h）

因此，大循环所需时间可由24与周转时间的最小公倍数求得当周转时间不为整数时，可将２４小时与周转时间换算为分钟数以后，再由分钟数的最小公倍数求出）。

（三）熄焦和筛焦

熄焦方式目前有湿法与干法熄焦之分，湿法熄焦又有常压和压力熄焦的区别。近年来采用分段湿法熄焦，使焦碳中水分明显下降，且很稳定，对高炉正常运行与节能十分明显。湿法熄焦最近几年的主要主要改进有熄焦塔的结构，在塔的上部增加除尘装置和增加排气筒的高度，塔的形式也出现多种，其目的是为了减轻大气污染，回收焦粉。湿法熄焦操作的要点是再熄透焦碳的前提下降低和稳定焦碳的水分。焦碳筛分主要按不同部门要求进行分级，一般分为40毫米，40毫米～25毫米，25毫米～10毫米，小于10毫米等级，通常大于25毫米粒级称

为冶金焦，供高炉用；25毫米～10毫米粒级焦碳又称焦丁，主要用做汽化焦和小高炉用焦；小于0毫米以下的称为焦粉，通常用于烧结。

二、焦炉加热制度

为了确保焦碳在规定的结焦时间内沿高向、长向均匀成熟，必须制定和严格执行焦炉的加热制度，并结焦时间、装煤量、装煤水分、加热煤气、气候等实际条件的变化，对焦炉加热制度进行及时的调节。焦炉加热制度的主要内容有温度制度、压力制度、与流量（煤气、空气、废气）的供给与调节制度。温度制度有焦饼中心温度、直行温度、冷却温度、横排温度、炉头温度、蓄热室顶部温度、小烟道温度、炉顶空间温度及炉墙温度。压力温度有碳化室底部压力、看火空压力、蓄热室顶部吸力、小烟道吸力及蓄热室阻力。以上各项俗称九温五压。（一）温度的确定与测定

1、焦饼中心温度结焦末期焦炉碳化室中心断面处焦碳的平均温度。它是判断全碳化室是否成熟的一种指标，是焦炉的横排温度与高向加热的综合体现，也是确定燃烧室标准火道温度的依据。焦饼中心温度的测定和计算方法见热平衡。通常规定推焦前30分钟（与热平衡略有区别）焦饼中心温度为950℃~1050℃作为焦饼成熟的标志，实际生产往往高于此值。因此再配煤条件不变的前提下，若焦饼中心温度降低25℃~30℃,标准火道温度需降低10℃左右。规定每年测定一次。但在结焦时间改变1小时以上、配煤比变动、更换加热煤气以及需要调整标准火道温度时，需要测定此项温度。

2、冷却温度为了将换向不同时间测定出的立火道温度均换换算为换向后20s 的温度（这时温度最高），以便比较全炉温度的均匀性与稳定性，并防止超过极限温度（即1450℃）必须测出换向期间下降气流测温火道的下降量，即为冷却温度。冷却温度必须在焦炉正常生产和加热制度稳定的情况下测定。当推焦串序为9~2或2~1时，应选择9个~10个相连的燃烧室，5~2串序，应选择5个~6个相连的燃烧室。分别在机侧、焦侧测温火道内进行，测温地点为两个斜道口与焦炉煤气烧嘴之间，测量人员为4人或6人。在正常条生产件下，规定每半年测定一次（以春季、秋季为宜）。在结焦时间改变1小时，换向时间改变，换用加热煤气及加热制度等有较大变化时，需测定冷却温度。

3、标准温度与直行温度标准温度是机、焦两侧温度温火道平均温度的控制值。它是在规定结焦时间内保证焦饼成熟的主要温度指标。确定温度指标的依据是焦饼中心温度，即在规定的结焦时间下，根据实测的焦饼中心温度来确定标准火道温度。标准温度与炉型、配煤水分、加热煤气种类有关。直行温度是指全炉机侧、焦侧测温火道温度，代表全炉的温度，是直接影响焦碳成熟的主要参数。其测定方法为：在换向后5分钟（或10分钟）开始测量。测量顺序应固定不便，一般从焦侧交换机侧端开始测量，由机侧返回交换机端。每隔4小时测一次，一天三班共6次。测定速度要均匀，1分钟测10个~11个为宜。每次将实测数值按各侧不同时间测量的温度分段加冷却温度校正值，将各侧温火道温度均匀校正到换向后20s时的温度。

4、横排温度是指焦炉同一燃烧室各火道的温度，是检验沿燃烧室长向温度分布的合理性，保证焦饼均匀成熟的测调项目。测定方法；因为同一燃烧室相邻火道时间及短，且只需了解同一燃烧室各火道温度相对的均匀性，所以测出的温度不需要加冷却温度校正值。为避免交换后温度下降对测温的影响，故每次均按一定的顺序进行。单号燃烧室从机侧到焦恻，双号燃烧室从焦侧到机侧。同时交换后5分钟（或10分钟）开始测量。