捣固炼焦存在的问题及改进措施

捣固炼焦存在的问题及改进措施

2010-05-23 08:05:04| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅1 我国捣固炼焦发展历程1919年，我国第一座Koppers式捣固焦炉在鞍钢投产。1956年，我国自行设计的第一座炭化室高3.2m的捣固焦炉投产。1970年，炭化室高3.8m的捣固焦炉建成投产。1995年，青岛煤气厂使用引进德国摩擦传动、薄层给煤、连续捣打的捣固机。至1997 年，我国先后在大连、抚顺、北台和淮南等市建成了18座捣固焦炉，炭化室高大多为3.2米，总产能为212万t/a。在本世纪初，设计开发了炭化室高4.3m的捣固焦炉。2005年8月，景德镇焦化煤气总厂将炭化室高4.3m、宽450mm的80型顶装焦炉改造成捣固焦炉。2006年2月邯郸裕泰实业有限公司将炭化室高4.3米、宽500mm的顶装焦炉改造成捣固焦炉，拉开了我国4.3m顶装焦炉改造成捣固焦炉的序幕。2006年底，5.5m的捣固焦炉在云南曲靖建成投产，在全国掀起了建设5.5m捣固焦炉的热潮。现在河北的旭阳、华丰、河南的金马、山东的日照、邹县、银川的宝丰、神华、乌海、涟钢、攀钢和江苏的沂州都正在建设5.5m 捣固焦炉。2007年6月，中冶焦耐公司总承包了河北唐山市佳华公司的炭化室高6.25m世界最高的捣固焦炉的建设，预计2008年8月投产，这标致着我国大型捣固焦炉技术达到了国际先进水平。2007年9月，中冶焦耐公司中标建设印度塔塔钢铁公司5m的捣固焦炉，标致着我国大型捣固焦炉设计正式走向国际市场。同期，涟源钢铁公司和攀枝花钢

铁公司也决定新建捣固焦炉，标致着我国大中型钢铁企业开始接受和采用捣固炼焦技术。近几年，我国的捣固炼焦技术发展很快，投产的捣固焦炉已有355座，总炼焦生产能力超过了9600万t/a。但这些焦炉有95％以上是建在独立焦化厂，钢铁企业焦化厂采用捣固炼焦工艺的并不多，已投产的只有北台钢铁公司、长治钢铁公司、南昌钢铁公司和山东潍坊钢铁公司等。

2 捣固焦炉与顶装焦炉的对比20世纪90年代, 我国焦化工作者曾为马钢焦化厂做过捣固炼焦试验，其结论是：在相同配煤比时，捣固炼焦能大幅度提高焦炭的冷态强度。焦炭气孔壁材料的光学组织主要取决于原料煤的性质，捣固对其无明显影响。因此，与光学组织有关的焦炭反应性，在捣固后无显著变化。但可改善焦炭的气孔结构，提高焦炭反应后强度。在焦炭质量不变的条件下，采用捣固炼焦可使气煤的配入量提高到70％～80％，即可多用高挥发分煤10％～20％。采用捣固技术可以提高焦炭反应后强度的原因是焦炭的气孔直径变小、孔壁变厚、气孔率变低，捣固焦炭的耐碱侵蚀性也变强。表1 列出了印度塔塔钢铁公司的试验结果，表2为捣固炼焦与顶装炼焦的对比。表1 印度塔塔钢铁公司的试验数据炼焦方式气孔直径μm 气孔壁厚μm 气孔率％焦炭的CSR 不用碱浸用碱浸顶装炼焦197.5 150.0 45.45 46.6 38.9 捣固炼焦152.4 154.5 40.15 61.2 55.7 表2 捣固炼焦和顶装炼焦对比项目捣固炼焦顶装炼焦入炉煤水分严格控制在8％～13％。Dillingen要求10％～12％、Tata要求9％～10％才能得到具有最理想的抗压强度和抗剪强度的

煤饼。需配置煤棚或煤干燥、煤加湿装置。当煤水分接近14％时，煤饼倒塌率大大增加相对不严格8%～14％配煤的煤种必须依据所需的焦炭质量，对原料煤的资源情况和经济性进行综合评估，通过配煤试验选择适宜的配煤比相对不严格入炉煤粒度捣固焦炉越高，对入炉煤粒度和粒级分布的要求越严格。为了得到足够强度的煤饼，必须将煤料细度粉碎至＜3mm级含量为90％左右，同时细粒级的含量（＜0.5 mm）在45％～50％相对不严格。一般＜3mm的占73％～82％装煤操作当出现煤饼掉角、倒塌等事故时，处理复杂，影响焦炭产量。国外某厂捣固焦炉投产初期时，煤饼倒塌率为万分之一，生产22年后的现在，每天装煤98孔，总有1～2孔的煤饼出现问题，煤饼倒塌率为1～2％。国外某厂4座共230孔4.5m的捣固焦炉，每天装煤251孔，平均有10孔左右出现掉角和局部倒塌现象，煤饼倒塌率为3.98％。为此，在机侧操作台设置刮板机和胶带机，以将机侧操作台上的余煤输送至煤塔。当煤饼掉角或倒塌时，将有部分煤饼推不进去，故特设了煤饼切割机简单焦炉机械重量大(5.5米炉CP机740t/台；6.25米炉SCP机1350t/台，需引进)，结构复杂，备品车几乎无法设置，维修费用高；捣固机出现问题会影响装煤操作和焦炭产量重量小，简单，维修费用低装煤环保敞开机侧炉门推送煤饼，产生大量烟尘，其中又含大量荒煤气、焦油和炭黑等可燃物，给烟尘治理带来极大困难基本解决炉体寿命短（一般20多年）长（可达35年以上）多用弱粘煤可多用20％～25％弱粘煤；当为大型高炉生产高质量焦炭时，弱粘煤的配入量不能太多必须增加型

煤、煤调湿等煤预处理措施，才可多用10％～15％弱粘煤同配比时，焦炭质量M40提高3～5个百分点，M10改善2～4个百分点，CSR 提高1～6个百分点不变入炉煤成本低（吨焦入炉煤成本可低20～45元）高吨焦投资对于5.5m捣固焦炉，国产捣固机630元，进口捣固机680～750元600元（6米顶装）

3 我国钢铁企业采用捣固炼焦的情况

3.1 过去很少采用捣固炼焦的原因

（1）捣固焦炉的寿命要比顶装焦炉短。根据国外大型捣固焦炉的生产实践表明，捣固焦炉存在煤饼炼焦时的膨胀压力大、装煤时机侧炉头在空气中暴露时间长、煤饼掉角或局部倒塌时焦侧炉头装煤不满易造成高温等问题而导致炉体的损坏。因此捣固焦炉的炉龄一般为20多年，而顶装焦炉的炉龄可达30年以上。

（2）捣固焦炉的生产不如顶装焦炉稳定。干扰捣固焦炉稳定生产的因素较多，如入炉煤水分过高或过低、入炉煤粉碎粒度不合格、粒度分布不合格、煤种变化过多等都会影响煤饼的捣制和煤饼强度。具有20～30个捣固锤的捣固机发生故障也会直接影响炼焦生产。若钢铁企业焦化厂生产不稳定不仅影响本厂，而且直接关系到整个钢铁联合企业的平稳生产。特别是中后期炉龄的捣固焦炉，每天都有1％～2％的煤饼或炭化室出现问题，这是对钢铁企业焦化厂稳定生产的威胁最大。推焦总系数K3是用以评价焦化厂和炼焦车间遵守规定的结焦