减小焦炉蓄热室阻力与炉温控制

刘传勋

摘 要：对邯钢焦化厂四座4.3米焦炉蓄热室阻力增大现象进行分析，阐述减少蓄热室阻力的方法，并对焦炉热维修过程中炉温控制进行阐述。

关键词：蓄热室；阻力；炉温

中图分类号： TQ520.5 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）29-184-2

0 引言

焦化厂一炼焦车间现有四座JN43-80型焦炉，随着炉龄增加，焦炉老化加快，焦炉蓄热室均出现不同程度的损坏，以至于不能继续再按设计结焦时间生产。其中2、3、4号焦炉煤气蓄热室格子砖堵塞严重，存在蓄热室阻力过大的现象，影响高炉煤气正常进入燃烧室，致使立火道煤气量供应不足，炉温偏低，焦炭不能在规定的结焦时间内成熟。

一方面，为了提高焦炭质量需要延长结焦时间，迫使焦炉减产；另一方面，公司焦炭产量缺口将进一步增大，需要焦炉增加产量，形成焦炭质量与产量之间的矛盾。炼焦成本方面，由于蓄热室阻力增大，需要增加高炉煤气支管压力以克服蓄热室阻力，使炼焦使用煤气量大大增加，吨焦成本增加，这与节能降耗目标任务形成严重冲突。如何在稳定焦炭质量的情况下，降低焦炭成本，提高焦炭产量成为一项重要攻关课题。

以上各种不利因素的存在，直接关系到公司的经济效益，关系到公司的发展。如何减小焦炉蓄热室阻力，最大限度地节约煤气消耗，保证焦炭的产量和质量，完成公司下达的节能降耗增产目标，就成了我们急需解决的一个重要课题。

1 蓄热室阻力增大的原因分析及后果

1.1 原因分析

蓄热室阻力增大甚至堵塞一般是由于高炉煤气灰尘或荒煤气窜露带来的游离碳积存在格子砖中造成蓄热室阻力增大。这些灰尘在各个蓄热室之间或一个蓄热室中的分布是不均匀的，这就影响了气体的平均分配。

有时蓄热室的局部堵塞是由于高温、露荒煤气下火等将格子砖烧熔造成的，有时是由于立火道中掉入砖块或其他脏物，从斜道落入蓄热室造成的。

附着在格子砖上的灰尘在高温环境中与格子砖中低熔点物发生化学反应，形成烧结物在格子砖上呈疏松状态沉积，主要沉积在格子砖顶层。少数情况下，由于局部高温、露荒煤气下火等原因将顶部格子砖烧熔造成蓄热室最顶部格子砖损坏严重。这些都是造成蓄热室阻力大的重要原因。在这些情况下，只更换最顶部两层格子砖就可能解决问题。

1.2 后果

蓄热室阻力增大造成的直接后果是上升煤气或空气上，下降废气不顺畅，导致炉温不均匀，难以控制和调节。经过对蓄热室阻力的测量，发现焦侧许多煤气蓄热室阻力过大，甚至出现了蓄热室正压的情况，如果封墙不严密，可能会造成高炉煤气泄漏，严重威胁着岗位工人的健康和人身安全。

2 减小蓄热室阻力的方式

2.1 压缩空气吹扫

高炉煤气由于净化不好，含尘量大，在上升过程中可能附着在格子砖上，可以采用不打开蓄热室封墙而以压缩空气吹扫的办法。吹扫前，先将侧入高炉煤气加热置换为焦炉煤气加热，然后把直径为12mm的单节长管或带活接头的多节短管，通过蓄热室封墙不同高度的清扫孔伸进蓄热室内，管的后端用橡胶管与风源相接，前端上部开一个直径为3-4mm的小孔，压缩空气经过小孔进入炉内吹扫格子砖。在上升气流时，从下面清扫孔向上吹；下降气流时，从上面清扫孔或测温孔向下吹。吹扫时若风压不足或吹扫不均匀及逆气流吹，会造成格子砖吹扫不净或一部分格子砖的积灰吹到另一部分格子砖上积存下来。当上（或下）面随风管移动的相应位置有灰尘飞扬，说明此处格子砖畅通。如果某些部位始终未见到吹起灰尘，说明此处格子砖有堵塞可能，需要打开封墙，更换格子砖。

2.2 更换顶部两层格子砖

当采用吹风清扫仍不能清除这些脏物时，我们选择掏出蓄热室顶部两层破碎格子砖的处理方法降低蓄热室阻力。掏格子砖前，焦炉改用焦炉煤气加热，施工在上升气流时进行，下降气流时封墙口应用金属板堵严。

将钢板插入第一层格子砖下部，防止破碎的格子砖块和积灰掉入下部堵塞下层格子砖。将已经破碎的格子砖全部扒出，扒出一层后再插入第二层格子砖下部，再将第二层格子砖扒出。将新格子砖沿着钢板放入蓄热室，放入后保证格子砖上下对齐，格子砖放好后轻轻抽出钢板，密封蓄热室封墙。

3 更换格子砖过程中温度调节控制

3.1 煤气置换

相关联的碳化室停止出炉，带焦保温。炉温维持在1200℃左右，以保证炉头转的温度不至降到硅砖的晶型的转化点一下，避免炉头砖损坏。

例如，检修3#号蓄热室，2#号碳化室需要降温焖炉，1#、3#号碳化室作为缓冲炉号延长结焦时间（9-2串序原则）。根据“本双前单”原则，关闭2、3、4排机焦侧高炉煤气考克，打开焦炉煤气1排单眼，2、3排单双眼，4排双眼考克。每4个小时对1～4排燃烧室进行横排温度测量，确保焖炉号火道温度标准温度为机侧1220℃，焦侧1200℃；缓冲炉号火道标准温度机侧1230℃，焦侧1280℃。

3.2 横排温度调节控制

随着结焦时间的延长，边火道温度不断降低，从而破坏了横排温度的正常分布。当结焦时间在30h以上时，边火道温度急剧下降，横排温度曲线呈中间高两头低形状。为保证横排温度均匀， 在调整横排温度时，我们主要增加边火道的气量供应以补充炉头散热损失。实际热维修过程中，需要保持边火道温度不低于1000℃。采取的措施主要有：

①增加边火道煤气量：使用焦炉煤气加热，应以减小中部喷嘴直径的办法增加边火道煤气量，最直接有效的方法是中部火道喷嘴塞入铁丝减少中部火道煤气量，提高边火道温度。②炉头裂缝喷补：结焦时间延长后，炉头墙面由于温度降低及石墨的减少造成荒煤气漏失增加，使边火道煤气燃烧状态恶化，要采用喷补得密封炉墙，减少荒煤气漏失，改善边火道的燃烧状态，提高边火道温度。③煤气压力的控制：由于结焦时间的延长，加热煤气量减少，所以煤气压力必然降低，为了维持正常的煤气压力，必须更换为小孔径的节流孔板。孔板的孔径应视延长结焦时间的幅度而定。

4 处理结果分析

测量此次处理的各蓄热室顶部吸力及计算蓄热室阻力，在加热制度不变的前提下，前后数据对照如表1：

5 结语

经过检修前后的对比发现，更换蓄热室顶部两层格子砖后，焦炉蓄热室上升下降气流顺畅，大大降低了上升下降气流的阻力，使蓄热室内不再出现正压的情况，高炉煤气不会由封墙裂缝中泄漏出来，消除了重大的安全隐患，并且减少了高炉煤气消耗，保证了炉温稳定。

参 考 文 献

[1] 于振东，郑文华.现代焦化生产技术手册[M].北京：冶金工业出版社，2010.