焦炉炉顶空间温度偏高对化产收率影响分析

任鸿达

（拜城县众泰煤焦化有限公司 新疆 阿克苏 842300）

1 当前焦炉炉顶空间温度的现状

一般来说，焦炉炉顶空间温度主要指的是炭化室的顶部空间荒煤气的温度，通常情况下，为了保证化工产品的质量以及产量，对焦炉炉顶的空间温度进行严格控制，确保温度在750摄氏度左右最佳。但是在实际生产过程中因为焦炉焦饼的温度在950摄氏度到1050摄氏度之间，在实际炼焦过程中最好控制炉顶空间温度在850摄氏度以下，才能保证正常的化工产品生产质量和产量。因此，对不同的焦炉炉顶空间温度进行调查分析，根据焦炉炉顶的空间高度、炼焦炉的加热水平以及燃烧火焰的长度与等因素，对焦炉炉顶的空间温度进行监测可以得出如表1所示数据。

表1 结焦时间处于三分之二的某焦炉炉顶空间温度测量记录表

从表1中能看出当焦炉在三分之二的结焦时间时，炉顶的空间温度已经超过850摄氏度，这已经超过了最高炉顶空间温度限制。根据记录的炉顶空间温度数据对影响焦炉炉顶空间温度的因素进行研究和分析，降低焦炉炉顶空间温度较高对化产率造成对的不利影响。

2 造成焦炉炉顶空间温度偏高的原因

2.1 焦侧炉顶的空间高度较大

根据对54#与73#焦炉的煤线与焦线都进行了测量与记录，发现这两个焦炉的三个炉口的焦侧炉顶空间的高度都相对较大，54#炉口炉顶空间高度分别为：245mm、278mm、294mm，平均炉顶空间高度为：272mm；而73#炉口炉顶空间高度分别是：242mm、283mm、314mm，平均炉顶空间高度为279mm。而一般情况下，焦炉的机侧炉顶空间高度规定为250mm，而焦侧炉顶空间高度为200mm。而实际测量的炉顶空间高度与规定的标准值之间相差较大，这样就会使焦炉在炼焦过程中对炉顶产生更多的热量堆积，使焦炉炉顶空间温度偏高，进而影响化产品率。

2.2 焦炉的装炉煤堆比重偏低

装炉煤堆比重较低会影响炉顶空间焦炭的成熟度，经过长时间的观察分析发现：如果配煤细度在90%以上时，配合煤料细度就会从80%上升到90%，与此同时，装炉的堆密度就会偏低，进而影响焦炭质量。经过观察测量后，发现配合煤的细度在73%左右时，产出的焦炭质量最佳，与此同时，因为焦炉炉顶的煤料压实度较高需要吸收大量的热，因此，炉顶空间的温度相对降低。

2.3 焦饼中心温度偏高

通常情况下，焦炉的焦饼温度在950摄氏度以上，1050摄氏度以下，这样能够保证焦炭充分成熟。但是在实际焦炉炼焦过程中焦饼中心的温度基本上都在1110摄氏度左右，并且根据对两个多月以来对焦饼中心温度的测量记录，并根据测量结果对焦炭质量进行检测，发现焦饼中心温度在1100摄氏度左右的焦饼质量最佳。因此，在对焦饼中心温度进行控制时，最好根据实际的焦炭质量进行调整，可以采取一些措施使焦饼中心温度下降10摄氏度到15摄氏度为宜，可以有效降低焦炉炉顶空间温度，保证焦炭产出的质量。

2.4 焦炉炭化室的压力影响

焦炉炉顶空间温度还会在一定程度上受炭化室的压力影响：一般炭化室压力处于负压状态时，大量空气就会被吸入炭化室内，并且与煤气以及一些化学产品之间发生反应，进行燃烧，这样不仅会影响煤气的产量和质量，还会增加焦炉炉顶的空间温度。

3 控制焦炉炉顶空间温度的措施

3.1 降低焦炉炉顶的空间高度

焦炉炉顶的空间高度偏大会对炉顶空间温度产生较大影响，对化产收率的影响也相对较大。因此，为了降低焦炉炉顶空间温度，保证化产收率，采取一定的措施降低焦炉炉顶的空间高度十分重要。与此同时，还要增加焦炉内的装煤量，确保装煤量的压实度符合标准，提高燃烧效率，降低焦炉炉顶空间温度。

3.2 根据实际情况控制焦饼中心温度

根据上文的监测分析发现，在焦炉实际炼焦过程中，焦饼中心温度在1110摄氏度左右，而焦炭质量最好的焦饼中心温度大约为1100摄氏度，而相关规定的标准焦饼中心温度在950摄氏度到1050摄氏度之间。根据实际情况适当降低焦饼中心温度，降低10摄氏度到15摄氏度最合适。这样可以提高化产品收率质量，增加化工企业的经济收益。

3.3 提高煤气管网压力的稳定

保证煤气管网压力的稳定性是降低焦炉炉顶空间温度的关键一步，可以对五炼焦煤气官网进行合理布置，根据实际情况对三系统风房和一系统风房进行优化设计布局，避免各导管网之间的相互影响，提高煤气管网压力的稳定性。同时在原有煤气管网检修周期的基础上对三炼焦与五炼焦的检修时间进行重新调整，避免检修时间的重叠，降低煤气压力的失衡情况。

3.4 其他降低焦炉炉顶空间温度的措施

除了以上措施能够有效降低焦炉炉顶空间温度，保证化产品收率之外，还有一些措施也能够在一定程度上降低焦炉炉顶空间温度，保证焦炭质量的同时，提高化产收率。具体有以下几个：（1）加强炭化室炉墙的密封性。如果炭化室炉墙的密封性不够，会使大量的荒煤气泄漏到燃烧室内，增加煤气燃烧量，很容易使炭化室顶部的温度上升，从而引起炉顶空间温度偏高。因此，制定合理的检修周期，确保炭化室炉墙的密封性是降低炉顶空间温度的有效措施。（2）严格控制配合煤料的质量。经过对焦炉炼焦过程中使用的配合煤料的研究发现，水分含量较低、挥发分也相对较低的配合煤料可以保证焦炭质量的同时，有效降低炉顶空间温度，提高化产品收率。（3）对焦炉炼焦的加热制度进行优化，可以提高焦炉炼焦的效率和质量，提高化产收率。并且优化后的加热制度可以保证焦炉内的燃料燃烧充分，降低余热影响，从而降低炉顶空间温度。

4 结语

综上所述，焦炉炉顶空间温度偏高会对化产收率造成较为严重的不利影响，并且在很大程度上会影响焦炉化工企业的维护和生产成本，降低企业的经济效益，不利于化工企业的长远发展。经过研究和分析，将焦炉炉顶空间温度控制在830摄氏度以下能够提高化产品收率，增加化工产品的生产率，提升化工企业的经济效益，对化工行业的发展十分有利。因此，相关的工作人员一定要根据焦炉实际工序进行适当改进，对焦炉炉顶的空间温度进行严格控制，确保化工企业的经济收益。

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