延长结焦时间与焖炉保温

延长结焦时间与焖炉保温由于自然灾害或某些客观原因焦炉不能维持正常生产时，一般采用延长结焦时间的方法降低生产能力，维持生产。而当焦炉进行中修或其他事项时，如果需要则采用停产保温的方法。多炉组时也有采用部分炉组延长结焦时间，部分炉组停产保温的方法。延长结焦时间和停产保温的这两种方法在工艺上是不同的，其不同点叙述如下：延长结焦时间的饥饿炉仍在维持低负荷的生产，平均温度一般保持在1200℃左右，以便保证装煤后，炉头砖最低温度在硅砖晶型转化点以上，避免炉头砖受到激烈的温度冲击而损坏。实践证明，大型焦炉结焦时间在100小时以内用焦炉自身的煤气供热尚可自给自足。如果是外界供热，结焦时间延长的幅度不受此限。焦炉在停产保温阶段，由于不再进行装煤和推焦的操作，因此，焦炉的保持温度略低一些（平均温度约1050℃左右）。这时焦炉所需保温煤气，必须由外界供给。实践证明，延长结焦时间或停产保温时，如果处理得好，焦炉寿命可以基本不受影响。一、延长结焦时间一般大型焦炉的结焦时间大于20-22小时时进行低负荷生产，称为延长结焦时间状态下的生产。在此阶段，生产工艺的主要特点是，焦炭成熟后仍在炭化室中停留一段时间，然后出焦。结焦时间愈长，焦炭成熟后在炭化室中停留的时间愈长。在一个周转时间内，20-22小时前是成熟过程，而20-22小时后是保温的过程。因此，在工艺管理上就带来一些不同于正常结焦时间阶段的特点。1.最长结焦时间所谓最长结焦时间是指对焦炉本身讲可以达到的最长的结焦时间。如果加热煤气由外界供给，则结焦时间的延长幅度可以认为不受限制。如果用本焦炉发生的煤气供热，则最长结焦时间受到煤气发生量的限制。按计算，大型焦炉的生产能力低至设计能力的10%时可以满足上述条件。但是，由于炭化室中的石墨已烧掉，荒煤气的漏失量增加，从安全考虑生产能力以不低于15%为宜。中型焦炉以不低于20%为宜。小型焦炉以不低于25%为宜。最长结焦时间，大型焦炉约为100小时，中型焦炉约为80小时，小型焦炉约为70小时。2.炉温控制（1）标准温度的确定结焦时间延长到25小时后，炉温应基本不变。标准温度控制在1200℃，一般不得低于1150℃。结焦时间延长以后，由于炭化室硅砖积蓄得热量减少和供热强度降低以及结焦时间的后期保温的影响，而使直行温度波动的幅度较大，其波动的幅度随结焦时间的延长而增大。（2）横排温度与炉头温度的调节随着结焦时间的延长，大型焦炉结焦时间在20-24小时横排曲线开始变形，30小时左右炉头温度急剧下降，横排曲线变成“馒头”形状。这种情况的产生是由于下述原因造成的。随着结焦时间的延长，炉体表面单位时间散失的热量降低不大。正常情况下，散失的热量约占炼焦耗热量的10%左右，但是，在结焦时间延长的情况下，散失热量占炼焦耗热量的百分比相应增加。炉头火道的供热量和其余火道相比，正常生产时，一般要多供应30-40%的热量。延长结焦时间后，焦炉的总供热量大量减少，但是散失的热量减少不多，在这种条件下，炉头火道负担的散失热量的比例就不断的增加，而促使炉头的温度不断降低。另外，由于炉头火道墙体裂纹增加，由炭化室漏入的煤气过多而燃烧不完全，从而加剧了炉头温度降低的程度。上述情况表明，横墙曲线变形的程度，主要取决于炉头温度降低的幅度。因此，调整横排温度的主要方法是增加炉头的供热量，以满足炉头火道不断增加的散热损失。一般情况下，炉头温度保持不低于1050℃。空气过剩系数不小于1.3甚至2.0以上。保持较大的空气过剩系数目的在于使供入第一火道的煤气燃烧完全，也有利于改变小烟道温度降低趋势。炉体温度降低引起的炉体收缩，导致砌体产生裂纹，因此喷补漏气的砌体应引起注意。（3）炼焦耗热量炼焦耗热量包括结焦需要的热量和炉体散失及废气带走的热量。一般情况，结焦时间多于22-24小时时，每延长一小时，炼焦耗热量增加12-16KJ/kg煤。（4）煤气管压力的控制如果用本焦炉生产的煤气加热焦炉，由于结焦时间延长会遇到煤气压力降低的情况。此时可采用换小孔板的方法保持煤气的压力在500-1500Pa范围。可以重摆一套孔板，孔板的截面积视结焦时间的延长程度而定，一般可采用为原截面积30-40%的孔板。当结焦时间很长而煤气压力很低时，可采用笺号管理方法，即向成焦阶段的炉号供应足够的煤气。而对在保温阶段的炉号少供煤气。但是，这种方法在管理上很复杂，应做好识别和监督记录，避免造成高温和低温。（5）集气管压力与温度的控制结焦时间延长以后，由于产生的煤气量少、出炉间隔时间较长，使集气管压力较低，波动较大。，因此，延长结焦时间时，使用鼓风冷凝系统的大循环管，可以有效保持集气管的压力，并在装煤前后及时调整大循环管中的循环煤气量，以保持集气管压力的稳定。集气管与鼓风机间应加强联系。（6）制定出炉计划的要求每炉操作时间不宜过长，以免损坏炉体严密。应均匀出焦，使煤气发生均匀，便于集气管压力保持。二、焖炉保温在下列条件下，若延长结焦时间无法保证时，要考虑焖炉。炼焦用煤供应不足；焦炭外运困难；焦炉生产设备的大中修；焦炉生产设备较大规模的改造。在焖炉保温阶段，保护炉体的关键在于一方面控制炉温在硅砖转化点以上，以免产生较大的收缩，另一方面要严密各处的漏缝，以免空气窜入炉体内部降低炉温损坏砌体。焖炉的原则就是要保证焦炉砌体的严密性，焖炉要从温度制度、压力制度、炉体密封、铁件管理等几方面考虑。焦炉在焖炉保温阶段，停止焦炭和煤气生产。停产保温所需煤气必须由外界供给，而且，集气管压力降低到难以维持正常的压力。1.荒煤气系统的管理（1）吸气管堵盲板对停产保温的焦炉，一般采用在П型管上堵盲板，使荒煤气系统与鼓风机切断。带焦保温时，当装最后一炉煤后，随着结焦的进程荒煤气发生量不断减少，到一定时间后（约2/3的炭化室焦炭成熟），在采用一些措施（如关小闸阀、开大循环管、蒸汽冲压）无法维持集气管的压力前，必须堵吸气管盲板。此后产生的荒煤气必须放散烧掉。在最后一炉焦炭成熟后，将上升管翻板关闭用铁丝捆住，并用蒸汽将集气管中的残余煤气进行吹扫。为避免氨水倒流，在保温期间要定期活动翻板。空炉保温时，要推空所有炭化室的焦炭。当推相邻一侧或两侧已经是空炉时，要特别注意焦炭要熟透，查明有收缩缝后才能推，以免推坏炉墙。堵盲板时一定要停风机。集气管要维持正压在20-30Pa，以免吸入空气形成爆炸性气体。（2）减小氨水的喷洒量保温期间维持最低限度的氨水喷洒量，达到集气管中的焦油不凝固就行。因此，通常将集气管中的氨水喷洒全部关闭，大量减少上升管翻板处的氨水喷洒量，达到满流密封的程度即可，也可定期喷洒。为保证氨水闭路循环，在吸气管堵盲板处应设置氨水交通管以便排除氨水。（3）集气管压力的管理随着结焦时间的延长，继续增大鼓风机大循环管的煤气循环量，维持集气管的正常压力。而在吸气管堵盲板后的保温期间，集气管的压力变得很低，一般采用蒸汽冲压的方法保证正压即可。采用蒸汽冲压后，集气管压力可达30-50Pa，此时炭化室底部压力约为-20—30Pa.新焦炉可以考虑煤气冲压的方法，但注意加强监督以免产生爆炸和烧坏炉体.2.炉温管理在保温阶段仍需供给煤气加热，以便保持炉体的温度.其温度保持在能保证煤气进入立火道立即燃烧即可，一般炉头温度以不低于850℃为宜.横排温度的控制方法和延长结焦时间阶段的控制方法基本相同，为提高炉头温度，须更多的煤气供应炉头火道.下喷式焦炉为提高炉头温度，可将中部喷嘴(或小孔板)减小至原面积10%左右.大型焦炉保温所需煤气量约为正常结焦时间的15-20%.3.炉体严密工作在停产保温阶段，焦炉温度比正常生产阶段低很多。由于炉温降低，炉体收缩，在炉体表面和内部产生裂缝。冷空气通过裂缝进入炉体而使硅砖产生龟裂和剥蚀，从而削弱了炉体的严密性和强度，重新投产时产生的荒煤气从裂缝窜入立火道会造成局部高温甚至烧熔砌体。因此，在停产保温期间要对炉体表面裂缝不断地进行密封工作，防止冷空气进入炉内.这些部位有:炉框和炉门刀边处，采取喷浆的方法;上升管盖和根部及桥管的接头处、装煤口盖及砖座间、小炉头部位、斜道正面以及蓄热室封墙等部位可用粘土火泥进行密封;重新生产时，要对每个炭化室进行热修，消除裂缝.4.护炉铁件管理由于保温时炉顶温度增高，所以此阶段将装煤口和上升管根部的拉条沟扒开使拉条充分散热，这时大弹簧的负荷比正常约大0.5~1.0吨左右.5.闷炉操作方法闷炉方法有满炉保压法、满炉常压法、空炉常压法。（1）满炉保压法满炉保压法就是焦炭留在炭化室内，用焦炉煤气或惰性气体往炭化室炉顶空间充压或往集气管内充压，目的是保证炭化室底部在焖炉期间都为正压，其优点是可以避免空气漏入烧掉炉墙石墨造成炉墙串漏。当用焦炉煤气充压时，由于炭化室已无煤气，充压煤气倒流到炭化室。当煤气压力过大时，会从装煤孔漏出，在炉外燃烧，造成炉盖损坏，会严重影响炉顶作业。当煤气压力过小时，又不能控制炭化室底部在焖炉期间保持正压。所以，控制煤气压力是煤气充压保护的关键。采用惰性气体充压保护较为理想，但是惰性气体气源难以找到，因此此法难以常用。（2）满炉常压法满炉常压法就是将焦炭留在炭化室内，在常压下进行焖炉操作，采用此办法，要求对炉门、炉头、装煤孔等部位的严密工作要求严格。其优点是：由于焦炭留在炭化室内，整个焦炉的蓄热量较大，炉温易于控制且较稳定；炉墙石墨烧坏很少，炉墙可以保持严密；恢复生产较容易。但要注意的问题是，选择合理的开始焖炉时间；此时要求炭化室的煤气发生量最小，只有当炭化室处于结焦末期才能满足此要求；荒煤气导出系统要采取与炭化室隔离的措施。（3）空炉常压法空炉常压法就是将全炉炭化室的焦炭在焖炉前全部推空，并将生产时的荒煤气导出系统与炭化室隔绝，使炭化室成为一个独立的系统。其优点是操作比较简单，只要能保证焦炉用加热煤气就行。其不足是炉墙石墨烧失严重，所以使用本法时，焖炉之前，要求对炉门、炉头、装煤孔等部位进行严格的严密工作。6.选择焖炉方法的原则（1）以保证焦炉砌体的完整性为中心，制定合理的炉体严密措施及温度压力制度。（2）合理满足工程项目施工时间的要求。（3）焖炉结束后，能迅速恢复生产，并转入正常操作。当保温时间只有几天、十几天时，炉门状态良好，则可考虑带焦保温，这样炭化室石墨不易被烧掉，有利于保持焦炉严密性；当保温时间较长，以推空保温较好。空炉保温可避免因空气漏入炭化室使焦炭燃烧，炉墙结渣。焦炉长期保温后，当重新投产时必须对每个炭化室进行热修补炉。应当注意的是，对炉龄较长的焦炉而言，实施较大的技术改造项目，应进行综合技术经济指标分析，如果不合理，就应待焦炉大修时考虑。焦炉炉龄越长，炉况越差，焖炉操作的困难越大。7.焖炉保温操作程序（1）焖炉前炉体各部位的密封①炉顶部位密封：对炉顶表面进行彻底吹风灌浆。注意泥浆不要流入立火道内。②炉肩、保护板上部密封：拆除小炉头，对露出的炉肩、炉门框和保护板上部进行灌浆后重砌小炉头。③炉台部位的密封：处理或更换炉框底部的地脚砖，密封机、焦两侧正面的抵抗墙缝隙。④蓄热室部位的密封：对蓄热室封墙刷浆；检查或更换测温测压孔；检查小烟道部位和废气盘连接处的严密性。（2）焖炉前炉体状况的检查目的是为了对焖炉前后的炉体状况进行对比，检验焖炉效果。①对各部位炉体伸长检查②对炉柱曲度检查③测量大小弹簧负荷并调整④检查炭化室墙面，处理并注意炭化室底磨板与底砖的相对位置⑤检查其他部位（3）焖炉前确定加热制度①结焦时间焖炉前为减少可燃气体燃烧损坏炉顶，要求先延长焦炉结焦时间。一般将结焦时间延长到25~26小时为宜。②标准温度为了保证焦炉炉头火道温度不低于900℃，标准温度在1050~1100℃即可。③压力制度集气管压力：在充压焖炉时，集气管压力应比正常生产大10~20Pa..看火孔压力：为了防止炉顶温度过高和烧掉砖缝中的石墨，消除焖炉操作对拉条的不利的影响，看火孔压力可保持为-5~-15Pa..焖炉开始可能较大负压，以后逐步减小.蓄热室顶吸力：蓄热室顶部吸力的确定，应确保看火孔压力在规定的范围内，同时要比炭化室底部压力小10~20Pa.分烟道吸力：为了保持炉顶看火孔压力及较大的空气过剩系数，根据焦炉循环上升和下降