捣固焦炉生产煅烧石油焦炉温控制措施.pdf

第 3 9 卷第 2期 2 0 1 1年 4月 现 代 冶 金 M o d e r n M e t a l l u r gy Vo 1 ．39 No． 2 Ap r ． 2 0 1 1 捣 固焦炉生产煅烧石油焦炉温控制措施 冯 金 龙 g 5 苏镇江焦化煤气集 团有 限公 司，江苏 镇 江2 1 2 1 1 3 摘要 煅烧石 油焦保证利 用捣 固焦炉生产煅烧石油焦的质量达到规 定的要 求 ， 同时做 到降低 能耗 ， 保证 炉体 的正 常 稳定 ， 炉温的管理显得 格外的重要 ， 为此 ， 分析 了炉温的控制措施 。 关键词 捣 固焦炉 ； 煅烧石 油焦 ； 炉温 中图分类号 T Q5 2 2 ． 1 引 言 煅烧石油焦是 由石油延迟粉和黏结剂为主要原 料 ， 经高温干馏制成 的高密度、 高强度 、 低灰低硫 或 高硫低灰的焦炭产品， 广泛用于化工行业生产用原 料及作为炭素行业的增炭剂使用。 尤其是在隔热、 隔 音、 耐磨、 耐油、 弹性 、 挠 曲性等方面有其他合成材料 无 法 比拟 的优点 ， 还可应用 于化工 、 轻工、 纺织、 建 筑、 家电、 建材、 交通运输、 航天等领域。 1 捣 固焦炉概况 江苏镇江焦化煤气集团有限公司 以下简称“ 镇 江焦化” 现有 2座 J NDK4 3 9 9 D型捣 固焦炉 ， 其结 构 为 双联 火 道 、 废 气循 环 、 宽炭 化 室 、 焦 炉 煤气 下 喷 的单 热 式焦 炉 ， 炭化 室 高 4 3 0 0 mm ， 长 1 4 0 8 0 mm， 宽 5 0 0 mm， 锥度为 1 0 mm， 加热水平为 7 0 0 mm。 用捣 固焦 炉生产煅烧石油焦 ， 尤其是生产特种 铝用系列煅烧石油焦 因其质量指标要求高， 生产难 度较大， 其 中对焦炭真 比重 真比重也称真密度 ， 是 指焦质体的密度 ， 其反 映焦炭碳原子的排列情况 ， 也 反映焦炭的煅烧程度。 要求苛刻 真 比重≥2 ． O 4 g ／ c m。 ， 而真 比重 主要与原料本身的碳化程度和整个 结焦时间内的加热温度有关 。煅烧石油焦 由于在炭 化室 内的煅烧时间较长 ， 若炉温管理上不到位极易 造成焦饼难推 ， 导致墙 面出现 凹面、 墙洞。 因此 ， 镇江 焦化根据捣 固焦炉生产 中的实际状况 ， 对捣 固焦炉 生产煅烧石油焦的炉温控制措施进行 了研究 。 2 炉温控 制措 施 2 ． 1 确 定 合理 的 空气 过 剩 系数 煤气在立火道内燃烧时， 必须供人适 当的空气 。 1 如果空气量过少 ， 则燃烧不完全 ， 煤气的燃 烧热量不能完全利用 ， 会浪费煤气或降低立火道的 温度 ， 特别是燃烧不完全的煤气跑到蓄热室后 ， 遇着 漏人的空气便会燃烧 ， 使蓄热室产生高温； 2 如果空气量太大， 则燃烧火焰短 ， 不利于高 向加热均匀性 ， 而且会降低立火道的温度。 只有煤气 、 空气合理的比例， 燃烧室才能得到最 适宜的温度。一般焦化厂焦炉立火道上升气流空气 过剩系数控制在 1 ． 2 0左右 ， 而镇江焦化若将立火道 上升气流空气过剩系数控制在 1 ． 2 O左右， 则易造成 焦 饼 上下 温差 偏 大 ， 炭 化室底 部 焦炭偏 碎 ， 底部 焦炭 真 比重较高， 有 时甚至会 引起焦饼推焦 电流增 大给 焦炉生产带来不利影响。 为此 ， 公司根据生产煅烧石 油焦煤气热值较低 ， 高温加热闷炉时间长的特点， 经 过多次实践和状态数据比较 ， 确定将捣 固焦炉生产 煅烧石油焦时立火道上升气流空气过剩系数控制在 1 ． 1 O 左右最佳 ， 此时测出炭化室炉墙上中下三点温 差在 5 O 。 C 左 右 见 表 1 。 表 1 炭 化 室 炉 墙 温 度 对 比 空气过剩系数 位 置 东墙／ 。 C 西墙／ 。 C 1 ．2 5 1． O 8 上部 中部 下部 上部 中部 下部 1 07 0 1 1 O0 l l5 O 1 1O O 1 13 O 1 14 O 1 06 0 1 09 0 1 l6 O 1 1O O 1 12 O 1 14 0 收稿 日期 2 0 1 1 - 0 1 2 5 作者简介 冯金龙 1 9 6 4 一 ， 男 ， 高级工程师 。电话 1 3 8 5 2 9 0 5 6 7 8 现代冶金 第 3 9卷 2 ． 2制定标 准温 度和 结焦 时 间 标准温度是在规定 的结焦时间下 ， 根据实测的 焦饼 中心温度和焦饼成熟情况来确定 。标准温度不 仅与焦饼的结焦时间有密切联系， 还与加热煤气种 类、 炉型 、 煤料等有关 ， 是焦炉炉温管理的基础 。 一般 焦化厂生产冶金焦时焦饼 中心温度控制在 1 0 0 0 5 O。 C， 上下 温差 不超过 1 0 0。 C。 而捣 固焦 炉生产 煅 烧 焦 从实 测 的焦饼 温度 见表 2 来看 ， 在 3 ／ 4结 焦 时间 时焦饼 温 度就 已接 近 9 5 0。 C， 说 明焦饼 已成 熟 ， 但 由 于焦炭真比重要求高， 焦饼还需在 剩余 的 1 ／ 4结焦 时间内进行高温煅烧 ， 经过多次数据 比较 ， 包括推焦 电流比较、 焦炭真比重等的比较 ， 最终确定 了合理的 标准温度和结焦时间。 表 2煅 烧 焦 焦 饼 温 度 结焦时间／ h 焦饼温度／ 。 C 炉顶空间温度 ／ 。 C 2 ． 3合 理调 整 配合料 水分 捣固焦炉将配合料放置在一个矩形的煤箱里将 其捣固成型后送人到焦炉炉体的炭化室内， 为保证 捣固成型后煤饼的稳定性 ， 原料的水分需要控制在 一 定的范围内。 对生产常规的冶金焦或铸造焦来说 ， 水分控制在 8 ～1 0 时， 煤饼 的稳定性好 ， 不易发 生煤饼倒塌现象。煅烧石油焦是用石油炼制后 的残 渣和黏结剂为主要原料 ， 经高温干馏制成的焦炭产 品， 因石油炼制后的残渣属于有机油性物质 ， 其气孑 L 细密 ， 易形成表 面张力 ， 配合料 的水分很难加入 ， 还 会 出现水分偏析的现象 ， 在捣固过程 中极易出现煤 饼倒塌现象 ， 影响荒煤气系统正常生产 ， 同时影响炭 化室横向温度的均匀性， 易 出现高温 。对此 ， 公司采 用多级多点 ， 通过搅拌加入的方式 ， 使水分均匀、 顺 利的加入到配合料 中， 并通过配合料水分 自动检测 装置 ， 做到对原料水分的随机控制。经过实践 ， 高密 度煅烧石油焦的水分控制在 1 2 ％～l 6 ， 后续系统 运行稳定 ， 捣固煤饼的稳定性得到了保证 ， 杜绝了由 于煤饼倒塌造成炭化室局部高温现象的出现 。 2 ． 4 加 强炉温 日常管 理 1 调整横排孔板直径排列 ， 确保横排温度均匀 稳定 。 根据横排温度测量数据分析来看， 在每个燃烧 室焦侧第 2 5和2 6 火道 每个燃烧室共2 8个立火道 附近 由于煤 饼 倒 角 存 在 “ V” 字 型 裂缝 ， 造 成 每排 第 2 5和 2 6火 道 的炉 温偏 高 ， 极易 发生 高温 事故 ， 焦 炭 在此 处易 过碎 ， 推 焦 电流偏 大 ， 炉墙易 出现 凹面 。根 据多次温度测量分析， 将此处孔板直径平均减小 8 mm 左 右 ， 达 到 了预期 的效果 。 2 对涉及炉温测量和调节的相关 岗位工作实 行包干制 ， 责任到人。 除正常按焦炉技术规程测量工 艺数 据外 ， 每 天检 查全 炉火 道燃烧 情况 ， 增加 测 量横 排温度的次数 ， 每月全炉横排温度测量不少于 3次 ， 确保单排横排 系数≥9 2 ， 单排火道高低温差4 0 。 C。 3 生产真比重要求较高的煅烧焦时， 规定实测 最高 温度 不超 过 1 3 0 0。 C， 最 低不 低于 1 2 2 0。 C。 4 由于煅 烧 石 油 焦在 炭 化 室 内高 温煅 烧 时间 长且焦饼高向收缩大 见表3 ， 导致炉顶空间温度高 见表2 ， 造成荒煤气系统焦油粘度大 ， 流动性差 ， 若 管理不善 ， 将给后续系统带来灾难性后果。因此 ， 应 加强集气管 和荒煤气 系统 的清理次数并每天 2 4 h 跟踪检查 ， 确保正常。 表 3焦饼收缩值对比 5 由于设 备故 障 等情况 长 时间不 能 出焦 ， 根 据 炉温实际状况对加热煤气流量和压力以及相应考克 进行调节 ， 避免 出现高温事故 。 3 结束语 通过确定合理 的空气过剩系数 ， 制定标准温度 和结焦时间， 合理调整配合料水分 ， 加强炉温的 日常 管理等措施 ， 很好地解决 了焦饼难推导致墙面 出现 凹面 、 墙 洞 的问题 ， 取 得 了 良好 的效 果 。 5 5 2 4 O 1 4 8 8 2 8 8 2 蚰 ％ ％ ％ ％ 2 2 5 6 O 2 5 3 4 3 3 2 4 8 3 7 8 0 2 3 4 6 8 6 4 9 3 8 O O O 1 1 1 1 1 6 7 8 8 9 9 {i 1 1 捣 ∞ 弘