焦油渣在梅钢炼焦配煤中的回收利用.pdf

2 0 1 1 年第 3期 梅山科技 1 5 焦油渣在梅钢炼焦配煤中的回收利用 李如一 梅山钢铁公 司炼铁厂 南京2 1 0 0 3 9 摘 要 介绍了焦油渣在炼焦配煤中的回收利用工艺流程、 方案的确定以及装置的选型， 不仅 解决 了焦油渣处理难的问题 ， 又节约 了炼焦煤 ， 产生了可观的经济效益。 关键词 焦油渣 ； 配煤 ； 炼焦 Re c o v e r y a n d Ut i l i z a t i o n o f Ta r Re s i d u e i n Co k i n g Co a l B l e n d i n g a t M e i g a n g L i R u ff I r o n m a k i n g P l a n t o f Me i s h a n I r o n S t e e l C o ． ， N a n j i n g 2 1 0 0 3 9 Ke y wo r d s t a r r e s i d u e ； c o a l b l e n d i n g； c o k i n g 炼焦生产过 程中， 生产 的高温焦炉煤气在集 气管或初冷器冷却的条件下， 高沸点的有机化合 物被冷凝形成煤焦油 ， 与此同时 ， 煤气中夹带 的煤 粉、 半焦等也混杂在煤焦油中， 形成大小不等的团 块 ， 这些 团块称为焦油渣。 梅钢炼焦分厂现有 2座 5 5孔 J N 6 0 6型焦 炉及 1座 6 0孔 J N X 3 7 01型焦炉 ， 年设计焦炭 1 7 5万 t ， 每年产生约 2 1 0 0 t 焦油渣 。近年来 ， 随 着国家环保法规 的严格要求 ， 焦油渣作为工业垃 圾外排已经不现实 ， 需要采取有效的措施对焦油 渣进行回收利用。 1 焦油渣的来源及性质 焦油渣主要是由化工公司通过超级离心机对 焦油进行进一步脱离产生的， 黑色且有黏性， 主要 是带渣的焦油， 为半液体物质。焦油渣的成分分 析见表 1 。 表 1 焦油渣的成分分析 ％ 由表 1 可见 ， 焦油渣中含有 大量 的固定碳和 有机挥发物， 固定碳能燃烧产生热量， 而其挥发物 主要为多环芳烃 ， 多环芳烃在高温条件下可 以燃 烧分解成 c O 和 I 4 。 0 。将焦油渣 添加到炼焦 煤中炼焦可达到节能减排的 目的。 2 焦油渣添加炼焦煤工艺方案及主要设备选型 2 ． 1 添加方案的确定 炼焦分厂年耗配合煤约 2 6 0万 t ， 每班配煤量 约 2 5 0 0 t 。 1 为减少焦油渣 添加 炼焦后对焦 炭质量 的 影响 ， 确定焦油渣的配量为 ≤6 t ／ d 。 2 考虑到生产操 作 、 运 输的方便与安全 性 ， 确定在早班进行焦油渣添加生产 。焦油渣的配 比 约为 0 ． 2 4 ％。 3 考虑到投资成本要求、 添加量以及后期设 备维护维修 ， 否定 了将焦油渣作为添加剂制作型 煤炼焦 的方案 ， 采取直接将焦油渣添加在配合煤 上的方案。 4 考虑到直接添加有 可能造成 的不 均匀性 以及对皮带 的腐蚀 问题 ， 确 定焦 油渣 添加 装置 放置于配煤槽 出 口处 ， 焦油渣 经 过粉 碎机 的粉 碎 以及 } 留槽 的翻 倒 ， 可 以有 效 保 证 添 加 的 均 匀性。 2 ． 2 焦油渣添加装置 化工公司运送来 的焦油渣 ， 通过焦油渣添加 装置 见图 1 添加到配合煤上， 该装置主要设备 包括单斗提升机 、 卷扬机 、 焦油渣槽 、 电液动推杆 、 螺旋输送机、 电液动水平闸门、 蒸汽管道、 截止阀 等。主要设备选 型如下 。 2 ． 2 ． 1 焦 油渣槽 设置焦油渣槽 的目的主要是为了方便焦油渣 l 6 梅 山科技 2 0 1 1 年第 3期 l ll J c 平闸门 c _ 油 渣槽 一 送 机 _-______ i ＼ } n r l l 口 焦油渣添 加装 置 图 1 焦油渣添加装置图 的贮存和预热。焦油渣槽的容积为 3 ． 5 m ， 槽底 设计为锥型 ， 增加焦油渣的流动性 。 2 ． 2 ． 2螺 旋输 送机 总长 7 ． 6 I n ， 直径 3 0 0 m m， 输送能力为2 t ／ h 。 采用全密封结构 ， 避免焦油渣的刺鼻气味外逸。 输送机上部 设有 3个 观察 孔并 用盖板 密 封 ， 一 个位于焦油 渣槽 下料 口中间 ， 一个 位于 输送 机 中部 ， 另一个位于输送机 下料 口上方 ， 方便 堵料 时的清 理。输送 机安 装 时 ， 采 取一 定 的安装 角 度 ， 防止冷 凝水 混在 焦 油渣 中一起 被添 加 到配 合煤 中。 2 ． 2 ． 3 电液 动水 平 闸 门 电动 机 功 率 1 ． 1 k W； 电液 动 推 杆 D 2 5 0 m m ， L2 7 0 m m。推杆上安装 有行 程开关 ， 便于闸门开度控制。 2 ． 3 焦油渣添加工艺流程 从化工公司运送来的焦油渣通过卷扬机倒人 焦油渣槽 中， 经过加热软化 ， 由螺旋输送机添加在 B 1 0 1 、 B 1 0 2皮带中的配合煤上， 经过粉碎机的粉 碎 ， 再 经过溜槽 3次翻倒 ， 由皮 带系统运送至煤 塔。工艺流程 图见 图 2 。 里竖 卜 I mo l 、 B 1 0 2 皮带机H 瓦 焦 油渣添加 装置 图 2工 艺流程 图 煤塔 3 生产过程 中的改进措施 3 ． 1 蒸汽加热软化 由于焦油渣 的黏性 大 ， 冬季容易结块 ， 如果 不通过加热软化 ， 焦油渣 就失去流 动性 ， 无 法进 行添加操作， 因此在焦油渣添加装置中增加蒸 汽加热点 。 1 焦油渣槽采取双层夹套 ， 并 且内部架设蒸 汽盘管 ， 内通蒸汽加热 ， 防止焦油渣冻结在槽中。 2 焦油渣槽下料 口的电液动水平 闸门上 、 下 各开一个蒸汽 口， 内通蒸汽加热 ， 防止下料 口上 、 下部焦油渣冻结 ， 影响下料 。 3 螺旋输送机采取双层夹套设计， 内通蒸汽 加热 ， 防止焦油渣冻结。 4 输 送机 下料 口中部开设 一个 蒸 汽 口， 内 通蒸汽加热 ， 防止焦油渣冻结 堵塞下料 口， 造成 输料机 的铺料 ， 影响作业环境， 增加不必要清 洁量 。 3 ． 2连锁控制 将焦油渣螺旋输送机 与配煤系统 中的小皮 带连锁 ， 这 样就 能保证 在 B 1 0 1 、 B 1 0 2有煤 的情 况下焦油渣 添加 才能 正常 运行 ， 当配 煤 系统 中 的小皮带停机时 ， 焦油渣添加 能立 即停止 ， 避免 了焦油渣直 接添加 在 皮带 上 ， 造成对 皮带 机等 设备 的伤害。 3 ． 3 焦油渣中水分控制 焦油渣在生产 、 运输及 添加过程 中会产生很 多水， 这些水都最终将添加到配合煤中， 配合煤 水分增加 ， 对焦炭产量 、 质量及 焦炉寿命有很 大 影响。配合煤水分每增加 1 ％， 焦炉标准温度上 升 5～7℃ ， 炼焦耗 热量增加 约 3 0 k J ／ k g l 2 J 。配 合煤水分增加 ， 容 易造成 溜槽 堵塞 ， 清洁维护 工 作量大。通 过 以下措 施来 控制 、 减 少焦 油渣 中 水分。 1 按焦油渣斗 的尺寸制作斗 盖， 在生产 、 运 输过程 中将 此盖盖 在斗上 ， 从 源头 上减少部 分 水分 。 2 焦油渣运输到作 业现场后 ， 在焦 油渣进焦 油渣添加装置前 ， 由操作人员将焦油渣表面积水 清除。 3 对 焦油渣 添加 装置 进行 一定 改造 ， 增 加 放水 口。考 虑 到螺旋 给料 装置 有安 装角 度 ， 因 此选择在 螺旋 给料装 置 的末端 增加 放水 口， 这 样不会 因为 焦油 渣 的 回流而 堵 塞 放水 口。同 时 ， 考虑到焦油渣 为有毒有 害废弃物 ， 按相关规 定及环保要求， 对放出的水进行固定回收送化 工处理 。 下转第 5 3页 枚贵柳张伟学 立置环保振动筛使用现状及存在问题分析 5 3 4 ． 1 ． 2 漏 大 颗 粒 问题 的 处 理 由于漏点位置多 ， 随机性强 ， 自上而下各漏点 堵漏的工作量大 ， 可在筛箱底部靠 近碎料 出料斗 位置 ， 焊接 1 块堵漏钢板将下筛 网与筛箱之 间的 间隙堵死。由于忽略了上游漏点位置的多样性和 随机性 ， 在最后环节着手将堵漏钢板放置在箱体 上 ， 一劳永逸 ， 大大减少了之前在筛 网上焊接钢板 的工作量。事实证明该措施可完全杜绝漏大颗粒 的现象 。同时 ， 经常检查 出料斗上方密封圈的磨 损情况并及时加以更换。 4 ． 1 ． 3 法兰圈断裂问题的处理 为防止筛网法兰圈螺栓松动引起法兰圈断 裂 ， 需要定期对螺栓进行紧固。 日常点检必须仔 细 ， 发现裂纹及时停机焊补或更换筛网。 4 ． 2 整改措施 1 调整 给料机 由于给 料机 的给料量 大小 及布料状况直接影响到筛网的筛分效率及筛网寿 命 ， 现将给料机的振 幅调 整至 1 0 0 ％ 即 4 mm ， 棒销闸门减至 8根棒条。 2 焊接堵漏钢板在每台筛箱底部、 碎料出 料斗上方焊接 4块堵漏钢板 ， 彻底杜绝漏大块颗 粒的现象 。 3 调整振 动筛 位置根据 给料机下料 口和 振动筛接料 口位置， 调整导轨端挡板标记， 使振动 筛与给料机位置对齐。 4 紧固筛网螺栓新更 换筛网使用 8 h后 ， 必须再次对筛网螺栓进行紧 固， 防止因螺栓松动 引起筛网法兰圈断裂。 5 结语 立置环保振动筛使用至今已整整 1 年， 通过 不断的摸索与实践， 在消化、 掌握和改善该设备上 有了很大进步， 该设备的故障率大大降低。为了 更好地使用该设备 ， 提高原料利用系数 ， 大幅度降 低炼铁成本 ， 需要操作人员和技术人员制定更好 的 日常维护指导标准及故 障改进方案 ， 使其向更 稳定的方向发展。 编 辑 马艳 上接第 1 6页 4 应用效果 炼焦过程 中， 未对焦炭的质量 、 灰分 、 硫分产生大 焦油渣配煤回收利用从 2 0 0 9年 2月起正式 的影响。焦 油渣 回配炼焦 前后焦炭质量 对 比见 投用 ， 由于焦油渣 回配 比例低 ， 在与配合煤的混合 表 2 。 表 2 回配前后焦炭质量对 比 ％ 5 结语 通过两年来不断对工艺的摸索 ， 设备的改进 ， 已经实现了焦油渣 的全部 回配炼焦 ， 共 回配焦油 渣约 4 5 0 0 t ， 顺利实现 了焦油渣 的零排放 ， 在解 决了焦油渣处理难度大 、 费用高 、 污染环境的难题 的同时， 又节 约 了炼 焦 煤 ， 产 生 了可 观 的 经济 效益。 致谢 本文得到梅钢炼铁厂生产技术室徐顺 国同志 的支持 ， 作者在此表示衷心的感谢 参 考 文 献 [ 1 ] 肖瑞华 ． 煤焦油化 工学． 北京 冶金工业 出版社 ， 2 0 0 2 ． [ 2 ] 于振东 ， 蔡承佑 ． 焦炉 生产技术 ． 沈 阳 辽宁科 学技 术 出版 社 ， 2 0 0 2 ． 编辑 夏敏