箋號測溫法在焦爐上的應用

張 俊，靳迎武，蘇戰偉，齊 廣，向 宇

（安陽鋼鐵股份有限公司 焦化廠，河南 安陽455001）

箋號測溫法在焦爐上的應用

張 俊，靳迎武，蘇戰偉，齊 廣，向 宇

（安陽鋼鐵股份有限公司 焦化廠，河南 安陽455001）

箋號測溫法是指對結焦末期某一箋號的炭化室兩側的燃燒室溫度進行測量調整的一種焦爐溫度管理方法。在安鋼焦爐上的應用表明，箋號測溫法使焦爐結焦末期的橫排溫度趨均勻化、最小化，橫排系數、均勻系數明顯提高，與分段測量法相比，節省煤氣7.86%。

焦爐；箋號測溫法；爐溫管理

1 前言

隨著大容積焦爐及搗固焦爐［1］的發展，現代焦爐的爐溫管理方式也日趨多樣化，概括起來主要有：標準溫度管理、箋號測溫法、火落管理方式、焦爐加熱的統計管理、程序的加熱與調節、焦爐加熱的計算機控制。它們都有各自的特點，同時在焦爐上的應用也受到諸多環境條件的制約。

安鋼焦化廠1#、2#焦爐分別重修投產于2007年9月和2005年10月，爐型均為JN43-80型，采用焦爐煤氣加熱，9-2串序推焦，周轉時間為19 h。目前，焦爐的管理普遍采用的是分段測溫法的標準溫度管理方式，對焦爐加熱過程進行調節和控制，即將1座焦爐的43排燃燒室溫度分成4段：11-10-11-11（42孔炭化室的分法，其他孔炭化室可根據實際情況分段），然后逐段測量。在分段測量的過程中，由于各段測量的溫度所在的結焦周期不同，測量的時間也不相同，所測的溫度受環境的影響，所以測出的各燃燒室溫度也不相同，在一定程度上沒有可比性，致使部分立火道煤氣消耗量大，難被察覺，焦爐的熱工效率低下。為此，應用了箋號測溫法。

2 箋號測溫法的原理

箋號測溫法是指對結焦末期（或推焦前1～3 h）某一箋號的炭化室兩側的燃燒室溫度進行測量分析對比，并進行整排調整，使全爐溫度更趨均勻化的一種焦爐溫度管理方法。

結焦末期，隨著焦爐炭化室墻磚熱導率增大，焦餅中心溫度變化的幅度較快［2］，同時燃燒室溫度增加幅度相對較慢［3］。此時測量的數值與該爐炭化室焦炭溫度（特別是焦餅中心溫度）成正比，在焦餅都成熟良好的前提條件下，對同一箋號的溫度進行對比分析，取同箋號溫度最小值，并進行調節，以達到減少煤氣流量的目的。

3 箋號測溫法的應用與分析

煤氣流量通過結焦時間及焦餅中心溫度兩方面來加以確定［2］。在一般的焦爐生產中，為避免出現生焦影響后序的正常生產，焦餅中心溫度都比理論值略高，以確保焦炭成熟良好。焦餅中心溫度通常控制在1 000℃以上。

安鋼焦化廠1#、2#焦爐2008年8月份的加熱煤氣總消耗量為14 000 m3/h，其中1#焦爐為7 100 m3/h，2#焦爐為6 800 m3/h。焦爐自開工以來，橫排系數及直行系數控制和調節較好，K橫=0.92，K均=0.91。但是隨著結焦時間及結焦周期的不同，受到壓力、溫度、濕度等環境因素的影響，不能準確地判斷其中的變化情況，調節時失去了一定的可比性。而箋號測溫法就可以避免這些不利因素帶來的影響。在同月測得的數據中，取1號箋號溫度制作表1，為分4次測得的1#焦爐1號箋溫度情況及使用箋號測溫法同一時間段測得的1號箋的溫度情況，并且取樣的1號箋的5個炭化室都沒有生焦現象。

從表1可以看出，1#焦爐的1號箋兩側的立火道溫度波動明顯，由于采用9-2串序，受結焦時間的影響，一般前排的溫度略高些。但各箋號之間的溫度波動較大，1、11、31號溫度比較均勻，其他幾個溫度之間相差比較大，主要是受測量時各段結焦時間不同及環境等因素的影響。還可以看出，所測量的箋號兩側立火道溫度偏高，因為該箋號炭化室都處在結焦的最后一個階段。由于是同一時間對同一結焦時間的箋號進行測量，存在的誤差較小，具有可比性。31、41號溫度較低，且變化不大，而1、11、21號分別高出最低的31號炭化室兩側平均溫度26.5、36.5、12.5℃。其中11號炭化室兩側立火道溫度變化幅度最大。

表1 不同方法測得的1#爐1號箋的橫排溫度

通過觀察11號炭化室兩邊橫排溫度發現，10、11號橫排溫度均勻系數比較好，且在直行系數中屬正常范圍。但7號、22號標準眼的溫度都在平均值之下，整排溫度比其他同箋號的燃燒室平均溫度都高。1、11號炭化室兩側的燃燒室情況也一樣。

在保證沒有生焦的前提下，采用取最小溫度為標準的橫排溫度原則，31、41號炭化室可以作為此次測量的標準溫度，而1、11、21箋號整排溫度都偏高，采用減小2、10、11、19、20排大孔板的方法，分別由原來的φ48 mm孔板減小為φ45、φ44、φ44、φ 46、φ46 mm，1排由原來的φ30 mm減小為φ28 mm，參照28、29、37、38排的橫排情況進行對比調節，對個別眼進行處理，均勻系數明顯提高。

采用上述調節方法調節1輪（焦爐整體調節一遍后為1輪）后，參照的標準溫度有所提高，再將整體煤氣流量適當較少50～100 m3/h。此調節方法在1#、2#焦爐使用3個月后，11月份測量的1#焦爐3號箋的橫排溫度情況見表2。

由表2可以看出，采用箋號測溫法，同一箋號兩側的橫排溫度差值越來越小，橫排整體平均溫度均勻性明顯提高，同時1#、2#焦爐的橫排系數同時都有提高K橫=1.0，K均=0.96。通過調整，大流量孔板減少，1#焦爐煤氣流量減少為6 600 m3/h，2#焦爐煤氣流量減為6 300 m3/h。

表2 11月份測得3號箋的橫排溫度

4 結語

使用箋號測溫法使結焦末期溫度趨均勻化，即整個焦爐所有的炭化室結焦末期的溫度最優化、均勻化，有效地節省焦爐煤氣。采用該法調節共節省焦爐煤氣平均1 100 m3/h，約7.86%。另外，該方法與傳統的測溫方法相比，存在以下問題：測溫范圍廣（分布全爐同一箋號）；作業溫度環境相對較高；測溫時間受結焦時間影響等。

［1］ 潘立慧，魏松波.煉焦新技術［M］.北京：冶金工業出版社，2006：67-143.

［2］ 呂佐周，王光輝.燃氣工程［M］.北京：冶金工業出版社，1999：106-112.

［3］ 姚昭章.煉焦學［M］.2版.北京：冶金工業出版社，1995：216-217.

Application of Thermometry with Letter Number in Coke Oven

ZHANG Jun,JIN Ying-wu,SU Zhan-wei,QI Guang,XIANG Yu
（The Coking Plant of Anyang Iron and Steel Stock Co.,Ltd.,Anyang 455001,China）

Thermometry with letter number is a management method for coke oven temperature,which measures and adjusts the temperatures of the burning chambers in the both sides of coking chambers with same letter number in coking end.The application in Anyang Steel’s coke oven showed that it made the temperature at the cross line in coking end tend to homogenization and minimization,the cross line modulus and uniformity coefficient increased obviously and economized 7.86%of the heating coke oven gas comparing with subsection thermometry.

coke oven;thermometry with letter number;temperature management

TQ522.16

B

1004-4620（2010）04-0005-02

2010-03-29

張俊，男，1984年生，2007年畢業于武漢科技大學化學工程與工藝專業。現為安鋼焦化廠助理工程師，從事焦爐熱調工作。