煉焦生產中氨水倒流的事例解析及預防策略

姚春偉

中國平煤神馬集團安監局，河南平頂山467000

摘要 氨水倒流現象是煉焦生產過程中特別容易發生的事情，這種現象對生產和煉焦爐的危害很大，經過業內學者研究表明，這種現象的主要原因是由于噴嘴噴出的氨水沾到了雜物上面引起了反彈，導致氨水倒流現象的發生。其主要原因就是氨水的噴嘴角度不夠合適，同時氨水的噴頭長時間不清理以至于堵塞，從而使氨水噴嘴底座與噴嘴之間松弛，最后導致脫落，同時產生了雙集氣管內部側面吸引力不均勻。防止這種現象發生的具體措施為，負責人員要經常清掃橋管內壁的垃圾，同時要保證氨水噴灑正常，在發現異常的時候要及時處理，以保證噴嘴質量合格過關。同時還要加強檢查和考核，積極做好防護措施，保護好爐體安全，為生產節約成本。

關鍵詞 煉焦；氨水；倒流；預防策略；注意事項

中圖分類號TD421 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）61-0036-02

近些年來，業界專家與學者的不斷鉆研所得出的研究結果顯示，在煉焦的過程中，通常是依賴在橋管處噴灑75℃左右的熱氨水蒸發冷卻法來實現煤氣溫度的降低。在生產的過程中，氨水噴嘴較為容易出現堵塞的情況，煤氣冷卻成效不佳，造成車間無法進行正常的生產或者是集氣管的高溫。在日常的實際生產過程中，氨水倒流進入焦爐內是一種高發的問題，可以說對爐體育生產所產生的危害的非常大的，而且其發生隱蔽，并不容易得到及時地發現和處理，因此相關人員必須要高度重視這一問題。

1 氨和氨水的性質

氨水的主要成分為NH3·H2O，只有少量的NH3·H2O電離為NH4+和OH-，還有小部分的以NH3分子存在。但在求氨水的質量分數、物質的量濃度時溶質仍為通入的NH3。氨水與某些可溶性金屬鹽反應時，一般生成氫氧化物沉淀，如MgCl2、AlCl3、FeCl3等，也有先生成氫氧化物沉淀后溶解的，如CuCl2 、ZnCl2 、AgNO3等。氨水的密度小于1g/cm3，并且濃度越大，密度越小。當氨水由濃變稀的過程中，溶質的質量沒有改變，而溶液的質量和體積均增大，且增大的量不同，所以溶液濃度一定減小，溶液密度變化不定。一般說有兩種情況：第一種就是溶液的密度p<1g/cm3的溶液，例如氨水，當加水稀釋以后，氨的質量分數減小，但溶液的密度反而增大，當無限稀釋氨水時，密度已趨近于純水．即趨近于lg/cm3。另一種就是溶液的密度p>1g/cm3的溶液。例如硫酸溶液，當加水稀釋以后，硫酸的質量分數減小，溶液的密度也隨之減小。

2 氨水倒流事例

輝煌產業有限公司在2009年氨水倒流事件總共發生了5次。情節比較嚴重的一次是2號爐41號爐，具體表現為出焦的時候焦炭的顏色發黑、不成焦狀成煤狀。后來調查出了原因，是因為個別物質進入了爐內的集氣管內，導致氨水出現倒流現象流入爐內。后來工作人員查看車間內的燃燒室的時候發現，1、5、6、9號立火道溫度比較低，并且伴隨著爐墻發黑的現象，同時5號和9號熄火。后來專業技術人員進行了調試，大約過了45分鐘后溫度開始逐漸的升高，1、5、6、9號立火道燃燒開始逐漸正常，同時工作人員按時完成了注煤。通過對這次事件的處理后，研究人員驚奇的發現炭化室墻壁上有十分明顯的細微裂痕，但是這次事件并沒有造成那種不可修復復原的危害。此次事件之后，該企業對此次事件專門進行了分析和討論，大家一致認為這次事件是由于在注煤時工具出現了問題，就是噴灑旋片和底座之間松弛，導致脫落，所以有部分氨水倒流，并且進入了焦爐里面。

3 氨水倒流的危害

1）氨水倒流現象能使立火道爐頭的溫度逐漸的降低，從而導致立火道內的煤氣熄火，這時候工作人員要及時重新點燃，以免發生爆炸等事故；

2）由于爐內溫度低，收縮不好，就會造成推焦變難這樣的事故；

3）氨水倒流還會造成焦爐內墻的表面被腐蝕，爐墻炸裂能造成頂部泄漏；

4）煉焦過程中氨水倒流并且進入相鄰的爐室內，使整個爐內的溫度逐漸降低，最后導致煤氣道進入下噴管內，從而影響煤氣的供應。

4 產生氨水倒流的原因分析

1）負責人員沒有按照規章制度進行清掃，也沒有認真檢查就打開噴頭進行噴灑；

2）氨水噴嘴的安裝存在著質量方面的問題；

3）氨水噴嘴的角度不規范，噴灑角度科學上應該是70°，如果角度不規范，氨水會噴向上升管，然后流入焦爐內，從而導致事故的發生；

4）氨水噴灑設備質量方面不達標，旋片質量不過關，主要問題有：口徑偏小、噴灑孔設計不規律、噴灑口有毛邊存在，底座的加工不符合規則。這種現象會導致退扣、旋片停止旋轉和毛邊的出現；

5）翻板處有雜質，導致堵塞。從而影響低壓氨水的流動，因為氨水不能流入集氣管內，導致氨水溢出到爐體內部，最后造成事故的發生；

6）如果是雙集氣管，在集氣管的兩端附近的炭化室在結焦末期時，因為機焦側吸力的不均勻，同樣會造成氨氣倒流。

5 國內煉焦現狀

通過對于當前我國煉焦情況的調查和研究，發現我國的鋼材消費與產能正在保持持續上漲的趨勢，焦炭需求也進一步增長。在世界煤價不斷提升，而我國又是用煤大戶的情況下，煉焦煤的供應在我國已經十分地緊張，國內市場價格也一路飆升。當前國內焦化行業的利潤較低，存在著非常大的生存壓力。而非煉焦用煤由于其價格低廉并且資源豐富，能夠有效地降低成本，對于推動行業發展有著很大助益，因此可以成為我們當前的重要選擇。

6 預防氨水倒流事故的措施

1）首先要開啟上升管蓋，用力從上至下徹底地鏟凈石墨和焦油等多種雜物，第二步要打開橋管清掃孔，用專門的彎釬工具對于噴嘴和橋管內壁上的石墨、焦油等雜物加以清除，保障石墨厚度不超過10mm；

2）工作人員在清理橋管與上升管之后，必須要對于氨水噴灑情況進行嚴格地檢查，同時要做好詳細地統計，最后要到爐頂檢查下翻板，同時檢查下管內的雜物情況，以免影響氨水；

3）技術人員要經常查看噴嘴有沒有堵眼或者是退扣的現象，如有發現異常要及時記錄、及時匯報，并且要及時處理，把事故發生的可能性降低到最小；

4）經常給車間內的工作人員和技術人員進行培訓，培養大家的防范意識，當大家發現機側爐門出現異常的時候，要及時報告，在最短的時間內進行處理，不能讓事故擴大；

5）負責人員要嚴格把關，并且經常嚴查采購人員采購的設備和物品，發現不合格的設備和物品一律上報，不能以次充好，給事故埋下伏筆；

6）負責人員要加強監督考核，定期進車間查看，同時也要定期進行抽查，以保證工作質量，降低事故的發生率。

7 煉焦車間負責人員和員工的崗位責任和操作規則

1）遵守企業的規章管理制度，不能馬虎大意。每天準確無誤調節集氣槽壓力至生產規定的范圍，也就是4mm~6mm，同時還要保持上升管、橋管、氨水管路及噴頭的暢通無阻。爐頂指揮工要定期對翻板軸加油清理，以確保翻板不影響生產。負責人員要經常用電話與風機和泵房保持聯系。車間工作人員還要學習了解焦爐結構及三氣流程，并且能熟練掌握崗位技術的操作。企業還需要加派專門的技術人員負責集氣槽操作臺等區域的衛生工作，保證都有清理。技術人員每天要提前15分鐘打開上升管蓋，同時關閉橋管翻板，清掃上升管道。特別注意的是，打蓋的時侯要輕，同一座焦爐上升管蓋打開的數量不可以超過3個，兩座焦爐同時打開上升管蓋數不得超過4個。清掃上升管和橋管的時候，技術人員要站在上風側，用專業合格的工具除去管壁上的石墨與焦油渣，切記用力一定不能過猛，以免弄壞管壁和襯磚，還要保持上升管的內徑不能超過230mm，橋管內徑不能小于210mm；

2）清掃人員清掃時要用高壓氨水或蒸汽進行吹掃，吹掃完成后，一定要停止高壓氨水輸送，同時關閉蒸汽閥門，泄掉管內氨水或冷凝水。工作人員要隨時觀察集氣槽壓力或小放散管的反三情況，發現問題要及時與風機工聯系，調節吸壓力至正常。一定不能集氣槽負壓操作，同時要不斷觀察小放散管冒煤氣為正壓標準。技術人員要經常清理上升管蓋和水封槽內的垃圾，按時檢查水封槽內水流情況，不能出現因清理不到位的情況。水封槽內不能無水，這樣會導致使上升管蓋不嚴，出現冒煙的現象；

3）其他部門應該積極配合鐵件和熱修工做好承插口的密封和橋管噴灑各閥門的潤滑焦油工作。當風機停轉時，要馬上打開集氣槽放散，以此來降低炭化室和集氣槽壓力，如果壓力還是高，可打開炭化室的上升管蓋。爐頂各部位不能出現明火，風機啟動后，關閉放散及上升管，調節集氣槽壓力至正常。氨水及鼓風機停止循環時，應關閉結焦末期炭化室橋管翻板的3/4，集氣槽溫度要保持在120℃以內，當集氣槽因溫度急劇升降而變形，應先關閉補給水閥門，隨后緩慢打開循環氨水總管閥門，最后逐個檢查各個管噴頭的暢通情況，發現問題應該及時匯報，以保證及時處理。

8結論

企業要通過采取對氨水倒流事故的分析和總結，得出措施和管理辦法，以加強管理和力度。在操作和考核方面一定要嚴格的按照國家標準去執行，還要保證工作人員的態度要端正，事業心要強，工作嚴謹認真。減少氨水倒流事故的發生，既能保證爐體安全，還能延長了爐體的使用壽命，對工作人員的人身安全也有一定的保證。大家應該共同努力，積極預防煉焦過程中氨水的倒流的現象，為國家和社會做貢獻。

參考文獻

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