淺談結焦時間延長后的焦爐加熱管理

張曉波

摘要：在焦爐生產實際中，由于種種因素的影響，有時需要調整和延長結焦時間，以降低焦爐產量。在當前環保的重壓之下，各焦化企業減產、限產也成為常態化，基本都處在延長結焦時間的生產狀態下。如果加熱管理不當，則容易引起爐溫的大幅波動，不僅影響焦炭質量，嚴重的還會造成推焦困難和損壞爐體，因此結焦時間變動后焦爐加熱管理的調整十分關鍵，這也是焦爐維護的重點。

關鍵詞：結焦時間;標準溫度;焦爐加熱管理

結焦時間是在一定的焦爐標準溫度控制下，原料煤由入爐加熱變成成熟焦餅的理論時間，它是焦爐熱工管理的重要內容，決定了焦爐加熱的標準溫度和產量。在焦爐生產實際中，由于種種因素的影響，有時需要調整和延長結焦時間，以降低焦爐產量。結焦時間的延長后，焦爐原本穩定的各種運行參數也會發生變化，為合理控制爐溫，避免焦炭過火和造成高溫事故，必須要隨之降低標準溫度，這也意味著加熱管理制度的改變。在當前環保的重壓之下，各焦化企業減產、限產也成為常態化，基本都處在延長結焦時間的生產狀態下。如果加熱管理不當，則容易引起爐溫的大幅波動，不僅影響焦炭質量，嚴重的還會造成推焦困難和損壞爐體，因此結焦時間變動后焦爐加熱管理的調整十分關鍵，這也是焦爐維護的重點。

一、結焦時間延長對焦爐熱工工藝的影響

1、對焦爐熱工指標的影響

結焦時間延長后，爐溫調節的難度加大。由于標溫降低，此時需要需要改換小孔徑孔板和降低煤氣主管壓力，各支管的壓力也會隨之降低。特別是位于機焦側兩端遠離主管立火道，由于煤氣壓力較低，得不到充足的煤氣量支持其燃燒，因而溫度會低于中間幾排的立火道。因此也造成了焦爐橫排溫度呈出現兩邊低、中間高的“饅頭型”曲線，導致焦爐橫排系數的下降;直行系數以及K均、K安等也會隨之發生波動。

2、對爐頂空間溫度的影響

由于結焦時間延長，焦炭成熟后長時間留在碳化室內，在焦炭熱源影響下，爐頂空間溫度會比剛裝煤時高出很多。同時也會使爐頂裝煤口、直管根部、橋管等部位生長石墨、焦油的幾率增大，堵塞裝煤口和管路，影響生產。

3、對煤氣循環系統的影響

結焦時間延長后，裝煤量減少，煤氣發生量也隨之減少。為防止因煤氣量不足而出現的碳化室階段性負壓，應適當提高集氣管壓力;同時還要加強與風機房的溝通，保持煤氣的平衡。

4、對焦炭質量的影響

結焦時間和標準溫度調整后，原有的加熱制度已不再適用，在重新制定加熱制度的調整過程中，容易造成爐溫的較大波動，使焦炭質量受到影響，出現過火塌焦的情況。此外，結焦時間延長后，焦炭長時間在高溫碳化室內，其水分、揮發份等指標將有所下降;如果碳化室長時間負壓，較多的空氣竄入則會引起焦炭燒損，使焦炭灰分增加。

二、焦爐加熱管理的具體措施

1、溫度制度的制定

由于焦炭在爐內停留時間延長，為避免焦炭燒損和高溫事故，必須重新制定溫度制度，適當降低標準溫度與結焦時間相匹配。通常結焦時間在22～25h范圍內時，每延長一小時，則標溫應降低10℃～15℃;超過25h時，標溫基本維持不變。為避免過度的溫降損壞爐體，要求標準火道溫度不得低于1150℃，蓄熱室頂部溫度不低于920℃，小煙道溫度不低于250℃。確定加熱制度后，調火工應嚴格按照該溫度標準調整爐溫，按時測定直行和橫排溫度，發現有溫度異常的火道及時處理。

2、壓力制度

根據結焦時間的延長應更換小孔徑孔板，同時適當降低地下室煤氣主管壓力，但不得低于800Pa，以保證安全。上升看火孔壓力原則上保持在10～15Pa，同時結合看火孔壓力和蓄頂吸力適當降低機焦側分煙道吸力。壓力制度還包括對集氣管壓力的控制，通過調節翻板開度使壓力保持在80Pa～100Pa。

3、溫度的調節

（1）爐頭溫度的調節

由于煤氣量的減少和橫管壓力的降低，爐頭火道的煤氣量也隨之減少，導致爐頭加熱困難;而且受爐頭墻面散熱的影響，爐頭保溫不易，其溫度常常低于中間火道。對于需要長期在延長結焦時間狀態下的焦爐，可采取增大邊火道小孔板直徑，減小中部小孔板直徑的辦法來增加爐頭火道的煤氣分配量;而對于處于結焦時間頻繁變動下的焦爐，則可采取插鐵絲的臨時性措施，來調整煤氣的分配，從而提高爐頭溫度。此外還應適當增加空氣過剩系數，以使各立火道煤氣均能充分燃燒，優化橫排系數。

（2）直行溫度的調節

加強對標準眼溫度的測量，通過調節加減旋塞開度來控制各爐號的煤氣供給量，達到控制溫度的目的。使各爐號爐溫保持在標準溫度±5℃范圍內。

（3）爐頂空間溫度的調節

結焦時間延長后，成熟的焦炭長時間處于放熱狀態，容易出現爐頂空間溫度升高的問題。對此應適當降低高向加熱溫度;再就是要加強裝煤管理，保證裝煤高度。

4、鐵件管理

在爐頂空間溫度升高的情況下，爐體會出現膨脹，并對橫向拉條產生影響。對此應加強焦爐鐵件管理，加大彈簧測調頻次;定期檢查鋼柱曲度、抵抗墻垂直度等焦爐指標。

5、熱修管理

主要是應加強對煙道蓄熱室保溫層、爐頭、火道底部、拉條溝、廢氣盤連接處以及上升管根部縫部位的檢查，對于發現存在竄漏、脫落、損壞的，應及時采取噴漿、抹補等措施進行處理。

三、結語

焦爐加熱管理不僅關系到焦炭質量，同時涉及到焦爐維護，與焦爐的使用壽命息息相關。在焦爐正常生產的情況下，焦爐的加熱制度較為穩定;但當出現延長結焦時間或結焦時間頻繁變動等特殊情況時，則需要密切關注焦爐運行情況，根據工藝要求合理調整加熱管理措施。如此才能保證焦爐在各種工況下的安全、穩定生產。

參考文獻：

[1]王健，石自新，焦爐結焦時間延長的探索實踐及研究，《酒鋼科技》?，?2015?（4）.

[2]胡守勇，結焦時間延長情況下焦爐溫度管理的探討，《科技尚品》?，?2016?（1）?.

（作者單位：河鋼集團邯鋼焦化廠）