焦爐爐頂空間溫度偏高對化產收率影響分析

任鴻達

（拜城縣眾泰煤焦化有限公司 新疆 阿克蘇 842300）

1 當前焦爐爐頂空間溫度的現狀

一般來說，焦爐爐頂空間溫度主要指的是炭化室的頂部空間荒煤氣的溫度，通常情況下，為了保證化工產品的質量以及產量，對焦爐爐頂的空間溫度進行嚴格控制，確保溫度在750攝氏度左右最佳。但是在實際生產過程中因為焦爐焦餅的溫度在950攝氏度到1050攝氏度之間，在實際煉焦過程中最好控制爐頂空間溫度在850攝氏度以下，才能保證正常的化工產品生產質量和產量。因此，對不同的焦爐爐頂空間溫度進行調查分析，根據焦爐爐頂的空間高度、煉焦爐的加熱水平以及燃燒火焰的長度與等因素，對焦爐爐頂的空間溫度進行監測可以得出如表1所示數據。

表1 結焦時間處于三分之二的某焦爐爐頂空間溫度測量記錄表

從表1中能看出當焦爐在三分之二的結焦時間時，爐頂的空間溫度已經超過850攝氏度，這已經超過了最高爐頂空間溫度限制。根據記錄的爐頂空間溫度數據對影響焦爐爐頂空間溫度的因素進行研究和分析，降低焦爐爐頂空間溫度較高對化產率造成對的不利影響。

2 造成焦爐爐頂空間溫度偏高的原因

2.1 焦側爐頂的空間高度較大

根據對54#與73#焦爐的煤線與焦線都進行了測量與記錄，發現這兩個焦爐的三個爐口的焦側爐頂空間的高度都相對較大，54#爐口爐頂空間高度分別為：245mm、278mm、294mm，平均爐頂空間高度為：272mm；而73#爐口爐頂空間高度分別是：242mm、283mm、314mm，平均爐頂空間高度為279mm。而一般情況下，焦爐的機側爐頂空間高度規定為250mm，而焦側爐頂空間高度為200mm。而實際測量的爐頂空間高度與規定的標準值之間相差較大，這樣就會使焦爐在煉焦過程中對爐頂產生更多的熱量堆積，使焦爐爐頂空間溫度偏高，進而影響化產品率。

2.2 焦爐的裝爐煤堆比重偏低

裝爐煤堆比重較低會影響爐頂空間焦炭的成熟度，經過長時間的觀察分析發現：如果配煤細度在90%以上時，配合煤料細度就會從80%上升到90%，與此同時，裝爐的堆密度就會偏低，進而影響焦炭質量。經過觀察測量后，發現配合煤的細度在73%左右時，產出的焦炭質量最佳，與此同時，因為焦爐爐頂的煤料壓實度較高需要吸收大量的熱，因此，爐頂空間的溫度相對降低。

2.3 焦餅中心溫度偏高

通常情況下，焦爐的焦餅溫度在950攝氏度以上，1050攝氏度以下，這樣能夠保證焦炭充分成熟。但是在實際焦爐煉焦過程中焦餅中心的溫度基本上都在1110攝氏度左右，并且根據對兩個多月以來對焦餅中心溫度的測量記錄，并根據測量結果對焦炭質量進行檢測，發現焦餅中心溫度在1100攝氏度左右的焦餅質量最佳。因此，在對焦餅中心溫度進行控制時，最好根據實際的焦炭質量進行調整，可以采取一些措施使焦餅中心溫度下降10攝氏度到15攝氏度為宜，可以有效降低焦爐爐頂空間溫度，保證焦炭產出的質量。

2.4 焦爐炭化室的壓力影響

焦爐爐頂空間溫度還會在一定程度上受炭化室的壓力影響：一般炭化室壓力處于負壓狀態時，大量空氣就會被吸入炭化室內，并且與煤氣以及一些化學產品之間發生反應，進行燃燒，這樣不僅會影響煤氣的產量和質量，還會增加焦爐爐頂的空間溫度。

3 控制焦爐爐頂空間溫度的措施

3.1 降低焦爐爐頂的空間高度

焦爐爐頂的空間高度偏大會對爐頂空間溫度產生較大影響，對化產收率的影響也相對較大。因此，為了降低焦爐爐頂空間溫度，保證化產收率，采取一定的措施降低焦爐爐頂的空間高度十分重要。與此同時，還要增加焦爐內的裝煤量，確保裝煤量的壓實度符合標準，提高燃燒效率，降低焦爐爐頂空間溫度。

3.2 根據實際情況控制焦餅中心溫度

根據上文的監測分析發現，在焦爐實際煉焦過程中，焦餅中心溫度在1110攝氏度左右，而焦炭質量最好的焦餅中心溫度大約為1100攝氏度，而相關規定的標準焦餅中心溫度在950攝氏度到1050攝氏度之間。根據實際情況適當降低焦餅中心溫度，降低10攝氏度到15攝氏度最合適。這樣可以提高化產品收率質量，增加化工企業的經濟收益。

3.3 提高煤氣管網壓力的穩定

保證煤氣管網壓力的穩定性是降低焦爐爐頂空間溫度的關鍵一步，可以對五煉焦煤氣官網進行合理布置，根據實際情況對三系統風房和一系統風房進行優化設計布局，避免各導管網之間的相互影響，提高煤氣管網壓力的穩定性。同時在原有煤氣管網檢修周期的基礎上對三煉焦與五煉焦的檢修時間進行重新調整，避免檢修時間的重疊，降低煤氣壓力的失衡情況。

3.4 其他降低焦爐爐頂空間溫度的措施

除了以上措施能夠有效降低焦爐爐頂空間溫度，保證化產品收率之外，還有一些措施也能夠在一定程度上降低焦爐爐頂空間溫度，保證焦炭質量的同時，提高化產收率。具體有以下幾個：（1）加強炭化室爐墻的密封性。如果炭化室爐墻的密封性不夠，會使大量的荒煤氣泄漏到燃燒室內，增加煤氣燃燒量，很容易使炭化室頂部的溫度上升，從而引起爐頂空間溫度偏高。因此，制定合理的檢修周期，確保炭化室爐墻的密封性是降低爐頂空間溫度的有效措施。（2）嚴格控制配合煤料的質量。經過對焦爐煉焦過程中使用的配合煤料的研究發現，水分含量較低、揮發分也相對較低的配合煤料可以保證焦炭質量的同時，有效降低爐頂空間溫度，提高化產品收率。（3）對焦爐煉焦的加熱制度進行優化，可以提高焦爐煉焦的效率和質量，提高化產收率。并且優化后的加熱制度可以保證焦爐內的燃料燃燒充分，降低余熱影響，從而降低爐頂空間溫度。

4 結語

綜上所述，焦爐爐頂空間溫度偏高會對化產收率造成較為嚴重的不利影響，并且在很大程度上會影響焦爐化工企業的維護和生產成本，降低企業的經濟效益，不利于化工企業的長遠發展。經過研究和分析，將焦爐爐頂空間溫度控制在830攝氏度以下能夠提高化產品收率，增加化工產品的生產率，提升化工企業的經濟效益，對化工行業的發展十分有利。因此，相關的工作人員一定要根據焦爐實際工序進行適當改進，對焦爐爐頂的空間溫度進行嚴格控制，確保化工企業的經濟收益。

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