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焦炉温度的分析

作者：cad 提交日期：2009-7-6| 分类: | 访问量：

焦炉温度的分析

本帖被 tandongchi 执行锁定操作(2007-08-27) 本文分析了焦炉温度产生波动的原因，提出了进一步稳定炉温的措施。
关键词　焦炉　温度

1前言

焦炉加热管理包括温度的管理和压力制度的管理。其任务是按规定的结焦时间、装煤量、装煤水分及加热煤气性状等实际条件，及时测量调整焦炉加热系统各控制点的温度、压力，实现全炉各炭化室在规定时间内各部位均匀成焦, 使焦炉均衡生产并达到稳产、优质、低耗、长寿、高产。其中焦炉温度的管理贯穿于炼焦生产的始终，它对于降低热耗、提高焦炭质量、延长焦炉寿命有着决定性的意义。因此加强对炉温的分析，有助于更好地改善操作。

2炉温产生波动的原因

2.1换向期间炉温的变化

焦炉加热的特点是双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、高炉煤气侧入,每30分钟要改变一次单、双火道的加热方式以保证加热均匀。焦炉直行温度一般在换向10分钟后测。由于焦炉的燃烧室较多,在测直行温度时,有的测的早,有的测的晚。测得早的火道温度下降得少一些，测得晚的火道温度下降得多些,所以测得的温度不能代表火道的真实温度，所测温度换算成换向后２０秒的温度，以确定该火道测温点的最高温度。冷却温度作为一个校正值，其本身受各种复杂因素的影响,如冬夏季节温度变化较大、改变加热煤气种类或结焦时间等情况。因此应加强测量以减少直行温度换算时的误差。

2.2结焦期间炉料状态的变化对炉温的影响

直行温度测量中以换算到下降后２０秒的温度来消除换向期间温度波动引起的误差,尚不够全面，还应该分析结焦期间炉料状态的变化对炉温的影响。

装入煤在炭化室分层结焦，煤料各层经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段而成焦炭。在整个结焦时间内，进入燃烧室的热量是保持一定的。刚装煤时，炭化室墙将大量热传给煤料，使其表面温度急剧下降。一般从装煤开始后的１～２小时，由１０５０ºC～１１００ºC降至700ºC左右。因炉墙两侧温差急剧加大，炉墙大量放热，同时提高了火焰和墙面间的温差，使火焰传给炉墙的热量也急剧增加。以后随着炭化室墙面温度的升高，热量逐渐平稳。因此，结焦开始后的３～４小时内炉墙放出其本身的大量热，使炭化室墙面温度降至700ºC左右；以后的７～８小时，炉墙稍有蓄热，使炭化室墙面温度缓慢升至９００ºC～９５０ºC；而在结焦末期，炉墙有较多的蓄热，炭化室墙面温度回升至１０５０ºC～１１００ºC。由此可见，炉墙在结焦过程中成为一个调节从燃烧室传给炭化室中煤料热量的换热器。由于燃烧室向炉墙的热量在整个结焦时间内作周期的变化，而供给燃烧室的热量又不可能做相应变化，因此必然引起火道温度的变化。

根据上述分析,制定焦炉标准温度:

1#炉机侧 1280ºC　　焦侧　1330ºC

2#炉机侧 1290ºC　　焦侧　1340ºC

2.3结焦期间火道温度的变化

我公司２×４２孔焦炉推焦采用９-２串序，周转时间１８小时，操作时间１０分钟/炉。分两段进行，因而检修时间２小时，操作时间７小时一段。每一笺号的大致推焦时间如下：

结合图1，对相邻３#、４#炭化室进行分析。

成熟(推焦)状态：３#炭化室推焦前，４#炭化室处于结焦的第８小时，即结焦中期，此时４#燃烧室一侧４#炭化室需要的热量为平均值。而另一侧３#炭化室的热量为最小值。同样４#推焦前，３#处于结焦第１０小时，也为结焦中期，此时火道温度最高。

装煤状态：在４#炭化室处于装煤后到３～４小时期间，所需热量最大，这时３#炭化室处于结焦的１０～１４小时，所需热量小于平均值，火道温度逐渐下降。３#温度的变化与上同。

2.4昼夜平均炉温的变化

由图2可见，当用９-２串序推焦时，每个周转时间火道温度（除边燃烧室外），出现两次波峰和波谷。理论上，炉墙的蓄热作用以及燃烧室两侧炭化室所需热量的相互调剂，立火道的温度波动不是很大。但实际上焦炉平均温度的变化超过７ºC，单个火道温度变化超过４０ºC。在检修时间内平均温度达到最低值，出炉后１～２小时则达到最大值，两者相差３ºC～１０ºC，超过安定允许的范围。在不改变任何加热制度（不改变流量、吸力、空气过剩系数）的情况下，火道温度在某一段时间或高或低，有可能造成超标。

3结语

综上分析，可以通过对炉温周期性调节、加强炉体的维护、加强对交换行程的调节等措施来进一步稳定炉温。

3.1对炉温周期性调节

可根据其周期性的变化过程，按照一个结焦周期温度的平均变化及出炉、检修等状态来调整加热煤气的用量，以减少煤气流量的频繁增减对炉温的影响。火道温度的调节应结合焦炭结焦期的状态、结焦时间的长短。单个火道炉温的调节应根据一昼夜火道平均温度的变化，结合前一火道的炉温高低、横管压力、横排系数和小孔板的堵塞情况、调节砖的分布等合理地调节。

3.2加强炉体的维护

炉体的严密程度对炉温产生较大的影响。如果炉体严密程度不够，下煤过程中炭化室煤气压力过大，煤气易窜漏至燃烧室引起炉温升高或降低，使炉温产生较大的波动。

3.3加强对交换行程的调节

交换行程调节与焦炉加热有密切的关系。煤气系统行程不足或过量，交换旋塞就开关不正，影响炉内均匀和稳定地供入煤气；废气系统行程不准，则影响砣杆提起和落下高度以及空气盖板的开闭程度，进而影响空气的供入和废气的排出。因此加强对交换行程的调节，可减少炉温波动，提高炉温的稳定。

　

参考文献

1 姚昭章.炼焦工艺学.冶金工业出版社,1978

　

[作者简介]

郝晋，男，1971年2月生，毕业于武汉冶金科技大学，大学本科，煤化工工程师。现在新疆八一钢铁集团煤焦化分公司工作。工作8年。