炼焦生产中氨水倒流的事例解析及预防策略

姚春伟

中国平煤神马集团安监局，河南平顶山467000

摘要 氨水倒流现象是炼焦生产过程中特别容易发生的事情，这种现象对生产和炼焦炉的危害很大，经过业内学者研究表明，这种现象的主要原因是由于喷嘴喷出的氨水沾到了杂物上面引起了反弹，导致氨水倒流现象的发生。其主要原因就是氨水的喷嘴角度不够合适，同时氨水的喷头长时间不清理以至于堵塞，从而使氨水喷嘴底座与喷嘴之间松弛，最后导致脱落，同时产生了双集气管内部侧面吸引力不均匀。防止这种现象发生的具体措施为，负责人员要经常清扫桥管内壁的垃圾，同时要保证氨水喷洒正常，在发现异常的时候要及时处理，以保证喷嘴质量合格过关。同时还要加强检查和考核，积极做好防护措施，保护好炉体安全，为生产节约成本。

关键词 炼焦；氨水；倒流；预防策略；注意事项

中图分类号TD421 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）61-0036-02

近些年来，业界专家与学者的不断钻研所得出的研究结果显示，在炼焦的过程中，通常是依赖在桥管处喷洒75℃左右的热氨水蒸发冷却法来实现煤气温度的降低。在生产的过程中，氨水喷嘴较为容易出现堵塞的情况，煤气冷却成效不佳，造成车间无法进行正常的生产或者是集气管的高温。在日常的实际生产过程中，氨水倒流进入焦炉内是一种高发的问题，可以说对炉体育生产所产生的危害的非常大的，而且其发生隐蔽，并不容易得到及时地发现和处理，因此相关人员必须要高度重视这一问题。

1 氨和氨水的性质

氨水的主要成分为NH3·H2O，只有少量的NH3·H2O电离为NH4+和OH-，还有小部分的以NH3分子存在。但在求氨水的质量分数、物质的量浓度时溶质仍为通入的NH3。氨水与某些可溶性金属盐反应时，一般生成氢氧化物沉淀，如MgCl2、AlCl3、FeCl3等，也有先生成氢氧化物沉淀后溶解的，如CuCl2 、ZnCl2 、AgNO3等。氨水的密度小于1g/cm3，并且浓度越大，密度越小。当氨水由浓变稀的过程中，溶质的质量没有改变，而溶液的质量和体积均增大，且增大的量不同，所以溶液浓度一定减小，溶液密度变化不定。一般说有两种情况：第一种就是溶液的密度p<1g/cm3的溶液，例如氨水，当加水稀释以后，氨的质量分数减小，但溶液的密度反而增大，当无限稀释氨水时，密度已趋近于纯水．即趋近于lg/cm3。另一种就是溶液的密度p>1g/cm3的溶液。例如硫酸溶液，当加水稀释以后，硫酸的质量分数减小，溶液的密度也随之减小。

2 氨水倒流事例

辉煌产业有限公司在2009年氨水倒流事件总共发生了5次。情节比较严重的一次是2号炉41号炉，具体表现为出焦的时候焦炭的颜色发黑、不成焦状成煤状。后来调查出了原因，是因为个别物质进入了炉内的集气管内，导致氨水出现倒流现象流入炉内。后来工作人员查看车间内的燃烧室的时候发现，1、5、6、9号立火道温度比较低，并且伴随着炉墙发黑的现象，同时5号和9号熄火。后来专业技术人员进行了调试，大约过了45分钟后温度开始逐渐的升高，1、5、6、9号立火道燃烧开始逐渐正常，同时工作人员按时完成了注煤。通过对这次事件的处理后，研究人员惊奇的发现炭化室墙壁上有十分明显的细微裂痕，但是这次事件并没有造成那种不可修复复原的危害。此次事件之后，该企业对此次事件专门进行了分析和讨论，大家一致认为这次事件是由于在注煤时工具出现了问题，就是喷洒旋片和底座之间松弛，导致脱落，所以有部分氨水倒流，并且进入了焦炉里面。

3 氨水倒流的危害

1）氨水倒流现象能使立火道炉头的温度逐渐的降低，从而导致立火道内的煤气熄火，这时候工作人员要及时重新点燃，以免发生爆炸等事故；

2）由于炉内温度低，收缩不好，就会造成推焦变难这样的事故；

3）氨水倒流还会造成焦炉内墙的表面被腐蚀，炉墙炸裂能造成顶部泄漏；

4）炼焦过程中氨水倒流并且进入相邻的炉室内，使整个炉内的温度逐渐降低，最后导致煤气道进入下喷管内，从而影响煤气的供应。

4 产生氨水倒流的原因分析

1）负责人员没有按照规章制度进行清扫，也没有认真检查就打开喷头进行喷洒；

2）氨水喷嘴的安装存在着质量方面的问题；

3）氨水喷嘴的角度不规范，喷洒角度科学上应该是70°，如果角度不规范，氨水会喷向上升管，然后流入焦炉内，从而导致事故的发生；

4）氨水喷洒设备质量方面不达标，旋片质量不过关，主要问题有：口径偏小、喷洒孔设计不规律、喷洒口有毛边存在，底座的加工不符合规则。这种现象会导致退扣、旋片停止旋转和毛边的出现；

5）翻板处有杂质，导致堵塞。从而影响低压氨水的流动，因为氨水不能流入集气管内，导致氨水溢出到炉体内部，最后造成事故的发生；

6）如果是双集气管，在集气管的两端附近的炭化室在结焦末期时，因为机焦侧吸力的不均匀，同样会造成氨气倒流。

5 国内炼焦现状

通过对于当前我国炼焦情况的调查和研究，发现我国的钢材消费与产能正在保持持续上涨的趋势，焦炭需求也进一步增长。在世界煤价不断提升，而我国又是用煤大户的情况下，炼焦煤的供应在我国已经十分地紧张，国内市场价格也一路飙升。当前国内焦化行业的利润较低，存在着非常大的生存压力。而非炼焦用煤由于其价格低廉并且资源丰富，能够有效地降低成本，对于推动行业发展有着很大助益，因此可以成为我们当前的重要选择。

6 预防氨水倒流事故的措施

1）首先要开启上升管盖，用力从上至下彻底地铲净石墨和焦油等多种杂物，第二步要打开桥管清扫孔，用专门的弯钎工具对于喷嘴和桥管内壁上的石墨、焦油等杂物加以清除，保障石墨厚度不超过10mm；

2）工作人员在清理桥管与上升管之后，必须要对于氨水喷洒情况进行严格地检查，同时要做好详细地统计，最后要到炉顶检查下翻板，同时检查下管内的杂物情况，以免影响氨水；

3）技术人员要经常查看喷嘴有没有堵眼或者是退扣的现象，如有发现异常要及时记录、及时汇报，并且要及时处理，把事故发生的可能性降低到最小；

4）经常给车间内的工作人员和技术人员进行培训，培养大家的防范意识，当大家发现机侧炉门出现异常的时候，要及时报告，在最短的时间内进行处理，不能让事故扩大；

5）负责人员要严格把关，并且经常严查采购人员采购的设备和物品，发现不合格的设备和物品一律上报，不能以次充好，给事故埋下伏笔；

6）负责人员要加强监督考核，定期进车间查看，同时也要定期进行抽查，以保证工作质量，降低事故的发生率。

7 炼焦车间负责人员和员工的岗位责任和操作规则

1）遵守企业的规章管理制度，不能马虎大意。每天准确无误调节集气槽压力至生产规定的范围，也就是4mm~6mm，同时还要保持上升管、桥管、氨水管路及喷头的畅通无阻。炉顶指挥工要定期对翻板轴加油清理，以确保翻板不影响生产。负责人员要经常用电话与风机和泵房保持联系。车间工作人员还要学习了解焦炉结构及三气流程，并且能熟练掌握岗位技术的操作。企业还需要加派专门的技术人员负责集气槽操作台等区域的卫生工作，保证都有清理。技术人员每天要提前15分钟打开上升管盖，同时关闭桥管翻板，清扫上升管道。特别注意的是，打盖的时侯要轻，同一座焦炉上升管盖打开的数量不可以超过3个，两座焦炉同时打开上升管盖数不得超过4个。清扫上升管和桥管的时候，技术人员要站在上风侧，用专业合格的工具除去管壁上的石墨与焦油渣，切记用力一定不能过猛，以免弄坏管壁和衬砖，还要保持上升管的内径不能超过230mm，桥管内径不能小于210mm；

2）清扫人员清扫时要用高压氨水或蒸汽进行吹扫，吹扫完成后，一定要停止高压氨水输送，同时关闭蒸汽阀门，泄掉管内氨水或冷凝水。工作人员要随时观察集气槽压力或小放散管的反三情况，发现问题要及时与风机工联系，调节吸压力至正常。一定不能集气槽负压操作，同时要不断观察小放散管冒煤气为正压标准。技术人员要经常清理上升管盖和水封槽内的垃圾，按时检查水封槽内水流情况，不能出现因清理不到位的情况。水封槽内不能无水，这样会导致使上升管盖不严，出现冒烟的现象；

3）其他部门应该积极配合铁件和热修工做好承插口的密封和桥管喷洒各阀门的润滑焦油工作。当风机停转时，要马上打开集气槽放散，以此来降低炭化室和集气槽压力，如果压力还是高，可打开炭化室的上升管盖。炉顶各部位不能出现明火，风机启动后，关闭放散及上升管，调节集气槽压力至正常。氨水及鼓风机停止循环时，应关闭结焦末期炭化室桥管翻板的3/4，集气槽温度要保持在120℃以内，当集气槽因温度急剧升降而变形，应先关闭补给水阀门，随后缓慢打开循环氨水总管阀门，最后逐个检查各个管喷头的畅通情况，发现问题应该及时汇报，以保证及时处理。

8结论

企业要通过采取对氨水倒流事故的分析和总结，得出措施和管理办法，以加强管理和力度。在操作和考核方面一定要严格的按照国家标准去执行，还要保证工作人员的态度要端正，事业心要强，工作严谨认真。减少氨水倒流事故的发生，既能保证炉体安全，还能延长了炉体的使用寿命，对工作人员的人身安全也有一定的保证。大家应该共同努力，积极预防炼焦过程中氨水的倒流的现象，为国家和社会做贡献。

参考文献

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