焦炉带焦炭保温技术在安钢焦化厂的应用

李剑利

(安阳钢铁股份有限公司焦化厂)

联系人：李剑利，工程师，河南.安阳(455004)，安阳钢铁股份有限公司焦化厂；　收稿时间：2015—8—2

焦炉带焦炭保温技术在安钢焦化厂的应用

李剑利

(安阳钢铁股份有限公司焦化厂)

联系人：李剑利，工程师，河南.安阳(455004)，安阳钢铁股份有限公司焦化厂；收稿时间：2015—8—2

摘要介绍了安钢5#、6#焦炉的停产保温操作。针对焦炉炉体在停产保温阶段易窜漏的实际情况，采用了带焦炭保温技术，实现了焦炉的快速恢复生产，保护了焦炉炉体的严密性。

关键词带焦炭保温严密性荒煤气管理

APPLICATION OF COKE OVEN WITH COKE HEAT PRESERVATION TECHNOLOGY IN THE COKING PLANT OF AN STEEL

Li Jianli

(Anyang Iron and Steel Stock Co.,Ltd)

ABSTRACTThis paper introduces the technology of producing heat preservation for 5#、6#coke oven in An steel. In view of the actual situation of the coke oven body in the production of heat insulation stage, With coke thermal insulation technology, the rapid recovery of the production of coke oven is realized, and The tightness of the furnace body is protected.

KEYWORDSthermal insulation with coketightnesswaste gasmanagement

0前言

安钢焦化厂5#、6#焦炉1997年建成投产，炉型为2×42孔JN43-80型，年产焦炭60 万t。由于生产的要求，5#、6#焦炉进行停产保温操作。停产保温是焦炉一种比较特殊的操作。焦炉炉龄越长，炉体状况越差，停产保温操作的困难越大。为了使焦炉经历停产保温后不对炉体构成损坏，不影响重新投产后焦炉的正常操作和使用寿命，必须对焦炉停产保温工作给予重视。

1方案提出

停产保温操作是在生产焦炉上进行的，在停产保温阶段，保护炉体的关键在于：一方面要控制一定的炉温，保持硅砖在晶形转化点以上，防止砌体产生大的收缩；另一方面要严密焦炉各处漏缝，以免空气窜入炉体内部损坏炉体。以保护焦炉砌体完整性为原则，提出两种方案，一种是空炉保温法，另一种是带焦炭保温法。

2方案讨论

2.1空炉保温法

空炉保温法就是将全炉炭化室的焦炭在停产保温前全部推空，并将生产时的荒煤气导出与炭化室隔绝，使炭化室成为一个独立的系统。其优点是操作比较简单，只要有加热煤气即可。但最大的缺点是空气会从炉门、炉头及蓄热室不严密处漏入炭化室，将炉墙的石墨烧掉，炉墙易穿洞，恢复生产后较难处理，会对炉体造成二次损坏。

2.2带焦炭保温法

带焦炭保温法就是将焦炭留在炭化室内，用焦炉煤气或惰性气体往炭化室炉顶空间充压或往集气管内充压。采用这种方法的优点是：在焦炉停产保温的任何时期，燃烧系统各处压力小于相邻部位炭化室的压力，与在正常生产条件下的操作是相同的，能始终保持炭化室底部正压，避免了外界空气漏入，有利于保持焦炉严密性。5#、6#焦炉连续运行18年，已经进入了焦炉的中后期，根据炉体的实际状况，采用带焦炭保温技术较适合。

选用何种介质往集气管内充压，是保温法能否成功的主要因素，如果选用蒸汽进行充压，水蒸气会流入炉顶空间，在高温条件下发生了化学反应，其反应式为：H2O+C=CO+ H2(高温条件),产生的可燃气体通过炉墙的砖缝和裂缝窜入燃烧室立火道内与过剩的空气进行燃烧，从而造成高温，故此，用蒸汽保压是不可行的。选用惰性气体充压较为理想，例如用氮气，受现场资源的限制，集气管附近没有氮气气源。选用压缩空气进行充压，气源可靠，压力稳定，操作简捷方便。故本次保温法选用压缩空气充压。

3方案实施

3.1准备工作

停产保温前主要准备的备件、材料、工具见表1。

表1　停产保温前准备的备件、材料、工具

3.2荒煤气系统管理

1)吸气管堵盲板。5#、6#焦炉的荒煤气主要通过三系鼓风机送往化产系统，三系鼓风机同时还承担着其它焦炉荒煤气的输送任务，以及出于安全考虑，焦炉在停止生产45 h后，即使采取一些措施(如关阀、加大循环量、集气管充压)仍然无法维持集气管正常压力，这时需要在吸气管上堵盲板，使焦炉荒煤气系统与鼓风机隔开。

2)降低冷却氨水压力。随着焦炭的成熟煤气发生量逐步减少，冷却荒煤气温度的氨水压力将随之降低，氨水压力应控制在0.05 MPa～0.1 MPa。吸气管上的旁通管阀门处于常开位置，以保证氨水闭路循环。

3)维持集气管压力。吸气管堵完盲板后，煤气发生量很小，逐渐关闭桥管翻板，切断炭化室与集气管联系。当集气管压力低于70 pa时，从集气管的两侧开始充压缩空气，维持炭化室底部不负压或微负压。

3.3炉温控制

带焦保温期间焦炉需要一定的热量，以便保持一定炉温，炉温可以低于延长结焦时间的温度，其要求是煤气进入立火道内立即燃烧。

1)直行温度的调节。测量直行温度是为了检查停产保温期间焦炉沿纵长方向各燃烧室温度的均匀性和全炉温度的稳定性。为维持安全的煤气主管压力，必须更换为小孔径(50 mm ～60 mm)的节流孔板。为了保持全炉温度的稳定，要间断加热来弥补焦炉散热和废气带走的热量(基本上一天加热两次，每次4个小时)。

2)边火道温度的调节。带焦保温期间，焦炉边火道散热多，温度低且波动大。5#、6#焦炉加热煤气为高炉煤气，采用降低蓄热室顶部吸力的方法，确保边火道温度不低于850 ℃。焦炉蓄热室顶部吸力停产保温前后的对比见表2。

3.4护炉铁件管理

焦炉带焦保温的过程中，焦炉的炉温会下降，焦炉砌体也会发生一定量的收缩。为确保铁件对焦炉砌体的保护作用，加强了对护炉铁件的管理，根据炉温不断的变化，及时调整大弹簧吨位，使其保持在14 t。同时，由于带焦保温使炉顶温度增高，需要将装煤口和上升管底部的拉条沟扒开，使拉条散热防止上部大弹簧负荷降低。

表2　焦炉蓄热室顶部吸力停产保温前后的对比

3.5炉体密封

带焦保温期间炉体密封工作的好坏在很大程度上影响到恢复生产后焦炉砌体的质量。上升管根部及桥管承插部要进行清扫后灌浆密封；蓄热室封墙和废气盘要涂抹专业保温材料；炉门、装煤口采用煤泥密封；小烟道承插部采用石棉绳沾粘土泥密封，尽量避免空气从这些部位进入炉内。

3.6恢复生产

1)氮气吹扫及抽盲板。吸气管上的盲板抽出后，对集气管及吸气管进行氮气置换。由于管线过长，采取了分段吹扫，在放散管处检测含氧量，合格后开始组织焦炉生产。

2)推焦装煤操作。5#、6#焦炉共选用12个炭化室进行装煤，选定的12个炭化室推完焦后，两台煤车从两侧同时装煤，装完煤后，将12炉的荒煤气同时导入集气管，在集气管的放散管处放散片刻后送向鼓冷系统，在进入鼓风机的荒煤气经爆发实验合格，并且集气管压力达到200 Pa后，即可启动鼓风机。焦炉按正常推焦顺序组织生产。

3)加热制度的恢复。焦炉加热制度(孔板或旋塞开度、风门开度、烟道吸力、蓄热室顶部吸力等)调整至停产保温前的状态。

4实施效果

1)恢复生产时，从机焦侧观察焦饼，焦炭收缩缝良好，推焦电流正常，焦炭块度均匀。焦炉停产保温前后推焦电流对比见表3。

2)通过观察焦炉炭化室炉墙，表面无结渣、无穿洞现象。

3) 焦炉温度控制合理，恢复生产迅速，比原计划提前了10 h，焦炉以20 h周转时间计算，焦炭价格以11月份的852元/t为基准，节约成本约为55万元。

5结语

表3　焦炉停产保温前后推焦电流对比

经生产实践表明，带焦炭保温技术在安钢焦化厂5#、6#焦炉的成功应用，降低了停产保温对焦炉寿命的影响，环保效益显著。该技术为国内其它焦炉的生产具有较好的推广和借鉴意义。

6参考文献

[1]于振东，蔡承祐．焦炉生产技术[M ]．沈阳：辽宁科学技术出版社，2005:303-305.

[2]刘武镛，孙红艳．炼焦热工管理[M ]．北京：冶金工业出版社，2011:81-87.