减少装煤时烟尘外逸的方法

梁 颖

(南京钢铁联合有限公司， 江苏 南京 210035 )

引 言

南京钢铁联合有限公司(以下简称“南钢”)现有55孔JN60-6型焦炉2座；60孔JN60-6型焦炉1座，年生产能力170万吨。在焦炉的装煤过程中会产生大量的烟尘，南钢装煤消烟采取的手段主要有：高压氨水喷射消烟、布袋式地面站除尘、顺序装煤及小炉门密封等。但焦炉投运初期，除尘效果并不理想，主要是装煤时烟尘外逸以及小炉门开启时大量烟尘的外逸；需要采取一系列的改进措施，进一步减少焦炉装煤时烟尘外逸。

1 现状分析

1.1 装煤时，炉面上烟尘的外逸

装煤车通过装煤孔向炭化室中装入炼焦煤时，产生的烟尘主要有以下几方面：

(1)由于炭化室内部灼热高温，入炉细粒煤与空气接触不完全燃烧形成黑烟；

(2)装炉煤和高温墙面接触、升温，产生大量水蒸气和粗煤气；

(3)因平煤不畅、装煤孔堵塞、上升管清扫孔堵塞等炉顶空间瞬间堵塞而喷出的煤气；

(4)装煤过程中高压氨水喷洒效果不好，导致装煤烟尘大量逸出。

在南钢，装煤产生的烟尘一部分通过高压氨水喷射消烟，其余的烟尘通过装煤车上套筒收集汇总到总管，在风机吸力的作用下，烟尘经管道达到地面除尘站，经风机前脉冲袋式除尘器。实际生产中由于风机吸力不够、除尘管道不密封、高压氨水喷洒效果不好，导致除尘效果并不理想。

1.2 平煤时，打开小炉门时烟尘或焰火的外逸

装煤时，平煤操作目的是由平煤杆将各装煤孔下产生的装煤圆锥推平，并增加煤的堆比度，提高成焦率。同时，为提高环保效果，减少烟尘排放，就必须使装煤烟尘完全抽入集气管，减少在焦炉小炉门开启时放散烟尘，依靠的就是桥管处喷射的高压氨水形成几百帕的吸力。当小炉门处于关闭状态，此吸力是足以将装煤烟尘完全抽走。正常情况下，只要通气线路没有完全被装煤圆锥所阻挡，此吸力就足够了。

但是，实际上要完成平煤作业，就必须打开小炉门，使炭化室内部吸力遭到破坏，炉内气压徒然增加，装煤烟尘或焰火就会从打开的小炉门、装煤孔和套筒、闸板等处外逸。另外，在平煤过程中，炉顶自由空间的横断面不同程度地被平煤杆阻挡，也使装煤烟尘的自由流动受阻。

2 采取措施

炼铁新厂3，4，5号焦炉装煤过程中烟尘外逸，在现场调查和分析的基础上，主要采取了以下几种控制措施：

2.1 高压氨水的合理使用

装煤前打开高压氨水，在高压氨水喷射力下产生160～200 Pa负压吸引，部分烟尘通过荒煤气管道进入集气管。但单纯增加高压氨水压力并不能完全做到这一点，反而带来许多负面影响，炉墙密封的石墨被抽空，煤尘带入量增加，造成下段工序堵塞严重，给煤气净化增加很多的问题，焦油中游离碳含量增多。经过多次的实验，最终将高压氨水使用压力由2.6 MPa降到2.4 MPa。

2.2 减少小炉门开启时装煤烟尘的外逸

确立最适合的开启小炉门时间，减少小炉门无用的敞开时间。推焦车和装煤车最优化配合，实际装煤过程中，当煤车螺旋转数到32转时，煤车通知推焦车准备平煤，螺旋转数到48转时，通知推焦车平煤，此时正好平煤接槽伸到小炉门颈，前进信号灯亮，满足平煤条件，开始进行平煤，采取“长—短—短—短—长”的平煤方法，减少焦侧煤料堵塞大盖口异常情况出现。同时，加强司机对小炉门颈部位焦油石墨的清铲，保证其密封性。

在小炉门开启时，炉内的平衡被打破，而炉内的压力比大气压高，因此会有大量的烟尘窜出。先在1#推焦车小炉门机构附近安装两块平行的挡板(如图1所示)，可有效阻止空气流动，使小炉门前面形成静压区，一定程度达到与关闭小炉门相同的效果。投用后证明，有效地减少了平煤时烟尘的外逸，有风的天气效果更加明显。

图1 平煤杆及小炉门安装挡板示意图

2.3 保证除尘风机吸力的最大化利用

目前，装煤除尘风机是变频式风机，其转速已达到1290 r/min，已经达到风机的额定运行速度，进一步通过提高风机转速来增加吸力，已不可能实现，只有在现有的风机吸力条件下采取措施， 保证除尘风机吸力的最大化利用。

2.3.1 操作方法的改进

(1)优化装煤方法。南钢三辆煤车全部采用螺旋给料机装煤，在生产中不断摸索总结，调整1，4号螺旋机变频参数，使同等时间内1，4号螺旋机下煤量多，4个螺旋同步装煤，由分段装煤方法实现一次性装煤，各装煤孔的装煤顺序、装煤量、装煤速度达到最优化，整个装煤时间控制在160 s之内。

(2)装煤除尘高速信号的连锁。南钢采用的布袋式地面除尘，装煤除尘高速信号通过煤车除尘连接杆到前限，送信号地面除尘站，风机开始由低速到高速运转，这个过程需要30 s的时间。因此在装煤前，将除尘连接杆和除尘连接管操作摆在其它操作步骤之前，并在程序中设定只有连接杆前限信号灯亮后20 s，方能进行“外套下”等其后操作步骤。同样在装煤结束后，将除尘连接杆和除尘连接管操作摆在其它操作步骤之后，并有20 s的延时。

2.3.2 除尘设备的密封

(1)装煤除尘使用一段时间后，除尘管道接口阀变形较多、密封性差。需要定期检查校正除尘接口阀，安装密封垫，并涂抹黄油提高密封性。

(2)煤车外套的升降脚采用螺杆连接，并使之上下活动自如，同时保持炉面的平整，尤其是大盖口周围的平整，当外套下时，使之与炉面尽可能地贴紧，减少缝隙。

(3)煤车闸板的合理使用。在实际操作中，滑道内经常堵塞煤粉，造成闸板开启困难，需要将闸板动作延时3 s，保证闸板顺利开启，杜绝火或烟从闸板处的外逸。由于闸板直接受装煤时窜出的火焰的烘烤，很容易变形，维修工需要加大维修力度，同时采用耐高温的钢板制作闸板，延长闸板使用寿命。

(4)对煤车4个煤斗除尘套筒阀位开度进行调节，合理分配每个煤斗的吸力，并定期清理除尘管道的积灰，保证风机吸力的最大化使用。

3 结束语

通过实施一系列的改进措施，经实际运行表明，南钢焦炉的地面装煤除尘效果达到了最佳，杜绝了装煤时烟尘的外逸，改善了操作环境。但炼焦行业烟尘治理是一个综合性的问题，并随着焦炉寿命的增加越来越困难，今后一定要加强操作管理和技术改造。