捣固焦炉煤饼稳定性的分析
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作者: 杨晓坤
【摘要】 随着近几年捣同炼焦技术的发展,煤饼稳定性研究成为捣固炼焦的首要问题。从原料煤、设备、操作等几方面进行分析,同时对塌煤的一些治理措施进行了论述。
【关键词】 捣固炼焦;塌煤;治理
捣固炼焦技术是在焦炉机侧的一个与炭化室相似的铁箱内将配合煤捣实成煤饼后,再用托煤板推到炭化室内去。在煤饼离开铁箱推入到炭化室过程中,要求煤饼不倒塌,甚至连局部的边角倒塌都不应该出现,否则会影响装煤操作和正常生产。塌煤是捣固炼焦存在的主要问题之一,其产生的原因较为复杂,造成的影响较多,除了影响焦炭产量,恶化操作环境,增加劳动强度外,还会影响到焦炉的加热管理,全炉温度特别是横排温度不均匀、炉顶空间温度过高、炭化室顶部、上升管处结石墨较多,从而影响焦油质量,使其密度增加,甲苯不溶物含量增加。塌饼容易造成焦炉炉墙局部高温,严重时容易导致炉墙损坏。焦侧塌饼还容易导致托煤底板前进不到位,在这种情况极易造成托煤底板、焦侧炉门和炉框损坏。必须进行治理,以求煤饼稳定性达到最佳,同时确保炉体使用寿命。
一、煤饼稳定性原因分析
1.原料煤。在生产过程中存在很多引起塌饼的因素,在高宽比固定的情况下,与原料煤相关的主要影响因素有:配合煤水分、细度、粘度等。在相同细度下,适当提高配煤水份可提高堆密度,但水份过高会使煤饼强度明显降低,容易粘附煤箱侧壁,造成煤饼不完整,同时捣固密度也会出现下降的趋势,严重时扒皮或塌煤的概率更高,炉顶消烟车还会出现冒黄烟的可能。水份过低,煤饼不易捣固成型,捣固密度会出现下降的趋势,严重时会出现塌煤,炉顶消烟车还会出现冒黑烟的可能。在相同水份下,提高装炉煤细度,使堆密度和抗压强度均降低,但抗剪强度提高,由于煤饼的稳定性主要取决于抗剪强度,故捣固煤料应有较高的细度。降低细度时,在偏低的情况下容易造成塌饼。有些煤种不易破碎(贫瘦煤或贫煤),表现为颗粒物偏多,表面粘结性偏差,这类煤种配入量偏多时也容易造成塌饼。
2.设备。(1)捣固设备及装煤设备的完好状况。捣固设备完好,没有不工作捣固锤,捣固锤的速度、提起高度基本一致。在捣固机的运行方面,锤杆的重量、锤杆的提升高度、锤杆运行的垂直度都直接影响到煤饼的坚实程度。(2)装煤车状况完好。煤箱侧壁油缸无退缸,特别是前头、后头。煤箱在捣固后涨箱最好不超过20mm,捣固后煤饼宽度要一致,最宽处与最窄处相差不宜大于40mm。捣固好的煤饼上下要有20mm左右的锥度。托煤板状况要完好,无变形,整体保持水平。煤箱前挡板无变形,无积煤,捣固时必须合严。煤箱后挡板必须垂直,无倾斜,否则,容易造成煤饼后塌。装煤车在捣固好煤饼行车及装煤过程中车身要保持稳定无晃动、抖动。(3)操作。操作方面,一定要严格控制第一层煤的放煤量和捣固遍数,它是整个煤饼坚实与否的基础。上面的各层煤料最好选择薄层多打的方式,在煤箱两头则有意识的延长捣打时间,这样出来的煤饼才够坚实稳定,员工操作的不确定性很大,职工的操作技能水平高低也高低不一。一般应该要求捣固司机能够根据配合煤的水分、细度、粘度来选择不同的放煤量和捣固遍数。根据煤质变化调整捣固方式,摸索煤饼塌煤的规律,要求煤车司机装煤时对位要准确,做到平稳、速度缓慢,送托煤板也要做到平稳、缓慢。装煤前煤箱侧壁、前后挡板一定要关到位,后挡板定位不能有后移。煤箱壁粘煤要及时清理,煤箱侧壁打开不能过早,以免大车移动时煤饼晃动。抽托煤板时,后挡板要保证锁牢。炉门、炭化室内结石墨不能太厚,要及时清理。
二、煤饼稳定性改进措施
1.装煤车的改造。(1)开双侧活动壁改为开单侧。投产后我们装煤一直打开两侧活动壁,两侧塌煤较多时,严重影响了单炉装煤量,改为打开一侧大大减少了塌煤量。(2)增加后挡板的倾角。2#炉装煤车自投产后,后塌煤较为严重,经过仔细观察,和1#炉装煤车进行比较,发现后挡板上下尺寸存在差异:1#炉80mm,2#炉50mm,差30mm。有两种方式解决:第一,加大后挡板托辊的直径量(直径加大30mm),第二,在后挡板与煤饼接触的面上加一块(上部厚30mm,下部厚5mm,长3.95m,宽0.395m的)通长铁板,做个斜度出来。采用了第二种方法,现场加了一块2.5米长的铁板,效果比较明显。(3)撤后挡板常动改成点动,减轻后挡板与煤饼的接触力,以减少后塌煤。(4)对装煤车煤臂进行了保温:活动臂内生火;加蓬布;炉炉通蒸汽。对两侧塌煤起到一定的作用。可采用煤箱电加热,效果更佳。
2.改变捣固锤数及方式。投产初期,底煤基本上20～25下,捣30-35锤,接着满打至合适高度,锤数基本在300锤左右,后通过逐渐调整给煤大小,加减给料口的挡煤板高度,底煤锤数增加至45～50锤,薄层给料,连续捣固,总锤数基本维持在400锤左右。捣固总锤数随水分大小变化做相应增减。目前,我公司塌煤率已降低至1.2%,单炉产量同时也突破20吨。
捣固炼焦生产,要想从根本上保证煤饼稳定性,必须从源头抓起,保证进煤质量,保证配合煤的水分、粒度,从而才能保证炼焦的入炉煤质量。其次应控制好捣固的方法及设备操作,从而解决塌煤严重问题。
参考文献
[1]郑明东,朱健崖.《炼焦新工艺与技术》.化学工业出版社
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