火落管理技术在5.5米捣固焦炉中的应用

2022-09-11

捣固炼焦工艺中, 煤料在焦炉以外与炭化室尺寸相近的铁箱中进行捣固, 捣固后的煤饼由焦炉机侧通过装煤车送入炭化室。煤料经捣固后, 其堆密度可由顶装煤的0.7-0.75t/m3提高到0.95-1.15t/m3, 有利于提高煤料的黏结性, 但无法采用插管法测量焦饼中心温度。

一、现状分析

加热制度是焦炉热工管理的重要内容。每座焦炉都应根据装煤量、配煤水分结焦时间等制定相应的加热制度。而焦饼中心温度是判断全炉炭化室焦炭是否成熟的一个重要指标。通常把推焦前30分钟焦饼达到1000±50℃作为焦炭成熟的标志, 而传统的测量方法为插管法, 捣固焦炉由于其工艺特性所决定, 入炉煤的堆比重较高, 将测温铁管竖直插入煤饼较困难。因此需要寻求一种新的监测手段作为标准温度确定是否合理的判断方法。“火落”是炼焦生产过程中客观存在的一种现象, 它是焦饼基本成熟的标志。利用火落管理技术可较为准确的判定焦饼成熟情况, 从而修正标准温度, 在保证焦炭均匀成熟的情况下达到节能降耗的目的。

二、火落管理技术

1.“火落”的特征与判定方法

火落现象的特征

煤在炭化室中的干馏后期, 会出现一种现象, 被定义为“火落”。当出现以下特征的时候, 就可判定该炭化室的焦饼“火落”了。

(1) 焦饼各点的温度比较一致, 均达到900-950℃左右;

(2) 荒煤气的颜色由黄色变为蓝白色;

(3) 荒煤气燃烧后的火焰呈透明的稻黄色;

(4) 荒煤气的组分中CH4急剧减少, H2迅速增加;

(5) 荒煤气的热值明显降低;

(6) 荒煤气温度在“火落”前一定的时间明显地上升后急剧下降。

“火落”的判定方法

利用上述火落现象的六个特征中的任何一个, 均可对“火落”进行判定, 但应用较为方便的是第 (2) 、 (3) 、 (6) 特征。

(1) 根据荒煤气的颜色判定“火落”

在上升管根部揭盖逸出少量的荒煤气, 背光用肉眼观察荒煤气颜色的变化。“火落”前, 荒煤气的颜色是由浓浓的黄色逐渐变淡;“火落”后, 荒煤气的颜色是蓝白色的。于是将荒煤气的颜色由黄色转变成蓝白色的一瞬间定为“火落时刻”。

(2) 根据荒煤气燃烧的火焰判定“火落”

在夜间及无法看清荒煤气的颜色时, 也可以将上升管内的荒煤气引燃, 观察荒煤气燃烧时的火焰颜色, 火焰转为透明的稻黄色的时刻, 即是“火落时刻”。

(3) 根据荒煤气的温度判定“火落”

荒煤气的温度在每个结焦周期, 都会出现有规律的变化。这里所讲的荒煤气温度, 是指荒煤气离开炭化室后, 即未被氨水冷却之前的温度。“火落”前会出现荒煤气温度急剧下降的现象, 主要是因为荒煤气的发生量急剧减少, 即传热介质急剧减少所致, 而这一时刻便为“火落时刻”。

以上三种方法都是在寻找“火落时刻”, 从而确定后续的焖炉时间, 即“置时间”。由于荒煤气的颜色、荒煤气燃烧的颜色判断时存在人为误差, 且在生产过程中不易被判断, 本文所选取的为根据荒煤气的温度进行判断, 此方法利用仪器进行数据的采集, 通过数据分析判断, 消除了肉眼判断的误差, 且可信度较高。

2. 火落判定孔的安装

酒钢焦化厂5#6#焦炉为2×55孔的TJL5550D型捣固焦炉, 推焦串序为9-2串序。按照检修时间段, 在其中选择具有代表性的上升管, 在上升管直管根部安装火落判定孔。所选择的炭化室应能代表全炉不同结焦时间的炭化室, 即边部炭化室、中部炭化室均应在选择范围内, 便于比较荒煤气的温度, 5#焦炉为511#、541#、551#, 6#焦炉为612#、632#、642#。判定孔的安装位置与水平面呈30°-45°, 安装时采用电焊对其开洞, 并用冲击钻对上升管直管内部衬砖进行开孔。火落判定孔的中心位置至炉顶位置的距离平均为734mm。