7.63米大型焦炉新技术介绍

７.６３米焦炉调火汇编（一）焦炉调火的基本概念作为一个焦炉调火工，除了熟练掌一般基本测调操作方法和特殊操作方法，这远远不够，还应该全面了解掌握各种焦炉炉型的基本构造；加热方式及特点；加热煤气燃烧原理；加热煤气的安全知识；炉温调节手段；流体力学在焦炉应用以及在调温过程中的事故处理，从而达到实现焦炉调火最终目的。

焦炉调火在整个操作过程中要根据各种因素进行分析、判断，以准确地进行各种调节和操作，来实现各项指标控制目标值。

1 焦炉调火焦炉调火就是指焦炉调温特定的一种俗称。

焦炉调火其真正的含义是：根据炼焦煤在焦炉炭化室内高温干馏过程中按不同结焦时间的加热制度对全炉性的加热系统各项指标进行调节与控制，以达到焦饼成熟为目的操作称之为焦炉调火，焦炉调火实际上是焦炉调温的一种手段，通过这种手段来实现焦炉加热煤气的压力、流量及烟道吸力，蓄热室顶部吸力，看火孔压力和燃烧时空气量的配合，焦饼中心温度等目标值，以达到焦饼成熟为目的全过程。

2 焦炉调火在炼焦生产中的作用《焦炉调火工》曾被焦化行业称为焦炉的“内科大夫”。

焦炉调火的工作质量的好坏直接关系到焦炭的质量和产量，在炼焦过程中是一种其它工种不可代替的重要环节。

因此掌握焦炉调火知识和提高焦炉调火的技术水平及操作技能是每个调火工应尽的职责。

3 焦炉加热制度确定之后焦炉调火必须遵循的原则3 .1 何为焦炉的加热制度焦炉加热制度是指焦炉在各种结焦时间的加热调节的各种温度制度和压力制度加全炉性各项指标的总称。

所包括的具体内容有：结焦时间；标准温度，各种能测量的温度（直行温度，横墙温度，炉头温度，蓄热室顶部温度，炉顶空间温度，焦饼中心温度，冷却下降温度，小烟道温度和炉墙温度）及各种能测量的压力（蓄热室顶部吸力，蓄热室阻力，看火孔压力，炭化室底部压力，燃烧系统五点压力）以及全炉的机、焦侧煤气流量和支管压力、横管压力、孔板直径、进行风门开度的尺寸和空气过剩系数a值等。

3.2 温度制度确定后要遵循的原则温度制度是加热制度的一部分，是指在规定的结焦时间内保证焦饼成熟的主要温度指标的控制值，这个主要温度指标就是指焦炉燃烧室机、焦侧火道平均温度的控制值，也称为标准温度。

7.63米焦炉采用焦炉煤气加热时的温差控制技术作者：石姜国袁中飞来源：《中国科技博览》2014年第27期[摘要]对沙钢集团宏发焦化厂7.63米焦炉机、焦侧温差过大的问题进行了分析，得出机、焦侧温差拉大的主要原因是焦炉砖煤气道存在窜漏，采用了有效的喷浆方法，使得焦炉机、焦侧温差稳定在50℃左右。

[关键词]焦炉温差喷浆中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0009-01横墙温度是焦炉同一燃烧室各火道的温度，是检查沿燃烧室长向温度分布的合理性、保证焦饼均匀的重要依据，除边火道外，所有火道温度应由机侧到焦侧按一定温度梯度均匀上升。

一般而言，机侧、焦侧标准温度差（℃）大致与炭化室锥度相同。

沙钢集团宏发焦化厂炼焦二车间两座7.63m焦炉（7#、8#焦炉），锥度50mm，机、焦侧标准温差应控制在50℃左右。

1、焦炉结构、加热方式及特点7.63米焦炉为“双联火道，立火道隔墙内分段供空气与燃烧气体配合燃烧及废气循环；焦炉煤气下喷；低热值混合煤气和空气侧入；蓄热室分格下调及单侧烟道排废气的复热式超大型焦炉”。

1.1 焦炉煤气加热时：焦炉煤气由下喷管进入垂直砖煤气道进入立火道（单、双），此时，上升气流的（煤气、空气）蓄热室全部走空气，预热后进入立火道三段空气口与焦炉煤气混合燃烧进行燃烧，所产生的废气随上升气流经跨越孔转下降气流，最终由烟囱排出，部分少量废气由下循环孔进入同一双联上升气流火道，拉长火焰燃烧。

1.2 高炉煤气（混合煤气）加热时：高炉煤气（混合煤气）由焦侧一侧煤气支管经交换开闭器进入煤气小烟道（经过金属调节板）通过分格蓄热室预热送入立火道，煤气与经空气蓄热室预热的空气三段混合燃烧加热，所产生的废气随上升气流经跨越孔转下降气流，最终由烟囱排出，部分少量废气由循环孔进入同一个双联上升气流火道，拉长火焰燃烧。

2、存在问题7#焦炉机焦侧温差变化情况如图1：2014年4月，7#焦炉机、焦侧直行温度分布情况如下图，其中机侧平均为1251℃，焦侧为1355℃（周转时间25.5小时，标准温度为1305℃）如图2：2013年10月以来，7#焦炉采用焦炉煤气加热后，机、焦侧温差呈上升趋势；2014年4月开始，温差更是逐步稳定在104℃左右，焦侧高温火道号不断增加，机侧焦饼严重偏生，推焦冒烟现象日益严重，环保压力加大。

7.63m焦炉炉体结构7.63m焦炉*内首次完全从德国Uhde公司引进，其先进的炼焦工艺技术，代表了当今世界炼焦技术发展的方向，集中了炼焦工艺、焦炉机械、焦炉自动控制等方面的先进技术，具有国际领先水平。

7.63m焦炉炭化室高7.63m（热态），双联火道、多段加热、同位燃烧、分格式蓄热室，混合煤气侧入、焦炉煤气下喷的复热式超大型焦炉。

太原钢铁集团公司焦化厂一期建设的一座1×70孔7.63m焦炉，包括焦炉炉体、煤塔、湿式熄焦塔、熄焦沉淀池、加煤、推焦、拦焦、除尘等设备。

焦炉上装有三个荒煤气集气管对炼焦过程中产生的荒煤气进行收集，并通过吸入管把收集来的荒煤气吸入到现有的煤气净化设置中。

本文拟从焦炉炉体各部位的结构特点和砖型特点进行加以介绍。

1.主要结构特点1.1每个炭化室下面对应一个空气蓄热室和一个煤气蓄热室，在机、焦侧方向分成十八格；1.2分段加热使斜道结构复杂，砖型多。

通道内无胀缝使斜道严密，防止斜道区上部高温事故的产生；1.3燃烧室由36个共18对双联火道组成，同位燃烧，三段加热结构。

在每对火道隔墙间下部设循环孔，将下降火道的废气吸入上升火道的可燃气体中，用此两种方式拉长火焰，达到高向加热均匀的目的；1.4蓄热室无中心隔墙，仅在焦侧设置烟道，由于3段燃烧加热和废气循环，煤气燃烧充分，炉体高向加热均匀，废气中氮氧化物含量低≤500mg/Nm3，达到国家环保标准控制要求；1.5炉体材质全按照德国DIN标准，多达19种，全炉共设置六次满铺滑动层。

蓄热室机、焦侧方向分成十八格，煤气蓄热室与空气蓄热室相间配置，其下部配备两个与其相同的水平烟道，每个水平烟道又通过格子砖支撑墙沿炭化室长度方向分成两格，作为供空气、混合煤气、排废气用，水平烟道不设置衬砖。

因而要求互相之间严密不串漏，因水平烟道存在着气体交换，温度变化，而蓄热室下部温度较低，整个蓄热室下部（1-21层）采用耐急冷急热的半硅砖（E65）砌筑，上部使用硅砖（SI-KN），接缝位置设置滑动层。

第一节现代焦炉整体结构 (2)1.1、焦炉炉型的分类 (2)1.2、现代焦炉的结构： (2)1.2.1 炭化室 (3)1.2.2 燃烧室 (4)1.2.3 斜道区 (5)1.2.4 蓄热室 (5)1.2.5 小烟道 (6)1.2.6 炉顶区 (6)1.2.7 分烟道、总烟道、烟囱、焦炉基础平台 (6)第二节炼焦炉的机械与设备 (7)2.1 护炉铁件 (7)2.1.1 护炉设备的作用 (7)2.1.2 保护板 (8)2.1.3弹簧 (9)2.1.4 炉柱 (10)2.1.5横拉条 (10)2.1.6 纵拉条 (10)2.1.7 炉门与炉门框 (11)2.2 焦炉加热设备 (12)2.2.1 煤气预热器 (12)2.2.2 交换设备 (13)2.2.3 废气盘 (13)2.3荒煤气导出设备 (14)2.3.1 高压氮水及水封上升管盖装置 (15)2.3.2 上升管和桥管 (16)2.3.3 集气管和吸气管 (16)2.4焦炉机械 (18)2.4.1 装煤车 (19)2.4.2 拦焦车 (19)2.4.3 推焦机 (19)2.4.4 熄焦车和电机车 (20)2.5 附属设备和修理装置 (21)2.5.1 炉门修理站 (21)2.5.2 余煤单斗机和埋刮板提升机 (21)2.5.3 悬臂式起重机和电动葫芦 (21)2.5.4推焦杆更换装置 (21)2.5.5砂轮机及排水泵 (21)第一节现代焦炉整体结构1.1、焦炉炉型的分类现代焦炉因火道结构，加热煤气种类及其入炉方式，实现高向加热均匀性的方法不同等分成许多型式。

因火道结构形式的不同，焦炉可分为二分式焦炉，双联火道焦炉及少数的过顶式焦炉。

根据加热煤气种类的不同，焦炉可分为单热式焦炉和复热式焦炉。

根据煤气入炉的方式不同，焦炉可分为下喷式焦炉和侧入式焦炉。

1.2、现代焦炉的结构：（一）、现代焦炉虽有多种炉型，但都有共同的基本要求：1）焦并长向和高向加热均匀，加热水平适当，以减轻化学产品的裂解损失。

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第二章焦炉项目概述 (2)2.1工程概述 (2)2.2焦炉结构介绍 (2)2.2.1焦炉基础结构 (2)2.2.2 废气系统 (3)2.2.3焦炉支撑系统 (3)2.2.4 护炉铁件 (4)2.2.5焦炉加热系统 (5)2.2.6 废气系统 (9)2.2.7 荒煤气系统 (10)2.2.8 机械轨道 (13)2.2.9试验、存储、修理站 (15)2.3 煤塔 (16)2.3.1土建结构 (16)2.3.2机械设备和工艺描述 (17)2.3.3 余煤处理装置 (18)2.4. 熄焦塔 (18)2.4.1土建结构 (18)2.4.2机械设备和工艺描述 (19)2.4.3熄焦水沉降设备 (20)第二章焦炉项目概述2.1 工程概述XX公司位于东北部，焦化项目工程位于钢铁基地内，其北侧为炼铁区，西面为烧结区，南面为焦煤堆场，东面为精品化工区。

XX公司最终建设规模为产钢3000万t/a，工程分三期建设。

焦化一期工程建设4座7.63m特大型焦炉及配套设施，采用XX公司先进的自动化控制系统，使整个焦化厂能够在最佳工况下生产，该系统包括自动测温系统、手动测温系统、炉温控制系统、推焦计划自动编制系统和煤气净化控制系统；采用先进的系统，控制、调节每个炭化室压力，实现无烟装煤。

本工程为XX公司焦化一期工程，建设规模为年产干全焦420万t/a，生产品种为冶金焦，分步实施：第一步建设2×70孔7.63m复热式焦炉；第二步建设2×70孔7.63m复热式焦炉。

并建设与4×70孔7.63m复热式焦炉相配套的备煤作业区、焦处理设施、煤气净化作业区及厂区内供配电、供排水、废水处理和总图运输等生产、公辅设施。

本工程主要产品为冶金焦、焦炉煤气、焦油、轻苯、精重苯、硫酸、硫铵等，净化后焦炉煤气除焦化自用外，其余外供。

2.2 焦炉结构介绍本节着重介绍7.63米焦炉的工程达到的设计目标2.2.1焦炉本体基础结构介绍焦炉基础结构是加强混凝土结构，包括基础钢板，在钢板上排列着炉柱、由支柱和在焦炉端台处的抵抗墙支撑的带有开孔的铺板很坚固的连接到基础板上。

７.６３米焦炉调火汇编（一）1.7.3炭化室压力调节各炭化室压力的调节是通过一个PROven装置实现的。

如上图，在集气管内对应每孔炭化室桥管末端安装一个形状象皇冠的管，皇冠管上开有多条沟槽，同时桥管下端设有一个“固定杯”，杯内设有由执行机构控制的活塞杆及与其相连的杯口塞，同时在桥管设有压力检测与控制装置。

炭化室压力调节是由调节杯内的水位也就是荒煤气流经该装置的阻力变化实现的。

其操作原理如下：两个喷嘴喷洒的氨水流入杯内，测压压力传感器将检测到上升管部位的压力信号及时传到执行机构的控制器，控制器发出指令执行机构控制活塞杆带动杯口塞升降，调节固定杯出口大小来调节杯内的水位，使炭化室压力永远保持在微正压状态。

水位越高，沟槽开度越小，荒煤气导出所受阻力越大；水位越低，沟槽开度越大，荒煤气导出所受阻力越小。

在装煤和结焦初期，炭化室产生大量荒煤气使压力增高，此时压力控制装置通过执行机构，活塞杆将杯口塞提升，使固定杯下口全开。

桥管内喷洒的氨水全流入集气管，在杯内不形成任何水封，使大量荒煤气以最小阻力导入集气管，炭化室内压力不致过大。

而在结焦末期，压力控制装置通过执行机构，活塞杆使杯口关闭，大量氨水迅速充满固定杯，形成阻断桥管与集气管的水封，以维持炭化室的正压。

在结焦过程中则可通过压力控制装置自动调节固定杯内的水封高度，从而实现对炭化室内煤气压力的自动调节，防止因超压而造成的炉门泄漏。

推焦时，炭化室需要与集气管隔绝，以免将空气吸入集气管，这时活塞达到最低位置,大量氨水迅速将固定杯充满，同时关闭皇冠管的沟槽，切断了荒煤气的通道。

为了减少冲满固定杯的时间，或在风、电中断时达到完全隔绝的目的，应快速打开注水阀，与此同时，上升管打开装置自动打开上升管盖，将多余荒煤气放散。

要求用冲洗液冲洗固定杯，以关闭“皇冠”管中的沟槽，活塞达到最低位置即可完成此项任务，为减少冲入固定杯时间，也为防止停风、停电，需要打开快速注水阀。

人工操作：使用气动控制操作面板，把气缸停止在最低极限位置，打开快速注水管，将固定杯注满，可使集气管与炭化室隔绝。