浅谈焦炉碳化室结石墨现象的整治

关于7.63m焦炉上升管结石墨原因分析及治理对策的研究马素娟;冯敏超;万文;关晓光;马素霞
【期刊名称】《燃料与化工》
【年(卷),期】2024(55)1
【摘要】德国伍德公司开发的7.63 m特大型复热式焦炉在生产过程中上升管根部结石墨严重,成为制约焦炉正常生产的突出矛盾。

从焦炉加热水平、焦炉加热制度、装煤量等因素综合分析影响上升管根部结石墨的成因,研究制定降低上升管根部结石墨速率的方法及自动清除上升管根部石墨的装置,达到避免因上升管根部结石墨影响焦炉生产的目的。

【总页数】3页(P32-34)
【作者】马素娟;冯敏超;万文;关晓光;马素霞
【作者单位】唐山科技职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ520.5
【相关文献】
1.7．63m焦炉炉顶空间结石墨的原因分析及处理
2.马钢7.63 m焦炉炭化室、上升管结石墨的原因分析及处理
3.焦炉碳化室石墨沉积原因分析及对策
4.焦炉上升管结渣现象与原因分析
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炼焦炉石墨沉积现象与治理石墨的沉积直接会使碳化室的横向截面减小，加大推焦阻力，甚至会造成成熟焦炭无法顺利从碳化室推出，上升管底座内壁石墨沉积同样会使其直径减小，影响荒煤气的正常导出，因此，炼焦炉石墨生成及整治是炼焦炉中后期生产中常见的难题。

1、焦炉碳化室石墨生成的原因煤是由多种化学元素组成的混合物，在碳化室炼焦时，高温干馏的温度是随结焦的不同时期而变化的，所以煤的成焦化学反应是相当复杂的，目前普遍认为碳化室结石墨为荒煤气热解生成的游离石墨逐步堆积而形成。

无定形碳（煤、焦炭）在20000C以上会生成石墨，而焦炉碳化室通常温度不超过12000C，因此，石墨生成的最直接因素为碳化室温度过高。

2、碳化室石墨现象的预防综上分析，石墨沉积与焦炉温度过高有关。

因此，预防碳化室结石墨现象就是要严格杜绝焦炉的各种温度过高，最重要的是炉顶空间温度，由于炉顶空间是荒煤气进入集气管的必经之路，若此温度过高，则会直接导致石墨生成速度增加，故而，炉顶空间温度应控制在适宜的范围。

碳化室各部位串漏也是造成局部由于荒煤气燃烧而使石墨生成速度增加的重要原因。

加热水平【燃烧室顶高度低于碳化室顶高度，二者之差称为焦炉加热水平】太小，碳化室顶部空间温度过高，不利于提高焦化产品的质量与产率，还会增加炉顶石墨生成。

另外由于生产中出现各种事故，在处理事故的过程中，及时降低生成熟焦炭的炉温也是必要的。

以上都是对石墨生成的重要原因的预防，然而这只能减缓石墨生成的速度，要避免在焦炉的中后期碳化室俩侧结石墨则是不可能的。

3、碳化室俩侧石墨的整治通常采用燃烧和机械的方法除去碳化室的石墨。

燃烧的方法去除石墨是在事先有计划的对碳化室的石墨生成情况进行观察和记录的前提下，对碳化室结石墨严重的炉号在推焦后停止装煤，关上炉门，盖上炉盖，使碳化室在空的情况下加热10～15min，由于碳化室温度迅速升高，使碳化室的石墨部分燃烧和炉墙分离，从而除去，但是由于空炉燃烧的高温对碳化室的炉墙危害极大，所以应尽量避免采用这种办法。

焦炉炉头墙面损坏原因分析及降低挖补频次措施摘要:通过探讨分析焦炉炉头墙面损坏原因,有针对性地采取科学、合理的措施,有效地降低了炉头墙面损坏和挖补频次。

关键词:焦炉炉头;熔洞;挖补;措施中图分类号:TQ522文献标识码:A文章编号:1004-7050(2004)01-0043-02引言我公司焦化一厂两座58—Ⅱ型焦炉分别投产于1979年和1981年,已步入焦炉老龄期。

随着炉龄不断增长,炭化室墙面损坏程度日趋严重,尤其是炉头火道部位,熔洞的出现逐年增加,严重影响炼焦生产。

在挖补熔洞的过程中,又需降低炉墙表面温度,会对整个墙面及相邻火道造成不同程度的损坏,直接影响炉体的寿命。

因此,探讨、分析炉头墙面损坏的原因,寻求对策,采取科学、合理的措施,有效地降低炉头火道挖补频次,对炼焦生产和焦炉炉体的维护具有重要意义。

1 炉头墙面损坏原因分析一般来说,焦炉开工投产后,随着炉龄的增长,由于装煤、摘门、推焦等反复不断地操作引起的温度应力、机械压力和化学腐蚀等作用,使炉体各部分逐渐发生变化,炉墙表面会出现不同程度的裂缝、剥蚀、麻面、掉角、变形、错台、熔洞甚至倒塌等现象,通常损坏最早且最快的是燃烧室的端部火道,即炉头火道。

根据我厂焦炉生产的实际情况,结合炉头损坏出现熔洞的状况,经探讨、分析,认为我厂58—Ⅱ型焦炉炉头墙面损坏、出现熔洞的主要原因有以下几个方面:1.1 减薄炉门衬砖,提高炉头温度对炉墙的影响为了提高焦炭质量,增加企业效益,于1993年将炉门衬砖由致密粘土砖改为聚轻质炉门衬砖,并将机、焦侧衬砖厚度均减薄10 cm,使每孔炭化室可多装0.27 t干煤,年可增产焦炭8 500 t,焦炉煤气35.3万m3。

为确保炉头焦的成熟,相应将炉头火道煤气孔板直径增加1 mm,加大了炉头火道加热煤气量,机、焦侧炉头温度也相应提高到1 300℃和1 340℃,这样,就使炉头火道火焰中心区,即离炭化室底部1 m处最高温度达1 450℃~1 500℃,从而加剧了硅砖中SiO2向气态氧化硅的转化,且在1 470℃时,会引起硅砖中磷石英向方石英的转化,使该处方石英比例增大。

马钢7.63m焦炉炭化室、上升管结石墨的原因分析及处理王明月1包向军1陈光1钱虎林2张峰1(1.安徽工业大学能源与环境学院，2.马鞍山钢铁股份有限公司煤焦化公司）摘要马钢煤焦化新区采用7.63m大型现代化焦炉，目前在生产过程中，炭化室炉墙、上升管根部等处结石墨严重，影响了焦炉的正常生产运行。

文章重点分析了结构参数、操作参数对结石墨的影响，并通过上升管石墨样品分析得出上升管石墨主要是荒煤气中烃分解产物以及沉积在上升管耐火砖壁面的煤尘和焦油的结焦产物。

此外，从减少石墨生成、防止石墨粘结和定期清理石墨三个方面给出了石墨治理的献。

关键词石墨原因分析石墨治理Cause analysis and treatment of graphite bondingof 7. 63m coke oven chamber and ascension pipe in MasteelWang Mingyue1Bao Xiangjun1Chen Guang1Qian Hulin2Zhang Feng1(1 Anhui University of Technology，2 Maanshan Iron and Steel Co. ，Ltd.)Abstract L arge m od ern coke oven (7.63m high)w as used in th e n ew coal coking plant of M asteel.I n th e curren t p rod u ction process，th e adhesion of graph ite is very seriou s especially in th e coke o vencham ber wall，th e ro o t of th e ascension pipe，etc.This afects th e n orm al operation of coke oven.Hence，th e influence of stru ctu ral param eters an d operatin g p aram eters o n th e adhesion of graph itew ere analyzed em phatically.The analysis of graphite sam ples of th e ascension pipe sh o w s th at th egraph ite is m ainly t h e decom position of hyd rocarbon s in th e gas，also th e coking product of coal d u stan d tar d eposited on th e w all of th e ascension pipe refractory bricks.I n graph ite treatm en t fro m th e th ree aspects of reducing graph ite production，preventing an d regularly cleaning graph ite w ere p u t forw ard.Keywords graph ite causes analysis graph ite treatm en t马钢焦化新区采用从德国伍德公司引进的 7.63m焦炉设备工艺，配备P R O vn煤气冷却系 统。

浅谈焦炉火道、烟道窜漏及老焦炉炉体跑烟、冒火问题的治理李淑芬　穆兴凯(黑龙江黑化集团公司,黑龙江161041)摘　要　焦炉在生产晚期,不可避免地会发生火道、烟道窜漏,炉体跑烟冒火等难以治理的现象,本文提出对炉体各部窜漏综合治理方法。

关键词　焦炉　炉体寿命1　现状1.1　炉墙本身存在的缺陷一类墙面没有,二类墙面为103个,占61.3%,三类墙面为55个,占32.7%,四类墙面为20个,占6%,内部墙面基本完好,损坏最为严重的部位是1#焦炉炉头1～3火道,26～28火道,剥蚀、裂缝、烧熔较为严重,裂缝一般长1～3m,宽1～20mm,凸凹变形在20mm以上的炉头有49个,严重的几乎透亮,这是炉头部位经常出现窜漏的根源。

1.2　错台现象错台多达831个,占全炉的69%,其中错台严重的占415个,占全炉的34.5%,更严重的有21个砖煤气道无法喷补,(多为炉头3火道,27～28火道),砖煤气道错台,窜漏相当严重,漏火多达533个,另外有5个死眼,16#24 ,27#2 , 17#27 ,43#7 砖煤气道被掉入的钢筋堵塞,被迫停火。

1.3　蓄热室窜漏蓄热室窜漏,下火情况较为严重,蓄热室阻力增大,废气排出不畅通,它们的窜漏危害极大,炭化室墙窜进蓄热室的煤气在蓄热室燃烧,极易烧坏格子砖,看火孔正压增大,影响火道内火焰的正常燃烧,以至“放荒”。

2　原因分析2.1　斜道不畅通,造成立火道空气量不足,煤气燃烧不完全,下降气流排废困难,为了缓解燃烧不完全,温度低的状况,不得不打开看火孔小盖“放荒”。

2.2　热修水平、热修技术条件存在差距(1)日常维修不及时,方法不当,蓄热室封墙漏气喷补不及时,墙面熔洞修补时不清理斜道,使用泥浆配比不合理,修补炉内部熔洞时,使用周期为5～10天,1993年修补39#东墙3火道熔洞,仅使用3天返修率高,熔洞频繁出现。

(2)维修材料不妥。

在1994年4月翻修16#燃烧室炉头1～3火道时,由于硅火泥存放时间长,加之热修人员技术水平不一致,投产后,新、旧接茬处普遍存在漏气,特别是顶部窜漏严重,长时间得不到密封,当时,由于没有经验,新旧墙面锥度不够,导致17#炉室推焦电流在1995年平均在270A以上,280A以上的达到80余次,生产一段时间后,17#炭化室才顺利推过。

焦炉炭化室顶部石墨的预防和处理【摘要】大型焦炉炭化室顶部石墨的处理相对小型焦炉来说要困难得多，但只要掌握了恰当的处理方式，也能收到事半功倍的效果。

在焦炉生产管理中，对于炭化室顶部结石墨的处理，超前预防胜过事后处理。

【关键词】大型焦炉炭化室顶部石墨预防和处理炭化室顶部厚结石墨是我们焦炉生产中常遇到的一个问题。

在焦炉生产管理中，由于焦炉吸压力制度、加热制度的不规范、及煤饼倒塌后未采取降温措施等诸多原因，导致炭化室顶部结了厚厚的一层石墨。

石墨的增多会导致炉顶空间温度升高，在加煤时也会因石墨的增多而产生阻力从而导致煤饼倒塌，影响生产产量，煤饼的倒塌反过来又造成炉顶空间过大，煤气导出缓慢，煤气在里面发生二次裂解，进一步使石墨增多，形成恶性循环。

在石墨的预防和处理中，我们一定要重视焦炉的生产管理，超前预防比事后处理更为关键。

因此，我将我在焦炉生产管理中对石墨的预防和处理方式总结如下：一、炭化室顶部结石墨的预防从焦炉生产管理方面，我们一定要做好以下几个环节。

1.集气管的压力控制集气管压力是根据吸气管正下方炭化室底部压力在结焦末期保持在5Pa来确定的。

如果集气管压力控制不当，焦炉煤气在炭化室顶部停留时间过长，焦炉煤气不能及时导出，就会发生焦炉煤气二次裂解。

发生的主要裂解反应方程式为：C2H6=C2H4+H2C2H4=CH4+CCH4=C+2H22．初冷器煤气出口的温度控制在化产回收车间，初冷器煤气出口温度以23～25℃为宜，温度过高也会影响煤气的导出，煤气滞留引发煤气二次分解加重。

3．炉顶空间温度控制炉顶空间温度是指炭化室顶部空间里的荒煤气温度。

根据《焦炉技术管理规程》规定，炉顶空间温度宜控制在800±50℃，不宜超过850℃，炉顶空间温度过高，则焦炉煤气在炭化室顶部产生二次裂解，大量的沉积碳附着在炭化室顶部，空间温度过高，也会造成化产回收焦油质量不合格，如焦油比重增大、粘度增大、脱水困难。

4．合理的标准温度合理的制定标准温度是生产中很重要的一个环节，标准温度制定的过高，则会导致炉顶空间温度过高，焦炭过熟，如果标准温度制定的过低，则会导致焦炭不成熟，因此标准温度的制定就显得尤为重要。

浅谈焦炉冒烟、烟囱冒烟的原因与治理炼焦炉的烟囱，在生产中起着重要的作用，通过烟道与焦炉相连，在热浮力的作用下产生一定的吸力，从而达到焦炉加热系统内产生气体流动，排出燃烧废气和引入助燃空气，实现焦炉的连续加热和正常生产。

在炼焦生产过程中，焦炉烟囱或轻或重的冒烟情况，不仅污染环境，还造成焦炉煤气损耗大，也反映出焦炉加热系统不正常，焦炉炉体串漏严重。

还有；焦炉炉体、炉门、炉顶等冒烟；也严重影响环保，消耗热量，浪费荒煤气，损坏焦炉炉体、护炉铁件等。

因此必须尽快治理，否则对焦炉损坏大，污染环境。

一、现状：1、焦炉烟囱一般都在85—105m高，主要是导出燃烧后的废气。

如果炉体串漏或操作不当就会造成烟囱冒烟，烟囱冒烟分别以蓝、黑、黄烟为主；偶尔冒白烟（即；蒸汽）等。

大多时冒黑烟为主。

烟囱冒烟说明焦炉生产不正常；因为焦炉加热介质主要是焦炉煤气、高炉煤气或混合煤气，煤气加热燃烧后的废气中成分主要是气态的和H2O、CO2、NO x、SO2等，，在焦炉正常情况下，烟囱排出的废气是看不到的；因此，焦炉烟囱冒烟就说明焦炉生产存在问题，不但影响环保，还影响焦炭产量、质量，同时焦炉煤气消耗也大，所以说烟囱冒烟是百害而无一益的事。

治理烟囱冒烟是迫在眉睫的事，一定要重视。

2、焦炉炉体冒烟、炉门冒烟、上升管根部冒烟、上升管翻板轴处冒烟等，造成焦炉黄烟一片，现场气味气味呛人，这说明焦炉墙体串漏，护炉铁件没及时测量调节，操作不规范，炉温不均匀，炉门、炉框、上升管、桥管、集气管等清理不及时造成炉体冒烟。

二、焦炉、烟囱冒烟分析：（一）烟囱冒烟分析：焦炉烟囱排出废气分别是；60万吨年生产能力，排出废气量约为150000m³/h，110万吨年生产能力，排出废气量约为275000m³/h，其中含有颗粒物量37—74mg/m³，能看到明显冒烟，说明排放的废气中含有未完全燃烧的煤气以及在高温下裂解形成的含炭微粒，引起烟囱冒烟原因很多，主要原因还是焦炉炉体的串漏和燃烧不合理造成。