趙華

摘 要：本文主要論述焦?fàn)t幾種不同煤氣加熱的熱工調(diào)節(jié)，根據(jù)加熱煤氣性質(zhì)不同，制定不同的加熱制度，從理論上確定加熱所用煤氣流量、空氣量、煙道吸力、主管壓力等等。并在焦?fàn)t生產(chǎn)實(shí)際中逐步修正，調(diào)節(jié)時(shí)要考慮各種影響因素，結(jié)合焦?fàn)t的實(shí)際情況，仔細(xì)分析，確定合理的調(diào)節(jié)方案，使焦?fàn)t的加熱制度與焦?fàn)t生產(chǎn)相匹配，并最大限度的延長(zhǎng)爐體的使用壽命。

關(guān)鍵詞：焦?fàn)t；吸力；加熱方式

1 焦?fàn)t加熱用煤氣性質(zhì)

焦?fàn)t煤氣可燃主要成分氫氣和甲烷，可燃成分占90%以上，發(fā)熱值高達(dá)18000kJ/m3。因此燃燒速度快，火焰短，煤氣燃燒產(chǎn)生的廢氣密度小，焦?fàn)t加熱系統(tǒng)產(chǎn)生的阻力小。使用焦?fàn)t煤氣加熱，在處于高溫下的磚煤氣道和燒嘴等處會(huì)沉積石墨，焦?fàn)t在換向過(guò)程中要進(jìn)入空氣除碳。當(dāng)增減煤氣流量時(shí)焦?fàn)t燃燒溫度的變化比較靈敏，一般需要2～3h爐溫即可反映出來(lái)。焦?fàn)t煤氣中萘、焦油等雜質(zhì)比較多，容易堵塞管道及管件，影響爐溫的正常調(diào)節(jié)，因此焦?fàn)t煤氣要經(jīng)過(guò)預(yù)熱器預(yù)熱后控制在45～55℃。當(dāng)焦?fàn)t壓力制度不當(dāng)，炭化室負(fù)壓操作時(shí)，煤氣中的N2、CO2、O2含量增加，發(fā)熱值降低且會(huì)波動(dòng)，因此煉焦車(chē)間和煤氣凈化的操作狀況對(duì)焦?fàn)t加熱用煤氣質(zhì)量影響很大。

2 焦?fàn)t加熱時(shí)的熱工調(diào)節(jié)

2.1 焦?fàn)t煤氣加熱時(shí)的熱工調(diào)節(jié)

2.1.1 總煤氣量和兩側(cè)空氣量的調(diào)節(jié)

總煤氣量和兩側(cè)空氣量的調(diào)節(jié)，是控制好加熱制度的環(huán)節(jié)，也是確保直行和橫排溫度穩(wěn)定的關(guān)鍵。

對(duì)于直行煤氣的分配，主要用孔板來(lái)控制，因此調(diào)節(jié)總煤氣量，首先要確定好煤氣流量、孔板尺寸和支管壓力三者的關(guān)系。為了使供入煤氣在合理而穩(wěn)定的空氣過(guò)剩系數(shù)下燃燒，保持正常的看火孔壓力，在調(diào)節(jié)總煤氣量的同時(shí)，相應(yīng)的改變煙道吸力和廢氣盤(pán)風(fēng)門(mén)的開(kāi)度。

2.1.2 直行煤氣和空氣分配調(diào)節(jié)

（1）直行煤氣分配調(diào)節(jié)

各燃燒室煤氣分配調(diào)節(jié)主要是調(diào)整孔板直徑。一般情況來(lái)說(shuō)，大孔板孔徑變化1mm，爐溫變化5～10℃。在實(shí)際調(diào)節(jié)過(guò)程中常遇到系列情況：旋塞掛料嚴(yán)重；小孔板插鐵絲多，掛焦油，使燃燒室溫度偏低；炭化室漏氣；煤氣行程兩個(gè)交換不一致等致使溫度異常，此時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理，不可一味的更換孔板，這樣會(huì)引起爐溫紊亂。

（2）直行空氣的分配調(diào)節(jié)

對(duì)于全爐空氣分配調(diào)節(jié)，主要靠調(diào)整蓄頂吸力來(lái)實(shí)現(xiàn)。影響蓄頂吸力的因素有：空氣口開(kāi)度的影響；廢氣翻板開(kāi)度的影響；廢氣盤(pán)砣桿高度、空氣蓋板的影響；分煙道吸力的變化；總煙道吸力的變化；其他方面的影響，如裝煤，蓄熱室漏氣等。根據(jù)不同的影響因素，合理的進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.2 高爐煤氣加熱時(shí)的熱工調(diào)節(jié)

2.2.1 全爐總煤氣量的確定

由于高爐煤氣的發(fā)熱量為焦?fàn)t煤氣的五分之一，高爐煤氣加熱時(shí)的耗熱量比焦?fàn)t煤氣加熱時(shí)高10%～20%，可以按下式計(jì)算：

V高=1.15 V焦Q焦/ Q高

式中：V高——高爐煤氣總流量m3/h

V焦——焦?fàn)t煤氣總流量m3/h

Q高——高爐煤氣熱值kj/kg

Q焦——焦?fàn)t煤氣熱值kj/kg

2.2.2 機(jī)焦側(cè)流量的分配

用高爐煤氣加熱時(shí)，機(jī)焦側(cè)流量的關(guān)系，通常用下式表示：

V焦/ V機(jī)=1.05W焦/ W機(jī)

V焦_焦側(cè)使用煤氣量，m3/h

V機(jī)_機(jī)側(cè)使用煤氣量，m3/h

W焦—焦側(cè)炭化室平均寬度，mm

W機(jī)—機(jī)側(cè)炭化室平均寬度，mm

機(jī)焦側(cè)加熱煤氣流量分配是否合理，應(yīng)根據(jù)機(jī)焦側(cè)標(biāo)準(zhǔn)火道溫度來(lái)確定。為了減少管道漏氣的機(jī)會(huì)，地下室主管的壓力不宜過(guò)高，一般以保持800～1000Pa為宜。

2.2.3 分煙道吸力的確定

在同一結(jié)焦時(shí)間下使用高爐煤氣加熱所產(chǎn)生的廢氣量約為焦?fàn)t煤氣加熱產(chǎn)生的廢氣量的1.5倍左右。高爐煤氣廢氣密度為1.37kg/m3，焦?fàn)t煤氣廢氣密度為1.21kg/m3，在同一結(jié)焦時(shí)間下，用高爐煤氣加熱時(shí)廢氣的阻力約為焦?fàn)t煤氣加熱時(shí)的1.52*1.37/1.21=2.55倍。因此改用高爐煤氣加熱時(shí)，分煙道的吸力可按下式確定：

a高=2.55（a焦- h1）+h2

式中a高—高爐煤氣加熱時(shí)分煙道的吸力Pa

a焦—焦?fàn)t煤氣加熱時(shí)分煙道的吸力Pa

h1—焦?fàn)t煤氣加熱時(shí)分煙道至看火孔下降側(cè)的總浮力Pa

h2—高爐煤氣加熱時(shí)分煙道至看火孔下降側(cè)的總浮力Pa

根據(jù)焦?fàn)t加熱數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可知，3#、4#焦?fàn)t在使用高爐煤氣加熱時(shí)的總煙道290Pa左右，使用焦?fàn)t煤氣加熱時(shí)的總煙道230Pa左右。

2.2.4 風(fēng)門(mén)開(kāi)度的確定

燒高爐煤氣時(shí)需要的空氣量小，因?yàn)楦郀t煤氣中可燃?xì)怏w成分較少，只有30%左右，1m3焦?fàn)t煤氣燃燒時(shí)需要的濕空氣量為5.5m3左右，1m3高爐煤氣燃燒時(shí)需要的濕空氣量為0.9m3左右。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，用高爐煤氣加熱時(shí)風(fēng)門(mén)開(kāi)度約為焦?fàn)t煤氣加熱時(shí)的兩個(gè)風(fēng)門(mén)總開(kāi)度的90%左右?？諝膺^(guò)剩系數(shù)立火道保持在1.2左右，小煙道1.25～1.30.

2.3 混合煤氣加熱時(shí)的熱工調(diào)節(jié)

為了提高煤氣熱值，減少加熱系統(tǒng)的阻力，往往采用混合煤氣加熱，既高爐煤氣中摻入適當(dāng)?shù)慕範(fàn)t煤氣，以降低煉焦耗熱量。

（1）使用高爐煤氣加熱時(shí)，焦?fàn)t煤氣摻入量最多不超過(guò)8%（混合氣總體積），焦?fàn)t煤氣含有焦油、萘和含有23%～27%甲烷，如果摻入焦?fàn)t煤氣過(guò)多，焦油、萘和石墨就會(huì)造成蓄熱室格子磚、篦子磚堵塞，影響焦?fàn)t吸、壓力調(diào)節(jié)，嚴(yán)重時(shí)影響焦?fàn)t正常加熱。從安全方面考慮，建議焦?fàn)t煤氣摻入量不要超過(guò)10%。

（2）使用混合煤氣時(shí)，焦?fàn)t煤氣壓力必須大于高爐煤氣壓力200pa。因?yàn)楫?dāng)焦?fàn)t煤氣壓力低于高爐煤氣壓力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生倒流；當(dāng)高爐煤氣壓力過(guò)低時(shí)，焦?fàn)t煤氣就會(huì)大量混入高爐煤氣管道，易造成因燃燒不完全而發(fā)生爆炸事故。

3 結(jié)語(yǔ)

無(wú)論焦?fàn)t使用何種煤氣加熱，都必須保證煤氣在燃燒室完全燃燒，都要保證裝爐煤在規(guī)定的結(jié)焦時(shí)間內(nèi)沿焦?fàn)t長(zhǎng)向、高向同時(shí)成熟。煤氣性質(zhì)不同，煤氣進(jìn)入燃燒室的途徑也不相同，因此，焦?fàn)t熱工調(diào)節(jié)的方式也會(huì)有所不同。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣少有.煉焦?fàn)t地下室加熱煤氣管道新結(jié)構(gòu)及其煤氣調(diào)節(jié)裝置形式概述[J].鞍鋼技術(shù)，1995，（4）：35-40.

[2]蔣少有.煉焦?fàn)t加熱用高爐煤氣與焦?fàn)t煤氣調(diào)節(jié)裝置的研制與應(yīng)用[J].鞍鋼技術(shù)，1986，（8）：71.

（作者單位：河北省張家口市宣化區(qū)河鋼集團(tuán)宣鋼公司）