马钢6 m焦炉煤调湿运行实践

陆国辉，沈旭东，邱全山（马钢煤焦化公司，安徽　马鞍山　243000）



马钢6 m焦炉煤调湿运行实践

陆国辉，沈旭东，邱全山
（马钢煤焦化公司，安徽马鞍山243000）

摘要：阐述了马钢6 m焦炉在煤调湿运行期间，在不同入炉煤水分下，摸索了标准温度、结焦时间、荒煤气输出系统变化情况，建立与之相适应的生产工艺参数、热工管理，对焦炉在不同入炉煤水分下运行期间的炉体状况、推焦电流、产量、能耗等进行初步研究分析。

关键词：焦炉；煤调湿；推焦电流；炉温调节

0　引 言

马钢煤调湿（CMC）项目从2011年7月开始进入试运行阶段，目前煤调湿运行调试是由入炉煤水分从10.5%降至6.5%水平［1－2］，因此在煤调湿运行期间不同入炉煤水分下，建立与之相适应的生产工艺参数、热工管理、相关操作制度的制定以及焦炭各项质量指标、炼焦耗热量等指标等综合分析和评价至关重要［3－4］，考虑到5＃、6＃焦炉老龄化严重，针对煤调湿对炉体相关影响同时作为一项重点工作进行研究。

1　煤调湿运行参数

1.1入炉煤水分与加热温度、结焦时间

马钢煤调湿自2011～2013年共运行5次，入炉煤水分从10.5%降至约6.5%水平，针对入炉煤水分的变化，如何做好炉温相应的调节确保焦饼的成熟度至关重要，我们分别从通过调节焦炉标准温度以及焦炉的结焦时间来实现，见表1。

表1 入炉煤水分与焦炉标准温度的关系Tab.1 The relationship between coal moisture and the standard temperature of coke oven

通过调整焦炉标准温度后，随着入炉煤水分的变化，平均日出炉数保持不变，由于煤调湿煤水分每降1%，标准温度下调5℃，使得煤气消耗有所减少，见表2。

表2 水分与结焦时间的关系Tab.2 The relationship between moisture and coking time

通过调整焦炉结焦时间后，随着入炉煤水分的变化，焦炉标准温度保持不变，煤调湿煤水分每降1%，结焦时间降低15 min，使得平均日出炉数有所增加（水分每降1%，每个循环出炉数增加1.5炉）。

从马钢6 m焦炉实践来看，通过调节焦炉标准温度以及焦炉的结焦时间均能满足由于煤调湿水分的变化确保焦炉的加热体系以及焦炭质量；但考虑到马钢6 m焦炉为已运行20多年的老炉子，缩短结焦时间提高出炉数，焦炉负荷较重，因此煤调湿水分的变化主要通过调节焦炉标准温度来满足焦炉加热。

1.2荒煤气输出系统

随着煤调湿入炉煤水分的减少，相比湿煤，在单位时间里煤调湿入炉煤水分降低后荒煤气的发生量剧增（入炉煤水分降低幅度越大，荒煤气发生量增加越多），如何做好荒煤气发生量增加后荒煤气输出系统相应地调整，也是我们煤调湿实践研究的主要工作之一，见表3。

表3 不同配合煤水分下荒煤气输出参数优化Tab.3 The output parameter optimization of raw gas in different coal moisture

运行实践中我们发现在煤调湿运行期间，直管、桥管内壁积脏明显比煤调湿运行之前严重，很多煤粉随着荒煤气进入直管、桥管内部；另外，生产产生的大量荒煤气在循环氨水目前的0.22 MPa低压状态下的喷洒明显满足不了冷却的效果，承插口冒烟严重，集气管压力以及温度均有不同程度的上升。经摸索后，对相应荒煤气输出系统参数进行调整优化（具体见表3），优化后荒煤气输出系统基本处于可控状态。（建议煤调湿期间低压氨水维持在0.3 MPa）。

同时我们分别在煤调湿运行前后对碳化室底部压力进行测量，测量后发现在水分6.5%的时候炭化室装煤初期底部压力约是10.2%湿煤生产的2倍，导致机侧小炉门装煤初期跑烟严重，见图1，

图2。另外加上上升管清扫频率的加大导致内部小炉门砖槽上部烧损严重，堵烟较为困难。

1.3焦炭产量

1）孔装煤量

焦炉焦炭产量变化的研究是衡量煤调湿运行的经济效益重要指标，我们分别取了煤调湿前后近10天的入炉煤以及排焦量的统计。

从2月16日到2月25日配煤送煤数据折算出每孔装煤量约为26.90 t（入炉煤平均水分为10.3%），从2月27日到3月7日配煤送煤数据折算出每孔装煤量约为27.51 t（入炉煤平均水分为8%），统计数据见表4、表5。水分降低约2%，平均每孔装煤量增加约为0.61 t。

图1 入炉煤水分分别在10.2%以及6.5%时炭化室底部压力测量Fig.1 Pressure on the bottom of carbonization chamber in the coal moisture of 10.2%and 6.5%

图2 煤调湿期间机侧小炉门跑烟情况Fig.2 Smoking around carbonization chamber-side door during CMC’s operation

表4 煤水分在10.3%时的装煤量统计Tab.4 The loading coal statistics at 10.3%of coal moisture

表5 煤水分在　8%时的装煤量统计Tab.5 The loading coal statistics at 8%of coal moisture

2）孔焦量

马钢6 m焦炉熄焦基本处于全干熄水平，利用干熄焦全天排焦量来推算焦炉孔焦量。

从2月16日到2月25日配煤送煤数据折算出每孔孔焦量约为20.78 t（入炉煤平均水分为10.3%），从2月27日到3月7日配煤送煤数据折算出每孔装煤量约为21.31 t（入炉煤平均水分为8%），统计数据见表6、表7。水分降低约2%，平均每孔孔焦量增加约为0.53 t。

1.4推焦电流

表6 煤水分在10.3%时孔焦量统计Tab.6 The hole amount of coke statistics at 10.3%of coal moisture

表7 煤水分在8%时孔焦量统计Tab.7 The hole amount of coke statistics at 8%of coal moisture

煤调湿项目运行以来，随着配合煤水分的降低存在推焦电流增大的现象，从运行情况来看，当调湿煤由水分10%降至6.5%时，推焦电流增长幅度为15%～20%；而且时有难推焦现象出现，见图3。

图3 不同水分下推焦电流变化情况Fig.3 The change of coke pushing current with different moisture

1.5煤气消耗

马钢6 m焦炉煤调湿水分的变化主要通过调节焦炉标准温度来满足焦炉加热，我们通过入炉煤水分从10%降至7%时，对加热煤气消耗进行跟踪统计，经统计发现入炉煤水分每降1%，高炉

从焦炉推焦电流与装煤水分分析来看，当装煤水分从9.6%降至6.3%时，5＃、6＃炉推焦电流整体呈上升趋势（5＃焦炉由平均电流215 A增长至近250 A，6＃焦炉由平均电流175 A增长至近200 A）；当装煤水分从6.3%升至8.3%时，5＃、6＃炉推焦电流整体呈下降趋势。煤气用量减少约2%～5%（改变标准温度的前提下），见图4。

图4 不同水分下煤气消耗变化情况Fig.4 The change of gas consumption with different moisture

1.6其 它

在湿煤生产期间，装煤口、上升管直管积浮灰、挂料迅速，2～3个循环清扫不到极易结成石墨，在煤调湿期间炉体结石墨较为迅速，并且密度较正常湿煤生产期间偏小，初步估计密度是湿煤生产期间石墨的0.7～0.8倍。（易结石墨处炭化室顶部、装煤口两叉处、上升管直管底部及炉墙易窜漏处）；此外，调湿煤水分低，在装煤瞬间荒煤气发生量剧增，导致装煤初期煤车跑烟冒火严重，易造成设备尤其是煤车烟气管道烧损，同时机侧小炉门砖槽烧损率明显增加；随着荒煤气发生量的激增，大量荒煤气夹杂着粉尘进入净化初冷器，导致净化初冷频繁堵塞，影响荒煤气净化后处理，见图5～图7。

图5 煤调湿期间装煤情况Fig.5 Coal loading during CMC

图6 煤调湿期间石墨生长情况Fig.6 The status of graphite during CMC

图7 湿煤期间石墨生长情况Fig.7 The status of graphite during wetting coal

2　结 语

煤调湿项目运行以来，水分每降1%，每孔孔焦量将提高约2%～3%；水分每降1%，高炉煤气用量减少约2%～5%（改变标准温度的前提下），焦炭产量提高约1.5%（改变结焦时间的前提下）。但随着配合煤水分的降低导致了推焦电流的增大，从运行情况来看焦炉推焦电流增长幅度约15%～20%，马钢6 m焦炉为20多年老炉子，在煤调湿期间，推焦电流几乎达到极限，时有难推焦，不利于炉体日常维护，加剧了炉体老化程度；另外煤调湿期间装煤初期炭化室内部压力是湿煤生产下的近2倍，这也使得装煤时跑烟跑火较为明显，给设备和生产带来隐患；此外大量荒煤气

夹杂着粉尘进入净化初冷器，导致净化初冷频繁堵塞，影响荒煤气净化后处理。因此炉体状况、荒煤气输出系统以及净化后处理系统的状况是煤调湿目前保持正常运行需要攻克的难点。

参考文献：

［1］陈鹏，薛改凤，鲍俊芳，等.我国煤调湿技术的研发与应用现状［J］.武钢科技，2012，50（5）：55－57.

［2］王国鹏.太钢焦化厂煤调湿工艺介绍［J］.山西冶金，134（6）：61－62.

［3］赵海军.煤调湿技术的发展和实际生产中的问题［J］.广州化工，2011，39（3）：164－165.

［4］李帅俊，李晓光.煤调湿技术在国内外发展与应用［J］.干燥技术与设备，2010，8（6）：249－251.

中图分类号：TQ520.61

文献标识码：B

文章编号：1004－2660（2015）03－0027－05

收稿日期：2015－08－28.

作者简介：陆国辉（1982－），男，安徽人，工程师.主要研究方向：焦耐.

The CMC＇s Operation Practices of 6 m Coke Oven of Masteel

LU Guo－hui，WANG Gao－qiang，QIU Quan－shan
（The Coal and Coking Company of MASTEEL，Maanshan 243000，China）

Abstract：This paper describes the CMC＇s operation practices of 6 m Coke oven of Masteel.The changes of standard temperature，coking time and the output system of raw gas were observed in various coal moisture and then suitable production parameters and heat management were established.The oven status，coking pushing current，output and energy consumption were analyzed.

Key words：coke oven；coal moisture control；coke pushing current；temperature regulation