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近年來，隨著裝備逐漸大型化，在焦化行業(yè)大型焦?fàn)t成為煉焦技術(shù)發(fā)展的總趨勢，原因是其在焦炭質(zhì)量、能耗及環(huán)保等方面有不可取代的優(yōu)勢，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)管理難度大，業(yè)內(nèi)曾把它當(dāng)成“燙手山芋”。如何才能“玩轉(zhuǎn)”大容積焦?fàn)t的生產(chǎn)技術(shù)管理呢?本期《熱點(diǎn)聚焦》分享了部分先進(jìn)企業(yè)操作大型焦?fàn)t的經(jīng)驗(yàn)，以供業(yè)內(nèi)人士參考。

大型焦?fàn)t的定義是隨著煉焦技術(shù)的進(jìn)步、焦?fàn)t炭化室容積的增加而變化的。2014年修訂的《焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件》規(guī)定，頂裝焦?fàn)t準(zhǔn)入的最低門檻是炭化室高6m，搗固焦?fàn)t炭化室高5.5m，故而業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，把炭化室高6m以上的7m及7.63m頂裝焦?fàn)t以及5.5m以上的搗固焦?fàn)t界定為大型焦?fàn)t。截至2016年底，我國運(yùn)行的7m頂裝焦?fàn)t66座、7.63m頂裝焦?fàn)t15座、6.25m搗固焦?fàn)t10座，其焦炭的總產(chǎn)量占2016年全國焦炭總產(chǎn)量的14%。

大型焦?fàn)t是爐體結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的熱工爐窯，爐溫管理影響因素眾多，多段燃燒工藝更使熱工參數(shù)瞬息萬變。爐況的穩(wěn)定、熱工指標(biāo)的細(xì)調(diào)及可靠完好的控制系統(tǒng)，是大型焦?fàn)t穩(wěn)產(chǎn)、長壽的關(guān)鍵因素。

焦?fàn)t爐況要穩(wěn)定

現(xiàn)代大型焦?fàn)t的爐況對配合煤指標(biāo)變化、熱工制度波動、結(jié)焦時間變更以及大氣因素的影響十分敏感，因此必須確保這些外部條件的穩(wěn)定。

沙鋼焦化廠是這樣穩(wěn)定爐況的：嚴(yán)格按照結(jié)焦曲線進(jìn)行操作，不無故縮短或延長結(jié)焦時間，合理編排出爐計劃、減少非正常檢修時間，規(guī)范熱工管理。針對煉焦煤水分偏高的難題，沙鋼投巨資修建64個貯煤筒倉，完善電子秤自動化配煤工藝，配煤準(zhǔn)確率明顯提高，使焦炭質(zhì)量得到改善，近3年來焦炭抗碎強(qiáng)度由88.0%提高到89.2%。

馬鋼煤焦化公司應(yīng)用統(tǒng)計技術(shù)對7.63m焦?fàn)t實(shí)施流程管控，過程中的各個階段均實(shí)施評估和監(jiān)控，并對焦?fàn)t主要運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行檢查評分，準(zhǔn)確判斷焦?fàn)t運(yùn)行狀況，有效地對焦?fàn)t工況進(jìn)行多層次、全方面監(jiān)控，同時強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，配合煤細(xì)度控制在73.5%±0.5%，保證焦?fàn)t順產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和焦炭質(zhì)量穩(wěn)定。

首鋼京唐西山焦化公司開展單因子結(jié)焦時間方差的分析，以最佳結(jié)焦時間來改善焦炭冷熱性能，焦炭抗碎強(qiáng)度3年來一直在90%以上，耐磨強(qiáng)度指標(biāo)在6.0%以下，焦炭熱強(qiáng)度處于較好狀態(tài)(見表1)。

平煤神馬集團(tuán)首山焦化公司借鑒6.25m搗固焦?fàn)t的運(yùn)行實(shí)踐，攻破煤餅密度和裝煤煙塵治理兩大瓶頸：研發(fā)出高效彈性輪和摩擦板，采用固定小間距的搗固錘及低噪音、抗磨損導(dǎo)向技術(shù)，將煤餅密度提高到1.1噸/立方米，使煤餅的高寬比達(dá)13.5;裝煤車上設(shè)置可靠密封框，并借助相鄰炭化室上升管Proven系統(tǒng)(壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng))產(chǎn)生的負(fù)壓，把煙氣導(dǎo)入相鄰炭化室，成功把7.63m頂裝焦?fàn)t改造為搗固焦?fàn)t，并于2013年10月份投產(chǎn)，是世界上第一座特大型搗固煉焦?fàn)t，實(shí)現(xiàn)了煤源的多元化，降低了煉焦成本。

熱工指標(biāo)要細(xì)調(diào)

焦?fàn)t熱工管理是一門科學(xué)。焦?fàn)t壓力制度和溫度制度呈相輔相成的關(guān)系，壓力和溫度的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)必須勤測細(xì)調(diào)，并實(shí)時進(jìn)行分析調(diào)節(jié)，以壓力制度的穩(wěn)定性來保障溫度制度的均勻性。

以7.63m焦?fàn)t為例，由于加熱水平過低、三段空氣加熱及單個炭化室壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用，導(dǎo)致爐頂空間溫度大于850℃，焦炭過火，直立磚煤氣道竄漏，化產(chǎn)品收率低。

武鋼焦化公司在熱工調(diào)節(jié)中，關(guān)閉了部分二段、三段空氣口，使空氣完全從底部進(jìn)入，降低火焰燃燒高度，穩(wěn)定配合煤的水分、揮發(fā)分，適當(dāng)擴(kuò)大噴射板尺寸;對20多個竄漏磚煤氣道進(jìn)行灌漿密封，對半干法噴補(bǔ)技術(shù)進(jìn)行噴補(bǔ)處理。這些技術(shù)措施使直行溫度均勻系數(shù)Kb達(dá)到0.88。

首鋼京唐西山焦化公司在焦?fàn)t橫向加熱溫度調(diào)節(jié)上，輔以“火落”智能化專家控制系統(tǒng)，自動判定焦?fàn)t“火落”溫度，避免生產(chǎn)質(zhì)量的大幅波動，提高了焦?fàn)t日常生產(chǎn)組織安排及管理效率，使煉焦能耗降低2.91%。

控制系統(tǒng)要智能

大型焦?fàn)t各移動機(jī)車之間聯(lián)鎖性強(qiáng)，熱工程序關(guān)聯(lián)因素多，單臺設(shè)備操作時間即是推遲幾秒時間，也會導(dǎo)致下一工序設(shè)備被鎖定，因此機(jī)車智能化作業(yè)是關(guān)鍵。

Proven系統(tǒng)的關(guān)鍵介質(zhì)是循環(huán)氨水必須保持潔凈，除加強(qiáng)橋管清掃外，太鋼焦化還為循環(huán)氨水增加了過濾器，確保炭化室底部在結(jié)焦過程中一直保持微正壓狀態(tài)。

大型焦?fàn)t的安全技術(shù)措施至關(guān)重要，太鋼對焦?fàn)t加熱設(shè)備的煤氣短缺自動充氮、煤氣超壓自動放散、地下室光柵檢測、CO在線檢測，以及焦?fàn)t四大車網(wǎng)絡(luò)信號確認(rèn)、速度自動調(diào)節(jié)這些本質(zhì)化安全技術(shù)進(jìn)行再優(yōu)化，其可靠性在生產(chǎn)實(shí)踐中得到充分檢驗(yàn)，3年來冶金焦率由89.80%提高到90.40%。

大型焦?fàn)t的壓力溫度測量及調(diào)節(jié)手段，完全顛覆了傳統(tǒng)的4.3m、6m焦?fàn)t的管理方法，必須在管理實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，在改進(jìn)中走出誤區(qū)，才能充分發(fā)揮大容積焦?fàn)t的綜合優(yōu)勢。