【今日钢铁】焦炉提高产量的几点做法研究

本文主要针对当前焦炉的产量提升以及质量改善工作进行分析和研究，基于当前对焦炭产量的影响因素分析，具有针对性地对焦炉产量提升措施进行研究。当前不断加强对焦炉的规范操作，实现对焦炉生产的科学控制能够有效地提升焦炭质量并稳定焦炭产量，实现企业的经济效益和社会效益综合发展。

01

影响焦炭产量的因素分析

(1)焦炉设计对于焦炭产量的影响

首先随着焦炉机械化、大型化的发展方向，新型焦炉炭化室容积显著提升，单孔装煤量随之增大，同时因为炭化室增高，重力增大的原因，煤料堆密度也有所提高，旧炉型散装煤堆密度约为0.7-0.75t/m，以7.63m的焦炉为例，其炭化室有效容积为76.25m，煤料堆密度可以达到0.8t/m以上，单孔装煤量为61t干煤，干焦产量可达到约46t。第二，装煤工艺是影响焦炭产量的重要因素。焦炉装煤分为顶装煤和侧装煤两个方式，顶装煤是将配合煤用装煤车从炉顶靠重力散落在炭化室的装煤方式；侧装煤是将配合煤在入炉前用捣固机捣实成体积略小于炭化室的煤饼后，推入炭化室内炼焦的装煤方式。捣固以后的煤饼堆密度可以提高到0.95-1.15t/m，进而提高单孔产焦率。

(2)配合煤原料对于焦炭产量的影响

焦炉生产中影响焦炭产量的因素很多，其中配合煤原料对于焦炭产量的影响主要包括三方面，首先是配合煤挥发成分对于成焦率造成的影响。简单来说，成焦率就是指进入焦炉的干煤转变为焦炭的百分率，通过高温干馏方式能够有效实现对煤原料的转化。一般配合煤的挥发分增加会使成焦率出现下降，而配合煤的挥发分、炼焦工艺条件、焦计量准确性、水分分析准确性以及取样代表性对成焦率的高低具有非常大的影响。在进行成焦率计算的过程当中，为了尽可能的减少实际成焦率与理论计算值的误差需要通过科学的计算方法对成焦率进行计算，不仅需要对配煤挥发分进行考虑，还需要综合当前炼焦工艺条件等因素对成焦率进行计算，一般来说成焦率随着焦饼中心温度的不断升高降低。因此为了切实提升成焦率，需要科学的对于配煤挥发分进行控制，通过降低气煤、瘦煤的比例有效地降低配煤挥发分，从而实现焦炉焦炭产量的提升。第二是配合煤水分对于入炉煤堆密度的影响，简单的说配合煤的堆密度指的是入炉煤在焦炉炭化室中的单位容积展现的质量。提高装炉煤堆密度，也即减少煤粒间的空隙，可以减少结焦过程中为填充空隙所需的胶质体液相产物的数量，即可用较少的胶质体液相产物把分散的煤粒结合在一起，可改善配合煤结焦过程中的粘结性。当前在进行焦炉生产的过程当中对于配合煤的水分和细度具有较高的要求，而配合煤的堆密度极大地受装煤方法、煤原料水分和细度等方面因素的影响。配合煤的水分对于入炉煤的堆密度和焦炭产量会造成比较大的影响，对于顶装煤焦炉而言，当配合煤的水分控制在6%到7%之间时，入炉煤的堆密度会随着配合煤的水分降低出现增高的情况。而当配合煤的水分大于7%时，入炉煤的堆密度会随着配合煤的水分增加而增加，从而有效地提升单炉的产焦量。但是需要注意的是并不是入炉煤的水分越高越好，如果入炉煤的水分过高会对焦炉的耗热量产生影响，严重的情况下会使得入炉煤的成熟不足，使得焦饼出现难推的情况。第三是配合煤的细度对入炉煤堆密度造成的影响。配合煤细度是指配合煤中小于3mm粒级占全部配合煤的质量百分率，相比于配合煤的水分和装煤方式，配合煤的细度对于焦炭的产量具有较大的影响。细度过高或者过低都会影响炼焦操作和焦炉工艺，在这里不一一赘述。

针对细度对产量的影响，配合煤的细度较高，就会使得入炉煤堆密度不断降低，极大地制约了焦炉生产能力。一般来说在进行焦炉生产的过程当中，针对顶装焦炉需要将配合煤的细度控制在75%左右，从而避免对入炉煤堆密度造成影响，有效地提升焦炉的生产质量和整体产量；侧装煤焦炉一般将细度控制在85%到90%左右为宜。

(3)炼焦操作对焦炭产量的影响

当前在进行焦炉生产的过程当中，炼焦操作对于焦炭产量也具有比较大的影响。而炼焦操作对于焦炉焦炭产量的影响主要包括焦炉大型化、装煤工艺、炼焦工艺、装平煤操作、炉体膨胀量、炉墙结石墨以及尾焦回炉和焦油渣处理等方面的影响。首先，针对炼焦工艺对于焦炭产量的影响，当前在焦炉生产的过程当中成焦率不仅受配合煤挥发分的影响，焦饼中心温度的高低也会对成焦率造成极大的影响，因此在焦炉生产的过程当中不仅需要注意焦炭是否成熟，还需要在确认焦炭成熟的前提下对焦饼中心温度进行有效的控制，降低焦饼中心温度能够有效提升焦炭产量。第二，装煤量和平煤操作对于焦炭产量会产生一定的影响。在进行焦炉生产的过程当中需要坚持装满、装匀、装实和装平的装煤操作，通过对装煤操作实现对装煤量的有效控制。一般来说如果能够将焦炉内部装满煤，就能有效的在焦炉生产的过程中提升炭化室的容积的利用率，但是在实际生产操作的过程当中装煤车司机具有不同的操作习惯和技能水平，因此很难实现炭化室有效容积百分之百的利用率，受管理要求等因素影响炭化室的有效容积利用率的波动幅度较大，甚至会出现个别炭化室焦侧缺角的情况，对于炭化室的有效利用容积造成影响。在焦炉生产的过程当中推焦车司机会通过平煤操作对焦炉产量进行控制，但是许多推焦车司机为了能够有效的平通煤，因此在生产操作的过程当中会出现回带煤较多的情况，从而减少了炭化室的装煤量，影响了焦炉的生产效率。

另外在推焦车司机进行平通煤的操作过程当中，为了避免平煤杆与焦侧炉门出现撞击的情况，会在装置设计的时候将平煤杆与焦侧炉门的安全距离进行提升，因此在进行平煤操作的过程当中会出现未完全到位的情况，使得焦侧缺角现象出现，极大地影响了焦炉的整体产量。总之，炼焦操作对焦炭产量的影响在一定范围内是可以通过规范操作来进行控制的。

(4)焦炉管理对焦炭产量的影响

焦炉生产是个复杂的相互关联性很强的工作，因此各方面的管理对焦炭的产量都有着相当的影响。首先，需要通过各岗位的密切配合和精细操作，缩短单炉操作室间。否则只要操作过程中的某一个环节出现问题，都会影响单炉操作室间进而影响焦炉产量。第二，如果出现焦炉热工管理不到位的情况，焦炉温度偏低，焦炉内部的焦炭没有完全成熟就会出现闷炉延迟推焦和二次推焦的情况；焦炉温度偏高，会出现推焦困难，严重时还需要人工扒焦；此外由于温度控制不均匀可能造成机焦两侧炉头塌焦的情况，影响生产，有时为了防止塌焦发生，操作人员会降低炉门附近的装煤量，这些都会对焦炭产量造成影响。第三，焦炉生产的过程当中会在炉墙结成石墨，炉墙石墨过多会使得生产人员在进行推焦操作的时候较为困难，甚至会出现扒焦的情况影响产量，因此需要建立预防措施和清理石墨的制度。第四，焦炉炉体维护不到位，出现病号炉，可能会导致病号炉不能按照推焦串序正常出焦，严重的可能会导致病号炉无法正常使用，进而影响产量。第五，在进行焦炉管理的过程当中，如果缺乏对于焦炉各大车设备科学和有效的管理，没有及时对生产设备进行维护和保养就会使得焦炉设备出现故障率高的情况，影响焦炉的正常生产，打乱焦炉的出炉时间，而焦炉恢复正常生产需要配合适当的热工条件，焦炉调整热工条件又需要一个过程，这样一旦设备管理不到位，对焦炉焦炭产量会造成极大的影响。

02

稳定焦炭产量的对策和措施

焦炉日常生产中，除了需要对以上4点影响焦炉产量的各个因素进行控制以外，为了切实提升焦炉产量，需要对焦炉的周转时间进行有效的控制。焦炉的周转时间越短越能有效地提升焦炉日出炉孔数。缩短焦炉周转时间，可以通过缩短单炉操作时间、检修时间来实现，同时需要对焦炉标准温度进行提升，因此周转时间也受到这三个因素的影响而不可能无限缩短。首先，焦炉单炉操作时间是焦炉生产操作的重要指标，他和焦炉各大车的操作以及辅助的人工操作紧密相连，某一个环节管理不善都将影响单炉操作时间。因此需要规范装煤、推焦、炉门及炭化室清理、熄焦、上升管清理、除尘工作、以及各项临时工作能够密切联系，紧张有序的完成。第二，在焦炉单炉操作时间控制在一定水平的情况下，缩短周转时间就意味着缩短焦炉的检修时间，一旦设备维护保养跟不上，则容易出现设备故障并导致焦炉生产过程当中的丢炉欠产现象。因此科学合理的编排检修时间，确保设备稳定长周期运行，是确定焦炉周转时间的重要因素之一。第三，改变焦炉周转时间，需要根据实际生产情况对焦炉温度进行控制，及时改变焦炉的标准温度。由于焦炉砌筑材料存在晶体转化温度，因此标准温度应稳定控制在一定的范围内。在对焦炉温度控制的过程当中需要注意焦炉立火道的温度会直接对焦炉废气中产生的氮氧化物浓度造成影响，如果焦炉生产的过程当中过于缩短结焦时间，就会产生大量的氮氧化物废气，造成焦炉废气排放超标。

03

小结

为了有效提升焦炭的整体产量不仅需要缩短焦炉的周转时间，还需要对焦炭的单孔产量和成焦率进行控制和提升。焦炉生产过程中必须要坚持在焦炉产量、生产质量和生产成本以及焦炉使用寿命之间寻求一个平衡点，从而不仅实现焦炉产量和质量的提升改善，还要加强对成本的管控，能源消耗的控制，并尽可能延长焦炉的使用寿命，从而有效实现产业的可持续发展。