煉焦生產(chǎn)中氨水倒流的事例解析及預(yù)防策略

姚春偉

中國平煤神馬集團(tuán)安監(jiān)局，河南平頂山467000

摘要 氨水倒流現(xiàn)象是煉焦生產(chǎn)過程中特別容易發(fā)生的事情，這種現(xiàn)象對(duì)生產(chǎn)和煉焦?fàn)t的危害很大，經(jīng)過業(yè)內(nèi)學(xué)者研究表明，這種現(xiàn)象的主要原因是由于噴嘴噴出的氨水沾到了雜物上面引起了反彈，導(dǎo)致氨水倒流現(xiàn)象的發(fā)生。其主要原因就是氨水的噴嘴角度不夠合適，同時(shí)氨水的噴頭長時(shí)間不清理以至于堵塞，從而使氨水噴嘴底座與噴嘴之間松弛，最后導(dǎo)致脫落，同時(shí)產(chǎn)生了雙集氣管內(nèi)部側(cè)面吸引力不均勻。防止這種現(xiàn)象發(fā)生的具體措施為，負(fù)責(zé)人員要經(jīng)常清掃橋管內(nèi)壁的垃圾，同時(shí)要保證氨水噴灑正常，在發(fā)現(xiàn)異常的時(shí)候要及時(shí)處理，以保證噴嘴質(zhì)量合格過關(guān)。同時(shí)還要加強(qiáng)檢查和考核，積極做好防護(hù)措施，保護(hù)好爐體安全，為生產(chǎn)節(jié)約成本。

關(guān)鍵詞 煉焦；氨水；倒流；預(yù)防策略；注意事項(xiàng)

中圖分類號(hào)TD421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2012）61-0036-02

近些年來，業(yè)界專家與學(xué)者的不斷鉆研所得出的研究結(jié)果顯示，在煉焦的過程中，通常是依賴在橋管處噴灑75℃左右的熱氨水蒸發(fā)冷卻法來實(shí)現(xiàn)煤氣溫度的降低。在生產(chǎn)的過程中，氨水噴嘴較為容易出現(xiàn)堵塞的情況，煤氣冷卻成效不佳，造成車間無法進(jìn)行正常的生產(chǎn)或者是集氣管的高溫。在日常的實(shí)際生產(chǎn)過程中，氨水倒流進(jìn)入焦?fàn)t內(nèi)是一種高發(fā)的問題，可以說對(duì)爐體育生產(chǎn)所產(chǎn)生的危害的非常大的，而且其發(fā)生隱蔽，并不容易得到及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和處理，因此相關(guān)人員必須要高度重視這一問題。

1 氨和氨水的性質(zhì)

氨水的主要成分為NH3·H2O，只有少量的NH3·H2O電離為NH4+和OH-，還有小部分的以NH3分子存在。但在求氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度時(shí)溶質(zhì)仍為通入的NH3。氨水與某些可溶性金屬鹽反應(yīng)時(shí)，一般生成氫氧化物沉淀，如MgCl2、AlCl3、FeCl3等，也有先生成氫氧化物沉淀后溶解的，如CuCl2 、ZnCl2 、AgNO3等。氨水的密度小于1g/cm3，并且濃度越大，密度越小。當(dāng)氨水由濃變稀的過程中，溶質(zhì)的質(zhì)量沒有改變，而溶液的質(zhì)量和體積均增大，且增大的量不同，所以溶液濃度一定減小，溶液密度變化不定。一般說有兩種情況：第一種就是溶液的密度p<1g/cm3的溶液，例如氨水，當(dāng)加水稀釋以后，氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，但溶液的密度反而增大，當(dāng)無限稀釋氨水時(shí)，密度已趨近于純水．即趨近于lg/cm3。另一種就是溶液的密度p>1g/cm3的溶液。例如硫酸溶液，當(dāng)加水稀釋以后，硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，溶液的密度也隨之減小。

2 氨水倒流事例

輝煌產(chǎn)業(yè)有限公司在2009年氨水倒流事件總共發(fā)生了5次。情節(jié)比較嚴(yán)重的一次是2號(hào)爐41號(hào)爐，具體表現(xiàn)為出焦的時(shí)候焦炭的顏色發(fā)黑、不成焦?fàn)畛擅籂睢：髞碚{(diào)查出了原因，是因?yàn)閭€(gè)別物質(zhì)進(jìn)入了爐內(nèi)的集氣管內(nèi)，導(dǎo)致氨水出現(xiàn)倒流現(xiàn)象流入爐內(nèi)。后來工作人員查看車間內(nèi)的燃燒室的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，1、5、6、9號(hào)立火道溫度比較低，并且伴隨著爐墻發(fā)黑的現(xiàn)象，同時(shí)5號(hào)和9號(hào)熄火。后來專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行了調(diào)試，大約過了45分鐘后溫度開始逐漸的升高，1、5、6、9號(hào)立火道燃燒開始逐漸正常，同時(shí)工作人員按時(shí)完成了注煤。通過對(duì)這次事件的處理后，研究人員驚奇的發(fā)現(xiàn)炭化室墻壁上有十分明顯的細(xì)微裂痕，但是這次事件并沒有造成那種不可修復(fù)復(fù)原的危害。此次事件之后，該企業(yè)對(duì)此次事件專門進(jìn)行了分析和討論，大家一致認(rèn)為這次事件是由于在注煤時(shí)工具出現(xiàn)了問題，就是噴灑旋片和底座之間松弛，導(dǎo)致脫落，所以有部分氨水倒流，并且進(jìn)入了焦?fàn)t里面。

3 氨水倒流的危害

1）氨水倒流現(xiàn)象能使立火道爐頭的溫度逐漸的降低，從而導(dǎo)致立火道內(nèi)的煤氣熄火，這時(shí)候工作人員要及時(shí)重新點(diǎn)燃，以免發(fā)生爆炸等事故；

2）由于爐內(nèi)溫度低，收縮不好，就會(huì)造成推焦變難這樣的事故；

3）氨水倒流還會(huì)造成焦?fàn)t內(nèi)墻的表面被腐蝕，爐墻炸裂能造成頂部泄漏；

4）煉焦過程中氨水倒流并且進(jìn)入相鄰的爐室內(nèi)，使整個(gè)爐內(nèi)的溫度逐漸降低，最后導(dǎo)致煤氣道進(jìn)入下噴管內(nèi)，從而影響煤氣的供應(yīng)。

4 產(chǎn)生氨水倒流的原因分析

1）負(fù)責(zé)人員沒有按照規(guī)章制度進(jìn)行清掃，也沒有認(rèn)真檢查就打開噴頭進(jìn)行噴灑；

2）氨水噴嘴的安裝存在著質(zhì)量方面的問題；

3）氨水噴嘴的角度不規(guī)范，噴灑角度科學(xué)上應(yīng)該是70°，如果角度不規(guī)范，氨水會(huì)噴向上升管，然后流入焦?fàn)t內(nèi)，從而導(dǎo)致事故的發(fā)生；

4）氨水噴灑設(shè)備質(zhì)量方面不達(dá)標(biāo)，旋片質(zhì)量不過關(guān)，主要問題有：口徑偏小、噴灑孔設(shè)計(jì)不規(guī)律、噴灑口有毛邊存在，底座的加工不符合規(guī)則。這種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致退扣、旋片停止旋轉(zhuǎn)和毛邊的出現(xiàn)；

5）翻板處有雜質(zhì)，導(dǎo)致堵塞。從而影響低壓氨水的流動(dòng)，因?yàn)榘彼荒芰魅爰瘹夤軆?nèi)，導(dǎo)致氨水溢出到爐體內(nèi)部，最后造成事故的發(fā)生；

6）如果是雙集氣管，在集氣管的兩端附近的炭化室在結(jié)焦末期時(shí)，因?yàn)闄C(jī)焦側(cè)吸力的不均勻，同樣會(huì)造成氨氣倒流。

5 國內(nèi)煉焦現(xiàn)狀

通過對(duì)于當(dāng)前我國煉焦情況的調(diào)查和研究，發(fā)現(xiàn)我國的鋼材消費(fèi)與產(chǎn)能正在保持持續(xù)上漲的趨勢，焦炭需求也進(jìn)一步增長。在世界煤價(jià)不斷提升，而我國又是用煤大戶的情況下，煉焦煤的供應(yīng)在我國已經(jīng)十分地緊張，國內(nèi)市場價(jià)格也一路飆升。當(dāng)前國內(nèi)焦化行業(yè)的利潤較低，存在著非常大的生存壓力。而非煉焦用煤由于其價(jià)格低廉并且資源豐富，能夠有效地降低成本，對(duì)于推動(dòng)行業(yè)發(fā)展有著很大助益，因此可以成為我們當(dāng)前的重要選擇。

6 預(yù)防氨水倒流事故的措施

1）首先要開啟上升管蓋，用力從上至下徹底地鏟凈石墨和焦油等多種雜物，第二步要打開橋管清掃孔，用專門的彎釬工具對(duì)于噴嘴和橋管內(nèi)壁上的石墨、焦油等雜物加以清除，保障石墨厚度不超過10mm；

2）工作人員在清理橋管與上升管之后，必須要對(duì)于氨水噴灑情況進(jìn)行嚴(yán)格地檢查，同時(shí)要做好詳細(xì)地統(tǒng)計(jì)，最后要到爐頂檢查下翻板，同時(shí)檢查下管內(nèi)的雜物情況，以免影響氨水；

3）技術(shù)人員要經(jīng)常查看噴嘴有沒有堵眼或者是退扣的現(xiàn)象，如有發(fā)現(xiàn)異常要及時(shí)記錄、及時(shí)匯報(bào)，并且要及時(shí)處理，把事故發(fā)生的可能性降低到最小；

4）經(jīng)常給車間內(nèi)的工作人員和技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，培養(yǎng)大家的防范意識(shí)，當(dāng)大家發(fā)現(xiàn)機(jī)側(cè)爐門出現(xiàn)異常的時(shí)候，要及時(shí)報(bào)告，在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行處理，不能讓事故擴(kuò)大；

5）負(fù)責(zé)人員要嚴(yán)格把關(guān)，并且經(jīng)常嚴(yán)查采購人員采購的設(shè)備和物品，發(fā)現(xiàn)不合格的設(shè)備和物品一律上報(bào)，不能以次充好，給事故埋下伏筆；

6）負(fù)責(zé)人員要加強(qiáng)監(jiān)督考核，定期進(jìn)車間查看，同時(shí)也要定期進(jìn)行抽查，以保證工作質(zhì)量，降低事故的發(fā)生率。

7 煉焦車間負(fù)責(zé)人員和員工的崗位責(zé)任和操作規(guī)則

1）遵守企業(yè)的規(guī)章管理制度，不能馬虎大意。每天準(zhǔn)確無誤調(diào)節(jié)集氣槽壓力至生產(chǎn)規(guī)定的范圍，也就是4mm~6mm，同時(shí)還要保持上升管、橋管、氨水管路及噴頭的暢通無阻。爐頂指揮工要定期對(duì)翻板軸加油清理，以確保翻板不影響生產(chǎn)。負(fù)責(zé)人員要經(jīng)常用電話與風(fēng)機(jī)和泵房保持聯(lián)系。車間工作人員還要學(xué)習(xí)了解焦?fàn)t結(jié)構(gòu)及三氣流程，并且能熟練掌握崗位技術(shù)的操作。企業(yè)還需要加派專門的技術(shù)人員負(fù)責(zé)集氣槽操作臺(tái)等區(qū)域的衛(wèi)生工作，保證都有清理。技術(shù)人員每天要提前15分鐘打開上升管蓋，同時(shí)關(guān)閉橋管翻板，清掃上升管道。特別注意的是，打蓋的時(shí)侯要輕，同一座焦?fàn)t上升管蓋打開的數(shù)量不可以超過3個(gè)，兩座焦?fàn)t同時(shí)打開上升管蓋數(shù)不得超過4個(gè)。清掃上升管和橋管的時(shí)候，技術(shù)人員要站在上風(fēng)側(cè)，用專業(yè)合格的工具除去管壁上的石墨與焦油渣，切記用力一定不能過猛，以免弄壞管壁和襯磚，還要保持上升管的內(nèi)徑不能超過230mm，橋管內(nèi)徑不能小于210mm；

2）清掃人員清掃時(shí)要用高壓氨水或蒸汽進(jìn)行吹掃，吹掃完成后，一定要停止高壓氨水輸送，同時(shí)關(guān)閉蒸汽閥門，泄掉管內(nèi)氨水或冷凝水。工作人員要隨時(shí)觀察集氣槽壓力或小放散管的反三情況，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)與風(fēng)機(jī)工聯(lián)系，調(diào)節(jié)吸壓力至正常。一定不能集氣槽負(fù)壓操作，同時(shí)要不斷觀察小放散管冒煤氣為正壓標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)人員要經(jīng)常清理上升管蓋和水封槽內(nèi)的垃圾，按時(shí)檢查水封槽內(nèi)水流情況，不能出現(xiàn)因清理不到位的情況。水封槽內(nèi)不能無水，這樣會(huì)導(dǎo)致使上升管蓋不嚴(yán)，出現(xiàn)冒煙的現(xiàn)象；

3）其他部門應(yīng)該積極配合鐵件和熱修工做好承插口的密封和橋管噴灑各閥門的潤滑焦油工作。當(dāng)風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，要馬上打開集氣槽放散，以此來降低炭化室和集氣槽壓力，如果壓力還是高，可打開炭化室的上升管蓋。爐頂各部位不能出現(xiàn)明火，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，關(guān)閉放散及上升管，調(diào)節(jié)集氣槽壓力至正常。氨水及鼓風(fēng)機(jī)停止循環(huán)時(shí)，應(yīng)關(guān)閉結(jié)焦末期炭化室橋管翻板的3/4，集氣槽溫度要保持在120℃以內(nèi)，當(dāng)集氣槽因溫度急劇升降而變形，應(yīng)先關(guān)閉補(bǔ)給水閥門，隨后緩慢打開循環(huán)氨水總管閥門，最后逐個(gè)檢查各個(gè)管噴頭的暢通情況，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)該及時(shí)匯報(bào)，以保證及時(shí)處理。

8結(jié)論

企業(yè)要通過采取對(duì)氨水倒流事故的分析和總結(jié)，得出措施和管理辦法，以加強(qiáng)管理和力度。在操作和考核方面一定要嚴(yán)格的按照國家標(biāo)準(zhǔn)去執(zhí)行，還要保證工作人員的態(tài)度要端正，事業(yè)心要強(qiáng)，工作嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真。減少氨水倒流事故的發(fā)生，既能保證爐體安全，還能延長了爐體的使用壽命，對(duì)工作人員的人身安全也有一定的保證。大家應(yīng)該共同努力，積極預(yù)防煉焦過程中氨水的倒流的現(xiàn)象，為國家和社會(huì)做貢獻(xiàn)。

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