減少裝煤時煙塵外逸的方法

梁 穎

(南京鋼鐵聯(lián)合有限公司， 江蘇 南京 210035 )

引 言

南京鋼鐵聯(lián)合有限公司(以下簡稱“南鋼”)現(xiàn)有55孔JN60-6型焦?fàn)t2座；60孔JN60-6型焦?fàn)t1座，年生產(chǎn)能力170萬噸。在焦?fàn)t的裝煤過程中會產(chǎn)生大量的煙塵，南鋼裝煤消煙采取的手段主要有：高壓氨水噴射消煙、布袋式地面站除塵、順序裝煤及小爐門密封等。但焦?fàn)t投運(yùn)初期，除塵效果并不理想，主要是裝煤時煙塵外逸以及小爐門開啟時大量煙塵的外逸；需要采取一系列的改進(jìn)措施，進(jìn)一步減少焦?fàn)t裝煤時煙塵外逸。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 裝煤時，爐面上煙塵的外逸

裝煤車通過裝煤孔向炭化室中裝入煉焦煤時，產(chǎn)生的煙塵主要有以下幾方面：

(1)由于炭化室內(nèi)部灼熱高溫，入爐細(xì)粒煤與空氣接觸不完全燃燒形成黑煙；

(2)裝爐煤和高溫墻面接觸、升溫，產(chǎn)生大量水蒸氣和粗煤氣；

(3)因平煤不暢、裝煤孔堵塞、上升管清掃孔堵塞等爐頂空間瞬間堵塞而噴出的煤氣；

(4)裝煤過程中高壓氨水噴灑效果不好，導(dǎo)致裝煤煙塵大量逸出。

在南鋼，裝煤產(chǎn)生的煙塵一部分通過高壓氨水噴射消煙，其余的煙塵通過裝煤車上套筒收集匯總到總管，在風(fēng)機(jī)吸力的作用下，煙塵經(jīng)管道達(dá)到地面除塵站，經(jīng)風(fēng)機(jī)前脈沖袋式除塵器。實(shí)際生產(chǎn)中由于風(fēng)機(jī)吸力不夠、除塵管道不密封、高壓氨水噴灑效果不好，導(dǎo)致除塵效果并不理想。

1.2 平煤時，打開小爐門時煙塵或焰火的外逸

裝煤時，平煤操作目的是由平煤桿將各裝煤孔下產(chǎn)生的裝煤圓錐推平，并增加煤的堆比度，提高成焦率。同時，為提高環(huán)保效果，減少煙塵排放，就必須使裝煤煙塵完全抽入集氣管，減少在焦?fàn)t小爐門開啟時放散煙塵，依靠的就是橋管處噴射的高壓氨水形成幾百帕的吸力。當(dāng)小爐門處于關(guān)閉狀態(tài)，此吸力是足以將裝煤煙塵完全抽走。正常情況下，只要通氣線路沒有完全被裝煤圓錐所阻擋，此吸力就足夠了。

但是，實(shí)際上要完成平煤作業(yè)，就必須打開小爐門，使炭化室內(nèi)部吸力遭到破壞，爐內(nèi)氣壓徒然增加，裝煤煙塵或焰火就會從打開的小爐門、裝煤孔和套筒、閘板等處外逸。另外，在平煤過程中，爐頂自由空間的橫斷面不同程度地被平煤桿阻擋，也使裝煤煙塵的自由流動受阻。

2 采取措施

煉鐵新廠3，4，5號焦?fàn)t裝煤過程中煙塵外逸，在現(xiàn)場調(diào)查和分析的基礎(chǔ)上，主要采取了以下幾種控制措施：

2.1 高壓氨水的合理使用

裝煤前打開高壓氨水，在高壓氨水噴射力下產(chǎn)生160～200 Pa負(fù)壓吸引，部分煙塵通過荒煤氣管道進(jìn)入集氣管。但單純增加高壓氨水壓力并不能完全做到這一點(diǎn)，反而帶來許多負(fù)面影響，爐墻密封的石墨被抽空，煤塵帶入量增加，造成下段工序堵塞嚴(yán)重，給煤氣凈化增加很多的問題，焦油中游離碳含量增多。經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)，最終將高壓氨水使用壓力由2.6 MPa降到2.4 MPa。

2.2 減少小爐門開啟時裝煤煙塵的外逸

確立最適合的開啟小爐門時間，減少小爐門無用的敞開時間。推焦車和裝煤車最優(yōu)化配合，實(shí)際裝煤過程中，當(dāng)煤車螺旋轉(zhuǎn)數(shù)到32轉(zhuǎn)時，煤車通知推焦車準(zhǔn)備平煤，螺旋轉(zhuǎn)數(shù)到48轉(zhuǎn)時，通知推焦車平煤，此時正好平煤接槽伸到小爐門頸，前進(jìn)信號燈亮，滿足平煤條件，開始進(jìn)行平煤，采取“長—短—短—短—長”的平煤方法，減少焦側(cè)煤料堵塞大蓋口異常情況出現(xiàn)。同時，加強(qiáng)司機(jī)對小爐門頸部位焦油石墨的清鏟，保證其密封性。

在小爐門開啟時，爐內(nèi)的平衡被打破，而爐內(nèi)的壓力比大氣壓高，因此會有大量的煙塵竄出。先在1#推焦車小爐門機(jī)構(gòu)附近安裝兩塊平行的擋板(如圖1所示)，可有效阻止空氣流動，使小爐門前面形成靜壓區(qū)，一定程度達(dá)到與關(guān)閉小爐門相同的效果。投用后證明，有效地減少了平煤時煙塵的外逸，有風(fēng)的天氣效果更加明顯。

圖1 平煤桿及小爐門安裝擋板示意圖

2.3 保證除塵風(fēng)機(jī)吸力的最大化利用

目前，裝煤除塵風(fēng)機(jī)是變頻式風(fēng)機(jī)，其轉(zhuǎn)速已達(dá)到1290 r/min，已經(jīng)達(dá)到風(fēng)機(jī)的額定運(yùn)行速度，進(jìn)一步通過提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來增加吸力，已不可能實(shí)現(xiàn)，只有在現(xiàn)有的風(fēng)機(jī)吸力條件下采取措施， 保證除塵風(fēng)機(jī)吸力的最大化利用。

2.3.1 操作方法的改進(jìn)

(1)優(yōu)化裝煤方法。南鋼三輛煤車全部采用螺旋給料機(jī)裝煤，在生產(chǎn)中不斷摸索總結(jié)，調(diào)整1，4號螺旋機(jī)變頻參數(shù)，使同等時間內(nèi)1，4號螺旋機(jī)下煤量多，4個螺旋同步裝煤，由分段裝煤方法實(shí)現(xiàn)一次性裝煤，各裝煤孔的裝煤順序、裝煤量、裝煤速度達(dá)到最優(yōu)化，整個裝煤時間控制在160 s之內(nèi)。

(2)裝煤除塵高速信號的連鎖。南鋼采用的布袋式地面除塵，裝煤除塵高速信號通過煤車除塵連接桿到前限，送信號地面除塵站，風(fēng)機(jī)開始由低速到高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這個過程需要30 s的時間。因此在裝煤前，將除塵連接桿和除塵連接管操作擺在其它操作步驟之前，并在程序中設(shè)定只有連接桿前限信號燈亮后20 s，方能進(jìn)行“外套下”等其后操作步驟。同樣在裝煤結(jié)束后，將除塵連接桿和除塵連接管操作擺在其它操作步驟之后，并有20 s的延時。

2.3.2 除塵設(shè)備的密封

(1)裝煤除塵使用一段時間后，除塵管道接口閥變形較多、密封性差。需要定期檢查校正除塵接口閥，安裝密封墊，并涂抹黃油提高密封性。

(2)煤車外套的升降腳采用螺桿連接，并使之上下活動自如，同時保持爐面的平整，尤其是大蓋口周圍的平整，當(dāng)外套下時，使之與爐面盡可能地貼緊，減少縫隙。

(3)煤車閘板的合理使用。在實(shí)際操作中，滑道內(nèi)經(jīng)常堵塞煤粉，造成閘板開啟困難，需要將閘板動作延時3 s，保證閘板順利開啟，杜絕火或煙從閘板處的外逸。由于閘板直接受裝煤時竄出的火焰的烘烤，很容易變形，維修工需要加大維修力度，同時采用耐高溫的鋼板制作閘板，延長閘板使用壽命。

(4)對煤車4個煤斗除塵套筒閥位開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，合理分配每個煤斗的吸力，并定期清理除塵管道的積灰，保證風(fēng)機(jī)吸力的最大化使用。

3 結(jié)束語

通過實(shí)施一系列的改進(jìn)措施，經(jīng)實(shí)際運(yùn)行表明，南鋼焦?fàn)t的地面裝煤除塵效果達(dá)到了最佳，杜絕了裝煤時煙塵的外逸，改善了操作環(huán)境。但煉焦行業(yè)煙塵治理是一個綜合性的問題，并隨著焦?fàn)t壽命的增加越來越困難，今后一定要加強(qiáng)操作管理和技術(shù)改造。