武鋼焦化3#、4#焦?fàn)t推焦大電流原因分析及控制措施

張 軍，嚴(yán)鐵軍

（武漢平煤武鋼聯(lián)合焦化有限責(zé)任公司，湖北 武漢430082）

武漢平煤武鋼聯(lián)合焦化有限責(zé)任公司（簡稱武鋼焦化）3#、4#焦?fàn)t為2 座JN60-5 型焦?fàn)t，分別于2003年和2006 年投產(chǎn)。從2017 年開始，2 座焦?fàn)t頻繁出現(xiàn)推焦大電流甚至二次焦現(xiàn)象。推焦大電流和二次焦不僅會對爐體、爐頭造成損傷，在處理二次焦過程中存在安全隱患，還打亂了正常的出焦順序，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)[1]。武鋼焦化對此從多方面進(jìn)行了原因查找，并采取了應(yīng)對措施，使焦?fàn)t推焦電流恢復(fù)到正常狀態(tài)，且再未發(fā)生二次焦事故。

1 3#、4#焦?fàn)t推焦大電流的原因分析

武鋼焦化1#、2#焦?fàn)t與3#、4#焦?fàn)t投產(chǎn)時(shí)間相近，為便于問題分析，抽取3#、4#焦?fàn)t和1#、2#焦?fàn)t同一時(shí)間段部分推焦?fàn)t號的電流進(jìn)行了對比。 結(jié)果發(fā)現(xiàn)，抽查時(shí)間段內(nèi)1#、2#焦?fàn)t的平均推焦電流為175 A，3#、4#焦?fàn)t的平均推焦電流為221 A，明顯偏大。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，武鋼焦化從焦?fàn)t爐體、推焦車輛狀況、爐墻石墨、配煤比4 個(gè)方面進(jìn)行了對比分析，以期找出3#、4#焦?fàn)t推焦電流大的原因。

1.1 焦?fàn)t爐況分析

隨著焦?fàn)t爐齡的增長，焦?fàn)t爐墻會出現(xiàn)變形、剝蝕及熔融等現(xiàn)象，爐底磚會出現(xiàn)缺失或磨損，護(hù)爐鐵件爐框也會產(chǎn)生變形等，這些問題都將增大推焦過程的摩擦力，導(dǎo)致推焦困難[2]。

1#、2#、3#、4#4 座焦?fàn)t均為JN60-5 型焦?fàn)t，投產(chǎn)時(shí)間分別為2005 年2 月、2004 年11 月、2003 年3 月、2006 年9 月，爐齡無明顯差異。在對出現(xiàn)二次焦的炭化室進(jìn)行檢查時(shí)，沒有發(fā)現(xiàn)爐墻、爐框變形和爐底磚缺失及磨損嚴(yán)重等情況，故可排除焦?fàn)t爐況不佳的影響。

1.2 推焦車輛狀況分析

推焦桿變形、攔焦車導(dǎo)焦槽變形等焦?fàn)t機(jī)械故障，也會造成推焦阻力增大，最終導(dǎo)致推焦電流變大。4 座焦?fàn)t的推焦車均出自上海起重電機(jī)廠，電機(jī)型號及功率相同。檢查推焦桿及導(dǎo)焦柵，未發(fā)現(xiàn)變形情況，故可排除推焦車輛故障的影響。

1.3 焦?fàn)t溫度對比

因焦?fàn)t的加熱制度不合理、夏季雨水較多引起入爐煤水分過大或者結(jié)焦時(shí)間不夠等造成焦炭成熟情況不佳，特別是爐頭溫度過低時(shí)爐頭焦偏生等情況，都會導(dǎo)致焦炭收縮不夠，推焦時(shí)焦炭與爐墻摩擦力較大，造成推焦困難[3]。因此，對4 座焦?fàn)t（結(jié)焦時(shí)間均為18.5 h）的標(biāo)準(zhǔn)溫度和焦餅溫度進(jìn)行了對比，結(jié)果如表1 所示。

由表1 可知，1#、2#焦?fàn)t與3#、4#焦?fàn)t2 組焦?fàn)t標(biāo)準(zhǔn)溫度相差10 ℃；在相同結(jié)焦時(shí)間下，2 組焦?fàn)t焦餅溫度相差不大，焦餅中心溫度都在1 000 ℃±50 ℃范圍內(nèi)，并且從生產(chǎn)現(xiàn)場情況來看，焦炭成熟良好，不存在生焦情況[4]。

表1 4 座焦?fàn)t的標(biāo)溫和焦餅溫度對比

但是觀察現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)3#、4#焦?fàn)t爐墻石墨明顯比1#、2#焦?fàn)t爐墻石墨多，尤其在機(jī)焦側(cè)爐口1 m 范圍內(nèi)石墨較厚，其中3#焦?fàn)t的爐墻石墨又明顯比4#焦?fàn)t爐墻石墨多。3#、4#焦?fàn)t溫度控制為同一個(gè)調(diào)火班，但3#焦?fàn)t爐墻石墨清掃工作由瓦工班負(fù)責(zé)，4#焦?fàn)t由調(diào)火班負(fù)責(zé)。調(diào)火班通過監(jiān)控推焦電流，可以更及時(shí)地控制石墨的產(chǎn)生。

對2016 年、2017 年焦?fàn)t爐頂空間溫度測量發(fā)現(xiàn)，3#、4#焦?fàn)t爐頂平均溫度為868 ℃、870 ℃，比1#、2#爐頂空間溫度都高30℃以上。3#、4#焦?fàn)t爐頂空間溫度異常偏高，可能是導(dǎo)致爐墻產(chǎn)生大量石墨的原因[5]。

1.4 配合煤分析

為滿足高爐對冶金焦的需求，武鋼焦化3#、4#焦?fàn)t周轉(zhuǎn)時(shí)間由19 h 縮減到18.5 h，同時(shí)減少了加熱用焦?fàn)t煤氣的摻混比，適度增加了弱黏結(jié)性煤的配比，而弱黏結(jié)性煤的增多會導(dǎo)致焦炭收縮度變小，增加爐墻和焦餅間的摩擦力。武鋼焦化1#倉配煤方案調(diào)整前后對比情況見表2。

表2 武鋼焦化1#倉配煤方案調(diào)整前后對比%

由表2 可知，調(diào)整配煤比后，瘦煤有所增加，焦煤、肥煤有所減少，總體改動(dòng)較小。但1#、2#焦?fàn)t與3#、4#焦?fàn)t2 組爐組配合煤均來自焦化1#倉配煤系統(tǒng)，配合煤無任何差別。因此，配煤比調(diào)整也不是3#、4#焦?fàn)t推焦大電流的主因。

通過以上分析可以確定，3#、4#焦?fàn)t推焦大電流的主要原因是焦?fàn)t爐頂空間溫度過高及爐墻石墨的清除不及時(shí)。

2 控制措施

2.1 建立推焦電流跟蹤表，通過電流的異動(dòng)判斷爐墻石墨狀況，實(shí)現(xiàn)對石墨狀況的實(shí)時(shí)跟蹤。

2.2 制定爐墻石墨定期清除制度。調(diào)火班每周對推焦電流分析1 次，瓦工班每周根據(jù)電流分析情況清除石墨。爐墻石墨清除后，武鋼焦化對2017 年9 月—10月的推焦電流進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)3#、4#焦?fàn)t平均推焦電流由清除前的221 A 降至200 A。

2.3 調(diào)整加熱制度，控制石墨生長。在清除爐墻石墨的同時(shí)，調(diào)整加熱制度，尤其是高向加熱制度[6]，3#、4#焦?fàn)t加熱制度調(diào)整情況見表3。

表3 3#、4#焦?fàn)t加熱制度調(diào)整情況

由表3 可以看出，爐頂空間溫度逐漸下降，說明調(diào)控效果明顯。對加熱制度進(jìn)行調(diào)控后，3#、4#焦?fàn)t推焦電流逐步下降至平均值181 A，恢復(fù)到了正常狀態(tài)，并且自2017 年12 月以來，再未發(fā)生過二次焦事故。

3 結(jié) 論

3.1 武鋼焦化3#、4#焦?fàn)t爐頂溫度偏高、爐墻石墨偏多是造成焦?fàn)t推焦大電流的主因。

3.2 及時(shí)清除石墨，調(diào)整加熱制度等措施，能夠降低焦?fàn)t爐頂空間溫度、控制石墨生長，是武鋼焦化控制3#、4#焦?fàn)t推焦大電流的主要措施。