捣固焦炉塌煤饼原因分析

摘 要：介绍捣固炼焦技术，了解塌煤饼的极度危害性，分析塌煤的原因，提出可行的解决方案。

关键词：捣固焦炉；塌煤；危害；解决方案

捣固焦炉技术是将装炉煤在炉外捣固成煤饼后，再从机侧装入炭化室内炼焦。捣固焦炉相比顶装焦炉焦炭产量高，装煤密度高，配煤范围广，焦炭质量好，并能提高高炉焦在总焦炭中的比例。但是很多捣固焦的焦化企业在开工初期或生产过程中都会遇到塌煤饼的困扰，给焦炉生产带来很多困扰和危害。针对这个问题浅显的谈一下自己这些年解决这类问题的经验和做法。 1 我公司4.3m捣固焦炉的特点和相关工艺参数 我厂焦炉工艺特点：tjl4350d型2×72孔焦炉

捣固系统采用德国vecon捣固系统，具有4个单独的捣固系统，每个装置有6个吊锤，共24锤固定式连续捣固机，每锤重量350kg；装煤车由大连重工机械厂制造；捣固一个煤饼6到8分钟，经测试，捣固煤饼密度（湿煤）可达1.10-1.15t/m3。 2 塌煤的危害

2.1 机侧塌煤会使炉口余煤增多，工人劳动量增大，现场卫生环境差。

2.2 装煤过程无论机侧后塌还是焦侧前塌，装煤完毕都需要处理炉口余煤，需要消耗一定的时间，这样就增加了单炉操作时间、降低了k3系数，影响正常的生产和检修。

2.3 塌煤使炭化室内煤饼高度参差不齐，影响炉温，给调火工作带来困难；炭化室内温度不均严重时甚至会导致难推焦事故。 2.4 机侧塌煤使成焦后机侧炉头焦饼高度降低，焦饼与推焦杆头接触的面积少，推焦时推焦杆将焦炭挤压到炉墙导致炉墙损坏加剧，同时也可能导致难推焦事故。

2.5 塌煤造成机侧炉口位置煤饼高度不足，使炭化室顶部空间增大、温度升高（煤饼高度与炉顶空间温度的关系见表1），热解出来的煤气在此区域停留时间增加，在高温下发生二次裂解反应： c2h6→c2h4+h2 c2h4→ch4+c ch4→c+2h2

进而使炭化室顶部、上升管内壁生成大量的石墨，严重可能导致焦饼难推、荒煤气导出不畅、装煤困难等一系列问题，给正常的安全、生产带来了诸多麻烦。（笔者工作的焦炉为2*72孔djl4350d型焦炉，2011年冬季由于原料煤的影响，入炉煤水分偏大，平均达到12%左右，导致1#炉整个冬季塌煤现象严重，2#炉装煤正常。在这段时期1#炉石墨生长速度特别快，上升管壁、炭化室顶部结了大量的石墨，给正常的安全、生产带来了诸多麻烦）

由表2可知：炉顶空间温度随炉顶空间高度的增大而增大，进而导致炭化室内的荒煤气二次裂解反应加剧。 3 原因分析及处理方法讨论

3.1 装煤车送煤底板与炭化室底部标高差距过大，（往往出现在

刚刚投产时，炭化室底部筑炉高度、炉体升温热膨胀以后与装煤车送煤板标高可能相差较多）装煤时送煤板进入炭化室前就向下弯曲，导致煤饼产生纵向裂缝并前塌。处理方法：调整轨道标高或装煤车标高，减少送煤板与炭化室底部的高度差。

3.2 入炉煤水分控制不当，导致煤饼捣不实，引起塌煤。捣固要求正常水分9%～11%为宜，水分太低或者太高都会引起煤饼捣不实。经过几年的生产总结，我厂水分超过11.5%时，塌煤现象严重。处理方法：对水分低的增加原料煤自动加湿设备；水分高的原料煤应保证足够的储煤量，使配煤有足够的控水时间，雨水多且有条件的可建室内煤库与露天煤库配合使用。

3.3 捣固锤之间的间距过大，捣固锤与前挡板或后挡板的间距过大时，会出现捣不住煤饼的现象。处理方法：调整捣固锤之间、捣固锤与前后挡板的间距。

3.4 装煤车煤箱侧壁粘煤，冬季装煤车如果缺少保温措施，温湿的原料煤在捣固过程中有一部分会冻结在装煤车煤箱侧壁上，在打开活动壁还有装煤的过程中，这些粘在侧壁上的煤料会阻碍煤饼前进，引起塌煤，严重的会发生整个煤饼无法装进炭化室内的事故，事故处理时间长，作业地方狭窄，工作量巨大。处理方法：采取有效的煤壁保温措施，常用的增加煤壁电热装置，或对整个煤车活动壁进行密封等等。

3.5 后挡板应有一定的锥度，其顶部应向前倾，使煤饼后部有一个轻微的斜度，减少塌煤的概率。

3.6 捣固方法也应因地制宜，与送煤速度和送煤量配合好，捣的太多，耗费时间、机械和能量，捣的少了捣不实。各家应该有自己的一套捣固方案和经验。

3.7 其他原因：送煤板二次启动的位置太靠前；炭化室炉墙变形；配合煤细度不达标（小于3mm的应大于88%）等原因会引起塌煤现象。 4 结束语

焦化生产是关联性很强的连续作业的过程，某个环节出现问题往往会引发新的问题或新的事故，有人身的也有设备的，在笔者身边就出现过因塌煤引起的各种事故，由于塌煤对捣固炼焦生产的危害性极大，因此减少甚至杜绝塌煤势在必行。通过对焦炉塌煤饼采取的这些措施，目前塌煤现象得到了有效的控制，确保了焦炉生产的正常运行。（在笔者周围出现的因塌煤引起的这些事故：（1）倒塌的煤饼直接将炉口作业的炉门工拍倒，导致腿部骨折；（2）因为塌煤引起的上升管堵塞，在用压缩空气吹扫过程中，上升管突然冒火导致上升管工被烧伤；（3）我厂1号焦炉塌煤现象多，成焦后机侧炉头焦饼高度低，与推焦杆头接触的面积少，推焦时推焦杆将焦炭挤压到炉墙导致炉墙损坏加剧。） 参考文献

[1]潘立慧，魏松波.炼焦技术问答[m].冶金工业出版社，2007. [2]姚昭章.炼焦学[m].冶金工业出版社，2004.

[3]炼焦生产.鞍山焦化耐火材料设计研究院热工站，1995.

[4]许晓海.炼焦化工实用手册[m].冶金工业出版社，1999.