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由於自然災害或其他客觀原因,焦爐在一定階段內不能維持正常生產時,採用延長結焦時間的辦法維持低負荷生產。
一、延長結焦時間
一般大型焦爐的結焦時間在22h以上的情況下進行低負荷生產,稱為延長結焦時間狀態下生產。爐溫維持在1200�0�2c左右,以便保證裝煤後爐頭磚的溫度不至降到矽磚的晶形轉化點以下,避免爐頭磚受損壞。
延長結焦時間狀態生產工藝的主要特點是:焦炭成熟後仍在炭化室上停留一段時間然後出焦,結焦時間愈長,成熟後燜爐的時間愈長。在乙個周轉時間內,20—22h前是成熟過程,而20—22h以後是燜爐過程。
1、 最長結焦時間
所謂最長結焦時間是指在沒有外界加熱氣源供入的情況下可以達到的最長的結焦時間。如果另外有氣源供入,結焦時間延長的幅度可以不受限制。
在延長結焦時間的狀態下,為了維持焦爐本身的最低溫度界限,這就限定了加熱煤氣的最低用量,再低就無法維持焦爐的最低溫度界限,這時的結焦時間就是限定的最長結焦時間。
按計算,大型焦爐的生產能力低至設計能力的10%時,焦爐發生的煤氣量可以滿足最低溫度限時的加熱需要。但是,由於炭化室牆面石墨已被燒掉,荒煤氣漏失量增加,從安全考慮,大型焦爐以不低於設計生產能力的15%為宜,中型焦爐以不低於20%,小型焦爐以不低於25%為宜。因此,最長結焦時間大型焦爐約為100h,中型焦爐約為80h,小型焦爐約為50h。
國內實際情況是,個別大型焦爐低負荷生產時曾達到設計能力的15%,一般都在25%以上,即結焦時間在70h以下。
2、 爐溫管理
結焦時間延長,在22—25h間每延長1h,標準溫度降低10--15�0�2c,結焦時間延長到25h以上,爐溫基本不變,這時差標準溫度控制在1200�0�2c左右,一般不低於1150�0�2c。
標準溫度降低以後,由於炭化室矽磚積蓄的熱量減少和供熱強度降低,以及結焦時間的後期燜爐的影響而使直行溫度的波動幅度增大,給爐溫的管理帶來困難,應結合炭化週期內溫度變化溫度變化規律分析出殃的溫度差,不應盲目調節煤氣量的供給。
結焦時間延長後,給橫排溫度的分布帶來很大的影響。結焦時間在22—24h,橫排溫度曲線的走向逐漸出現變形,結焦時間在30h左右,邊火道溫度急劇下降,橫排曲線變成「饅頭」形狀。這種情況的產生是由於下述原因造成的。
爐體表面散熱的多少,取爐內平均溫度值。由於焦餅的最終成熟溫度與結焦時間的長短沒有依賴關係,所以在延長結焦時間的情況下,其爐內平均溫度值與正常結焦時間下雖然稍有差別,但不是成正比變化的。這種因素造成了爐表散熱比例的增大。
爐表散熱主要靠邊火道煤氣量和空氣量的**,由於邊火道煤氣量和空氣量的**(一般多30%--40%的氣量)是按正常結焦時間設計的,另外,由於上下部爐頭裂縫的嗇和蓄熱室部位的散熱等都給邊火道的加熱帶來不利因素。因此,隨著結焦時間的延長,造成邊火道溫度不斷降低,從而破壞了橫排溫度的正常分布,橫排溫度的變形程度取決於邊火道溫度的下隆幅度。
在高速橫排溫度時,主要應增加邊火道的氣量**以補充嗇的散熱損失。一般情況下,應保持邊火道溫度不低於1050�0�2c。所以要採取相應的措施,保證邊火道溫度值,達到焦餅基本均勻成熟。
(1(1) 增加邊火道煤氣量和空氣量的方法。用焦爐煤氣加熱時,下噴式焦爐結焦時間短於24h,可採用增加邊火道貌岸然噴嘴直徑的方法增加煤氣量,但結焦時間再延長時就不顯著了,應採取減小中部噴嘴直拚的辦法增加邊火道貌岸然煤氣量。如果是處在結焦時間頻繁變動和很快可以恢復正常結焦時間時,一般採用在中部火道噴嘴中加鐵絲的辦法以提高邊火道溫度。
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邊火道煤氣量增加後,為了保證正常燃燒,可適當提高空氣係數,這時中部火道的空氣係數寧可偏大些。這樣也是利於防止小煙道溫度的降低。
側入式焦爐提高邊火道溫度的辦法可在橫磚煤氣道中加磚孔板,如在2—3、26—27火道之間加磚孔板,磚孔板直徑為磚煤氣道直徑的30%左右。用高爐煤氣加熱時,為了提高邊火道溫度可採取在小煙道中加磚擋的方法。但這種方法的缺點是安放困難並且對下降氣流有不好的影響。
還可採用降低上公升氣流蓄頂吸力的方法,可將吸力降低5—10pa,這樣可增加邊部幾個火道的氣量,從而提高邊火道溫度,這是看火孔的壓力也相應提高5—10pa。
採用高爐煤氣加熱時,邊火道補充焦爐煤氣的方法提高邊火道溫度的效果更明顯。空氣係數的控制可以大一此,達到各火道都能完全燃燒。
(2) 爐頭裂縫噴補及蓄熱室部位的密封。結焦時間延長後,爐頭牆面由於溫度降低及石墨的減少造成荒煤氣漏失增加,使邊火道煤氣燃燒狀態惡化,所以要採用噴補的方法密封爐牆,減少荒煤氣漏失,改善邊火道貌岸然的燃燒狀態,提高邊火道溫度。
由於蓄熱室部位、斜道正面、小煙道承插部等處的不嚴密,也給邊火道的加熱善造成惡化,這些部位的密封工作,對改善邊火道的加熱是十分必要的,特別是高爐煤氣加熱時尤其如此。
(3) 煤氣壓力的控制。由於結焦時間的延長,加熱煤氣量減少,所以煤氣壓力必然降低,為了維持政黨的煤氣壓力(600—800pa)必須列換為小孔徑的節流孔板。孔板的孔徑應視延長結焦時間的幅度,通過計算確定。
當結焦時間很長而煤氣量很少時,可採用籤號管理的方法,即向成焦階段的爐號**足夠的煤氣,而對燜爐階段的爐號少供煤氣。但這種方法在管理上是很複雜的,應當做好識別標記和操作管理記錄,掌握住動態變化等,避免造成高溫和低溫。
(4) 集氣管壓力及溫度監控。結焦時間延長以後,由於發生的煤氣量少和出爐的間隔時間長而使集氣壓力降低並有較大的波動。為了減少集氣管壓力的波動,有效地保持集氣管壓力,可調節鼓風冷凝系統大迴圈管的煤氣迴圈量,並加強集氣管與鼓風機之間的操作聯絡。
集氣管溫度應保持80--100�0�2c,控制氨水壓力來保持溫度的穩定。為了維持不太低的氨水壓力以保證橋管中氨水的噴灑狀態,在集氣管溫度低時,可部分或全部關閉集氣管的噴灑。
(5) 推焦計畫的制定。延長結焦時間情況下,出爐次數減少,如果按原來的檢修次數安排推焦,勢必造成檢修時間太長,煤氣發生量不均勻。因此,必須重新安排檢修次數,編排符合延長結焦時間狀況下的推焦計畫。
其編排原則是:①每爐操作時間不宜太長,以免爐門敞開時間過長而損壞爐體;②均勻出爐,使煤氣發生量均勻,穩定集氣管壓力。
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