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捣固焦炉斜道口调节砖排列方式探讨

发布日期: 2020-03-26

来源: www.qdf0605.com

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  • 资料类别: 化工论文
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  • 更新时间: 2020-03-26
  • 发布者: 清道夫环保网

基本简介

捣固焦炉斜道口调节砖排列方式探讨

横排温度的调节是焦炉调火的主要项目之一燃烧室长向温度分布的合理性不仅直接影响焦饼的均匀成熟,而且关系到焦炉生产能力的发挥和热工效率的高低。在正常情况下焦炉用贫煤气加热时横排温度的合理分布取决于进各火道的煤气量和空气量以及排出的废气量的分配即主要取决于斜道口调节砖的排列。所以确定合理的斜道口调节砖排列方式是保证焦炉正常生产的重要条件之一。

由于焦炉投产后更换调节砖难度大,所以冷态时合理的调节砖排列方式将大大减轻投产后在高温下调温的困难从而保证炉温的稳定。这就要求在设计过程中,预先计算出较合适的调节砖排列方式再在实践中验证并提高其正确性。针对目前调节砖排列缺少设计计算依据的现状,以首钢现有成熟炉型6m捣固焦炉为例,研究了计算斜道口开口度的方法分析了斜道口调节砖的排列方式可为今后开发新炉型提供理论依据。

1 机、焦侧中部火道斜道口开度讨论

1.1 理论计算

首钢6m捣固焦炉的焦侧上升气流短斜道和下降气流长斜道间的阻力分布见表1,6m捣固焦炉结构参数见表2

 

由表1可知,蓄热室上升下降气流间压力差为32.69+54.04=86.73Pa斜道出口阻力占上升气流斜道总阻力的27.13/31.40=0.86

由于各火道间的热负荷比=(对应火道炭化室宽度比1.8所以,30号火道热负荷/17号火道热负荷=(512.3/500.3)1.8=1.044

30号火道和17号火道在蓄热室顶部上升下降气流间的压差按6. 86 Pa经验值其影响通过气流量之比为1.039。

1.2 影响因素分析

焦炉斜道口调节砖的选择主要应考虑斜道总阻力的大小斜道口阻力占斜道总阻力的百分比和机焦侧蓄热室上升下降气流间压力差。

1.2.1 斜道总阻力的大小

焦炉斜道区的总阻力较大时蓄热室上升和下降气流间的压力差亦较大这会增加空气和煤气经由蓄热室和小烟道墙的漏失量。特别是当蓄热室和小烟道墙不够严密时会导致焦炉耗热量的显著增加甚至紊乱加热制度。斜道总阻力过大时蓄热室上升气流的压力增加吸力减小,在用贫煤气加热时增加了废气瓣上进风口进空气的困难.并易造成上升气流煤气废气瓣和蓄热室正压影响安全操作。

1.2.2 斜道口阻力的占比

斜道口阻力占斜道总阻力的百分比增加时斜道口调节砖的调节灵敏度也会相应增加。

1.2.3 机、焦侧蓄热室 上升下降气流间压力差

异向气流蓄热室顶部之间的压力差等于蓄热室顶部以上加热系统的阻力。而压力差即阻力损失与流量的平方成正比所以,调节压力差可以调节进入加热系统的气体流量。在各燃烧室的斜道口调节砖排列致的条件下各蓄热室顶部上升和下降气流吸力差相等则进入各燃烧室的空气量相等。在实际操作中分别将上升和下降气流吸力调节均匀吸力差也就基本是接近的。调节手段主要是控制废气盘进风口和调节翻板的开度。若调节砖排列改变会使斜道阻力发生变化使蓄热室顶部吸力也产生变化。

2 炉头第一、二火道斜道口开口度的确定

2.1 炉头火道斜道开口度确定原则

确定合理的炉头火道温度非常重要因为炉头火道温度过低,会造成炉头部位的焦炭不能按时成熟,推焦困难而且装煤后会使墙面温度降到硅砖晶形转化点以下损坏砖体若炉头火道温度过高会使炉头焦炭过火、塌落而使出炉操作困难。所以一般要求边火道温度不低于标准火道温度100℃,其最低温度不低于1100℃。边火道温度主要受煤气总流量的影响。首钢6m捣固焦炉炉头火道斜道开口度确定如下炉头火道斜道开口宽为120 mm):

焦侧第一、二火道斜道口开口度煤气和空气斜道开口度均为163mm。机侧第一、二火道斜道口开口度煤气和空气斜道开口度均为163mm

有资料显示机、焦侧边火道煤气需要量58型焦炉为例分别为机、焦侧中部立火道平均煤气供应量的125%~135%130%~140%,而6m捣固焦炉从机侧到焦侧炭化室煤饼宽度均匀这点不同于顶装焦炉所以取机、焦侧炉头火道供气量均为中部平均供气量的125%

机焦侧第一火道由于炉头散热及炉体不严密等因素需要的煤气、空气量大于中部的供气量而机、焦侧第二火道的热负荷虽然较第火道的热负荷低,但由于边部三联火道循环结构而造成边部第二火道温度降低所以与第一火道相比捣固焦炉第二火道也供相同多的煤气、空气量。

2.2 炉头供热影响因素分析

焦炉炉头的供热主要决定于炉头火道的热负荷及炉体结构的严密程度。

2.2.1 炉头火道热负荷

炉头火道热负荷主要取决于其对应装煤量的多少、焦炉炉头和护炉铁件的散热情况。由于两侧炉头散热和装煤、推焦开炉门等原因使两侧端部火道温度急剧下降这样无疑使端部煤料结焦速度落后于中部从而影响焦炭质量。

2.2.2 炉体结构的严密程度

当焦炉使用高炉煤气加热时由于废气盘、小烟道与两叉部接头和蓄热室封墙等处不严密在加热过程中不可避免地会有一部分空气漏。当在下降气流时进入煤气蓄热室的冷空气对蓄热室炉头部分起了冷却作用当在上升气流时,进煤气蓄热室的空气在蓄热室内与煤气混合燃烧并产生废气废气沿着蓄热室炉头部分进入立火道。因此炉头火道的煤气中就掺杂有部分废气而使煤气的发热值降低。

空气蓄热室的冷空气无论在上升或下降气流都会使蓄热室炉头部分冷却降低上升气流空气的预热程度。由于进入炉头火道的煤气发热值和空气预热温度的降低往往导致炉头火道温度的降低。另外由于煤气蓄热室的压力高于空气蓄热室因此有一部分煤气由煤气蓄热室窜漏至空气蓄热室内燃烧这样的煤气窜漏主要发生在炉头部位往往造成炉头火道的空气过剩系数过低炉头火道温度降低。

3 提高炉头温度的措施

3.1 加大炉头一对火道的斜道断面

当焦炉用高炉煤气加热时炉头第一火道和第二.火道都大致较中部火道多通过一定量的气体这可以弥补因漏空气而造成的热损失。

3.2 补充供热

在使用高炉煤气加热时为提高炉头温度可用焦炉煤气对边火道补充供热。这种方法曾在鞍钢和本钢的某些下喷式焦炉上长期使用效果颇好基本满足了生产要求。

3.3 减少窜漏

加强炉体严密是提高炉头温度积极有效的措施。设计时应确保炉体结构合理砌筑完毕后蓄热室封墙、斜道区正面及小烟道单叉处均应做严密的勾缝处理烘炉到800℃封墙外部抹海泡石保温层生产过程中应根据炉体结构判断荒煤气来源和窜漏途径采用灌浆的方法切断荒煤气的窜漏途径。

3.4 稳定蓄热室顶部吸力

当调节砖排列和蓄热室吸力制度确定后在正常结焦时间范围内任何情况下煤气蓄热室顶部上升气流吸力应当保持稳定。如吸力增大则横排头部温度下降吸力减小则相反。

4 结语

对首钢现有成熟炉型6m捣固焦炉斜道口调节砖排列方式进行了计算验证,计算结果与设计数值相吻合这种计算方法可作为今后焦炉设计的理论依据。在实际生产中,焦炉斜道口调节砖的排列,除根据计算外,还要按各炉的具体情况来调整最终应使横排温度合适各火道的空气过剩系数均匀保证焦炉正常生产。

 

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