降低吨焦耗高炉煤气应用实践

刘文斌， 曹 文， 高庆华， 靳方方， 朱志娟 ，胡志强

(安阳钢铁股份公司焦化厂，河南 安阳 455004)

降低吨焦耗高炉煤气应用实践

刘文斌， 曹 文， 高庆华， 靳方方， 朱志娟 ，胡志强

(安阳钢铁股份公司焦化厂，河南 安阳 455004)

焦炉炼焦过程中因煤气在燃烧室中燃烧获得热量，如何使煤气充分燃烧，获得最佳效能，提高焦炉热工效率，节约能源，促进可持续发展，其技术改善焦炉加热具有借鉴意义。

焦炉；加热；高炉煤气

1 改前现状

三炼焦车间现有5#、6#两座4.3m焦炉，其加热为高炉煤气。2015年全年吨焦耗高炉煤气量为1177m3/吨焦。这个耗能量是比较高的，同时期全国的平均吨焦耗高炉煤气量只有1100m3/吨焦。现如今，安钢正处于生死存亡的困难时期，为了打赢公司脱危减困，盈亏平衡的攻坚战，落实公司降本增效的号召，车间积极筹备成立攻关课题，对吨焦耗煤气消耗进行研究，发现造成高炉煤气消耗偏高的原因有很多。对这些原因追根溯源进行攻关，可以直接减少高炉煤气的消耗量。

2 采取措施

2.1 做好炉体维护，减少泄漏量

焦炉是一个大的完整的系统，它的气体循环理论上要求是严密的。但是在我们的正常生产中，由于设备的不足，管理的不够完善总会有泄漏。若炉体蓄热室的密封不严，就会造成漏入的冷空气量增大，从而增加炉体的耗热量。若炭化室墙漏气，就会造成荒煤气进入燃烧室，造成燃烧室内原本的燃烧平衡被破坏，造成耗能量的增高。另外，废气盘、小烟道和地下室煤气管道的密封的严密性也都影响着焦炉的气体循环系统，从而影响着焦炉的煤气耗热量。

为了减少焦炉的泄漏，增强焦炉的密封性，三炼焦车间自2016年元月份以来，就将强了炉体的检查，热修对焦炉实行一天两查，调火和交换机也密切注意燃烧室的温度和串漏情况，废气盘和小烟道的密封情况，以及对地下室的煤气主管、支管及一米管都进行详细的排查。先后对蓄热室泄漏点和炉墙串漏、炉头串漏、上升管根部冒烟等进行喷补、勾缝、抹泥密封。对因为长时间腐蚀损坏的地下室煤气一米管进行更换，对废气盘和小烟道的泄漏和破损进行系统的维修和更换。

经过一系列炉体密封维护设措施的落实，三炼焦两座焦炉的密封性得到明显的提高，泄漏量和泄漏点基本得到控制。整个焦炉的故障率也显著减少，焦炉稳定生产能力提高。

2.2 加强对空气系数α值的检测

空气系数α值在提高热工效率方面十分重要。α值如果过大，不仅会造成进入焦炉加热系统内的冷空气量的增多，而且会导致废气量的增多，废气量的增多会带走更多的热量，从而造成焦炉耗能量的增多。但是α值如果过小，就会造成进入焦炉内的煤气不能完全燃烧，废气中一氧化碳和石墨的含量增加，燃烧剩余的煤气就会随着废气直接经烟道排出，不仅会直接的增大焦炉耗能量 而且存在安全隐患。通常α值每增加0.1，对使用高炉煤气加热，耗热量将增加33.6～37.8KJ/KG。空气系数不仅仅影响焦炉的耗热量而且对于焦炉的高向加热和产品质量均有直接的关系，所以对α值的检测就显得尤为重要。

车间要求调火工和交换机工加强对横排和直行的温度测量，加强对α值的检测，每次调节煤气和吸力，都对α值进行测量，尽量将α值稳定在标准要求的1.15～1.20之间。即保证了燃烧的完全，又最大程度上减少了空气的进入量。也就最大程度的降低焦炉的耗热量。

2.3 保证合适的加热制度

根据焦炉的热平衡可以知道，最终从炭化室推出的焦炭所含的红焦热量是焦炉热量中最大的部分，约占40%左右。若以焦饼最终温度为1050℃来计算，焦饼温度每递减50℃，焦炭带走的热量递减5%左右。例如焦饼中心温度从1050℃降低到1000℃，若原耗热量为2310kJ/kg，则焦炭带走的热量可降2310×0.4×0.05=46.2kJ左右。因此，在保证焦炭质量和顺利推焦的前提下，尽量是焦饼中心的最终温度维持在最低。

要降低焦饼中心温度就必须得通过降低标准温度来实现。三炼焦车间5、6号炉原先的标准温度为机方1240℃，焦方1290℃，经过研究决定从元月份，机侧标准温度降低至1230℃，焦侧较低至1280℃。同时，通过调节吸力、煤气量、压力和空气系数等使炉温保持稳定均匀，保证焦炭的成熟质量，保证顺利推焦。经过调节和测量，标准温度降低了10℃，而焦饼中心的温度从原来的1060℃降低至1025℃，降低了35℃。估算每千克焦炭其减少的耗热量为 32.34kJ/千克。并且由于标准温度的降低，焦饼中心温度的降低，其炉顶空间的温度也随之降低，这样荒煤气带走的热量也会降低，也会降低吨焦的消耗能量。

在做好以上几点的同时，我们还采取了一下措施：

(1)加强三班的管理操作，严格规定炉门的敞开时间必须限制在10min以内，每炉装煤必须足质足量。加强对炉门区的密封，减少泄漏。

(2)加强铁件管理，加强测量炉柱曲度和保护板间隙，根据弹簧的测量数据及时的进行调节，保证保护板和炉墙，炉门框和保护板之间的严密性，减少泄漏。

(3)加强职工生产技能培训，提高职工的整体素质，制定出详细的培训计划，完善职工的操作技能。对生产已知因素的预知、预控，提高临危处置判断能力，保证焦炉的正常、顺利、稳定的运行。

3 改进后运行效果及效益

经过近半年的生产和调节，三炼焦车间对降低吨焦耗高炉煤气量的研究取得了明显的改善,见表1，图1。

表1 2016年焦炭产量和高炉煤气用量

图1 2015年和2016年上半年吨焦耗煤气量

由图1可以看出2016年上半年的吨焦耗煤气量只有1065m3，比2015年的平均吨焦耗煤气量1177 m3降低了112m3,按照2016年焦炭总产量为397289吨来计算，可以节约高炉煤气量为：44496368m3，带来了可观的经济效益。

4 结论

高炉煤气在焦炉加热过程中因煤气在燃烧室中燃烧获得热量，只有保证煤气充分燃烧，热量传递获传递过程中尽可能减少损失才能使得热量传递获得最佳效能，是提高焦炉热工效率一个有效途径，促进可持续发展，节约能源，提高经济效益的目的。

(本文文献格式：刘文斌， 曹 文， 高庆华， 等.降低吨焦耗高炉煤气应用实践[J].山东化工，2017，46(06)：102-103.)

Reduce Coke Consumption of Blast Furnace Gas Application Practice

LiuWenbin,CaoWen,GaoQinghua,JinFangfang,ZhuZhijuan,HuZhiqiang

(Anyang Iron and Steel Corporation Coking Plant,Anyang 455004,China )

Coking process in coke oven heat for gas combustion in the combustion chamber, how to make gas fully burning, get the best efficiency and improve the efficiency of thermal technics, save energy and promote the sustainable development, the significance of reference to the technical improvement of coke oven heating.

coke oven; heating; blast furnace gas

2017-02-04

TQ520.5

B

1008-021X(2017)06-0102-02