浅谈焦炉碳化室结石墨现象的整治

摘 要：碳化室结石墨会使碳化室的横向截面减小，从而加大推焦阻力，使成熟焦饼无法从碳化室推出，从而造成难推焦事故。本文着重对焦炉碳化室结石墨现象及所造成的危害进行分析，提出有效预防及治理措施。

关键词：焦炉；碳化室；石墨；

中图分类号：TQ175.7 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-01-00-01

多数焦炉在中后期，每个碳化室的墙壁尤其碳化室顶部及炉框两侧及上升管内壁都会有轻重不同的石墨产生。比较常见的由于石墨的堆积直接会使碳化室的横向截面减小，从而加大推焦阻力，使成熟焦饼无法从碳化室推出，从而造成难推焦事故。因此，焦炉石墨的产生及治理是焦炉中后期生产过程中常见的难题之一，根据个人工作经验，对其产生的原因、预防及产生后的治理措施进行简单总结分析。

一、焦炉石墨产生的原因

煤是由多种化学元素组成的混合物，在碳化室炼焦时，高温干馏的温度是随结焦的不同时期而变化的，所以煤的成焦化学反应是相当复杂的，目前普遍认为碳化室结石墨为荒煤气热解生成的游离石墨逐步堆积而形成。实践证明，原邢台旭阳二系4.3米焦炉拆迁前，焦炭生产有效益，故公司决定强化生产，将结焦时间缩短短于设计周转时间，确保焦炭成熟，焦炉炉温控制在1350℃以上，根据有关资料论述，当α=1.1，空气预热到1100℃时，焦炉煤气理论燃烧温度为2350℃，一般认为实际燃烧温度要低于此值，实际燃烧温度介于理论燃烧温度和测定的火道砌体温度之间。如测定的火道温度为1300～1400℃（按平均1350℃计），则焦炉煤气的实际燃烧温度=（2350+1350）÷2≈1850℃。无定形碳（煤、焦炭）在2000℃以上会生成石墨，焦炉煤气后期由于碳化室顶部结石墨过多，严重影响除尘效果；因此产生石墨的最直接原因为碳化室温度过高。

二、碳化室结石墨现象的预防

通过分析，石墨沉积与焦炉温度有关，因此，预防碳化室结石墨的现象就是要严格杜绝焦炉的各种温度过高，最重要的是炉顶空间温度，因为炉顶空间是荒煤气进入集气管的必由之路，炉顶空间温度过高会直接导致产生石墨速度增加。因此，炉顶空间温度应该控制到适宜温度，我们规定碳化室顶部空间温度在结焦2/3时的温度不超过850℃，其次碳化室的各部位串漏也是造成局部由于荒煤气燃烧而使产生石墨速度增加的重要原因。因此，在日常生产中及时抹补碳化室串漏和封堵炉门、炉盖冒烟是非常重要的。另外由于在生产过程中会出现各种事故而影响正常出焦，所以，在处理各类事故的过程中及时降低成熟焦炭的炉温也是必要的，再有对于煤饼塌煤的炉号及时采取相应的降温措施，防止炉顶空间温度过高进一步使石墨增多。还有就是严格控制集气管压力在规定范围内，如果集气管压力控制不当，煤气在碳化室顶部停留时间过长，不能及时导出，就会发生煤气二次裂解，形成石墨。还有标准温度是否合理，横排温度是否均匀都会影响炉顶空间温度的大小，从而加剧碳化室石墨的生成。以上都是对石墨产生的主要预防措施，但是这些工作只能降低石墨产生的速度，要避免焦炉的中后期结石墨还需进一步深入研究。首先，我们一定要重视焦炉的生产管理，提前预防。

三、碳化室石墨的治理

通常采用燃烧和机械的方法清除碳化室的石墨，所谓燃烧就是烧空炉即在事先对碳化室结石墨情况进行观察和记录的前提下，对结石墨严重的炉号在推完焦后暂停装煤，对上机焦侧炉门，盖上炉盖，使碳化室在空的情况下加热（10―15分钟），由于碳化室温度迅速提高，使石墨部分燃烧和炉墙分离，但由于空炉燃烧的高温对炉墙的危害极大，所以尽量避免此种方法。另外就是采用机械的方法即用人工自制工具强行将石墨从炉墙上清除，但由于现场工作环境太恶劣以及对炉墙也有一定危害。所以建议采取的是两种方法结合使用，这样能够相对降低劳动强度和对炉体的损坏。另外就是在推焦杆头上部安装刮刀，在推焦过程中将碳化室顶部石墨刮除。对于上升管内石墨一是按推焦计划提前打开上升管盖，一般不超过30分钟，同时关闭桥管水封翻板，打开远离上升管的炉盖，使碳化室吸入空气烧除石墨，再有就是向直管内通入压缩空气进行吹扫。

四、结束语

总之，通过对石墨石墨产生原因的分析及治理措施，认识到石墨的堆积对焦炉生产的影响是巨大的，石墨的治理也是随之必行的。因此，在焦炉日常生产过程中应以预防石墨生成为主，严格遵守焦炉的温度、压力制度，对炉龄较长的焦炉也应适当延长结焦时间。

参考文献：

[1]项钟庸；炼铁技术的进步与展望[A]；2004年全国炼铁生产技术暨炼铁年会文集[C]；2004年

[2、郑文华；张晓光；提高焦炭质量的技术措施[A]；2004年全国炼铁生产技术暨炼铁年会文集[C]；2004年

[3]潘海鹏；一种强耦合对象的综合控制算法研究与应用[A]；中国仪器仪表学会学术论文集[C]；2004年

[4]杨惠平；侯来灵；靳瑛；韩念琛；李欣；焦炉推焦过程监测与管理系统的设计[A]；2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集（上册）[C]；2004年