据了解,7米的特大型焦炉初期投资大,武钢2座7.63米的焦炉投资15亿元,不过经济效益明显。武钢焦化统计,新焦炉每炉可产焦炭43.5吨,是过去老焦炉的2倍,占地还能节约40%。2座焦炉自动化程度高,年产量210万吨,吨焦成本降低40元,一年就能省成本8400万元,按30年运行期计算,可节约25亿元。 特大型焦炉引自国外,可武钢已实施10多项自主改造,包括温度差别系统、高炉煤气加热系统等。其中,首次将焦炉煤气负压烘炉技术应用,与其他钢厂同类型焦炉相比,武钢焦炉可节约30%的焦炉煤气。现在,武钢联合焦化每小时可产生20多万立方米的煤气,除武钢自用外,还供给周边几万户居民生活使用。
年产180万吨焦炭焦炉选型对比
发布者:周顺全 发布时间:2007-11-18 17:32:00 内容摘要
摘要:本文从独立焦化厂的角度出发,在年产量相同的前 提下,分别从焦炉结构、工艺参数、原材料的利 用、节能环保、技术经济等方面对6.0米顶装焦炉 (JN60—6)、5.5米捣固焦炉(TJL5550D)和6.25米 捣固焦炉(JN6.25—06)进行了综合比较。 关键词:炉型比较 焦炉选型 焦炭质量 节能环保 正文
文字大小:大 中 小 1概述
随着中国钢铁产业政策的实施,钢铁企业的集中度将进一步提高,高炉的大型化成为发展的趋势。炼焦作为钢铁冶炼的必备环节,对焦炭产量和质量提出了更高的要求,促进了焦炉大型化、捣固炼焦和干熄焦等新技术不断得到发展和应用。但由于我国优质炼焦煤资源有限,而弱黏结煤的源较为丰富,为节约有限的优质炼焦煤资源、合理利用弱黏结煤,焦炉的大型化,炭化室加宽、加高,提高单孔炭化室产焦量,是炼焦技术发展的方向。捣固炼焦不仅可以合理利用煤炭资源,降低炼焦原料成本,还可以提高焦炭质量,且有利于环境保护。在焦炭年产量180万吨的情况下,6米顶装焦炉需要4×50孔,5.5米捣固焦炉需要4×50孔,而6.25米捣固焦炉只需要4×42孔。随着国家环保法规的不断完善和监督力度的加大,焦炉环保越来越受到人们的关注。在同等生产规模及外部环境下,对独立焦化厂而言,如何选择上述三种焦炉,是我们所面临首要问题。为此,笔者对这三种焦炉进行了认真的分析和比较。 2 炉型比较 2.1 相同点
上述三种焦炉在采用焦炉煤气加热时,均为双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、复热式焦炉,均是通过高低灯头和废气循环来实现焦炉高向加热的改善。且5.5米捣固焦炉和6.25米捣固焦炉均继承了6.0米顶装的成熟技术和经验,都具有结构严密、合理、加热均匀、热工效率高的特点。 2.2 不同点
序号 项 目 JN60—6 TJL5550D JN6.25—06 1 炉组数 4×50孔 4×50孔 4×42孔 2 炭化室长(mm) 15980 15980 17220 3 炭化室高(mm) 6000 5550 6250 4 炭化室平均宽(mm)450 500 520 5 炭化室中心距(mm)1300 1350 1500 6 炭化室锥度(mm) 60 20 40
7 炭化室有效容积(m3)38.5 33.8 51.4 8 导烟车轨道基础位置 炭化室顶部 炭化室顶部 燃烧室顶部
9 炉头一对火道供热量 不可单独调节 不可单独调节 可调节
2.2.1 在产量相同前提下,6.25米捣固焦炉炭化室孔数最少,但其每孔炭化室有效容积最大。5.5米捣固焦炉有效容积最小。 2.2.2 5.5米捣固焦炉和6.25米捣固焦炉炭化室平均宽度分别为500mm和520mm,属于宽炭化室焦炉,具有可改善焦炭质量和增大焦炭块度的优点。
2.2.3 6.25米捣固焦炉将导烟车(或消烟车)轨道基础放在燃烧室顶部,可有效降低炭化室过顶砖断裂的可能性,同时便于炉顶排水。
2.2.4 6.25米米捣固焦炉炉头一对火道单独可调,当装入炉内的煤饼出现缺角时,炉头火道可人工减少供热量,以防止炉头出现高温事故。
3 工艺参数及机械设备配置比较 3.1 焦炉工艺参数的比较
指标 JN60—6 TJL5550D JN6.25—06 焦炉孔数 4×50孔 4×50孔 4×42孔
设计能力 180万吨/年 180万吨/年 180万吨/年
装入煤方式 顶装 机侧装入 机侧装入 设计周转时间 19小时 23小时 24.5小时 装入煤尺寸 长:15140 长:15100/14900 宽:450 宽:450 高:5650 高:5370 长:16250/16100 宽:470 高:6000
每孔炭化室装煤量(干煤)26.6吨 31.8吨 41.1吨 每孔推焦量 19.95吨 23.8吨 30.8吨 装煤堆密度 0.70-0.75 0.95-1.1 0.95-1.1 日平均出炉数 247 207 160
3.1.1 捣固焦炉的周转时间要比顶装焦炉周转时间长4~5个小时,主要是由于捣固焦炉煤饼和炉墙之间存在25 mm的间隙,故焦饼成熟时间要比顶装炉晚4~5个小时。
3.1.2 5.5米捣固焦炉炭化室有效容积小于6米顶装煤焦炉,但由于捣固焦炉装煤堆密度比顶装焦炉提高了1/3,故单孔装煤量及出焦量均高于6米顶装煤焦炉。单孔出焦量上,6.25米捣固焦炉最高,要比6米顶装焦炉高出35%。
3.1.3 在相同产量的情况下,由于捣固焦炉单孔产焦量大,故日平均出炉数要比顶装焦炉少。6.25米捣固焦炉比5.5米捣固焦炉少47炉,比6米顶装少87炉。 3.2 三种焦炉机械设备的比较
3.2.1 三种焦炉的机械化水平均较高。5.5米捣固焦炉采用21锤微移动捣固机设备, 焦炉机械应用了自动走行、自动识别炉门号、自动对位技术。推焦车推焦杆和除尘拦焦车导焦栅两侧增加炉门及炉框清扫装置,且开门机构、清框机构和推(拦)焦采用一次对位,装煤车和推焦车分体。6.25米捣固采用世界上先进的SCP机技术(捣固装煤推焦一体车),即车载捣固,在车上同时完成捣固、推焦、装煤过程,四座焦炉共配置三台SCP机,两开一备。SCP机的装备将达到世界先进水平,全自动控制、全自动一次对位(精度达到±5mm),炉门自动记忆等。
3.2.2 6米顶装焦炉四大车一用一备,只有一套在作业,另一套完全备用。几乎不影响生产。技术成熟,质量可靠。 3.2.3 5.5米捣固焦炉每座各配一套四大车,熄焦车和拦焦车可以一用一备,推焦车和捣固机同时使用,无备用。且5.5米捣固焦炉因技术不太成熟,设备故障率高。
3.2.4 6.25米捣固焦炉四大车一用一备,只有一套在作业,另一套完全备用。不影响生产。最主要的是这种设备主要部件全部进口,是全世界一流产品,技术成熟,质量可靠。
4 原料利用方面
4.1 捣固焦炉装煤堆密度比顶装焦炉提高了1/3,致使煤料颗粒间距减小,结构致密,有利于多配入高挥发性煤和弱粘结性煤来生产优质冶金焦炭。
4.2 由于捣固焦炉对原料煤的要求较为宽松,原料煤的结构调整灵活,市场采购原煤相对容易。
4.3 在焦炭质量略好或相同的情况下,捣固焦炉比顶装焦炉可多配入20%-25% 的弱粘结性煤或高挥发分煤,可使入炉煤料中高挥发份弱粘结性煤的配入量高达70%~80%。如:(1)山西太原东盛焦化煤气公司用40%~50%的瘦煤、10%-15%的焦煤、35%-45%的 1/3焦煤生产一级冶金焦;(2)河南天宏特种焦股份公司用70%的 1/3焦煤、30%的瘦煤生产一级冶金焦;(4)乌克兰阿尔切夫焦化厂采用60%的气煤、10%的弱粘结煤、20%的肥煤、10%的贫煤生产优质冶金焦;(5)德国迪林根萨尔中心焦化厂采用54%~58%的高挥发配煤曾炼出反应后强度(CSR)62.2%,反应性(CRI)27.6%的焦炭。 4.4 在焦炭质量略好或相同的情况下,它还可以掺入焦粉或石油焦生产优质铸造焦,还可以用100% 的高挥发分煤来生产气化焦。如:(1)江苏镇江焦化厂用21%的高挥发分煤、42%的中等挥发分煤、37%的低挥发分石油焦、沥青、焦粉生产铸造焦;(2)安徽淮南化肥厂用100%的气煤生产气化焦;(3)山西晋城采用50% 的无烟煤、12%的焦粉、38%的肥煤生产二级铸造焦的捣固配煤炼焦试验也获得成功。
4.5 根据贵州天能焦化有限公司4.3米捣固焦炉近两年的生产实践经验,配合煤挥发分指标常年保持在27%~32%,控制主焦煤(#25)配比在20%~40%之间,瘦煤配入量5%~7%左右并间断配入了少量焦粉(2%左右),高挥发分煤与弱粘结性煤配合已达到60%左右,但平均M40保持在83左右, M10保持在5.2左右,质量完全能满足二级冶金焦。而顶装煤焦炉配合煤炼焦时,主焦煤配比在35%~50%范围,瘦煤配入量也可在5%~10%,但对配合煤的收缩度(X值)控制范围有较高要求,否则将造成推焦困难。昆钢配合煤控制指标:挥发分25%~29%,收缩度(X值)18~30,其中主焦煤(#15)配比45%,1/3焦煤配比40%,肥煤配比15%,基本不用瘦煤。 5 产品质量方面
5.1 相同装炉煤质量情况下,同顶装煤焦炉相比,捣固焦炉可使焦炭质量有明显的改善和提高,一般M40可提高3%~7%,M10 改善0.3~0.8百分点。国内外的科研和生产实践均已证明,同样的配煤比,国内200 kg试验焦炉用顶装煤与捣固两种方法对同样配煤比的试验结果完全证实了上述结论。
5.2 根据贵州盘县天能焦化有限公司4.3米捣固焦炉近两年的生产实践经验,其高挥发分煤与弱粘结性煤配合已达到70%左右,但平均M40保持在83左右,M10保持在5.2左右,质量完全能满足二级冶金焦。而攀钢煤化工厂6米顶装煤焦炉生产的焦炭平均M40在75左右,M10保持在7.5左右。 6 节能环保方面 6.1 相同点
6.1.1装煤、推焦均可采用地面除尘系统,烟尘收集率在90%以上,大大改善了焦化厂装煤出焦阵发性烟尘的污染状况。 6.1.2水封式上升管盖和桥管阀体,减少荒煤气逸散。
6.1.3 焦炉炉门采用弹簧炉门,密封效果好,维修方便,减少炉门无组织排放,污染物的排放量大大减少。
6.1.4 熄焦采用干法熄焦,能源综合利用和环境效益好;当干法熄焦检修或发生故障时,采用较先进的二次熄焦技术,熄焦塔上部设双层木结构折流板捕尘装置和喷洒洗涤装置,减少了熄焦时粉尘排放量。

