影响焦炭质量的因素
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影响焦炭质量的因素

2022-11-28 10:00:18 投稿作者:网友投稿 点击:

[摘 要]随着经济、科学技术日益发展,公司深刻感受到了提高产品质量的重要性。我公司始终把产品质量放在首位。求质量,要使企业的每一位员工,形成牢固的质量意识;求质量,要注重细节,从小事做起,像呵护生命一样呵护产品质量理念。我们旭阳的口号是要把公司做大、做强,把焦炭做专、做精。公司强大必须要有质量过硬的产品作为支撑,因此如何提高焦炭质量是我们每一位旭阳人都必须关注的话题。影响焦炭质量的因素是多方面的,配煤的变化、加热制度的保持、筛分工艺及运输管理等都会直接影响焦炭质量,我们必须采取恰当措施。

[关键词]焦炭质量;炼焦用煤;加热制度;工艺

[中图分类号]TQ520.1 [文献标识码]A

1 炼焦用煤的质量直接影响到焦炭质量的优劣

1986年颁布的国家标准《中国煤炭分类》(GB5751—1986),根据变质程度将煤分为褐煤、烟煤和无烟煤。我们炼焦主要是用烟煤。煤的组成以有机质为主体。煤中的有机质主要由碳、氢、氧、氮和硫组成,其中,碳、氢、氧元素之和占煤中有机质的95%以上。这五种元素在煤有机质中的含量与煤的成因类型、煤的岩相组成和变质程度密切相关。此外,煤中还含有微量的磷、氯和某些金属元素。在煤的工业分析中分三类:水分、灰分和挥发分。

(1)在配合煤炼焦过程中,水分的变化,不仅对耗热量影响很大,而且还影响焦炉加热制度的稳定和焦炉的炉体寿命。水分的波动也会引起煤料堆密度的变化,从而影响到焦炉的生产能力,一般来讲配合煤水分每变化1%,标准温度相应变5~7度。如果在配合煤水分变动较大时,调火工作跟不上就会容易使焦饼过火或不熟,从而影响焦炭质量。目前,在我们中煤旭阳煤的水分指标一般是当班报上个班的水分,在根据水分及时调整加热制度的同时,制约性太强。合理地控制水分便于加热制度的稳定,有利于焦炭质量的提高。

(2)灰分是衡量煤质品级的重要指标。它是指煤中所有可燃物质完全燃烧时,煤中矿物质在一定温度下经过一系列分解、化合等复杂反应后剩下的残渣,在炼焦生产中是一种无用的杂质,不仅不易破碎,造成炼焦煤料的细度不好,而且在炼焦时不熔融、不黏结也不收缩,较大的颗粒在焦炭内形成裂纹中心,会降低焦炭的机械强度。

(3)挥发份主要是煤中有机质热分解的产物,是评价煤质及煤分类的重要指标,随煤变质程度的升高而降低。

由于各种煤的煤化度和煤岩组分的不同,热解产生的胶质体的数量和质量也不同,使得各种煤的黏结性有很大的差别,所以,在炼焦过程中,必须通过配煤,来控制产生适当的胶质体,达到一定的黏结性。当煤被加热到一定温度时,会形成分子量较小的有机化合物,此时就会产生液态产物,黏结性煤转化为胶质状态。其中分子量最小的以气态形式析出或存在于胶质体中,分子量最大的则以固态形式存在于胶质体中,形成气、液、固三相共存的胶质体。然后进一步热解、缩聚、黏结固化、收缩产生裂纹而生成焦炭。在我们公司主要是使用配合煤进行炼焦,在配合煤炼焦方面一般要求是低灰、低硫、强黏结性、单种煤结焦性好、不混煤。因此,完善煤种合理的进行配比对焦炭的质量起到决定性的作用。

目前,由于我们公司的煤场是露天的,煤的保存受自然影响较大,无论是风化变质、下雨后水分的增加还是由于下雨导致煤种的自然混合都对焦炭的质量存在或大或小的影響。因此,优化备煤管理的重要性不言而喻。

2 合理的加热制度一直是我们常抓不懈的工作之一

合理的加热制度的制定和保持,可以保证焦炭质量的稳定性和全炉焦炭的均匀性。目前,在我们中煤旭阳主要有4.3米和5.5米两种炉型,加热制度也是大同小异。加热制度根据焦饼中心温度、装煤量、配煤水分、结焦时间等而制定,并应严格执行。

(1)加强炉温管理是炼焦过程中保证全炉焦炭加热均匀、焦饼成熟良好的一项重要工作。在炉温管理方面要提高直行温度的均匀系数、横排温度的均匀系数和安定系数,这三大系数的稳定和提高体现焦炭质量的均匀程度及焦炭质量的稳定性。标准温度是焦炭成熟的主要温度指标,制定合理的标准温度是对焦炭质量和能耗的重要体现。标准温度是指机、焦侧测温火道平均温度的控制值。它是在规定的结焦时间内保证焦饼成熟的主要温度指标。横排管理是焦炭均匀成熟的关键,其指标的控制以及火焰的高向调整一直是热工管理中的关键点。安定系数就是求直行温度的平均值。

(2)结焦时间过短即强化生产时,标准温度显著提高,因炉温较高,装煤操作困难;炭化室、上升管内石墨生长很快;炉温均匀性较难控制;容易发生高温和焦饼难推事故,所得焦炭也较碎,其粒度也将受到影响。

在制定的加热制度控制之下保证焦炭的均匀成熟并兼顾到能耗是对炼焦热工管理的一项考验,更是一种认证。15年来我们无数个热工前辈为此付出了数不尽的心血。现在,我们仍在不断优化,力求精细化。

3 优化生产操作管理同样可以保证焦炭质量

3.1 在装煤过程中应迅速,从而提高堆积密度

(1)装煤量要均衡,煤饼不易过高和过低,过高会超出火焰高向范围之外,造成上下部成熟不均匀,影响焦炭质量。过低会使炉顶空间温度升高,增加煤气裂解,加速石墨沉积,容易造成推焦困难。

(2)焦炉的出焦应严格按计划进行,切忌过早打开炉门、炉盖,使部分焦炭燃烧,焦炭的灰分增加,影响焦炭质量。

因此,必须维持生产的均衡与稳定,使全炉各炭化室按一定的结焦时间均匀成熟。

(3)当前,我们的加热制度的调节非常频繁,频繁地变更加热制度也是影响焦炭质量的因素之一。

每一次周转时间的变更都要改变一系列的加热制度,无论是结焦时间还是标准温度,都要在最短的时间内进行调整,往往这个时候,焦炭的质量不能很好地保证。因此,我们应该重视加热制度的稳定性。

3.2 合理的熄焦工艺和焦炭输送工艺同样有利于提高焦炭质量

目前,我们中煤旭阳一系使用的是传统的湿法熄焦,二系使用的是一点定位的熄焦车、低水分熄焦。低水分熄焦使用柱状高流速水流,在熄焦过程中焦炭有一定程度的迸溅,起到了整粒作用,焦炭在深度方向的水分分布得到改善,可以达到短时间内完全熄焦。另外,一点定位熄焦车在接焦过程中焦炭在熄焦车中的轮廓及其在车厢中的分布对每炉焦炭都是一样的,这样熄焦时水流分布固定,可以合理掌握焦炭水分,有利于改善焦炭的机械强度和粒度均匀性。焦炭的输送对焦炭的耐磨强度和抗碎强度也存在一定的影响,长距离的皮带传送和车辆运输都会对焦炭产生摔打和挤压作用,直接影响到焦炭粒度。因此,采用先进的熄焦工艺和改善焦炭输送是提高焦炭质量的另一种有效的办法。

4 结语

产品质量的高低是企业有没有核心竞争力的体现之一,提高产品质量是保证企业占有市场,从而能够持续经营的重要手段,质量在今天之所以变得比过去更加重要,是因为市场环境同商品紧缺时代相比已经发生了根本性的变化,只要能生产出来就能卖出去的年代已经一去不复返了。企业产品质量的重要性愈加突出。因此,注重产品的质量问题,也是当今企业发展必须考虑的问题。

提高产品质量不仅对企业发展有至关重要的意义,还将对社会产生深远的影响。产品或服务质量是决定企业素质、企业发展、企业经济实力和竞争优势的主要因素。质量还是争夺市场最关键的因素,谁能够用灵活快捷的方式提供用户满意的产品或服务,谁就能赢得市场的竞争优势。

[参考文献]

[1] 郑文华.捣固炼焦技术的发展和应用[J].河南冶金,2008(01).

[2] 王岩,王利斌,裴贤丰,等.焦炭热性能影响因素研究[J].洁净煤技术,2011(05).

[3] 张娓娓.焦炭生产过程质量模型建模方法研究[D].郑州:郑州大学,2010.


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