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　　在環(huán)保要求日趨嚴格的今天，減少焦爐污染物排放量是必須考慮的課題。在生產(chǎn)各階段，裝煤過程產(chǎn)生的污染物最多，占全部焦爐污染物的60%左右，為了嚴格控制裝煤過程中產(chǎn)生的煙塵，7.63m焦爐裝煤車采用了快速裝煤技術(shù)從而減少焦爐熱修。 　　常規(guī)的裝煤技術(shù)一般采用高壓氨水或高壓蒸汽產(chǎn)生吸力，將煙塵抽人集氣管。該技術(shù)具有以下特點：裝煤車在煤車閘套和炭化室之間沒有密封；采用順序裝煤和階段裝煤；在裝煤后期開始平煤；不收集煙塵或?qū)⒁莩鰺焿m收集后處理排放從而減少焦爐熱修。 　　要減少裝煤過程中的污染物排放量，必須了解整個裝煤過程氣體流量和氣體溫度的變化情況。 　　在單集氣管焦爐上，使用常規(guī)裝煤技術(shù)裝煤時，我們可以將裝煤過程分成4個階段。 　　第一階段：高壓氨水或蒸汽打開，放下閘套。氣體流量首先迅速增加，然后下降直到所有的閘套全部與炭化室連接。此時有大量空氣吸人焦爐，同時，由于剛開始裝煤時，煤與灼熱的爐墻接觸，立即產(chǎn)生大量的荒煤氣，氣體流量迅速增加，形成一個峰值，然后，持續(xù)減小，直到炭化室關(guān)閉。 　　第二階段：開始裝煤直到平煤開始。氣體流量首先增加，然后非常迅速地下降，再繼續(xù)穩(wěn)定下降。 　　第三階段：裝料和平煤同時進行。平煤桿進入炭化室后，平煤過程限制了炭化室內(nèi)氣體流動，這種限制隨著炭化室內(nèi)煤料的增多而增大，同時造成氣體流量波動。當平煤桿向前滑動時，幾乎沒有氣體能流到上升管，但是，當平煤桿向后滑動時，就有相對較多的氣體流到上升管，因為沒有平煤桿限制氣體流動。因此，平煤過程中，氣體流量的不同與平煤桿的前后運動有非常大的關(guān)系。煤裝得越滿，平煤桿的影響越大， 　　第四階段：關(guān)上炭化室以后。氣體流量穩(wěn)定在一個較低的水平。 　　從以上分析可以看出，裝煤過程污染物的排放與以下條件有關(guān)： 　　(1)吸力系統(tǒng)能力和閘套與炭化室之間密封效果； 　　(2)平煤的次數(shù)和平煤效果； 　　(3)裝煤的時間長短； 　　(4)裝煤的順序； 　　(5)收集并處理煙塵的效果。 　　和原來裝煤技術(shù)相比，該技術(shù)主要有以下特點。 　　1．裝料系統(tǒng)完全不漏氣 　　一般減少煙塵排放的思路是將逸出的煙塵完全收集并處理，該技術(shù)的思路是采用完全密閉裝置將裝煤過程中產(chǎn)生的煙氣，控制在炭化室的密閉環(huán)境內(nèi)，不讓逸出，就可以很大程度上減少裝煤污染物的排放量，減少煙塵收集和凈化處理環(huán)節(jié)。 　　該裝置是在裝煤孔與閘套之間、所有的閘套的連接處和卸料口都有不漏氣密封從而減少焦爐熱修。 　　裝煤孔和閘套之間的密封是靠將下閘套下部的密封嘴伸入裝煤孔座中形成的，它們之間的擠壓力在整個裝煤期間一直保持，而且，還可以自動調(diào)節(jié)裝煤孔中心與閘套中心之間的偏移，最大調(diào)節(jié)量可達50mm，也就是說，萬一裝煤孔蓋中心與閘套中心發(fā)生偏離時，仍可保證很好的密封。閘套的操作順序，如圖4-7所示。 　　裝煤車閘套包括一個上閘套和一個下閘套，下閘套在外，上閘套在內(nèi)。下閘套上部內(nèi)側(cè)有一個密封沿，下面是一個密封嘴；上閘套的下部外側(cè)有一個球形密封元件，上部有一個布袋型補償器。上、下閘套的密封是靠下閘套上部內(nèi)側(cè)的密封沿和上閘套的下部外側(cè)的球形密封元件接觸后稍加擠壓形成的。上閘套和螺旋給料器出口之間的連接是靠自我保護良好的布袋型補償器實現(xiàn)的。 　　以上操作順序是從左到右實現(xiàn)的。左圖表明閘套的最初位置，也就是下閘套處于提升狀態(tài)，上閘套稍微下降。 　　操作的第一步，下閘套靠一個圓筒操作車架降低，并將它自身的中心對準裝煤孔在水平和垂直上的中心，當閘套和裝煤孔完成對接時，擠壓力一直保持，迫使它們密封好。在下閘套的位置不可能降低時，上下閘套將連接。 　　操作的第二步，操作車架，上閘套被垂直提升，直到該閘套頂部與底部連接完成，并一直保持擠壓力，頂部閘套和螺旋給料器出口之間距離的偏差靠靈活的布袋型補償器補償。 　　該裝煤裝置中的卸料口與螺旋給料器出口是一個整體，可防止煤粒撒落在爐臺上。裝煤過程中，螺旋給料器出口從外面完全打開。螺旋給料器的內(nèi)外密封是靠普通旋轉(zhuǎn)密封元件形成的。煤斗裝煤口的密封是靠煤柱實現(xiàn)的，就是裝煤后仍然有一定量的煤留在螺旋給料器和煤斗中。 　　正是以上各部位嚴格密封，可以確保該裝置在整個裝煤期間不漏氣。經(jīng)測試，該裝置能達到高于200Pa的密封力。 　　2．一次平煤 　　為了保證整個裝煤過程不發(fā)生污染物溢出，除了采用以上的不漏氣密封裝置外，還要保證產(chǎn)生的氣體順利通過上升管排出，即必須保持在裝煤過程中炭化室內(nèi)荒煤氣的通道。 　　因此，該技術(shù)采用最少次數(shù)平煤的裝煤，即裝煤過程中不平煤，僅僅在裝煤完成后才執(zhí)行一次平煤。 　　裝煤過程中采用無平煤操作的理由如下：首先，在裝完煤后，平煤線頂部的煤堆突出部分體積應(yīng)與平煤線下谷的體積相等，這樣可以保證在整個裝煤期間炭化室煤堆與炭化室頂部有一自由的氣體通道。正常情況下，煤堆在錐形裝煤孔里形成，不會阻礙氣體通道。其次，必須要求在平煤過程中平煤桿上部與爐頂之間有一個自由的空間，如圖4-8所示。 　　3．控制裝煤 　　要滿足在裝煤后和平煤時保證氣流通道，首先必須保證各煤斗裝煤不能過量，同時保證各爐口煤堆高度偏差不超過50mm。 　　要滿足以上要求，必須采用控制裝煤方法。即通過每個裝煤孔進行獨立的裝煤，通過稱量裝置和變頻電機精確控制每個煤堆的體積，使其滿足以上要求。 　　在煤斗頂部配備有一個罩子，使煤斗中的煤填滿罩子下面的整個容積，當煤斗中完全裝滿煤后，煤倉下面的一個滑動門會自動切斷煤料，因此，每個煤斗都有各自固定體積的煤。 　　在每個煤斗下部均有稱量裝置可精確稱出各煤斗中煤的實際重量。稱重裝置將煤的重量稱出后傳到煤車PLC，在那里，煤斗內(nèi)煤的實際堆密度靠測量重量和固定體積計算出來。然后形成每個螺旋給料器單獨的體積進料曲線，存儲在PLC存儲器中。裝煤過程中，卸料體積靠稱量煤斗中煤的重量和使用計算出來的堆密度轉(zhuǎn)換成體積。裝料的實際體積會自動與理論裝煤曲線進行比較。如果計算值超出理論值誤差范圍，變頻電機會改變螺旋給料器速度來補償探測到的誤差。在任何煤料粒度和水分含量下，通過變頻電機調(diào)節(jié)，每個裝煤孔裝煤體積與理論裝煤體積相差不超過0.25m3。 　　4．同時裝煤 　　采用以上控制裝煤技術(shù)的前提，就是要采用同時裝煤。同時裝煤就是指所有的螺旋給料器同時開始和同時結(jié)束。如果炭化室中某一個煤峰提前和推遲下煤，就會影響相鄰的一個煤峰的體積，自然會導(dǎo)致氣體通道的阻礙。同時裝煤時，每個煤堆在炭化室中與相鄰的煤堆之間形成一個接觸線，可確保每個煤峰由各個煤斗的煤形成。因此，除了使用上述專用的控制裝煤系統(tǒng)，必須采用同時裝煤。 　　根據(jù)以上分析，快速裝煤和常規(guī)裝煤技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點： 　　(1)增加焦炭產(chǎn)量，改善焦炭質(zhì)量。如果裝煤同時進行平煤，煤下落動能會被平煤桿阻礙并吸收，在煤堆中會形成不均勻的堆比重。使用快速裝煤，煤料以很高速度裝進炭化室，煤碰撞固定墻面時，動能轉(zhuǎn)化為撞擊能，而且由于不平煤，煤的動能在煤堆內(nèi)部轉(zhuǎn)化為撞擊能，不僅可以使煤均勻，還可以增加入爐煤的堆比重。實踐證明，同樣孔數(shù)的焦爐，其產(chǎn)量會增加1.0%～1.5%。由于各炭化室堆密度均勻，可使焦爐在最低加熱溫度下均勻煉焦，可改善焦炭質(zhì)量。 　　(2)減少了污染物的排放。由于采用全密閉系統(tǒng)，污染物溢出很少。同時由于裝煤時間縮短，減少了污染物溢出的可能性。一般裝煤技術(shù)的裝煤時間通常在200s左右，快速裝煤將時間縮短到50～75s。 　　(3)操作更為簡化。由于裝煤僅一次平煤，使操作更為簡化。不僅減少對平煤系統(tǒng)的磨損，還減少對氣流通道的堵塞，降低污染物的排放，改善操作環(huán)境，帶出的余煤也少。 　　(4)延長焦爐的使用壽命。由于使用控制裝煤系統(tǒng)，裝煤方式可以重復(fù)進行，焦爐加熱可保持長期均勻穩(wěn)定，可以延長焦爐的使用壽命。 　　(5)降低能耗。由于裝煤均勻，焦爐可以在較低溫度下均勻穩(wěn)定供熱，可降低耗熱量。另外，原來裝煤技術(shù)，由于吸入了大量的冷空氣，會帶走大量熱量，增加耗熱量。 (6)減少化產(chǎn)系統(tǒng)的負荷。由于采用完全不透氣密封系統(tǒng)，裝煤過程中吸入炭化室的空氣大大減少，氣體總量降低，裝煤氣體可低速傳送，減輕鼓風機的負荷。

　　7.63m焦爐炭化室壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)是伍德(UHDE)獨特設(shè)計的。該系統(tǒng)的原理是：與負壓約為300Pa集氣管相連的每個炭化室從開始裝煤至推焦的整個結(jié)焦時間內(nèi)的壓力可隨荒煤氣發(fā)生量的變動而自動調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)在裝煤和結(jié)焦初期，負壓操作的集氣管對炭化室有足夠的吸力，使炭化室內(nèi)壓力不致過大，以保證荒煤氣不外泄，而在結(jié)焦末期又能保證炭化室內(nèi)不出現(xiàn)負壓從而減少焦爐在線維護 。 　　PROven裝置用于對單個炭化室的壓力進行精確調(diào)節(jié)。該裝置如圖4-5所示，在集氣管內(nèi)，對應(yīng)每孔炭化室的橋管末端安裝一個形狀像皇冠的管，上開有多條溝槽，皇冠管下端設(shè)有一個“固定杯”，固定杯由3點懸掛，保持水平。杯內(nèi)設(shè)有由執(zhí)行機構(gòu)控制的活塞桿及與其相連的杯口塞，同時在橋管設(shè)有壓力檢測與控制裝置。炭化室壓力調(diào)節(jié)是由調(diào)節(jié)杯內(nèi)的水位也就是荒煤氣流經(jīng)該裝置的阻力變化實現(xiàn)的。其操作原理如下：在橋管上部有兩個噴嘴噴灑的氨水流入杯內(nèi)，測壓壓力傳感器將檢測到上升管部位的壓力信號及時傳到執(zhí)行機構(gòu)的控制器，控制器發(fā)出指令使執(zhí)行機構(gòu)控制活塞桿帶動杯口塞升降，調(diào)節(jié)固定杯出口大小來調(diào)節(jié)杯內(nèi)的水位，使炭化室壓力保持在微正壓狀態(tài)。水位越高，溝槽出口越小，荒煤氣導(dǎo)出所受阻力越大；水位越低，溝槽出口越大，荒煤氣導(dǎo)出所受阻力越小從而減少焦爐在線維護 。 　　在裝煤和結(jié)焦初期，炭化室產(chǎn)生大量荒煤氣使壓力增高，在上升管處的壓力檢測裝置，將壓力信號傳到執(zhí)行機構(gòu)的控制器，控制器發(fā)出指令使執(zhí)行機構(gòu)控制活塞桿帶動杯口塞提升到最高位置，使固定杯下口全開。橋管內(nèi)噴灑的氨水從開口全部流入集氣管，在杯內(nèi)不形成任何水封，此時荒煤氣通道阻力最小，集氣管負壓使得荒煤氣從上升管、橋管、皇冠管到固定杯，一直順利導(dǎo)人集氣管，炭化室內(nèi)壓力不致過大。 　　隨著結(jié)焦時間延長，炭化室產(chǎn)生的荒煤氣逐漸減少，炭化室內(nèi)壓力也逐漸降低，在上升管處的壓力檢測裝置，又將壓力信號傳到執(zhí)行機構(gòu)的控制器，控制器發(fā)出指令使執(zhí)行機構(gòu)控制活塞桿帶動杯口塞逐步下降，使固定杯下口逐步關(guān)閉，從而在固定杯內(nèi)形成的水位逐漸上升，荒煤氣通道阻力也逐漸增大，使炭化室壓力始終保持在一定壓力從而減少焦爐在線維護 。 　　在結(jié)焦末期，炭化室產(chǎn)生的荒煤氣更少，壓力控制裝置通過執(zhí)行機構(gòu)，移動活塞桿使杯口關(guān)閉，大量氨水迅速充滿固定杯，形成阻斷橋管與集氣管的水封，以維持炭化室的正壓。 　　PROven系統(tǒng)正是通過壓力控制裝置自動調(diào)節(jié)固定杯內(nèi)的水封高度，從而實現(xiàn)對炭化室內(nèi)煤氣壓力的自動調(diào)節(jié)，防止因超壓而造成的爐門泄漏。 　　推焦時，由于處于結(jié)焦末期，煤氣發(fā)生量最少，為了防止將空氣吸人集氣管，炭化室需要與集氣管隔斷。這時活塞已經(jīng)達到最低位置，將固定杯下口完全堵塞，固定杯液面上升，為了在最短的時間使氨水充滿固定杯，快速注水閥也被打開，大量氨水迅速將固定杯充滿，完全關(guān)閉皇冠管的溝槽，切斷了荒煤氣流入集氣管的通道。由于荒煤氣不能進入集氣管，為了給殘余煤氣保留溢出通道，必須打開上升管蓋；上升管蓋的打開是通過推焦計劃自動編制系統(tǒng)自動完成的，根據(jù)裝煤時間和從焦爐機械上獲取的信息，準確排出該炭化室推焦時間，推焦時間一到，上升管蓋打開裝置將自動打開上升管蓋，將殘余荒煤氣放散。 　　在壓縮空氣源或電力中斷時，為了完全隔絕炭化室與集氣管應(yīng)采用手動操作，即使用氣動控制操作面板，把氣缸停止在最低極限位置，打開快速注水管，將固定杯注滿，可使集氣管與炭化室隔絕。 　　使用PROven系統(tǒng)前后的效果比較： 　　未使用PROven系統(tǒng)前，當集氣管壓力控制在120Pa左右時，爐門底部的壓力在結(jié)焦周期變化幅度很大：剛開始裝煤時，爐門底部壓力可以達到300Pa以上，很容易造成從爐體的不嚴密處逸出荒煤氣；而在推焦前，爐門底部壓力已經(jīng)降到0附近，考慮到壓力的波動，焦爐在結(jié)焦末期經(jīng)常出現(xiàn)負壓，會抽入空氣。 　　使用PROven系統(tǒng)后，集氣管壓力保持在-300Pa左右，爐門底部的壓力始終可控制在40～60Pa范圍內(nèi)變化。 　　使用PROven系統(tǒng)后，由于集氣管負壓操作，炭化室和爐門處壓力處于微正壓狀態(tài)，因此焦爐散發(fā)出的荒煤氣大大減少，改善了作業(yè)環(huán)境。實驗顯示，使用PROven系統(tǒng)后的污染物溢出量是未使用該系統(tǒng)污染物溢出量的30%左右。

　　煤塔位于兩座焦爐中間，為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。煤塔分上下兩層：上部為煤倉，用于存煤；下部為稱量煤斗，用于稱量。 　　煤倉分兩格，每格存煤量為1350t。煤倉內(nèi)壁傾角70°，內(nèi)壁貼襯耐磨材料，在煤倉的墻上安裝有兩排空氣炮，可保證下煤通暢。煤倉下部有兩排各4個下煤口，下煤口下面安裝有振動給料器可將煤送人稱量煤斗。每個下煤口有一個應(yīng)急用的針形閘門，可以在振動給料器檢修和維護時，用人工方式關(guān)閉從而減少焦爐在線維護。 　　正常操作時，要輪流從兩排下煤口取煤，這樣可以保持兩排煤倉有基本相同的存量。煤通過轉(zhuǎn)運斜槽下到稱量煤斗。每個稱量煤斗安裝在3個稱量點上，稱量值傳到稱量的電子系統(tǒng)。在稱量煤斗下部，有一組閘門，由一個連桿互相連接，這些閘門可通過煤車上的液壓推桿同時開關(guān)。該連桿機構(gòu)可以保證閘門處在常閉狀態(tài)從而減少焦爐在線維護。 　　稱量煤斗中煤的裝入和煤車取煤均自動進行，當每個稱量煤斗達到預(yù)先設(shè)置的重量，煤倉的門自動關(guān)閉。經(jīng)過片刻，總重稱量出來并在記錄紙上打印出來。煤車取煤時，用煤車上的液壓推桿打開稱量煤斗下的閘門，當煤達到所有煤車煤斗的最大量時，稱量煤斗的閘門由推桿自動關(guān)閉，這時煤車可以離開了。當稱量煤斗閘門關(guān)閉后，稍等片刻，得到稱量煤斗的皮重（包括殘留在稱量煤斗中的煤），用總重減去皮重就可自動計算出裝入煤車的煤的凈重，也就是裝入上一炭化室煤的凈重，并將凈重和相關(guān)爐號傳到過程計算機。稱量、打印和記錄程序完成后，煤倉閘門自動打開，重新向稱量煤斗裝煤從而減少焦爐在線維護。 　　根據(jù)計劃，如果裝煤操作完成，安裝在煤塔稱量位置的綠色信號燈亮。如果稱量煤斗未裝滿或全空，紅燈亮。煤倉閘門打開時，空氣炮將自動吹入壓縮空氣吹掃，大約每小時一次。如果稱量煤斗在規(guī)定的時間內(nèi)沒有充滿，說明煤倉發(fā)生“篷料”，這時安裝在該煤倉的空氣炮將自動操作。 　　在煤倉下煤口和稱量煤斗的出口均安裝有蒸汽保溫加熱器，可在冬天使用。 　　平煤帶出的煤收集在推焦車的煤斗中，當煤斗滿時，推焦車就開到煤塔附近，利用余煤輸送裝置將余煤送入安裝在裝料單元的供應(yīng)倉，稱出余煤的重量，并將數(shù)據(jù)傳給過程計算機。稱量完畢，由供應(yīng)倉下的螺旋給料器將煤放入鏈斗升降機，通過鏈斗升降機將煤送入煤塔頂部，倒入煤倉。該系統(tǒng)主要通過安裝在供應(yīng)倉的傳感器自動控制。

　　焦餅沿焦爐高向加熱不均，不僅影響焦炭質(zhì)量和煉焦耗熱量，還會影響煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收。所以，對于6m焦爐高向加熱的調(diào)節(jié)是焦爐調(diào)火的一項重要內(nèi)容從而減少焦爐熱修。 　　(1) 6m焦爐高向加熱： 　　1)廢氣循環(huán)孔斷面加大。6m焦爐與5.5m焦爐相比循環(huán)孔斷面增加了37%，因廢氣循環(huán)量增加，所以氣體循環(huán)量增加，流速增大，燃燒火焰拉長，使焦餅高向加熱均勻從而減少焦爐熱修。 　　2)立火道斷面減少。由于立火道斷面減少，提高了立火道內(nèi)的氣體噴射力和廢氣循環(huán)量，減少了爐頭的熱負荷，從而提高了爐頭溫度。 　　3)立火道高度增加。提高了上升、下降氣流間的浮力差。 　　4)由于循環(huán)孔和跨越孔尺寸增大，增加了廢氣循環(huán)量，使高向加熱均勻從而減少焦爐熱修。 　　(2)控制空氣過剩系數(shù) 　　當焦爐用高爐煤氣加熱時，根據(jù)加熱煤氣性質(zhì)和6m焦爐的結(jié)構(gòu)特點以及生產(chǎn)情況，采用控制α在1. 20～1. 25范圍內(nèi)，克服了焦爐上部溫度高的問題，既改善了焦餅上下成熟的均勻性，又解決了爐頂易長石墨的問題。實踐證明，控制適當?shù)目諝膺^剩系數(shù)，有利于改善高向加熱的均勻性。

　　6m焦爐溫度測量，在下降氣流時測底部火嘴和鼻梁磚間的大磚溫度從而減少焦爐在線維護。在換向20min后開始測量。測量順序從焦側(cè)交換機室端開始測量，由機側(cè)返回，在兩個換向時間內(nèi)全部測完。 每間隔4h測量一次直行溫度，測溫時間固定。因所測各火道所處時間不同，要根據(jù)各區(qū)段火道溫度在換向期間不同時間的冷卻下降值，分別校正到換向后20s的最高溫度值，然后分別計算出機焦側(cè)的全爐平均溫度從而減少焦爐在線維護。 將一晝夜所測得的各個燃燒室機焦側(cè)的溫度分別計算平均值。并求出與機焦側(cè)晝夜平均溫度的差，其差值大于20℃以上的為不合格的測溫火道，邊爐差值大于30℃以上的為不合格火道從而減少焦爐在線維護。 為考核直行溫度的均勻與穩(wěn)定，一般采用均勻系數(shù)與安定系數(shù)。

　　一、設(shè)計參數(shù) 　　我國最早設(shè)計炭化室高6m的焦爐是20世紀90年代初投產(chǎn)的JN60型焦爐，其基本尺寸見表4-2。該焦爐的結(jié)構(gòu)特點是雙聯(lián)火道，廢氣循環(huán)，焦爐煤氣下噴，貧煤氣和空氣側(cè)噴的復(fù)熱式焦爐。也有僅僅燃燒貧煤氣的單熱式焦爐，爐體結(jié)構(gòu)與58-Ⅱ型焦爐相似從而減少焦爐在線維護。 　　二、結(jié)構(gòu)特點 　?。ㄒ唬┤紵到y(tǒng) 　　(1)爐頭不設(shè)直縫。炭化室墻面采用寶塔磚結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的炭化室和燃燒室間無直通縫，有利于爐體的檢修維護。 　　(2)采用雙聯(lián)火道。6m焦爐燃燒室被分成32個立火道，每兩個為一對，連成一個雙聯(lián)火道，雙聯(lián)火道雖然結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，磚型多一些，但鑒于焦爐爐體的重要性以及焦炭質(zhì)量等方面的因素，雙聯(lián)火道結(jié)構(gòu)型式有其獨到之處。雙聯(lián)火道加熱系統(tǒng)具有以下優(yōu)點： 　　1)焦爐燃燒室結(jié)構(gòu)堅固。 　　2)便于溫度調(diào)節(jié)，高向加熱均勻。 　　3)加熱系統(tǒng)阻力小，這是爐體設(shè)計的一項重要標志從而減少焦爐在線維護。 　　4)充分保證爐頭溫度、橫墻溫度的均勻性，生產(chǎn)穩(wěn)定。 　　(3)廢氣循環(huán)。循環(huán)廢氣可降低上升火道內(nèi)的火焰溫度，從而減少了燃燒過程中NOx的形成，保證焦爐高向加熱的均勻性。因此，在6m焦爐爐體設(shè)計中，普遍采用該項技術(shù)，加大了廢氣循環(huán)量，將煤氣和空氣稀釋，導(dǎo)致燃燒速度減慢，拉長火焰。此外邊部火道采用四聯(lián)循環(huán)結(jié)構(gòu)，即在2號、3號火道間隔墻下部增開一個廢氣循環(huán)孔，取消1號、2號火道間廢氣循環(huán)孔，當1號火道上升2號火道下降時，部分廢氣進入3號火道而減小了2號火道的下降阻力；當2號火道上升1號火道下降時，3號火道的部分廢氣進入2號火道，相當于拉長了2號火道的燃燒火焰，有利于提高1號火道的溫度。根據(jù)廢氣循環(huán)原理，高爐煤氣加熱時廢氣循環(huán)比為20%左右從而減少焦爐在線維護。邊部四聯(lián)循環(huán)可使1號、2號火道溫度差縮小。 　?。ǘ┬顭崾?　　(1) 6m焦爐蓄熱室不分格，蓄熱室主墻、單墻采用溝舌結(jié)構(gòu)，單、主墻均用異形磚砌筑，增加了爐體的嚴密性。為了充分回收廢熱，以降低煉焦耗熱量，節(jié)約能耗，蓄熱室中裝有薄壁九孔異形格子磚，大大地增加了格子磚蓄熱面。采用合理的箅子磚孔型和尺寸排列，使蓄熱室氣流沿長向均勻分布。為了降低蓄熱室阻力，安裝時上下各層格子磚孔對準，高爐煤氣含塵量控制在15mg/m3以下。 　　(2)改進蓄熱室封墻結(jié)構(gòu)。20世紀80～90年代初設(shè)計和投產(chǎn)的焦爐，蓄熱室封墻的結(jié)構(gòu)為：從里至外一層黏土磚，一層斷熱磚，外加隔熱罩。當隔熱罩壓靠較好且側(cè)面石棉繩擠得較緊時，封墻的嚴密程度應(yīng)是很好的。但由于隔熱罩是靠橫梁固定在大小鋼柱上的，當鋼柱變形后，它就會隨之離開封墻面，而里面封墻尤其是中上部縫隙是較多的。若要密封則需拆掉隔熱罩，非常麻煩，生產(chǎn)中往往被忽視，從而造成爐頭加熱情況很差。為了改善操作環(huán)境，又便于維護管理，6m焦爐將蓄熱室封墻結(jié)構(gòu)改為從里到外硅磚、斷熱磚和黏土磚3層磚體結(jié)構(gòu)，再在外面用復(fù)合硅酸鹽保溫材料抹面代替隔熱罩，這樣大大提高了嚴密程度，且便于維護。 　?。ㄈ┬钡绤^(qū) 　　斜道區(qū)的高度與斜道長度應(yīng)在保證炭化室底部有足夠的厚度下盡可能短些。6m焦爐斜道區(qū)高度在800mm左右。斜道由低到高其斷面逐漸縮小，縮小值愈大，阻力愈大。6m焦爐斜道正面設(shè)計除斜道第六層正面使用少量高鋁磚外，其余全部使用硅磚，從爐體結(jié)構(gòu)講，減少了磚型，便于砌筑，有利于爐體膨脹。 　?。ㄋ模t頇區(qū) 　　炭化室蓋頂磚以上部位為爐頂區(qū)，其中炭化室蓋頂磚及相應(yīng)層的燃燒頂部砌體為硅磚，裝煤孔和上升管周圍使用黏土磚，爐頂表面用致密、耐水堅硬且耐磨的缸磚砌筑。在爐頂不受壓部位鋪硅藻土磚，防止爐頂溫度過高，改善操作環(huán)境。爐頂表面設(shè)有坡度，以利于排水。改進了上升管孔和裝煤孔的結(jié)構(gòu)，增加了溝舌。新建6m焦爐多采用單集氣管，爐頂操作條件較好。

　　測量蓄熱室頂部溫度的目的是防止格子磚燒熔或高爐灰熔結(jié)，檢查蓄熱室頂部溫度是否正常，及時發(fā)現(xiàn)有無局部高溫、串漏、下火等情況，從而減少焦爐在線維護。測量從交換機端開始，在兩個交換時間內(nèi)測完一側(cè)或兩側(cè)。為了測出較高的溫度，交換后立即開始測量，從而減少焦爐在線維護。當用焦爐煤氣加熱時，測上升氣流蓄熱室，當用高爐煤氣加熱時，測下降氣流蓄熱室。測溫點選在蓄熱室頂部中心隔墻處或最高溫度處，測溫處有測溫孔。 　　測量后分別計算機側(cè)、焦側(cè)蓄熱室頂部平均溫度（邊蓄熱室除外）。規(guī)定硅磚蓄熱室頂部溫度最高不得超過1320℃，黏土磚蓄熱室溫度最高不得超過1250℃，尤其是黏土磚蓄熱室，因其荷重軟化溫度低，所以蓄熱室頂部溫度不能過高，從而減少焦爐在線維護。 　　定期測量蓄熱室頂部溫度還可了解焦爐的蓄熱及預(yù)熱等情況，可發(fā)現(xiàn)爐體結(jié)構(gòu)是否完整、有無短路等，若蓄熱室溫度不正常，應(yīng)查找原因。蓄熱室頂部溫度一般規(guī)定每月至少測量一次。

　　含有干熄焦大砌塊的焦爐烘爐過程中熱氣流靠煙囪的吸力克服阻力而流經(jīng)爐體各部位，為保證煙囪有足夠的吸力，在炭化室小灶點火前，需先烘烤煙道和煙囪，一般提前3～8d（因烘爐所用燃料不同而異）烘烤煙囪，提前1～2d烘烤煙道。根據(jù)含有干熄焦大砌塊的焦爐爐溫情況，當煙囪具有足夠的吸力(100～150Pa)，分煙道吸力達到80Pa后，可以先后停止煙囪和煙道的烘烤，然后進行炭化室烘爐小灶的點火。為適應(yīng)含有干熄焦大砌塊的焦爐焦爐低溫時的要求，開始時只將炭化室的烘爐小灶的半數(shù)點火（機側(cè)、焦側(cè)單雙數(shù)錯開），當燃燒室溫度達70～80℃時，才將其余半數(shù)小灶點火，兩天后再點燃抵抗墻的烘爐小灶。

　　在水鋼干熄焦大砌塊循環(huán)經(jīng)濟項目干熄率達到了92％以上，領(lǐng)先國內(nèi)同行業(yè)開工單體運行干熄率平均水平；環(huán)境除塵灰開發(fā)利用于鐵水保溫劑進入實質(zhì)性階段，標志著煉焦循環(huán)經(jīng)濟建設(shè)正闊步前行。 　　一年來，水鋼面對新工藝、新技術(shù)，設(shè)備自動化程度高的循環(huán)經(jīng)濟項目，所有干熄焦從業(yè)人員通過不斷學(xué)習和知識更新，很快掌握了干熄工藝和設(shè)備特點，并針對開工運行后出現(xiàn)的多項設(shè)備問題提出和實施了多項設(shè)備優(yōu)化創(chuàng)新，如：不停氣體循環(huán)風機取出干熄焦大砌塊旋轉(zhuǎn)密封閥內(nèi)異物、干熄焦大砌塊旋轉(zhuǎn)密封閥內(nèi)氣體成分復(fù)雜、處理故障時危險性極高等。經(jīng)過不斷的摸索和實踐，縮短了故障處理時間，提高了設(shè)備運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)系數(shù)和檢修安全性，年創(chuàng)效近30萬元。還完成干熄焦尾焦收集管改造、1DC料位計改造、緊急放散閥給水管路改造、振動給料器下部排灰管改造等項目，這些項目都取得了良好效果。 　　水鋼干熄焦開工投產(chǎn)至今，已完成干熄爐數(shù)50000余爐，平均干熄率90%以上，從2012年6月開始，干熄率上升到92%以上，達到了全國領(lǐng)先水平。與濕法熄焦相比，焦炭質(zhì)量M40為85.09%，上升1.9%左右，M10為6.47%，下降0.33%，水份為0.7%，下降4.3%，焦炭質(zhì)量有極大的提高，為煉鐵高爐入爐焦比指標的攻打，提供了良好的服務(wù)，在保證干熄焦率的同時，為動力發(fā)電提供了優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的高溫高壓蒸汽，目前日發(fā)電量穩(wěn)定在32萬kWh，為水鋼降本增效工作干熄焦項目實現(xiàn)增效目標和煉焦循環(huán)經(jīng)濟建設(shè)轉(zhuǎn)型突破作出了貢獻。

　　日前，山西中陽鋼鐵有限公司90萬噸焦化干熄焦大砌塊余熱發(fā)電機組成功并網(wǎng)發(fā)電。這標志著該環(huán)保提標升級項目全面建成并投產(chǎn)運行。 　　為確保機組順利投產(chǎn)運行，由蘇華建設(shè)集團有限公司等參建單位的專家與中陽鋼鐵中鈺熱電廠、焦化廠等單位的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)人員組成的聯(lián)合驗收組，精心組織、全力以赴地推進投產(chǎn)運行試驗的相關(guān)事項。 　　據(jù)了解，90萬噸焦化干熄焦大砌塊項目于2017年9月份開工建設(shè)，于2018年12月18日正式投紅焦生產(chǎn)。在發(fā)電系統(tǒng)未投產(chǎn)運行前，該公司焦化廠一邊強化生產(chǎn)組織，科學(xué)排布焦爐推焦計劃，確保煉焦工序與干熄焦工序銜接有序，并針對制約干熄焦系統(tǒng)穩(wěn)定運行的問題展開攻關(guān)，有效保障了焦爐的穩(wěn)定生產(chǎn)；一邊加強協(xié)調(diào)，配合參建單位優(yōu)質(zhì)完成了蒸汽管道吹掃、真空系統(tǒng)灌水嚴密性試驗、冷卻水系統(tǒng)通水試驗、沖洗系統(tǒng)調(diào)整和油循環(huán)試驗等調(diào)試工作，為汽輪機發(fā)電機組的順利投產(chǎn)運行奠定了基礎(chǔ)。 　　據(jù)介紹，該發(fā)電機組用干熄焦大砌塊鍋爐進行蒸汽發(fā)電，年可發(fā)電1.33億千瓦時。 　　“90萬噸焦化干熄焦及余熱發(fā)電項目具有節(jié)能、環(huán)保、提高焦炭質(zhì)量三重效益。數(shù)據(jù)顯示，每小時可熄滅紅焦115噸，相比濕熄焦，每噸焦炭可減少水蒸氣排放0.5噸，年可減少向空氣排放煙塵150噸、二氧化硫1200噸、氮氧化合物200噸及酚氰等有害物質(zhì)和粉塵約6.5噸。此外，焦炭抗碎強度、耐磨強度等性能得到有效改善，水分亦大幅降低，由5%降至0.2%，對保障高爐連續(xù)穩(wěn)定運行具有積極作用?！痹摴窘够瘡S的負責人告訴記者，該項目是公司大力推進節(jié)能減排、提升發(fā)展品質(zhì)的標志性工程。當前，隨著這一項目的全面投產(chǎn)運行，該公司的環(huán)保治理水平得到了顯著提升。

　　爐門在生產(chǎn)中需要定時地將其摘下與裝上，從而減少焦爐熱修。在此過程中不可避免地要受到震動，因此要求爐門襯磚砌得堅固耐久，砌體表面要平直，線形尺寸滿足設(shè)計要求，從而減少焦爐熱修。 　　砌筑時在兩側(cè)懸掛準線，并隨時用木靠尺找平。爐門襯磚的厚度不合格時，可在肩部進行加工，但外露表面嚴禁加工，以免加工后黏土磚經(jīng)受不住煤氣的侵蝕而加速爐門襯磚的損壞，從而減少焦爐熱修。在爐門襯磚頂部應(yīng)留足夠的膨脹縫，砌爐門使用的灰漿為硅酸鹽水泥30%，黏土耐火泥70%。

　　所有露在外部的正面膨脹縫，應(yīng)用石棉繩堵嚴，以防止從膨脹縫向爐內(nèi)漏入冷空氣，影響爐頭溫度，從而減少焦爐在線維護。塞入石棉繩時表面應(yīng)平直，不得凹進或凸出。生產(chǎn)實踐表明，密封爐體表面的膨脹縫對保證爐頭溫度是非常重要的，從而減少焦爐在線維護。斜道正面的膨脹縫一般在冷態(tài)時用沾有硅質(zhì)水玻璃泥漿密封從而減少焦爐在線維護，在烘爐后，因有操作臺不易密封，極易漏氣，其他項目則轉(zhuǎn)入焦爐熱態(tài)工程處理。

　　煉焦爐的生產(chǎn)操作包括裝煤、出焦、熄焦和篩焦等工序。 　　焦爐裝煤包括從煤塔取煤和由裝煤車往炭化室內(nèi)裝煤，其操作要求是：裝滿、壓實、拉平和裝勻，從而減少焦爐在線維護。 　　由煤塔往裝煤車放煤應(yīng)迅速，使煤緊實，以保證煤斗足量，但煤斗底部不應(yīng)壓實，以防往炭化室放煤時煤流不暢。取煤應(yīng)按煤塔漏嘴排列順序進行，使煤塔內(nèi)煤料均勻放出，從而減少焦爐在線維護。清塔的煤料因?qū)僮冑|(zhì)煤，不得裝入炭化室底部，以防發(fā)生焦餅難推。 　　往炭化室放煤應(yīng)迅速，既可以提高煤料堆密度，增加裝煤量，還可減少裝煤時間，并減輕裝煤冒煙程度。放煤后應(yīng)平好煤，以利荒煤氣暢流，為縮短平煤時間及減少平煤帶出量，從而減少焦爐在線維護裝煤車各斗取煤量應(yīng)適當，放煤順序應(yīng)合理，平煤桿不要過早伸入炭化室內(nèi)。

含有干熄焦大砌塊的焦爐煉焦過程管理系統(tǒng)是對焦爐生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行實時分析處理，實現(xiàn)焦爐穩(wěn)定均勻加熱，提高焦爐生產(chǎn)率和焦炭質(zhì)量，降低能耗及延長焦爐壽命。20世紀70年代以來，世界各主要產(chǎn)鋼國都采用計算機來控制管理焦爐生產(chǎn)，日本、韓國、芬蘭、德國等都進行了相當水平的開發(fā)，取得了豐碩的成果。 在我國，現(xiàn)代化焦爐一般均裝備了完善的基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)，例如：焦爐機車PLC單元自動控制系統(tǒng)、煤氣交換機PLC定時程序控制系統(tǒng)、三車聯(lián)鎖定位系統(tǒng)（推焦車、煤車、攔焦車），儀控DCS系統(tǒng)。這些基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)雖提高了焦爐的自動化裝備水平，但因彼此間相互獨立，沒有聯(lián)網(wǎng)，不能實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)共享與統(tǒng)一管理，無法實現(xiàn)煉焦過程的綜合優(yōu)化控制。 　　為降低能耗、穩(wěn)定和改善焦炭質(zhì)量、延長含有干熄焦大砌塊的焦爐壽命，國內(nèi)焦化行業(yè)的先進企業(yè)都非常關(guān)注焦爐煉焦過程管理系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展狀況，有的企業(yè)已應(yīng)用了焦爐煉焦過程管理系統(tǒng)，本節(jié)以某企業(yè)為例介紹焦爐煉焦過程管理系統(tǒng)。焦爐煉焦過程管理系統(tǒng)即CPMS由下述子系統(tǒng)構(gòu)成： 　　(1)儀控DCS系統(tǒng)，便攜式紅外立火道溫度測量儀，導(dǎo)焦車焦餅溫度成套測量裝置，機側(cè)和焦側(cè)加熱煤氣的熱值分析儀，機側(cè)和焦側(cè)廢氣氧含量分析儀，焦爐荒煤氣溫度測量裝置，加熱煤氣溫度測量裝置，機側(cè)和焦側(cè)廢氣溫度測量裝置，環(huán)境溫度計。 　　(2)含有干熄焦大砌塊的焦爐交換機PLC控制系統(tǒng)，車上PLC控制系統(tǒng)。 　　(3)過程控制計算機系統(tǒng)，包括過程計算機系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件、操作臺系統(tǒng)軟件和硬件、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。 　　(4)數(shù)據(jù)通訊軟件與數(shù)據(jù)預(yù)處理程序。 　　(5)工藝模型：手動計劃模型、動態(tài)計劃模型、溫度評估模型、加熱控制模型。 　　(6)應(yīng)用軟件：人機界面。

　　為確保炭化室內(nèi)的焦炭均勻成熟，提高煉焦過程中化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率和質(zhì)量，降低煉焦耗熱量，保證焦爐穩(wěn)定而均衡的生產(chǎn)，并最大限度地延長爐體壽命，制定合理的溫度制度有著重要意義。 　　含有干熄焦大砌塊的焦爐的每個燃燒室有若干個立火道，各火道溫度存在一定的差異。為了均勻加熱和便于檢查控制，在每個燃燒室的機側(cè)、焦側(cè)各選擇一個具有代表性的能夠反映出機焦兩側(cè)平均火道溫度的火道，該火道叫做測溫火道，也叫標準火道。選擇時要避開裝煤孔、裝煤車軌道和縱拉條?；谶@些考慮，一般選機側(cè)中部和焦側(cè)中部的火道為測溫火道。如JN43-80型焦爐每個燃燒室有28個火道，選機側(cè)7號和焦側(cè)22號火道。機側(cè)、焦側(cè)測溫火道的平均溫度控制值即為標準溫度。該項指標是在規(guī)定的結(jié)焦時間內(nèi)保證焦餅成熟的主要溫度指標。 　　焦餅中心溫度是確定標準溫度的依據(jù)。對于標準溫度的選擇和確定，一般是根據(jù)已投產(chǎn)的含有干熄焦大砌塊的焦爐（同類型）的實踐資料來確定，然后再考慮以下幾個方面。 　　在規(guī)定的結(jié)焦時間下，根據(jù)實測的焦餅中心溫度和焦餅成熟情況來確定標準溫度。實踐證明，焦餅中心溫度為1000℃±50℃，上下溫差不超過100℃，就可保證焦餅均勻成熟。在生產(chǎn)中，同一結(jié)焦時間內(nèi)，標準溫度每改變10℃，一般焦餅中心溫度可相應(yīng)變化25～30℃。 　　標準溫度不僅與焦餅的結(jié)焦時間有密切聯(lián)系，還與加熱煤氣種類、爐型、煤料等有關(guān)。 　　在任何結(jié)焦時間下，確定的標準溫度應(yīng)不超過耐火材料的極限溫度，對含有干熄焦大砌塊的硅磚焦爐，由于其荷重軟化點為1620℃，所以標準溫度最高不超過1450℃，最低不得低于1100℃。 　　標準溫度與配煤水分有關(guān)。一般情況下，配煤水分每波動1%，焦餅中心溫度將變化25～30℃，標準溫度則變化6～8℃。 　　結(jié)焦時間過短即強化生產(chǎn)時，標準溫度顯著提高。因爐溫較高，容易出現(xiàn)高溫事故，燒壞爐體，并且炭化室、上升管內(nèi)石墨生長過快，產(chǎn)生焦餅成熟不均，會造成焦餅難推，焦炭也易碎。所以一般認為爐寬450mm的焦爐結(jié)焦時間不應(yīng)低于16h，爐寬407mm的焦爐結(jié)焦時間不低于14h。

　　（一）荒煤氣系統(tǒng)概述 　　集氣系統(tǒng)包括上升管、橋管及閥體、集氣管、低壓氨水噴灑裝置、荒煤氣放散點火裝置、PROven系統(tǒng)以及相應(yīng)的操作臺等。 　　焦爐炭化室內(nèi)產(chǎn)生的荒煤氣經(jīng)上升管進入集氣管，上升管為內(nèi)襯耐火材料的鋼結(jié)構(gòu)，設(shè)計有隔熱裝置和防止煤氣逸出裝置。上升管蓋設(shè)有水封，由氣缸啟動。橋管與集氣管連接處通過石油瀝青的密封與大氣隔絕，在橫向、縱向的任何偏移均由此吸收。 　　集氣管設(shè)在焦爐機側(cè)，它包括3段，每段連接一個吸氣管，3個吸氣管匯集吸氣總管最后到鼓風機。3段集氣管之間有一個連接閥，平時該閥保持全開，使3段集氣管的煤氣相通，便于整條集氣管壓力平衡。當某段集氣管需要檢修時，可以將該段集氣管兩端的閥門關(guān)閉，不影響其他兩段的正常工作。每段集氣管均安裝兩套放散裝置，可以在緊急情況下直接放散荒煤氣。放散管也采用水封密封，從而減少焦爐熱修。 　　（二）集氣管壓力調(diào)節(jié) 　　集氣管在-300～-350Pa的壓力下工作。 　　集氣管壓力由每個支管的自動調(diào)節(jié)翻板控制，互不干擾。當調(diào)節(jié)翻板關(guān)閉時，噴灑氨水可以通過閥片邊緣流走。一旦翻板的自動電液驅(qū)動裝置失效，可以在現(xiàn)場使用手動裝置操作，在控制室有該翻板位置顯示。在現(xiàn)場和控制室里有荒煤氣溫度和壓力的監(jiān)測。 　?。ㄈ┗拿簹獾睦鋮s 　　荒煤氣從機側(cè)離開焦爐炭化室，在進入集氣管前，被設(shè)在橋管上的噴頭噴淋成霧狀的氨水將煤氣冷卻、析出焦油。 　　氨水壓力、流量在現(xiàn)場、控制室均可觀察和控制，超過或低于設(shè)定極限均可報警。 　　氨水分配系統(tǒng)還在集氣管兩端安裝噴頭，用氨水間斷地吹掃集氣管底部的固體物質(zhì)。 　?。ㄋ模┗拿簹夥派⑾到y(tǒng) 　　當焦爐后道工序出現(xiàn)故障，荒煤氣不允許進入吸氣管時，需要直接在集氣管上放散，為此，焦爐的每一個支集氣管上安裝了2個放散點火裝置，可使荒煤氣低煙燃燒。 　　放散管點火采用自動方式和手動方式。當集氣管壓力超過上限值時，可自動打開放散點火，也可通過在煤塔下的操作面板人工點火。 　　為穩(wěn)定火焰需要噴吹蒸汽，蒸汽噴吹一方面可以拉長火焰，防止燒壞點火器，而且可以稀釋荒煤氣濃度，使荒煤氣燃燒更充分，從而減少焦爐熱修。 　　（五）上升管水封 　　為防止荒煤氣逸出，上升管蓋設(shè)有水封。 　　上升管水封用水采用閉路循環(huán)，余水首先收集到布置在集氣管沿線的水槽，然后用管道集中到澄清箱內(nèi)第一格，在水箱內(nèi)，固體被沉淀下來，并從水循環(huán)系統(tǒng)中分離，第一格中滿流的干凈水依次進入第二、第三格澄清箱中，干凈水再從澄清箱中用泵抽入上升管蓋。每座焦爐兩臺泵，一開一備從而減少焦爐熱修。 　　水因為澄清，蒸發(fā)受到損失，從而使液位降低，這個液位通過監(jiān)視儀由液位閥自動補充，一套水位監(jiān)測儀既充當用水保護裝置，又能顯示水箱中的水位。

　　煙囪排黑煙的多少是全廠的綜合管理水平的體現(xiàn)，導(dǎo)致煙囪排黑煙的因素很多，對煙囪冒煙的處理應(yīng)綜合考慮。 　　(1)含有干熄焦大砌塊的焦爐爐體本身狀況。焦爐在烘爐和投產(chǎn)初期受到過不同程度的損壞。 　　(2)焦爐存在管理的問題，如造成燃燒室高溫事故，氨水噴灑系統(tǒng)很不正常，循環(huán)氨水倒灌到炭化室內(nèi)。 　　(3)集氣管壓力波動造成負壓操作應(yīng)是造成煙囪冒黑煙的主要原因。含有干熄焦大砌塊的焦爐砌體磚與磚之間靠灰粘結(jié)，正常狀況下煤氣在高溫下裂解，裂解的石墨填充在磚的縫隙之間，使砌體磚與磚之間嚴密。而當集氣管壓力產(chǎn)生波動呈負壓時，燃燒系統(tǒng)就把灰縫間的石墨燒掉，使墻面重新竄漏，嚴重時可燒熔炭化室墻面和斜道。 　　(4)炭化室出現(xiàn)翻修現(xiàn)象，一些修過的炭化室新舊磚接茬處存在竄漏。 　　(5)炭化室墻穿洞造成的竄漏。 　　(6)含有干熄焦大砌塊的焦爐頭部位加熱水平以上的竄漏。爐頭部位的爐頂區(qū)至炭化室加熱水平以上由于受氨水的侵蝕，集氣管壓力波動時也造成竄漏。 　　(7)加熱煤氣質(zhì)量不好造成冒黑煙。加熱煤氣質(zhì)量不好（夾帶大量細小的焦油霧），影響正常燃燒，煙囪冒黑煙。而且還容易堵塞加熱系統(tǒng)管道，使爐溫不均勻，造成爐體竄漏，導(dǎo)致煙囪冒黑煙。 　　(8)磚煤氣道竄漏造成冒黑煙。在裝煤水分和堆比重波動較大，使爐溫出現(xiàn)較大波動時，炭化室墻面及蓄熱室磚煤氣道出現(xiàn)微小裂紋，也易造成竄漏。 　　(9)加熱系統(tǒng)不正常，煤氣和空氣燃燒不充分。

　　焦爐的集氣系統(tǒng)輸送的物質(zhì)和有回收的傳統(tǒng)機焦爐不同，它輸送的是煉焦產(chǎn)生的高溫廢氣。集氣系統(tǒng)的設(shè)備包括上升管、機焦側(cè)集氣管和集氣總管。 　　1．上升管 　　上升管按機焦側(cè)分別設(shè)置。上升管安裝在焦爐爐頂和集氣管之間，其作用是將煉焦爐四聯(lián)拱燃燒室完全燃燒的高溫廢氣經(jīng)炭化室主墻上升火道送到爐頂?shù)膹U氣送人集氣管內(nèi)。上升管還設(shè)置有調(diào)節(jié)煉焦爐吸力的手動調(diào)節(jié)裝置和自動調(diào)節(jié)裝置。 　　上升管外表面由鋼板焊制而成，里面由硅磚、高鋁磚和漂珠磚砌筑而成。上升管和焦爐頂部采用柔性連接，上升管和集氣管采用法蘭連接。 　　2．機焦側(cè)集氣管 　　集氣管分別在機焦側(cè)設(shè)置，固定在焦爐爐柱上面。每組焦爐機焦側(cè)分別設(shè)置有一根集氣管。集氣管的作用是將上升管送來的煉焦高溫廢氣收集后送到集氣總管。機焦側(cè)集氣管分別裝有調(diào)節(jié)每組焦爐吸力的手動和自動調(diào)節(jié)裝置。 　　集氣管用鋼板卷制而成，集氣管內(nèi)襯有隔熱保溫材料。集氣管內(nèi)的隔熱保溫材料可以采用隔熱磚、硅酸鋁陶瓷纖維，也可以用隔熱搗固料澆注而成。不同的隔熱保溫材料的隔熱效果不同，硅酸鋁陶瓷纖維的隔熱保溫效果較好，可以減少機焦側(cè)集氣管高溫廢氣的散熱和降低集氣管表面的溫度，從而減少焦爐熱修。為了有效地利用高溫廢氣的余熱發(fā)電，改善操作環(huán)境，集氣管表面的溫度一般設(shè)計為50℃。 　　3．集氣總管 　　集氣總管的作用是將每組焦爐機焦側(cè)集氣管的高溫廢氣集中起來送到發(fā)電車間的余熱鍋爐進口。集氣總管的數(shù)量根據(jù)焦炭生產(chǎn)的規(guī)模、每組焦爐的布置方式，以及發(fā)電車間余熱鍋爐數(shù)量的配置確定，從而減少焦爐熱修。 　　集氣總管用鋼板卷制而成，集氣總管內(nèi)襯有隔熱保溫材料。集氣總管內(nèi)的隔熱保溫材料可以采用隔熱磚、硅酸鋁陶瓷纖維，也可以用隔熱搗固料澆注而成。不同的隔熱保溫材料的隔熱效果不同，硅酸鋁陶瓷纖維的隔熱保溫效果較好，可以減少集氣總管高溫廢氣的散熱和降低集氣總管表面的溫度，從而減少焦爐熱修。為了有效地利用高溫廢氣的余熱發(fā)電，改善操作環(huán)境，集氣總管表面的溫度一般設(shè)計為50℃。

　　焦爐在開工之前對焦爐的設(shè)備和裝置進行試生產(chǎn)，在焦爐設(shè)備和裝置能正常操作運行時，焦爐才真正具備開工條件。對焦爐的設(shè)備和裝置進行試生產(chǎn)過程中，要及時解決發(fā)現(xiàn)的問題，確保焦爐機械的正常運行，從而減少焦爐在線維護。 　?。ㄒ唬┙範t機械 　　1．搗固機 　　搗固機的試生產(chǎn)主要包括走行、布煤、搗固等方面。 　　(1)走行。搗固機在搗固站軌道上來回行走數(shù)次，檢查行走的平穩(wěn)程度和行走的速度，同時檢驗電氣控制系統(tǒng)。 　　(2)布煤。搗固機裝備的布煤漏斗接受煤塔漏嘴放下的精煤，然后布煤漏斗和液壓搗固機構(gòu)一起行走，布煤漏斗邊行走邊將煤均勻地布入搗固機煤槽內(nèi)。布煤漏斗兼有平煤功能，要保證煤槽內(nèi)布煤的高度一致。一般情況下，一個煤餅布煤2～3次。檢查布煤的均勻性和平整度，布煤漏斗和平煤裝置的可靠性，從而減少焦爐在線維護 　　(3)搗固。液壓搗固在煤槽內(nèi)搗固煤餅，搗固完一次后，搗固機移動到相鄰的位置進行繼續(xù)搗固。一般情況下，一個煤餅搗固2～3次。檢查搗囤煤餅密度的均勻性和煤餅密度的高低，同時檢查液壓系統(tǒng)的油泵、管道、閥門、儀表等部件的可靠性，從而減少焦爐在線維護。 　　(4)煤槽擋板。裝煤推焦車將托煤板送到搗固站上面，搗固機的煤槽擋板收縮成煤餅的寬度。然后布煤漏斗放煤，液壓搗固機進行搗固。煤餅搗固完成后，松開煤槽擋板。裝煤推焦車將托煤板和托煤板上搗固好的煤餅一起抽回裝煤車內(nèi)。檢查煤槽擋板的收縮和開啟靈活度和煤餅尺寸。 　　(5)電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。檢查搗固機電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的合理性、可靠性和各種使用性能。 　　2．裝煤推焦車 　　裝煤推焦車試生產(chǎn)主要包括走行、送煤餅、開閉爐門、推焦等方面。 　　(1)走行。裝煤推焦車在軌道上來回行走數(shù)次，檢查行走的平穩(wěn)程度和行走的速度，同時檢查電氣變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。 　　(2)送托煤板和煤餅。裝煤推焦車設(shè)置的托煤板，首先要送到搗固站上面，煤餅搗固完后，托煤板和其上面的煤餅一起抽回到裝煤推焦車上。然后裝煤推焦車將托煤板和其上面的煤餅一起送人焦爐炭化室，用專門機構(gòu)擋住煤餅，將托煤板抽回到裝煤推焦車上。檢查煤餅在抽回裝煤推焦車上、送入焦爐炭化室內(nèi)的邊角倒塌情況，以及托煤板的運行情況和托煤板的彎曲情況。 　　(3)開閉爐門。裝煤推焦車上設(shè)置有開閉爐門機構(gòu)，檢查開閉爐門機構(gòu)開閉爐門的準確性、靈敏性和可靠性。 　　(4)推焦裝置。檢查推焦桿的平整度，焦爐炭化室的配合尺寸，推焦桿運行電流等。 　　(5)定位系統(tǒng)。檢查接熄焦車準確的定位位置和焦爐炭化室準確的對位關(guān)系。 　　(6)電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。檢查裝煤推焦車電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的合理性，可靠性和各種使用性能。 　　3．接熄焦車 　　(1)走行。裝煤推焦車在軌道上來回行走數(shù)次，檢查行走的平穩(wěn)程度和行走的速度，同時檢查電氣變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。 　　(2)開閉爐門。接熄焦車上設(shè)置有開閉爐門機構(gòu)，檢查開閉爐門機構(gòu)開閉爐門的準確性、靈敏性和可靠性。 　　(3)接焦槽。接熄焦車上設(shè)置的接焦槽向著焦爐炭化室的方向可以移動，具有接焦和儲焦的功能。檢查接焦槽移動的靈活性和炭化室定位的準確性。 　　(4)定位系統(tǒng)。檢查接熄焦車準確的定位位置和焦爐炭化室準確的對位關(guān)系。 　　(5)電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。檢查裝煤推焦車電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)的合理性、可靠性和各種使用性能。 　　4．爐門修理站 　　檢查爐門修理站安裝的平面尺寸和標高是否準確，并且要試掛爐門進行試運行。而且要和裝煤推焦車、接熄焦車裝備的摘門機構(gòu)相配合。 　　5．焦爐廢氣系統(tǒng) 　　檢查焦爐上升管、集氣管、集氣總管廢氣的流動情況，以及其表面的溫度。檢查上升管、集氣管、煙道安裝閘板的升降情況，操作的靈活情況。 　　6．熄焦系統(tǒng) 　　檢查沉淀池等土建工程的合格情況。檢查熄焦泵及其管道、閥門運行情況。檢查熄焦塔內(nèi)噴灑管道的噴灑孔是否堵塞。檢查回水地溝的坡度和防滲是否合格。檢查涼焦臺的放焦設(shè)施是否能正常運轉(zhuǎn)。

　　1．爐門和爐門框 　　含有干熄焦大砌塊的焦爐爐門泄漏是焦爐的主要污染源之一。由于爐門數(shù)量多，需密封的長度大，要保證在長時間焦爐生產(chǎn)過程中爐門的良好密封狀態(tài)并非易事。隨著炭化室高度增至7m以上，其難度更為突出。 　　為解決超大容積焦爐的爐門密封問題，德國伍德公司(UHDE)在全面分析影響爐門密封性能的各種因素基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種帶有Z形刀邊的彈性自封爐門 　　含有干熄焦大砌塊的焦爐爐門本體由耐熱鑄鐵制造，這種耐熱鑄鐵有足夠的彈性，特別不受熱應(yīng)力影響。爐門與側(cè)柱之間用Z形刀邊密封，刀邊用彈簧調(diào)節(jié)定位防止荒煤氣泄漏。上下門閂施加給密封刀邊適當?shù)膲毫Γ⑶以陂T閂外沿刀邊長向到爐門末端，其壓力均勻增加。爐門垂直方向的支撐是依靠水平安裝的一個橫鐵，將爐門本體擱在爐門框上的凸輪鑄件上。 　　由于在結(jié)焦初期，荒煤氣發(fā)生量最大，爐門密封線需承受的煤氣壓力也最大。試驗表明：結(jié)焦初期，爐門密封線后煤氣壓力最大值可達450Pa。為減小結(jié)焦初期荒煤氣壓力峰值，該爐門在爐門框內(nèi)斜表面和爐門襯磚側(cè)表面之間設(shè)計有兩個豎向的氣流通道，使在爐門區(qū)產(chǎn)生的荒煤氣可沿該氣道不受阻礙地流向炭化室上部的集氣空間，這樣可減少裝煤時爐門密封線后的荒煤氣壓力。爐門襯磚與爐墻的間距只有15mm左右，這么小的距離可以防止煤進入到氣流通道，清掃爐門時，這兩個氣流通道可自動清掃干凈。 　　由于熱負荷引起的爐門變形不僅與溫度絕對值有關(guān)，而且與溫度梯度和爐門高度有關(guān)。爐門的熱變形量與溫度梯度成正比并與爐門高度的平方成正比。因此雖然采用彈性爐門本體，但由于門閂數(shù)量有限，爐門本體的變形不可能與爐門框的變形完全吻合。因此，該爐門采用帶刀邊的彈性膜板來補償爐門體與爐門框之間的變形差，這種通過彈簧加載的彈性膜板較薄，具有很好的彈性，不僅能補償爐門體與爐門框變形的變化與差異，而且能在很大變形量情況下保證良好的密封效果。因此這個系統(tǒng)即使在炭化室內(nèi)荒煤氣壓力高時也可保證爐門良好的密封效果。 　　小爐門也采用彈性Z形密封刀邊，該刀邊可以根據(jù)小爐門框接觸面的機械加工面的變化自動適應(yīng)。小爐門由一個彈簧插銷鉸接在爐門上，可以向上打開。 機焦側(cè)爐門框也由耐熱鑄鐵制作。爐門框由壓力螺栓固定在保護板上，它們可以不用松開爐柱就能更換。每副栓鉤都和爐門框用螺栓固定。與爐門刀邊相接觸的爐門框的密封面均是機械加工面。為了對爐門框和燃燒室之間進行密封，在所有接頭處使用耐熱陶瓷纖維氈。 　　2．焦爐頂部密封 　　焦爐每個炭化室有4個鑄鐵裝煤孔座和爐蓋。裝煤時，裝煤車套筒可直接伸進裝煤孔座，這樣可以保證裝煤車與炭化室良好的密封。 　　裝煤孔座與爐蓋有以下特點： 　　(1)爐蓋由鑄鐵制造，可供磁性取爐蓋裝置的使用。 　　(2)裝煤孔座和爐蓋的外輪廓是圓的，這有利于在鑄造過程中消除熱應(yīng)力，而且這種設(shè)計熱輻射損失最小。 　　(3)裝煤孔座與爐蓋之間的密封面加工成圓錐或球形，可以保證較好的密封效果。 　　(4)由于金屬與金屬之間的密封并不能完全保證不透氣，因此該焦爐爐蓋采用噴漿密封。為便于噴漿，爐蓋外圈加工有一凹槽。噴漿由裝煤車上的一個專用裝置完成。 　　(5)該焦爐爐蓋中心設(shè)計為突出的圓錐結(jié)構(gòu)，這樣可以保證爐蓋、裝煤孔座、套筒和安裝在煤車上的裝煤孔座清掃器同心操作，而且可以防止爐蓋傾斜。 　　(6)爐蓋內(nèi)填充有隔熱材料可最大限度地減少熱輻射。 　　在焦爐頂部，還有看火孔座和看火孔蓋，它們也由耐熱鑄鐵制成，它們的特性與爐蓋和裝煤孔座類似。 　　3．測試、儲存和修理站 　　在含有干熄焦大砌塊的焦爐焦爐端臺及間臺，設(shè)置有焦爐爐門和檢修設(shè)備所需的測試、儲存以及修理站。 　　(1)爐門預(yù)熱架。爐門預(yù)熱架安裝在端臺的抵抗墻。利用焦爐輻射熱量，不需要專門提供熱源。修理好的備用爐門在裝到焦爐炭化室之前，要求放在預(yù)熱架上預(yù)熱爐門耐火磚，這在冬季特別重要。 　　(2)爐門固定架。爐門固定架置于端臺，用于存放爐門。存放于這些架子上的爐門可進行小的修理和調(diào)整。 　　(3)爐門旋轉(zhuǎn)修理架。爐門旋轉(zhuǎn)修理架位于端臺，用于維修爐門。存放于這些架子上的爐門可傾放至水平位置，以及可繞縱軸進行旋轉(zhuǎn)，以便爐門體門閂系統(tǒng)、密封系統(tǒng)和耐火磚的各種修理和調(diào)整。 　　(4)推焦和平煤桿調(diào)試站。調(diào)試站位于端臺，并提供在熱態(tài)爐區(qū)外部進行摘門、爐門、爐門框清掃以及推焦和平煤等系列焦爐機械的調(diào)試。檢修平臺裝在調(diào)試站里，為調(diào)整相關(guān)設(shè)備和修理平煤桿提供便利。 　　(5)推焦和平煤桿儲存架。推焦和平煤桿儲存架同樣位于端臺，它們方便了整個推焦桿（除推焦桿頭）和平煤桿的儲存和更換。 　　(6)裝煤車調(diào)試站。裝煤車調(diào)試站位于爐頂端臺頂部。它們包括一組裝煤孔，用于在熱焦爐以外調(diào)試裝煤設(shè)備。裝煤孔下方裝有斜管，可將調(diào)試和緊急檢修的煤車中的煤回收。這些煤被回收到地面平臺上，通過翻斗車或卡車拉走。 　　(7)導(dǎo)焦修理站。位于端臺的導(dǎo)焦修理站，可將導(dǎo)焦柵與攔焦車分開，以便于整件更換或修理。此外，備用導(dǎo)焦柵可存放在該修理站上。 　　(8)維修起重機。為便于處理在修理站區(qū)域內(nèi)進行維修所需材料和設(shè)備，在端臺的最頂端安裝有一臺維修起重機。