劉 柱

（山西焦煤集團(tuán)五麟煤焦開發(fā)有限責(zé)任公司 山西 032200）

摘要：本文主要針對當(dāng)前焦?fàn)t的產(chǎn)量提升以及質(zhì)量改善工作進(jìn)行分析和研究，基于當(dāng)前對焦炭產(chǎn)量的影響因素分析，具有針對性地對焦?fàn)t產(chǎn)量提升措施進(jìn)行研究。當(dāng)前不斷加強(qiáng)對焦?fàn)t的規(guī)范操作，實(shí)現(xiàn)對焦?fàn)t生產(chǎn)的科學(xué)控制能夠有效地提升焦炭質(zhì)量并穩(wěn)定焦炭產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益綜合發(fā)展。

關(guān)鍵詞：焦?fàn)t；產(chǎn)量提升；質(zhì)量改善

1  影響焦炭產(chǎn)量的因素分析

(1)焦?fàn)t設(shè)計(jì)對于焦炭產(chǎn)量的影響

首先隨著焦?fàn)t機(jī)械化、大型化的發(fā)展方向，新型焦?fàn)t炭化室容積顯著提升，單孔裝煤量隨之增大，同時(shí)因?yàn)樘炕以龈?，重力增大的原因，煤料堆密度也有所提高，舊爐型散裝煤堆密度約為0.7-0.75t/m³，以7.63m的焦?fàn)t為例，其炭化室有效容積為76.25m³，煤料堆密度可以達(dá)到0.8t/m³以上，單孔裝煤量為61t干煤，干焦產(chǎn)量可達(dá)到約46t。第二，裝煤工藝是影響焦炭產(chǎn)量的重要因素。焦?fàn)t裝煤分為頂裝煤和側(cè)裝煤兩個(gè)方式，頂裝煤是將配合煤用裝煤車從爐頂靠重力散落在炭化室的裝煤方式；側(cè)裝煤是將配合煤在入爐前用搗固機(jī)搗實(shí)成體積略小于炭化室的煤餅后，推入炭化室內(nèi)煉焦的裝煤方式。搗固以后的煤餅堆密度可以提高到0.95-1.15t/m³，進(jìn)而提高單孔產(chǎn)焦率。

(2)配合煤原料對于焦炭產(chǎn)量的影響

焦?fàn)t生產(chǎn)中影響焦炭產(chǎn)量的因素很多，其中配合煤原料對于焦炭產(chǎn)量的影響主要包括三方面，首先是配合煤揮發(fā)成分對于成焦率造成的影響。簡單來說，成焦率就是指進(jìn)入焦?fàn)t的干煤轉(zhuǎn)變?yōu)榻固康陌俜致?，通過高溫干餾方式能夠有效實(shí)現(xiàn)對煤原料的轉(zhuǎn)化。一般配合煤的揮發(fā)分增加會(huì)使成焦率出現(xiàn)下降，而配合煤的揮發(fā)分、煉焦工藝條件、焦計(jì)量準(zhǔn)確性、水分分析準(zhǔn)確性以及取樣代表性對成焦率的高低具有非常大的影響。在進(jìn)行成焦率計(jì)算的過程當(dāng)中，為了盡可能的減少實(shí)際成焦率與理論計(jì)算值的誤差需要通過科學(xué)的計(jì)算方法對成焦率進(jìn)行計(jì)算，不僅需要對配煤揮發(fā)分進(jìn)行考慮，還需要綜合當(dāng)前煉焦工藝條件等因素對成焦率進(jìn)行計(jì)算，一般來說成焦率隨著焦餅中心溫度的不斷升高降低。因此為了切實(shí)提升成焦率，需要科學(xué)的對于配煤揮發(fā)分進(jìn)行控制，通過降低氣煤、瘦煤的比例有效地降低配煤揮發(fā)分，從而實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t焦炭產(chǎn)量的提升。第二是配合煤水分對于入爐煤堆密度的影響，簡單的說配合煤的堆密度指的是入爐煤在焦?fàn)t炭化室中的單位容積展現(xiàn)的質(zhì)量。提高裝爐煤堆密度，也即減少煤粒間的空隙，可以減少結(jié)焦過程中為填充空隙所需的膠質(zhì)體液相產(chǎn)物的數(shù)量，即可用較少的膠質(zhì)體液相產(chǎn)物把分散的煤粒結(jié)合在一起，可改善配合煤結(jié)焦過程中的粘結(jié)性。當(dāng)前在進(jìn)行焦?fàn)t生產(chǎn)的過程當(dāng)中對于配合煤的水分和細(xì)度具有較高的要求，而配合煤的堆密度極大地受裝煤方法、煤原料水分和細(xì)度等方面因素的影響。配合煤的水分對于入爐煤的堆密度和焦炭產(chǎn)量會(huì)造成比較大的影響，對于頂裝煤焦?fàn)t而言，當(dāng)配合煤的水分控制在6%到7%之間時(shí)，入爐煤的堆密度會(huì)隨著配合煤的水分降低出現(xiàn)增高的情況。而當(dāng)配合煤的水分大于7%時(shí)，入爐煤的堆密度會(huì)隨著配合煤的水分增加而增加，從而有效地提升單爐的產(chǎn)焦量。但是需要注意的是并不是入爐煤的水分越高越好，如果入爐煤的水分過高會(huì)對焦?fàn)t的耗熱量產(chǎn)生影響，嚴(yán)重的情況下會(huì)使得入爐煤的成熟不足，使得焦餅出現(xiàn)難推的情況。第三是配合煤的細(xì)度對入爐煤堆密度造成的影響。配合煤細(xì)度是指配合煤中小于3mm粒級占全部配合煤的質(zhì)量百分率，相比于配合煤的水分和裝煤方式，配合煤的細(xì)度對于焦炭的產(chǎn)量具有較大的影響。細(xì)度過高或者過低都會(huì)影響煉焦操作和焦?fàn)t工藝，在這里不一一贅述。

針對細(xì)度對產(chǎn)量的影響，配合煤的細(xì)度較高，就會(huì)使得入爐煤堆密度不斷降低，極大地制約了焦?fàn)t生產(chǎn)能力。一般來說在進(jìn)行焦?fàn)t生產(chǎn)的過程當(dāng)中，針對頂裝焦?fàn)t需要將配合煤的細(xì)度控制在75%左右，從而避免對入爐煤堆密度造成影響，有效地提升焦?fàn)t的生產(chǎn)質(zhì)量和整體產(chǎn)量；側(cè)裝煤焦?fàn)t一般將細(xì)度控制在85%到90%左右為宜。

(3)煉焦操作對焦炭產(chǎn)量的影響

當(dāng)前在進(jìn)行焦?fàn)t生產(chǎn)的過程當(dāng)中，煉焦操作對于焦炭產(chǎn)量也具有比較大的影響。而煉焦操作對于焦?fàn)t焦炭產(chǎn)量的影響主要包括焦?fàn)t大型化、裝煤工藝、煉焦工藝、裝平煤操作、爐體膨脹量、爐墻結(jié)石墨以及尾焦回爐和焦油渣處理等方面的影響。首先，針對煉焦工藝對于焦炭產(chǎn)量的影響，當(dāng)前在焦?fàn)t生產(chǎn)的過程當(dāng)中成焦率不僅受配合煤揮發(fā)分的影響，焦餅中心溫度的高低也會(huì)對成焦率造成極大的影響，因此在焦?fàn)t生產(chǎn)的過程當(dāng)中不僅需要注意焦炭是否成熟，還需要在確認(rèn)焦炭成熟的前提下對焦餅中心溫度進(jìn)行有效的控制，降低焦餅中心溫度能夠有效提升焦炭產(chǎn)量。第二，裝煤量和平煤操作對于焦炭產(chǎn)量會(huì)產(chǎn)生一定的影響。在進(jìn)行焦?fàn)t生產(chǎn)的過程當(dāng)中需要堅(jiān)持裝滿、裝勻、裝實(shí)和裝平的裝煤操作，通過對裝煤操作實(shí)現(xiàn)對裝煤量的有效控制。一般來說如果能夠?qū)⒔範(fàn)t內(nèi)部裝滿煤，就能有效的在焦?fàn)t生產(chǎn)的過程中提升炭化室的容積的利用率，但是在實(shí)際生產(chǎn)操作的過程當(dāng)中裝煤車司機(jī)具有不同的操作習(xí)慣和技能水平，因此很難實(shí)現(xiàn)炭化室有效容積百分之百的利用率，受管理要求等因素影響炭化室的有效容積利用率的波動(dòng)幅度較大，甚至?xí)霈F(xiàn)個(gè)別炭化室焦側(cè)缺角的情況，對于炭化室的有效利用容積造成影響。在焦?fàn)t生產(chǎn)的過程當(dāng)中推焦車司機(jī)會(huì)通過平煤操作對焦?fàn)t產(chǎn)量進(jìn)行控制，但是許多推焦車司機(jī)為了能夠有效的平通煤，因此在生產(chǎn)操作的過程當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)回帶煤較多的情況，從而減少了炭化室的裝煤量，影響了焦?fàn)t的生產(chǎn)效率。

另外在推焦車司機(jī)進(jìn)行平通煤的操作過程當(dāng)中，為了避免平煤桿與焦側(cè)爐門出現(xiàn)撞擊的情況，會(huì)在裝置設(shè)計(jì)的時(shí)候?qū)⑵矫簵U與焦側(cè)爐門的安全距離進(jìn)行提升，因此在進(jìn)行平煤操作的過程當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)未完全到位的情況，使得焦側(cè)缺角現(xiàn)象出現(xiàn)，極大地影響了焦?fàn)t的整體產(chǎn)量。總之，煉焦操作對焦炭產(chǎn)量的影響在一定范圍內(nèi)是可以通過規(guī)范操作來進(jìn)行控制的。

(4)焦?fàn)t管理對焦炭產(chǎn)量的影響

焦?fàn)t生產(chǎn)是個(gè)復(fù)雜的相互關(guān)聯(lián)性很強(qiáng)的工作，因此各方面的管理對焦炭的產(chǎn)量都有著相當(dāng)?shù)挠绊?。首先，需要通過各崗位的密切配合和精細(xì)操作，縮短單爐操作室間。否則只要操作過程中的某一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會(huì)影響單爐操作室間進(jìn)而影響焦?fàn)t產(chǎn)量。第二，如果出現(xiàn)焦?fàn)t熱工管理不到位的情況，焦?fàn)t溫度偏低，焦?fàn)t內(nèi)部的焦炭沒有完全成熟就會(huì)出現(xiàn)悶爐延遲推焦和二次推焦的情況；焦?fàn)t溫度偏高，會(huì)出現(xiàn)推焦困難，嚴(yán)重時(shí)還需要人工扒焦；此外由于溫度控制不均勻可能造成機(jī)焦兩側(cè)爐頭塌焦的情況，影響生產(chǎn)，有時(shí)為了防止塌焦發(fā)生，操作人員會(huì)降低爐門附近的裝煤量，這些都會(huì)對焦炭產(chǎn)量造成影響。第三，焦?fàn)t生產(chǎn)的過程當(dāng)中會(huì)在爐墻結(jié)成石墨，爐墻石墨過多會(huì)使得生產(chǎn)人員在進(jìn)行推焦操作的時(shí)候較為困難，甚至?xí)霈F(xiàn)扒焦的情況影響產(chǎn)量，因此需要建立預(yù)防措施和清理石墨的制度。第四，焦?fàn)t爐體維護(hù)不到位，出現(xiàn)病號爐，可能會(huì)導(dǎo)致病號爐不能按照推焦串序正常出焦，嚴(yán)重的可能會(huì)導(dǎo)致病號爐無法正常使用，進(jìn)而影響產(chǎn)量。第五，在進(jìn)行焦?fàn)t管理的過程當(dāng)中，如果缺乏對于焦?fàn)t各大車設(shè)備科學(xué)和有效的管理，沒有及時(shí)對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)就會(huì)使得焦?fàn)t設(shè)備出現(xiàn)故障率高的情況，影響焦?fàn)t的正常生產(chǎn)，打亂焦?fàn)t的出爐時(shí)間，而焦?fàn)t恢復(fù)正常生產(chǎn)需要配合適當(dāng)?shù)臒峁l件，焦?fàn)t調(diào)整熱工條件又需要一個(gè)過程，這樣一旦設(shè)備管理不到位，對焦?fàn)t焦炭產(chǎn)量會(huì)造成極大的影響。

2  穩(wěn)定焦炭產(chǎn)量的對策和措施

焦?fàn)t日常生產(chǎn)中，除了需要對以上4點(diǎn)影響焦?fàn)t產(chǎn)量的各個(gè)因素進(jìn)行控制以外，為了切實(shí)提升焦?fàn)t產(chǎn)量，需要對焦?fàn)t的周轉(zhuǎn)時(shí)間進(jìn)行有效的控制。焦?fàn)t的周轉(zhuǎn)時(shí)間越短越能有效地提升焦?fàn)t日出爐孔數(shù)?？s短焦?fàn)t周轉(zhuǎn)時(shí)間，可以通過縮短單爐操作時(shí)間、檢修時(shí)間來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)需要對焦?fàn)t標(biāo)準(zhǔn)溫度進(jìn)行提升，因此周轉(zhuǎn)時(shí)間也受到這三個(gè)因素的影響而不可能無限縮短。首先，焦?fàn)t單爐操作時(shí)間是焦?fàn)t生產(chǎn)操作的重要指標(biāo)，他和焦?fàn)t各大車的操作以及輔助的人工操作緊密相連，某一個(gè)環(huán)節(jié)管理不善都將影響單爐操作時(shí)間。因此需要規(guī)范裝煤、推焦、爐門及炭化室清理、熄焦、上升管清理、除塵工作、以及各項(xiàng)臨時(shí)工作能夠密切聯(lián)系，緊張有序的完成。第二，在焦?fàn)t單爐操作時(shí)間控制在一定水平的情況下，縮短周轉(zhuǎn)時(shí)間就意味著縮短焦?fàn)t的檢修時(shí)間，一旦設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)跟不上，則容易出現(xiàn)設(shè)備故障并導(dǎo)致焦?fàn)t生產(chǎn)過程當(dāng)中的丟爐欠產(chǎn)現(xiàn)象。因此科學(xué)合理的編排檢修時(shí)間，確保設(shè)備穩(wěn)定長周期運(yùn)行，是確定焦?fàn)t周轉(zhuǎn)時(shí)間的重要因素之一。第三，改變焦?fàn)t周轉(zhuǎn)時(shí)間，需要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況對焦?fàn)t溫度進(jìn)行控制，及時(shí)改變焦?fàn)t的標(biāo)準(zhǔn)溫度。由于焦?fàn)t砌筑材料存在晶體轉(zhuǎn)化溫度，因此標(biāo)準(zhǔn)溫度應(yīng)穩(wěn)定控制在一定的范圍內(nèi)。在對焦?fàn)t溫度控制的過程當(dāng)中需要注意焦?fàn)t立火道的溫度會(huì)直接對焦?fàn)t廢氣中產(chǎn)生的氮氧化物濃度造成影響，如果焦?fàn)t生產(chǎn)的過程當(dāng)中過于縮短結(jié)焦時(shí)間，就會(huì)產(chǎn)生大量的氮氧化物廢氣，造成焦?fàn)t廢氣排放超標(biāo)。

3  小結(jié)

為了有效提升焦炭的整體產(chǎn)量不僅需要縮短焦?fàn)t的周轉(zhuǎn)時(shí)間，還需要對焦炭的單孔產(chǎn)量和成焦率進(jìn)行控制和提升。焦?fàn)t生產(chǎn)過程中必須要堅(jiān)持在焦?fàn)t產(chǎn)量、生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)成本以及焦?fàn)t使用壽命之間尋求一個(gè)平衡點(diǎn)，從而不僅實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t產(chǎn)量和質(zhì)量的提升改善，還要加強(qiáng)對成本的管控，能源消耗的控制，并盡可能延長焦?fàn)t的使用壽命，從而有效實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 徐鳴.小焦?fàn)t提高產(chǎn)量及改善質(zhì)量的幾點(diǎn)做法[J].山東冶金,2005,27(z1):41-43.

[2] 陳華.焦?fàn)t砌筑工藝和質(zhì)量控制方法淺論[J].煤礦現(xiàn)代化,2006,(z1):210-211.

[3] 李愛蓮,孟冠杰.焦?fàn)t火道溫度穩(wěn)定性優(yōu)化控制仿真[J].計(jì)算機(jī)仿真,2018,35(7):265-268,309.

[4] 姚昭章.煉焦學(xué)[J].冶金工業(yè)出版社,2004.

[5] 魏江紅,周敏,韋小梅,賀國章,宋利強(qiáng),雷佳莉.應(yīng)用線性回歸法預(yù)測焦炭強(qiáng)度[J].中國煤炭,2011(06).

[6] 史世莊,雷耀輝,曹素梅,張康華,吳瓊,李鳳霞.堆積密度對搗固煉焦焦炭性能的影響[J].武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào),2011(04).

[7] 金班青.7m大容積焦?fàn)t的投產(chǎn)實(shí)踐[J].燃料與化工,2011(05).

[8] 魏松波.武鋼7.63m焦?fàn)t技術(shù)改進(jìn)[J].武鋼技術(shù),2010(05).

[9] 邱全山,楊建華,方亮青,周巖,任瑞峰.馬鋼7.63m焦?fàn)t焦炭質(zhì)量的評價(jià)[J].中國冶金,2009(06).

[10] 蔣玄,邱全山,吳宏杰.穩(wěn)定與提高7.63m焦?fàn)t裝煤量的技術(shù)改進(jìn)[J].冶金動(dòng)力,2009(03).

[11] 王明登,王云風(fēng),趙淑麗,張長青.我國大容積搗固焦?fàn)t的技術(shù)特點(diǎn)及裝備水平[J].燃料與化工,2009(05).

[12] 王健,田紅云,金國祥.高速優(yōu)質(zhì)建設(shè)國內(nèi)首座自主創(chuàng)新7m超大容積焦?fàn)t——邯鋼新區(qū)焦化系統(tǒng)工程A標(biāo)段煉焦系統(tǒng)工程[J]. 中國建設(shè)信息,2008(18).

[13] 羅威德.大容積焦?fàn)t的優(yōu)勢[J].燃料與化工,2006(06).

[14] 蔡承祐.超大容積焦?fàn)t設(shè)計(jì)的若干技術(shù)思想[J].燃料與化工,2003(05).