[科普中國]-搗固焦爐

搗固焦爐1是指用搗固法裝煤煉焦的側(cè)裝焦爐。搗固焦泛指采用搗固煉焦技術(shù)在搗固焦專用爐型內(nèi)生產(chǎn)出的焦炭。

發(fā)展簡史1882年由德國首創(chuàng)，迄今已有100多年的歷史1。搗固煉焦工藝成熟，易于操作，尤其適合于以高揮發(fā)分弱粘結(jié)性煤為主的配煤煉焦，因此在一些高揮發(fā)分弱粘結(jié)性煤儲量較多的國家和她區(qū)(如法國、德國薩爾地區(qū)、波蘭、捷克和斯洛伐克以及羅馬尼亞等)。搗周焦爐發(fā)展較快，中國高揮發(fā)分弱粘結(jié)性煤也很多，尤其在華東和東北地區(qū)，這類煤的儲量和產(chǎn)量較多、所以搗固焦爐也得到了一定的發(fā)展，早在1919年，在鞍山就投產(chǎn)了兩座考伯斯式搗固焦爐，1956年，中國自行設(shè)計的炭化室高3.2m的搗固焦爐投產(chǎn)。1970年，又建造了炭化室高3.8m的搗固焦爐。到1990年底，共投產(chǎn)了10座搗固焦爐(共315孔炭化室)，年生產(chǎn)焦炭能力達142萬t。從80年代起，由于搗固機械的改進，搗固焦爐也得以大型化。聯(lián)邦德國薩爾礦業(yè)公司于1984年在迪林根中央煉焦廠投產(chǎn)了炭化室高6m的大型搗固焦爐，該焦爐一次裝煤量為48t，其生產(chǎn)效率可與頂裝煤大容積焦爐相當。

原理搗固煉焦技術(shù)是一種可根據(jù)焦炭的不同用途，配入較多的高揮發(fā)分煤及弱粘結(jié)性煤，在裝煤推焦車的煤箱內(nèi)用搗固機將已配合好的煤搗實后，從焦爐機側(cè)推入炭化室內(nèi)進行高溫干餾的煉焦技術(shù)1。

搗固煉焦工藝是在煉焦爐外采用搗固設(shè)備， 將煉焦配合煤按炭化室的大小， 搗打成略小于炭化室的煤餅， 將煤餅從炭化室的側(cè)面推入炭化室進行高溫干餾。成熟的焦炭由搗固推焦機從炭化室內(nèi)推出，經(jīng)攔焦車、熄焦車將其送至熄焦塔， 以水熄滅后再放到?jīng)鼋古_， 由膠帶運輸經(jīng)篩焦分成不同粒級的商品焦炭2。

搗固焦爐的特點搗固焦爐的爐體結(jié)構(gòu)與一般頂裝煤焦爐沒有原則上的差別，但為了適應搗固煤餅側(cè)裝，搗固焦爐爐體結(jié)構(gòu)具有以下特點1：

(1)由于搗固煤餅潛炭化室長向沒有錐度，搗固焦爐的炭化室錐度都比較小(0-20mm)。

(2)為保持煤餅的穩(wěn)定性，煤餅的高寬比要受到限制。過去認為搗固煤餅的高寬比不能超過9:1。所以搗固焦爐炭化室的高度不能超過4m。80年代以來，隨著搗固技術(shù)的發(fā)展，搗固煤餅的高寬比已增加到15:1，因而搗固焦爐炭化室高度已達到6m。

(3)搗固焦爐的煤餅沿高向和長向的堆密度分布都較均勻(頂裝煤焦爐煤料堆密度相差較大)，因此搗固焦爐的加熱要與此相適應。

(4)搗固焦爐炭化室底以上第一層爐墻磚，因經(jīng)常受送煤餅的托煤板的摩擦沖擊，磨損特別嚴重，故這層磚應特別加厚。

(5)搗固焦爐爐頂不設(shè)裝煤孔，只須設(shè)2-3個燒除沉積碳和供消煙車除塵用的孔。

優(yōu)點節(jié)約資源

降低成本煤餅堆密度由頂裝煤煉焦的0. 74 t/ m3 提高到1. 1 t/ m3 ，煤料顆粒間距減小，煤餅堆比重增加，有利于多配入高揮發(fā)性煤和弱黏結(jié)性煤。本公司選用40 %的瘦煤、30 %的焦煤和30 %的肥煤生產(chǎn)出了一級冶金焦。采用搗固煉焦工藝節(jié)約了大量不可再生的優(yōu)質(zhì)煉焦煤，降低了生產(chǎn)成本。

提高焦炭質(zhì)量

搗固煉焦可以提高焦炭的機械強度和反應后強度，兩個月試生產(chǎn)表明:在配入30 %的弱黏結(jié)性煤時，焦炭的機械強度M40平均為90 % ， M10為4 % ，熱反應性CRI 為22 % ，反應后強度CSR 為65 %。

環(huán)境保護

1 產(chǎn)量相同時，與炭化室高450 mm 頂裝焦爐相比較，搗固焦爐具有減少出焦次數(shù)、減少機械磨損、降低勞動強度、改善操作環(huán)境和減少無組織排放的優(yōu)點。

2 裝煤逸散煙塵采用爐頂消煙除塵車進行燃燒、洗滌除塵，完成無煙裝煤操作，使裝煤的污染物排放量減少90 %。

3 出焦粉塵通過除塵攔焦車集塵罩進入地面除塵站，工藝除塵效率高，減少了環(huán)境污染。

4 敲打刀邊新型爐門，密封效果好，減少爐門荒煤氣的逸散。

經(jīng)濟效益

1 盡管搗固焦爐的搗固機和裝煤車的投資高于頂裝煤的機械費用，但是搗固煤餅的堆積密度比頂裝煤高1/ 3 ，故相同生產(chǎn)規(guī)模的焦爐，搗固焦爐可以減少炭化室的孔數(shù)或炭化室容積，單套機械的服務(wù)孔數(shù)也增加到了72 孔，因此，搗固焦爐的總投資并不比頂裝焦爐高。

2 搗固煉焦工藝可以比頂裝煤煉焦工藝配入更多的高揮發(fā)分或弱黏結(jié)性的低階煤，同時增加石油焦及焦粉的配入量，減少焦煤用量，原料煤的采購費用具有明顯的優(yōu)勢，直接降低了焦炭的生產(chǎn)成本。

3 搗固焦爐焦炭質(zhì)量提高，可相應提高銷售價格，而其操作費用和動力消耗與頂裝煤工藝基本相同，直接增加了銷售收入。

4 搗固焦爐增加了焦炭的篩分粒度，相應增加了銷售收入。

中國焦炭生產(chǎn)結(jié)構(gòu)大多是工藝簡單，浪費資源且環(huán)保設(shè)施不達標的改良焦爐生產(chǎn)，改良焦爐將被市場所淘汰，經(jīng)國務(wù)院 1997.12.29 批準 ， 明確提出鼓勵發(fā)展搗固焦技術(shù) ， 搗固焦技術(shù)不僅兼容了改良爐焦工藝的搗固技術(shù) ， 而且采用了自動化 ， 機構(gòu)化程度高 ， 搗固密度大的搗固機械 ， 其煉出的焦炭 M25\M10 及反應后強度均能滿足國內(nèi)、外大型高爐對焦炭機構(gòu)性的要求 ， 保證高爐順利操作 ， 且能降低焦比 ， 節(jié)能降耗 ， 滿足客戶要求 ， 提高市場競爭力 。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學