焦化专业培训教材(编辑修改稿)

焦化专业培训教材(编辑修改稿)内容摘要：

能反映出炉柱对炉体施加的压力，使炉柱靠紧保护板，又能控制炉柱所受的作用力，以免炉 柱受力过大。 炉柱上下弹簧组所受的压力，指示出炉体所受的总负荷。 小弹簧所受的压力只能指示出各点负荷的分布情况。 弹簧在最大负荷范围内，负荷与压缩量成正比。 烘炉和生产过程中，弹簧的负荷必须经常检查和调节。 生产中弹簧的测量周期一般为每月测量一次，按选好的测量点，进行大小弹簧压缩量的测定，并作好准确记录。 测量结束，根据测量数值按弹簧的压力，确定弹簧的负荷值，并填好记录表。 弹簧压力超过规定值时，根据炉柱曲度，炉柱与保护板间隙的情况，综合考虑调节。 17 应经常检查各弹簧的工作状态。 各弹簧、拉条丝扣的清扫、加油每季一次，使 弹簧压紧炉柱，发现弹簧有压靠或断裂时，及时更换，但必须采取有效措施，防止炉柱外移。 弹簧在安装前必须进行测试，测出各弹簧的压缩量与负荷的关系，然后编组登记，分部位分组安装。 各组弹簧的测试数据应作为原始资料保存，以备检查对照。 上部大小弹簧组在长期的生产使用中易发生弹性疲劳现象，明火烧烤会加速疲劳。 一经发现失效弹簧应及时处理。 大小弹簧组加保护罩可以延长使用寿命。 四、炉门 焦炉的炉门一般均采用铁对铁自封式，即刀边炉门， 炉门的严密对防止冒烟冒火和炉框、炉柱变形、失效有密切关系。 因此，通常不属于护炉设备的炉门实际 上是很重要的护炉设备。 炉门的外壳由生铁铸成，外壳上设有提钩，刀边支架和顶丝装置，还附有安挂炉门的横铁 .和螺栓，炉门上的横铁卡在炉门框的挂钩上，炉门安放在炉门框中间。 安炉门时，拧紧横铁螺栓。 摘门时，先放松螺拴，转动横铁脱离挂钩，就可取下炉门。 炉门内侧没有砖槽，槽内砌粘土砖衬砖，衬砖太薄时，炉头保温不好，散热量大，增加边火道的热负荷，易使炉头温度降低，出现炉头生焦，降低焦炭质量。 炉门刀边是否完好，与防止冒烟冒火关系很大。 为此，当炉门摘下后，要立刻清扫刀边、炉门框和炉门衬砖上的焦油渣及焦粉等残留物质。 否则残余 物越积越厚，炉门刀边将逐渐失去自封作用，造成冒烟冒火。 炉门由于摘挂频繁，且与大气接触，温度变化剧烈，所以炉门刀边和衬砖易损坏。 为此，焦炉都设有炉门修理站，按计划循环进行炉门修理工作。 敲打刀边炉门刀边用扁钢制成，靠螺栓固定。 调节时，将螺冒松开，敲打固定卡子，使刀边紧靠炉门框。 国外推荐一种带凸轮卡子的刀边，它是用一块带凸轮的卡子卡住刀边，凸轮顶住刀边，当外力加于刀边上时，同刀边接触的凸轮半径将随螺栓转动而增大，从而防止刀边后退。 18 第三节煤气设备 炼焦炉的煤气设备包括：荒煤气导出设备和加热煤气设备两大系统。 加热煤气设备中又包括有定期换向用的交换设备。 一、荒煤气导出设备 荒煤气导出设备包括有上升管、桥管、水封阀、集气管、吸气管和它们的附属设备。 上升管和桥管 上升管直接与炭化室相连，由钢板焊接成或铸造而成，内部衬以耐火砖。 桥管为铸铁弯管，桥管上设有氨水喷嘴和蒸汽管。 水封阀靠水封翻板及其上的喷洒氨水形成水封，切断上升管与集气管的连接。 翻板打开时，上升管与集气管联通。 由炭化室进入上升管的温度达 700℃ 左右的荒煤气，经桥管处连续不断地喷洒氨水（氨水温度约 75℃ ），由于氨水蒸发需大量吸热，煤气温度迅速下降至 80～ 100℃ ，并使大部分（约 70％ ）焦油冷凝下来。 若用冷氨水喷洒，氨水蒸发量降低，煤气冷却效果反而不好，并使焦油粘度增加，容易造成集气管堵塞。 为保证氨水的正常喷洒，循环氨水必须不含焦油，氨水压力应稳定，并经常检查喷洒氨水的导管及喷嘴，发现堵塞及时清扫，如循环氨水因故中断，荒煤气不能有效冷却而使集气管温度升高；若温度超过 200℃ 或在较高温度下突然供给大量氨水，集气管因受热膨胀和剧冷收缩而变形，严重时会损坏集气管。 为此，当短期停氨水时，应迅速关闭各处氨水喷头，荒煤气放散；当长时间停氨水时，应关闭氨水总开闭器， 接通蒸汽或工业水，工业水如果不足，可仅供给处于结焦初期炭化室的上升管喷嘴及与集气管切断的上升管以形成水封。 事故期应控制集气管温度不超过 200℃ ，并防止突然冷却。 当恢复氨水供 应时，应首先关闭工业水，然后逐步打开氨水喷洒，使集气管温度逐步降至正常。 19 氨水冷却煤气的效果与其雾化程度有关，雾化程度好，则冷却效果好。 通常使用的涡旋式空心喷嘴，虽然边部的喷射较大，有利于桥管的冲刷，但喷水量大时，雾化不好，冷却效果差。 用涡旋式实心喷嘴或一线式螺旋喷嘴，均较现用的涡旋空心式喷嘴为佳。 上升管内结石墨及预防措施上升管内壁结 石墨并迅速增厚，堵塞荒煤气的导出通道，使炭化室内压力增加导致炉门冒烟冒火。 清除石墨采用多种机械清扫装置或用压缩空气吹扫。 集气管和吸气管 集气管是用钢板焊接而成的圆型或槽型的管子，沿整个炉组长向置于炉柱的托架上，以汇集各炭化室来的荒煤气。 集气管上部每隔一个炭化室设有带盖的清扫孔，以清扫沉积于底部的焦油和焦油渣。 通常上部还设有氨水喷嘴，以进一步冷却煤气。 集气管通过“ N”型管、焦油盒与吸气管相连。 集气管中的氨水、焦油和焦油渣等靠集气管的坡度及液体的位差流走。 故集气管可以 水平安装（靠位差流动），也可以按 ～ ，倾斜方向与焦油、氨水的导出方向相同。 集气管一端装有清扫氨水喷嘴和事故用水的工业水管。 每个集气管上还设有两个放散管，停氨水时因集气管压力过大或开工时放散用。 集气管的一端或两端设有水封式焦油盒，以备定期捞出沉积的焦油渣。 “ N”型管专供荒煤气排出，其上装有手动或自动的调节翻板，用以调节集气管的压力。 “ N”型管的下方焦油盒仅供通过焦油、氨水。 经“ N”型管和焦油盒后，煤气与焦油、氨水又汇合于吸气管，为使焦油、氨水顺利流至回收车间的气液分离器并保持一定的流速，吸气管应有 ～。 集气管能否通畅，关系到一座焦炉的荒煤气能否顺利导出。 因此，集气管必须经常清扫，清扫上升管集气管的劳动条件较差，采用集气管底增设氨水喷嘴的方法代替人工清扫。 二、焦炉回炉加热煤气设备 加热煤气设备用以输送和调节焦炉加热用煤气。 有两种不同的布置形 20 式，一为下喷式，一为侧入式。 由焦炉煤气总管来的煤气，在地下室（或煤气走廊）一端经煤气预热器入地下室中部（或煤气走廊机焦两侧）的焦炉煤气主管。 由于焦炉煤气中含有萘和焦油在低温时容易析出，堵塞管道和管件，故设煤气预热器供气温低时预热煤气，以防冷凝物析出。 侧入 式焦炉的煤气管系，一般由煤气总管经预热器在交换机端分为机、焦侧两根主管，煤气再经支管，交换旋塞，水平砖煤气道进入各个火道。 管道中的冷凝液经水封槽排出。 为使在煤气压力波动时，煤气不会窜出液面，要求冷凝液排出管插入液面有足够的深度，此深度称为水封的高度应大于煤气可能达到的最大压力，一般此高度为。 水封槽还设有蒸汽管、进水管、放空管以供防冻和清扫用。 为了稳定回炉煤气总管的压力和缓冲焦炉换向，切断煤气时，管道中的煤气压力急剧增加，对仪表等设备带来危害，通常还设有自动放散水封槽。 其连接管直径较大，插入深度根据 不同情况而定，当煤气压力超过插入深皮的液柱压力时，煤气冲出水面由放散管排出。 为清扫、开工和事故用，总管和主管的端部装有蒸汽管，末端设有放散管和防爆阀。 防爆阀是用软金（铅和锡）属板和网状罩子组成。 当管道压力过高时，可首先突破软金属板使压力降低，防止爆炸事故。 焦炉煤气由支管经调节旋塞 、 交换旋塞 、支管、 横管进入通各水平砖煤气道。 立火道中有烧咀通过其烧咀的大小控制进入各立火道的。 旋塞是入炉煤气设备中的重要部件，要定期清洗，保持严密光滑，保证自由截面畅通。 如旋塞不严，换向时由于除碳空气与泄漏的煤气混合易产生爆鸣 ，损害炉体。 要及时的添加润滑剂，以保证交换旋塞的密封良好。 第四节废气设备和交换设备 一、 废气盘 废气盘又叫交换开闭器，是控制调节进入焦炉的空气、煤气及排出废气 21 的装置。 焦炉煤气加热，叉部的两个空气盖板均与交换链连接，用砣盘开闭废气。 上升气流时，砣盘落下，空气盖板提起；下降气流时则相反。 砣杆提起高度和砣盘落下后的严密程度对气流有影响，故要求砣杆提起高度应一致，砣盘严密。 还应保证废气盘与小烟道及烟道弯管的联接处严密。 废气流量则主要取决于吸力。 二、交换设备 焦炉加热系统交换工艺 交换都要经历三个基本过 程：关煤气 ――― 废气与空气进行交换 ―――开煤气。 1）煤气必须先关，以防加热系统中有剩余煤气，易发生爆炸事故。 2）煤气关闭后，有一短暂的间隔时间进行空气和废气的交换，可以使残余的煤气完全烧尽。 3）空气和废气交换后，也有短暂的间隔时间打开煤气，可以使燃烧室内有足够的空气，煤气进去后能立即燃烧。 焦炉煤气加热时，上升气流蓄热室仅用以预热空气，格子砖的换热能力有富余，故可间隔 30分钟 换向一次。 当几座焦炉同用一个加热煤气总管时，为防止换向时煤气压力变化幅度太大，影响焦炉正常加热，故几座焦炉不能同时换向，一般可相 差 5分钟。 焦炉煤气的交换 ， 煤气拉条带动煤气交换旋塞的搬把运行，交换旋塞转45176。 ，使煤气关闭。 其间经废气、空气交换后，焦炉煤气拉条再运行，旋塞再转 45176。 ，煤气仍处于关闭状态，除碳孔与砖煤气道接通。 由另一根焦炉煤气拉条所带动的另一组煤气交换旋塞同时动作，但与其相反，即先转45176。 ，关掉除碳孔，经空气与废气交换后，再转 45176。 使煤气打开。 下一交换则相反，依此反复。 这样的交换过程可以避免煤气与除碳空气立即接触，减少交换爆鸣的可能。 复习思考题 焦炉有哪几种分类方式。 22 根据火道结构形式的不同，焦炉可分为二分式焦炉， 双联火道焦炉及少数的过顶式焦炉。 根据加热煤气种类的不同，焦炉可分为单热式焦炉和复热式焦炉。 根据煤气入炉的方式不同，焦炉可分为下喷式焦炉和侧入式焦炉。 交换都要经历哪三个基本过程及其原因。 关煤气 ――― 废气与空气进行交换 ――― 开煤气。 煤气必须先关，以防加热系统中有剩余煤气，易发生爆炸事故。 煤气关闭后，有一短暂的间隔时间进行空气和废气的交换，可以使残余的煤气完全烧尽。 空气和废气交换后，也有短暂的间隔时间打开煤气，可以使燃烧室内有足够的空气，煤气进去后能立即燃烧。 护炉设备的作用是什么。 护炉设备的主要作 用是利用可调节的弹簧的势能，连续地向砌体施加足够的、分布均匀合理的保护性压力，使砌体在自身膨胀和外力作用下仍能保持完整、严密，从而保证焦炉的正常生产。 23 第 四 章 焦炉的三班操作 第一节捣固装煤 焦化行业在后期由原来的炉顶装煤，到现在的机侧侧装煤。 大型焦炉为节约操作的时间，将装煤车和推焦车组合到一块，叫装煤推焦大车。 小型的捣固焦炉也有将推焦车和装煤车分开的。 捣制煤饼时，把该机开到煤塔下，一面接受煤塔的煤料，一面在装煤推焦机的煤槽中捣固煤饼。 再把装煤推焦机开到准备出焦的炭化室， 进行启门、推焦、装煤操作。 装煤原则 （ 1）装满煤。 装满煤就是合理利用炭化室有效容积，这是装煤的主要问题。 装煤不满，炉顶空间就会增大，空间温度升高，它不仅降低焦炉生产能力和化学产品质量，以及炉室内石墨增加，严重时会造成推焦困难。 当然装煤太满也是不允许的，它会使炉顶空间过小，影响煤气流速，使炭化室内煤气压力增大，而且顶部会产生焦炭加热不足。 在捣固煤饼的时候要确保煤饼在规定的位置，煤饼的顶面平整，没有浮煤。 （ 2）装煤均匀。 装煤均匀是影响加热制度，焦饼成熟均匀等重要因素。 因为对于每个炭化室的供热量是一样的，如果 各炭化室的装煤量不均匀，就会焦炭的最终成熟度不一致，炉温均匀性受到破坏，甚至出现高温事故。 在捣固煤饼的时候要将煤饼夯实，使煤饼的堆密度一致。 （ 3）少冒烟。 装煤时冒出荒煤气不仅影响化工产品产率，更严重的是污染环境，影响工人身体健康，所以不仅要研究装平煤操作及缩短装煤时间，减少装煤过程中冒烟；而且在平煤完毕后要立即盖好装煤孔盖，并用调有煤粉的稀泥浆密封盖与座之间的缝，并进行压缝，防止冒烟。 在装煤的过程中要将托盘完全关闭，若没有关闭托盘容易将煤尘和空气带入集气管中使焦油中含尘量和游离碳增加，甚至发生焦油乳化， 造成焦油与氨水分离困难，影响化工产品质量及焦油深加工。 长时间不关闭托盘 24 装煤会造成集气道和负压管道的堵塞。 第二节推焦 推焦就是把成熟的焦炭推出炭化室的操作。 焦炭成熟后，炭化室中焦饼产生一定收缩，才能保证顺利推焦。 一般认为煤在炭化室内高温干馏，焦饼中心温度达到 1000177。 50℃ 时焦炭即成熟；焦饼中心温度达不到上述温度时，则焦炭夹生焦饼收缩不好；若焦饼中心温度过高，焦炭易碎，不但影响焦炭质量，还可影响正常推焦。 另外，因焦炉结构或入炉煤性质及焦炭用途不同对焦饼成熟温度也有不同的要求。 推焦与装煤一样，应按规定的 图表和一定的顺序进行。 这样才能稳定加热制度，提高产品质量，合理地使用机械设备和延长炉体寿命。 一、推焦计划的制定 几种“时间”概念 周转时间： 它是一个炭化室两次推焦相距的时间，即包括煤的干馏时间和推焦装煤等操作时间。 对全炉来说，周转时间也是全部炭化室都进行一次推焦所需的时间。 周转时间是由生产任务来确定的，但还应考虑到焦炉砖的材质、炭化室宽度、炉体及设备状况、操作管理水平以及焦炭质量等因素，确定合理的周转时间。 在确定周。