焦炉炭化室用后硅砖的分析研究

为了解焦炉炭化室硅砖在使用中的损毁机制,对使用了40多年的JN43型侧喷式焦炉炭化室的硅砖进行取样分析,对样品的外观、理化性能、物相组成、显微结构等进行了分析研究。分析发现:1)用后的焦炉炭化室上、中、下3个不同部位的硅砖从炭化室到燃烧室方向,都形成了颜色、质地显著不同的层带;2)煤中的焦油组分对炉墙砖产生了很强的渗透作用,而煤中氧化物组分对炉墙砖的渗透轻微;3)炉墙在高温作用下发生烧结,体积总体呈收缩趋势;4)炉墙燃烧室侧约1/3炉墙厚度内的砖中方石英和石英相消失,鳞石英晶粒显著长大,较多开口气孔变成了闭气孔,线膨胀率降低;5)炉墙靠炭化室侧约1/2炉墙内石英和方石英部分鳞石英化,造成该区域线膨胀率降低。

焦炉自动加热系统在6.78 m捣固焦炉上的应用

介绍了焦炉自动加热系统的主要组成,对焦炉自动加热系统在6.78 m捣固焦炉加热过程中的实际应用效果进行了检验,达到了预期效果,提高了焦炉加热自动化控制水平,稳定了炉温,保证了焦炭成熟。

关于宽炭化室焦炉在我国应用的商榷——兼对PROven技术的探讨

回顾了我国焦炉的建设历程,论述了我国炼焦煤资源对宽炭化室炼焦的适应性。针对我国国情,对引进7.63m焦炉及PROven技术的利弊进行了剖析与探讨。建议我国尽快设计出炭化室长约18m、高约7m、宽500mm左右、有效容积为60m3左右的大容积焦炉,以适应我国炼焦技术的发展。

焦炉炭化室自动调压技术在捣固焦炉的应用实践

介绍了炭化室自动调压技术在6.25 m捣鼓焦炉的应用实践,炭化室自动调压系统通过与焦炉地面系统协调配合,实现炭化室设备在装煤、结焦、推焦等生产过程中根据生产计划自动连锁控制,实现了炭化室压力自动调节,减少了压力波动,提高了生产稳定性。在减少焦炉污染排放、延长焦炉寿命、改善炉顶环境的同时,提高了焦炉生产自动化控制水平,降低了生产安全风险。

超龄焦炉升级改造恢复先进指标过程中关键技术的选择与应用

针对河钢宣钢焦化厂1号、2号焦炉进行升级改造,过程中引入多项国内先进技术,改造后的两座焦炉成为具有环保、高效、智能等特点的现代化焦炉,通过负压运行实现了6 m焦炉无烟生产,达到了生产过程超低排放的环保效果,使企业向创建环保A级绩效的目标迈进了坚实一步。

单孔炭化室压力调节(OPR)系统维护经验与建议

针对中冶焦耐炭化室压力调节(OPR)系统,在调试过程中和焦炉投产后,可能遇到的一些常规故障的排查方法和检修手段进行介绍和讨论,可为OPR系统的日常维护工作提供参考和建议。

单孔炭化室压力调节(OPR)系统调试方法简介

介绍了中冶焦耐研发的单孔炭化室压力调节(OPR)系统的调试步骤、注意事项和调试方法。基于OPR系统的基本构成和工作原理,结合目前已投产项目在调试过程中遇到的问题和解决经验,对OPR系统的标准调试流程进行归纳和描述,为后续OPR系统的调试工作提供指导和经验参考。

焦炉炭化室炉顶盖节能技术开发与应用

传统焦炉炭化室炉顶盖均为铸铁实心,笨重且传热快,导致炉顶区的温度过高、生产人员工作量加大、工作环境恶劣且整体热利用率低。为解决此难题,技术团队开发出了HB型炭化室炉顶盖,在多家焦化企业的大型焦炉炉顶进行了长周期使用。结果表明,焦炉更换新型炭化室炉顶盖后,其外表工作温度较原有产品降低超过100℃。每年为焦化企业节能降耗创造的直接经济效益达到上百万元,并且有效减少了煤气外逸,显著降低了VOCs治理难度,同时提升了炭化室顶部焦炭质量。另外,改造后的焦炉炉顶环境明显改善,提升了生产人员的健康保护水平,实现了节能、环保、高效的综合效益。

耦合燃烧室的焦炉炭化室内热过程的数值分析

基于焦炉炼焦的流动、燃烧和传热过程,以质量守恒、能量守恒和动量守恒定律为基础,建立了焦炉燃烧室-炭化室耦合的三维非稳态数理模型,开展了数值模拟,将焦饼中心温度计算值与测量值进行了对比,进一步比较了3种不同水分蒸发模型的计算结果,分析了装炉煤水分含量、初始温度以及堆密度等工艺参数和操作参数对结焦时间的影响。研究结果表明,所建立的燃烧室-炭化室耦合模型能够较好地模拟焦饼的加热过程,并反映焦饼加热的高向均匀性,同时采用煤预热技术、煤调湿技术、煤料密实工艺可以很好地提高生产效率,为焦炉生产实际提供理论指导依据。

焦炉燃烧室-炭化室热过程数值模拟及解耦算法

考虑焦炉燃烧室-炭化室的复杂结构和多过程耦合的传输现象,建立了焦炉燃烧室-炭化室的数理模型,针对直接耦合数值模拟计算量大、难以收敛的问题,提出并采用两种解耦算法对焦炉燃烧室-炭化室的燃烧、流动和传热过程进行了数值模拟,并将计算结果与现场实测值进行了比较。计算结果表明,与直接耦合数值模拟相比,两种解耦数值算法具有简单易行、计算量小、能得到收敛和较精确的解等优点,算法二与算法一相比计算量有所增大,但由于其更接近实际工况,具有更好的通用性。本文提出的两种解耦数值算法,对焦炉燃烧室-炭化室等复杂结构、多过程耦合的数值模拟具有一定的理论指导意义,并期望为其他类似复杂传输过程的数值模拟简化处理提供参考。

耦合分级燃烧的大容积焦化过程仿真

基于焦炉大容积焦化、分级燃烧加热的过程特点和燃烧室炭化室耦合的结构特点,建立描述其内部流动、燃烧、传热、传质的三维非稳态数理模型,开展数值仿真,并将模拟结果与实际数据进行对比验证。通过计算,获得到了相应的结焦时间、焦化过程中焦炭床层的温度变化以及废气出口NO含量的变化规律;考察了焦炭床层加热的均匀性,并与传统的下喷式单点燃烧加热焦炉进行对比;最后还分析了装炉煤水分含量、初始温度以及堆密度等操作参数的影响。研究结果表明,对于大容积焦炉,在提高焦炭产量的同时,采用分级燃烧加热方式,可以有效提高焦炭床层的加热均匀性,保证最终产品的质量,并有效减少NO的生成;而且,煤预热、煤调湿和煤料密实技术的应用有利于提高生产效率。该文工作可为焦炉大型化生产实际及设计提供基础理论和参考数据。

焦炉炭化室墙体喷补陶瓷釉涂层的研究

通过分析焦炉炭化室硅砖的工作条件及其变质情况 ,认为硅砖的损坏主要与由焦煤炭化产生的气体的窜漏、碳粒在气孔和裂纹上的沉积导致的显微结构变化有关。研制出焦炉炭化室墙体用喷补陶瓷釉涂层。喷涂实验表明 :喷涂陶瓷釉涂层后 ,硅砖的硬度提高 ,气孔率降低 ,热震稳定性良好。该喷补陶瓷釉涂层有望降低推焦机对焦炉的磨损 ,降低气体侵蚀和渗碳的发生 。

焦炉炭化室密封料的研究与应用

介绍了一种焦炉炭化室新型维修方法和焦炉炭化室专用密封材料。该材料的主要原料为硅石与助熔剂,通过对材料的烧结性能及热膨胀行为的研究,得知其性能与焦炉硅砖基本相同。维修时将粉末状的密封料吹入焦炉炭化室内,悬浮在炭化室内的密封料能在烟囱吸力的作用下,自动渗入炭化室墙面的细微裂纹中,在焦炉生产的温度条件下逐步烧结,达到修补炉墙细微裂纹的目的。

鞍钢鲅鱼圈7m焦炉炉墙损坏原因分析

通过对鞍钢鲅鱼圈7 m焦炉多个炭化室墙面损坏情况汇总对比,运用排除法对可能原因进行逐项分析,查找出炉头温度偏低是焦炉炉墙损坏的原因,并有针对性地制定了改进措施。实践表明,通过提高炉头温度可有效减少炉头部位墙面的损坏,一定程度上延长了炉墙的使用寿命。

薄炉墙焦炉传热理论研究

对炉墙的不稳定传热公式进行了推导,并用有限差量法对炉墙的热流和温度的变化进行详细计算,得出了炉墙厚度减薄后碳化室侧墙面温度的下降值反而略有减小、炉墙温度反而略有增加的重要结论。

6m焦炉炭化室底部砖的修补

介绍了对炭化室底部砖进行整体修补的方法,并对期间的温度管理提出了控制方案,生产实践表明,该炭化室推焦正常,各方面指标与其他炭化室无明显差异,降低了高温辐射对人体的伤害,延长了焦炉的使用寿命。

焦炉炭化室热过程的二维数值模拟

以JNDK55-05型焦炉炭化室为研究对象,认为炭化室内部是一个非稳态的传热过程。运用CFD软件进行数值模拟,建立焦炉炭化室热过程模型。对两种水分蒸发模型进行了比较分析,并探讨了不同装炉煤水分、装炉煤温度对焦饼温度场和结焦时间的影响,预测了焦饼温度场的变化。通过对煤热解的细致分析,建立了焦化产物产量计算模型,可为焦炉的设计和生产操作、焦炉计算机控制等提供一定的理论基础。

焦炉炉墙温度分布的光纤测量技术

介绍了光纤双波长高温传感技术的原理;结合焦炉碳化室炉墙温度测量的现状,阐述了该技术在焦炉炉墙动态测温的应用———将光纤动态测温装置安装在焦炉的推焦杆上,在推焦的同时测出碳化室两边的炉墙温度分布。由于焦炉是冶金工业中最复杂的窑炉,现场环境恶劣,所以着重介绍了该技术为适应工程应用的结构设计和工艺设计。

焦炉蓄热室格子砖阻力异常情况的分析与判断

分析了焦炉蓄热室阻力增大时出现的一些异常情况,阐述当焦炉出现这些异常情况时如何进行分析与做出正确判断,以便于及早发现和处理由于蓄热室格子砖变形或堵塞而带来的炉温调节困难等问题。

OCC工艺在宽幅焦炉上的研究与应用

根据宽幅焦炉的热工特点,在焦炉加热优化串级调控系统中(简称OCC工艺),采用焦炉煤气加热单侧控制,用煤气主管压力进行炉温反馈调节,及与机、焦侧分烟道吸力相联动,实现焦炉加热全自动控制。实践证明,系统应用后焦炉炉温稳定、能耗降低、焦炭质量显著提高。