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。

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。

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。

焦炉炭化室宽度对炼焦配煤影响的研究

介绍国内外焦炉炭化室宽度对装炉煤、焦炭、推焦等方面的影响,以及对装炉煤的要求和配煤炼焦的研究情况,提出根据我国焦炉炭化室宽度呈多样化趋势,应研究适合国情的配煤炼焦结构,进一步改善焦炭质量。

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。

一种小型压控恒温晶体振荡器的设计

简要介绍了一种小型的恒温晶体振荡器,通过对振荡参数的反复试验、修改,提高了振荡器的频率稳定度。提出一种新的设计理念,利用晶体谐振器与电感随温度变化对晶体振荡器频率所产生的不同影响,合理安排晶体振荡器内部的热场,调整晶体谐振器、热敏电阻及振荡参数的热平衡关系,在去掉恒温槽的情况下提高了温度频率特性,且大大缩小了晶体振荡器的体积。

宝钢三号彩涂机组炉区仪表自动化控制

宝钢三号彩涂机组为满足当前市场对建筑用板美观、坚固、耐腐蚀的要求,参考了美国和意大利的彩涂工艺,自行设计、编制并调试完成了DCS控制软件。通过对大量现场调试数据的提取、分析、总结,建立了具有自适应功能的控制模型,不仅实现了炉温和带温长时间稳定且高精度的控制,而且攻克了由于烘烤炉内压力不稳使炉内涂料产生的有害气体溢出炉口造成环境污染的难题。自投产以来,控制性能稳定,生产出的成品钢材,无论是表面质量还是涂层理化性能,都达到了世界一流的水平。

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。

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。

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。

耦合煤焦收缩的焦炉炭化室传热过程数值分析

为进一步提高焦炉的生产操作,需要更精准的理论模型与数据,针对焦炉炭化室内煤/焦床层的焦化传热过程,考虑煤结焦过程中的收缩情况,建立相应的耦合数理模型,并开展了数值求解。考虑焦饼收缩的模拟提高了计算精度,所得煤/焦饼温度变化、结焦时间17.97 h,收缩量3.15 mm与实测值吻合较好。进一步分析了操作参数和设计结构参数的影响。结果表明,随着煤水分含量降低、燃烧室温度升高和炭化室宽度减小,结焦时间缩短,有利于单炭化室生产效率的提高。随着煤水分含量的降低、燃烧室温度降低和炭化室宽度增加,焦饼收缩量增加,有利于推焦作业。焦饼的收缩量更大程度受到煤焦收缩系数的第2收缩峰的影响。

焦炉碳化室耐火干粉密封料的研究与应用

为了修补焦炉碳化室炉墙小裂缝,防止焦炉煤气及污染物等的泄漏。以石英砂、废砖粉、二氧化硅微粉等为主要原料,制备了一种硅质耐火干粉密封材料,利用空压密封技术将密封料吹入焦炉碳化室的细裂纹中,达到修补炉墙的目的。分别研究了这种材料在热处理后的物理性能和XRD分析。结果表明:密封材料与焦炉碳化室硅砖具有相似的物理性能及矿物相组成。从而保证了密封材料与硅砖有相似的使用性能,可以有效地修补硅砖的细缝。