一種控制高原煉焦焦炭品質的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于煤炭煉焦領域，具體涉及一種控制高原煉焦焦炭品質的方法。
【背景技術】
[0002] 目前，公知的焦化廠都建設在平原地區，氣溫及氣壓相對穩定，煉焦工藝技術相 對成熟。然而，在高原地區，由于空氣稀薄、晝夜溫差大以及冬季風大且風向不定等高原 因素都可能對焦化廠的正常生產產生影響，導致平原地區相對成熟的煉焦工藝在高原地區 "失靈"，因此，焦化企業要想在高原立足，需要重新投入大量人力物力進行技術攻關，使得 高原煉焦技術門檻高。
[0003] 然而，高原煉焦在技術困難之外，卻也有著誘人的前景。在我國青海，位于柴達木 盆地的木里煤田優質煤炭資源含量極高，如果有適應高原氣候的煤化技術和設備，這里將 成為很有潛力的煤化生產基地，而且可以為當地長期相對貧乏的經濟注入活力，減小我國 地區之間發展嚴重不平衡的矛盾。該地區海拔3100米以上，氣候屬典型的內陸干旱氣候 類型，干旱、少雨、多風，蒸發強烈，冬季寒冷而漫長。歷年平均氣溫1.5°C，極端最高氣溫 34°C，極端最底氣溫-29. 4°C。年平均大氣壓709. 7hPa，最高大氣壓723. OhPa，最低大氣壓 685. 9hPa，年最大風速24. Om/s。在此條件下，平原地區的一些焦爐工藝參數已經不符合現 有條件下進行焦爐煉焦生產。除中國慶華集團外，目前鮮有企業可以解決之一本領域長期 渴望而又難以解決的問題。為了對該地區優質的煤炭資源進行煤化加工，針對以上氣候條 件，青海慶華集團決心研發出能克服高海拔、空氣含氧量低、晝夜溫差大等惡劣因素的高原 煉焦技術。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種控制高原煉焦焦炭品質的方法，以解決高原地區的煉 焦難題，從而生產出合格的冶金焦。
[0005] 為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：
[0006] -種控制高原煉焦焦炭品質的方法，包括：
[0007] -將炭化室底部壓力控制為25-30Pa，將集氣管壓力控制為80-1 IOPa ;
[0008]-將看火孔機側壓力控制為20-25Pa，看火孔焦側壓力控制為22-27Pa ;
[0009] -將機側煙道吸力控制為150-160Pa，焦側煙道吸力控制為140-150Pa ;
[0010] -將機側溫度控制為1320-1340°C，將焦側溫度控制為1330-1350°C ;和
[0011] -將空氣過剩系數控制為〇· 95-1. 05。
[0012] 本發明所提供的控制高原煉焦焦炭品質的方法主要包括上述幾方面的技術措施。 在上述措施的共同作用下，可以有效保證高原煉焦的焦炭品質，達到國家二級以上冶金焦 標準。但本領域技術人員可以理解，上述各項措施之間并無先后順序。
[0013] 在本發明的方法中，將炭化室底部壓力控制為25_30Pa，將集氣管壓力控制為 80-110Pa。本領域技術人員理解，炭化室是煤隔絕空氣干餾的地方，炭化室頂部設有上升管 口，通過上升管、橋管與集氣管相連。在本發明中，可以通過調整集氣管翻板開度，控制集氣 管壓力及炭化室底部壓力，保證焦爐在高原地區的正常生產。優選地，將炭化室底部壓力控 制為27-30Pa，將集氣管壓力控制為90-105Pa。
[0014] 在本發明的方法中，將看火孔機側壓力控制為20-25Pa，看火孔焦側壓力控制為 22-27Pa。本領域技術人員理解，看火孔設置于焦爐燃燒室頂部，可以用于觀察燃燒室內的 燃燒及溫度情況。在傳統煉焦行業中，根據長期積累的操作經驗，通常認為看火孔的壓力應 保持0-5Pa，過高或過低均會對煉焦產生不利影響，然而，實踐證明這一傳統的經驗參數并 不適于高原煉焦。在本發明中，可以通過對總煤氣量、兩側空氣量和廢氣盤空氣口開度進行 看火孔壓力調節，其中，看火孔機側壓力和看火孔焦側壓力可以進一步通過兩側（機側、焦 偵D空氣量的調節實現。在本發明中，優選地，使看火孔機側壓力低于看火孔焦側壓力；進 一步優選地，將看火孔機側壓力控制為20-23Pa，看火孔焦側壓力控制為24-27Pa。
[0015] 在本發明的方法中，將機側煙道吸力控制為150-160Pa，焦側煙道吸力控制為 140-150Pa。本領域技術人員理解，焦爐蓄熱室下部設有分煙道，來自各下降蓄熱室的廢氣 流經廢氣盤，分別匯集到機側煙道或焦側煙道，進而在爐組端部的總煙道匯合后導向煙囪 根部，借煙肉抽力排入大氣。機側煙道和焦側煙道在與總煙道通過連接部連接之前均設有 吸力調節翻板，用以分別調節機側煙道吸力和焦側煙道吸力。總煙道在與煙囪根部連接部 之前設有閘板，用以調節總煙道吸力，優選地，將總煙道吸力控制為320-330Pa。進一步優選 地，將機側煙道吸力控制為152-160Pa，焦側煙道吸力控制為142-150Pa，將總煙道吸力控 制為 322-330Pa。
[0016] 在本發明的方法中，可以通過調節燃燒室機側、焦側火道溫度實現炭化室的機 側溫度和焦側溫度的控制。優選地，將機側溫度控制為1320-1335°C，將焦側溫度控制為 1336-1350°C。
[0017] 在本發明的方法中，將空氣過剩系數控制為0. 95-1. 05,從而限制由于加熱煤氣 在燃燒室底部快速燃燒而導致的燃燒室頂部和底部之間的過大溫差，本領域技術人員理解 溫差過大容易造成沿炭化室頂部焦炭不能均勻成熟，進而影響焦炭品質。在本發明中，可 以通過控制廢氣盤進風門開度和扇型翻板開度控制空氣流量，調整空氣過剩系數量。優 選地，在本發明中，利用回爐煤氣為焦爐煉焦提供所需熱量，將回爐煤氣總管壓力控制為 2300-2500Pa，所述回爐煤氣耗量占焦爐煤氣總量的47-55% (體積百分比），從而與上述控 制的空氣系數相配合，更好地保證高原煉焦的焦炭品質。進一步優選地，在本發明中，將空 氣過剩系數控制為0. 97-1. 02,將回爐煤氣總管壓力控制為2350-2500Pa，所述回爐煤氣耗 量占焦爐煤氣總量的48-52% (體積百分比）。
[0018] 在本發明的方法中，將機側溫度控制為1320-1340 °C，將焦側溫度控制為 1330-1350°C。焦爐運行時，通過燃燒室為炭化室中的焦化反應過程提供所需熱量，因此，除 了上述的炭化室底部壓力、集氣管壓力、看火孔壓力（機側、焦側）、煙道吸力（機側、焦側） 和空氣過剩系數等會對高原煉焦時的焦炭品質有重要影響外，炭化室的機側溫度和焦側溫 度同樣對焦炭品質影響重大。
[0019] 以24小時結焦時間為例，在傳統煉焦工藝中，炭化室的機側溫度和焦側溫度為 1250-1260°C，按照本領域技術人員的通常理解，焦炭結焦所需的機側溫度和焦側溫度焦炭 自身結焦性質，無論是平原還是高原煉焦，理應不存在明顯差別，然而，申請人發現當采用 傳統煉焦工藝中的機側、焦側溫度時，即使對本發明的炭化室底部壓力、集氣管壓力、看火 孔壓力（機側、焦側）、煙道吸力（機側、焦側）和空氣過剩系數進行上述控制，其焦炭品質 卻難以保證；同時，也并不是一味地將本發明的機側溫度和焦側溫度進行上述控制，就可以 保證焦炭品質，當上述的炭化室底部壓力、集氣管壓力、看火孔壓力（機側、焦側）、煙道吸 力（機側、焦側）和空氣過剩系數不進行上述控制時，焦炭品質仍難以保證。
[0020] 在本發明中，為了更好地適應高原煉焦，本發明的方法采用雙聯下噴、復熱式廢氣 循環、側裝搗固型焦爐，上述"雙聯下噴"、"復熱式廢氣循環"、"單熱式廢氣循環"和"側裝搗 鼓"均為本領域技術人員所熟知的焦爐常規概念，這里不再贅述。在本發明的方法中，優選 地，所用的焦爐為中國化學工程第二設計院開發設計的T幾4350F型雙聯下噴、復熱式廢氣 循環、側裝搗固型焦爐，或者TJL5550D型雙聯下噴、單熱式廢氣循環、側裝搗固型焦爐。進 一步優選地，所述高原煉焦采用的焦爐為T幾4350F型雙聯下噴、復熱式廢氣循環、側裝搗 固型焦爐。
[0021] 在本發明中，所述高原煉焦是指在海拔3000米以上地區進行煉焦，具體如中國青 海省海拔3000米以上地區，優選海拔3000-4000米的地區，如3200米、3400米、3600米和 3800米，蘊含豐富煤炭資源；更具體如中國青海省海西州地區。
[0022] 為適應高原煉焦，在本發明中還進一步對高原煉焦配煤進行了深入研究，以便在 上述改進的基礎上，進一步提高焦炭品質。優選地，煉焦時所用原料煤的配煤組成以重量份 計為：焦煤50-54份、精煤28-32份、1/3焦煤8-12份、焦粉2-4份和煤泥4-6份。其中，所 述焦煤和1/3焦煤為原煤；所述精煤為焦煤經洗選所得精煤；所述焦粉