低水分熄焦系統(tǒng)的改進

1 提出問題

　　焦化廠5、6號大型焦?fàn)t配套的熄焦系統(tǒng)引進的是美鋼聯(lián)工程咨詢公司（UEC）的低水熄焦工藝，此系統(tǒng)采用一個計時器和氣動機構(gòu)通過自動控制閥來完成小流量、大流量噴水及開停水操作。此工藝熄出的焦炭各項性能指標(biāo)應(yīng)該良好、水分穩(wěn)定。但常常是熄焦不均勻，紅焦、干焦、濕焦并存，水分偏高，且波動較大。 

　　通過現(xiàn)場的調(diào)查分析，將焦炭水分偏高，波動較大的原因定位到以下幾個方面。 

　?。?）紅焦大部分位于熄焦車車廂中央部位，根據(jù)低水熄焦的原理，先用小流量水流熄滅熄焦車上部的紅焦，在紅焦上面形成一個水—蒸汽—焦炭混合層，此混合層防止大流量噴水熄焦時焦炭溢出車外，然后用大水量及產(chǎn)生的蒸汽熄焦，有著巨大推動力的水蒸汽迫使車廂內(nèi)焦炭處于一種“沸騰”狀態(tài)，保證焦炭可以均勻冷卻。另一方面由于采用定點接焦，焦炭在車廂內(nèi)呈三角形，中央部位焦炭最多，不容易熄滅。由此可得，紅焦的產(chǎn)生主要是由于大水量水流壓力不夠，不能令車廂底部焦炭翻滾起來。若熄焦時間長則焦炭的水分高，熄焦時間短紅焦多。 

　?。?）低水熄焦系統(tǒng)采用一個計時器和氣動機構(gòu)通過自動控制閥來完成小流量、大流量噴水及開停水操作。自動控制閥自2004年9月使用至今，密封墊圈磨損嚴(yán)重，熄焦結(jié)束后仍有大量水通過自動控制閥瀉出，無形中增加了熄焦所用水量，給調(diào)節(jié)熄焦時間帶來影響。自動控制閥大水量時開度小（閥門砣板60度角），閥后熄焦水壓力小，無法保證車廂底部焦炭翻滾所需的壓力。自動控制閥靈敏度不高，小水量運行不穩(wěn)定，時常出現(xiàn)計時開始而不下水或直接下大水量的現(xiàn)象。

2 解決問題

　　為不影響生產(chǎn)并使投入成本最低，我們根據(jù)以上提出的問題從熄焦塔處開始對管道及自動閥門進行改造。 

　　2.1 縮小噴嘴直徑，增大水流壓力

    根據(jù)焦炭在車廂內(nèi)的分布情況將原來直徑100mm的噴嘴部分改成80mm和50mm的噴嘴，保證熄焦時水壓高、用水少，降低焦炭水分，減少紅焦量。

    噴水管道由四根直徑350mm主管道構(gòu)成，每根主管分出10個直徑100mm的分支管（如圖1），根據(jù)熄焦后紅焦大部分位于車廂中央部位的情況。首先將中間兩根主管道的20個分支管噴嘴直徑縮小為80mm，最后一根主管道的10個分支噴嘴直徑縮小為50mm（如圖2），增大水流壓力；然后再根據(jù)紅焦數(shù)量及位置，逐個縮小兩側(cè)分支管噴嘴直徑?？s小噴嘴直徑采用的方法是利用等焦時間分段預(yù)裝100mm的法蘭，然后用20mm厚的鋼板制作外徑130mm，內(nèi)經(jīng)80mm和50mm的環(huán)形，焊接到另一個法蘭的背面，再利用等焦時間將兩個法蘭對接，縮小噴嘴直徑，達到熄焦時水壓大、用水少，減少紅焦數(shù)量、降低焦炭水分的目的。

　　2.2 修復(fù)自動控制閥、改造氣缸行程

        由問題（2）可知，熄焦結(jié)束后仍有大量水通過自動控制閥瀉出，且自動控制閥靈敏度不高，小水量運行不穩(wěn)定；氣缸行程小導(dǎo)致自動控制閥大水量時開度小，閥后熄焦水壓力小。針對上述情況，結(jié)合儀表修復(fù)自動控制閥，改造氣缸行程。將自動控制閥整體拆卸下來，分別更換自動控制閥和氣缸的密封墊圈，保證控制閥的氣密性和氣缸的靈敏度；更換自動控制閥填料環(huán)，防止閥門軸端漏水；調(diào)節(jié)氣缸兩端絲杠，增大氣缸行程，增加自動控制閥砣板開度，將閥門開度由原來的60°，增加到90°，避免產(chǎn)生因閥門開度小，瞬間水量少、壓力低的現(xiàn)象。 

3 使用效果

　　從表1可以看出設(shè)備改進前焦炭水分高，而且波動大，表2的數(shù)據(jù)反映設(shè)備改進后焦炭水分降低了，且波幅小，實現(xiàn)了改造的目的。 

4 結(jié)論

　?。?）焦炭水分穩(wěn)定且保持在較低水平， 降低了運輸成本。避免紅焦長時間燒損熄焦車車門，有效防止了皮帶燙傷事故，每年可節(jié)約備件費用10萬余元，同時也保障了安全生產(chǎn)。 

　?。?）焦炭水分降低后，為煉鐵廠高爐冶煉操作和節(jié)能帶來經(jīng)濟效益；焦炭含水量每降低1%，即可降低焦比1%～1.5%，則每年可增加經(jīng)濟效益5000余萬元。 

　?。?）焦炭水份的穩(wěn)定，波動范圍的減小，取得了降本增效的目的，為后道工序創(chuàng)造好條件，取得了較好的社會效益和經(jīng)濟效益。來源：設(shè)備管理網(wǎng)