焦炉炉头温度的控制与管理

一、概述

焦炉寿命主要取决于焦炉设计、焦炉筑炉耐火材料的理化性能、炉体的砌筑质量、烘炉管理、炼焦用煤的特性、加热管理、生产管理、护炉铁件管理等九个方面。随着人们对炼焦生产客观规律的认识，焦炉的寿命越来越长，但是由于焦炉基建造价不断提高、环境保护日益受到重视及焦炭市场产大于销矛盾的加剧，新建焦炉的难度有增无减，那么如何利用一代炉龄创造更大的经济效益和社会效益，如何进一步延长焦炉寿命是摆在焦化行业面前的一个课题。

焦炉炉墙的损坏一般从炉头部位开始，所以人们对炉头部位给予充分的关注一－把炉头火道从燃烧室立火道中划分出来进行温度测调管理、为提高炉头温度增加炉头补充加热、控制生产作业中的凉炉时间以及及时对炉头进行喷抹补维护等，可是炉头部位炉墙在比较短时间内损坏程度还是很惊人的。一般来说焦炉在投产25年后出现较大裂缝或出洞是比较正常的，但有一些焦炉投产10—20年时炉墙就出现较大的裂缝或出洞。裂缝或出洞的部位主要在机侧1火道。炉头的损坏给炼焦生产、炉体维护、加热控制及焦炉寿命带来了极大的影响。

二、焦炉炉头损坏的原因分析

炉头损坏的原因归纳起来主要有以下几个方面：(一)炉头火道温度过低，使炉头火道和相邻火道的温差过大，炉墙内部产生热应力拉裂炉墙。(二)炉头火道温度过高或过低造成焦炭过火或焦生难推而损坏炉墙。(三)生产作业时，由于设备、操作问题或炉体自身问题产生的撞击、震动、挤压和磨擦。（四）护炉铁件如炉柱、保护板等对炉墙的保护性压力不足，导致炉墙存在一定程度的自由膨胀。（五）推焦作业时产生的焦炭与炉墙之间的挤压和磨擦，尤其是焦生或过火时，强行推焦对炉墙的挤压力。（六）炼焦生产过程中凉炉时间过长或因其它原因使炉头长时间暴露在空气中，形成墙面的剥蚀。（七）炭化室装煤产生的炉墙墙面大幅度降温。

损坏炉头的原因很多，通过下面的情况分析，不难发现炼焦生产管理和热工管理中损坏炉头主要的原因。焦炉机、焦侧炉头损坏的程度相差较大，机侧炉头比焦侧炉头损坏要早得多、严重得多。下表是机焦两侧炉头情况对比：

一般情况下(无野蛮推焦现象)焦侧炉头除了火道温度较机侧高和凉炉时间略短外，其它条件均不如机侧。在正常生产中，凉炉时间长短对炉墙的损坏不大，由此可以看出炉头损坏的原因主要是炉头火道温度低造成的。由于机侧炉头火道温度控制较低且与相邻火道温差较大，炉头部位炉墙内的热应力较大，尤其是炭化室装煤及结焦初期炉墙温度下降，加大了这种热应力而拉裂炉墙。

三、加热管理中存在的问题

焦炉机侧炉头火道温度过低除了客观因素外，在焦炉炉头火道温度管理上还存在—些不尽合理和完善的地方，具体如下：

①机侧炉头在火道温度控制上偏低。在炼焦有关理论上一般规定炉头火道温度不低于标淮温度150℃，也有的规定不低于标淮温度100℃。在计算炉头温度系数时，将同侧的炉头火道平均温度作为炉头火道的温度标准，制定出的炉头火道温度具体的控制标准没能与焦炉的标准温度有机地结合起来。这些规定使炉头火道温度控制上带有一定的随意性，为了防止炉头焦炭过火，炉头火道温度控制偏低。

②在判定炉头火道温度合格与否时，将同侧炉头火道平均温度的±50℃作为判定标准，此判定标准放得过宽，不利于炉头火道温度的及时调节和控制，同时也造成机侧一些炉头火道温度过低而损坏炉头炉墙。

③炉头火道的双联火道既不列入横排温度的考核火道，也不列入炉头温度的考核火道，使焦炉在火道温度控制及管理上出现空白地带。炉头火道的双联火道不列入考核的原因是其受炉头火道温度及焦炉蓄热室封墙散热的影响，火道温度不易控制在横排温度的标准线附近。炉头火道的双联火道不列入考核进一步加大了炉头火道温度控制的难度。

四、改进方法

1、制定炉头火道温度控制的标准。从炼焦生产的实际来看，这个温度标准应在低于同侧焦炉标准温度50～120℃的范围内。在保证炉头焦炭不过火的前提下，尽量提高炉头火道温度，并根据不同周转时间和标准温度制定出不同的炉头火道温度标准。

2、炉头火道温度应控制在同侧炉头火道温度标准的±30℃为宜。

3、炉头火道的双联火道列入横排温度的考核火道温度，控制标准为横排温度曲线标准线的0～40℃范围内(焦侧炉头火道的双联火道温度可以再低一些。)从实际情况看这个温度范围不会影响焦炭成熟。

4、炉头火道一般情况下应不低于1100℃，周转时间长于22～24小时应不低于1050℃，当炉头火道温度低于1000℃时，炉头炉墙将受到严重损坏。

5、炉头火道温度除每月一次的测调外，炉头火道和其相邻火道纳入横排温度的测调范围。

制定了炉头火道具体的温度控制标难后，还要通过严格的管理措施来实现，只有科学有效地控制好炉头火道温度，才能进一步延长焦炉寿命。

以上是炉头温度控制与管理的一些想法，有些提法有待商榷。

58型炭化室宽为407mm的焦炉燃烧室立火道温度的分布示例：见下页

注：在周转时间较长时，测调炉头温度可根据实际情况适当提高机侧炉头温度。（互联网）