结焦时间,有设计结焦时间和实际结焦时间,实际结焦时间远远高于前者。焦炭产量根据市场需求波动,结焦时间又受焦炉煤气产量多少影响。结焦时间每延长一小时,产气量的下降幅度呈几何梯级变化。
简介
近年来,随着高炉喷煤量的提高,
焦炭热强度也被认为是重要的质量指标。焦炭的冷、热强度,除配合煤质量外,在很大程度上依赖于炼焦期间的温度制度。燃烧室火道温度和结焦时间都会影响焦炭强度值。在正常操作中,燃烧室火道温度和结焦时间的参数是逆向变化的。恒定燃烧室火道温度,焖炉可使焦炭冷、热强度、MICUM指数和>40 mm 以上粒级的焦炭所占比例得到明显改善、焦炭
各向同性结构减少、粗粒和细粒镶嵌结构增加、孔径减小、孔壁增厚和焦炭热强度提高。
焦炭的质量主要取决于配合煤质量和炼焦操作。配合煤质量和炼焦加热温度对焦炭质量有一定影响,但结焦时间对焦炭质量的影响还没有深入的研究。某实验表明,焖炉可提高焦炭的平均尺寸和焦炭结构的致密性。焦炭经重大的结构变化,使其各向同性结构减少,粗粒和细粒镶嵌结构的数量增加,孔径减小。随着结焦时间的延长,焦炭的热态性能,即焦炭反应性(CRI)和反应后强度(CSR),均得到提高。
焦炉延长结焦时间
由于自然灾害或某些客观原因(煤源不够、焦炭销路不好、炼焦赔本等),焦炉不能维持正常生产时,一般采用延长结焦时间的方法降低生产能力,维持生产。
延长结焦时间的饥饿炉仍在维持低负荷的生产,平均温度一般保持在1200℃左右,以便保证装煤后炉头砖最低温度在硅砖晶型转化点以上,避免炉头砖受到激烈的温度冲击而损坏。实践证明,大型焦炉结焦时间在100h以内时,用焦炉自身的煤气供热尚可自给自足。如果是外界供热,结焦时间延长的幅度不受自身煤气供给的限制。
一般大型焦炉的结焦时间大于20~22h时进行低负荷生产,称为延长结焦时间状态下的生产。在此阶段,生产工艺的主要特点是,焦炭成熟后仍在炭化室中停留一段时间,然后出焦。结焦时间越长,焦炭成熟后在炭化室中停留的时间越长。在一个周转时间内,20~22h前是成熟过程,而20~22h后是保温的过程。所以,在工艺管理上就带来一些不同于正常结焦时间阶段的特点。
最长结焦时间
最长结焦时间是指对焦炉本身来讲可以达到的最长的结焦时间。如果加热煤气由外界供给,则结焦时间的延长幅度可以认为不受限制。如果用本焦炉发生的煤气供热,则最长结焦时间受到煤气发生量的限制。
按计算,大型焦炉的生产能力低至设计能力的10%时可以满足使用自身发生的煤气供热。但是,由于炭化室中的石墨已烧掉,荒煤气的漏失量增加,从安全考虑,生产能力以不低于15%为宜,中型焦炉以不低于20%为宜,小型焦炉以不低于25%为宜。最长结焦时间:大型焦炉约为100h,中型焦炉约为80h,小型焦炉约为70h。
结焦时间对冶金焦热态性能的影响
1、对炼焦参数的影响
延长结焦时间则影响炼焦参数。随着结焦时间的增加,仍保持恒定的热量输入率,导致焦饼中心温度(CET)提高。就目前的推焦机械而言,推焦操作所要求的平均推力也增加了。结焦时间、CET和推力之间的相互关系见图1。
结焦时间为22. 25h,所用推力有明显增加,估计其与本次试验所用煤的细度有关。
2、对焦炭性能的影响
总之,延长结焦时间不会导致焦炭化学成分的显著变化,而是提高了焦炭的冷、热强度。
(1)焦炭冷态性能
焦炭稳定性测试结果见图3:
从中看出,随着结焦时间的增加,>50 mm 以上粒级的焦炭所占的百分数增加,平均粒度也增加。结焦时间超过20h15 min 后, >50 mm 以上粒级的焦炭所占的百分数和平均粒度减少。通过检验焦炭的抗碎强度(M40)、耐磨强度(M10)和 DRUM 指数得知,延长结焦时间则提高了焦炭的强度。随着结焦时间的增加,M40 增加,M10减小,但其并非完全呈线性变化,说明结焦时间不是无限增加,而是在某一明确的结焦时间 后逐渐减小。
(2)焦炭热态性能
焦炭热强度是确保高炉顺利操作的关键所在。 目前的研究表明,随着结焦时间的增加,CRI和CSR 都得到了提高,见图4:
这种提高本质上是渐进的,但结焦时间超过20h后CRI 和CSR反而降低,这与焦炭的多孔透气结构消失有关。