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低水分工艺:熄焦新选择

投资少、技术难度低、环保效果好,这样一个既适合老焦化厂改造,又适用于新建焦化厂的技术方案,就是低水分熄焦技术。从已改造企业的实际应用效果来看,该技术颇具推广前景。

熄焦是将赤热焦炭 (950℃~1050℃)冷却到便于运输和贮存温度以下)的操作过程。 目前的熄焦方法分为湿法和干法两种。湿法熄焦除常规湿法熄焦外,还有低水分熄焦和稳定熄焦等。目前国家推广的干熄焦法 具有环保、回收热能的效果,但投资和运行费用较高。近年来发展起来的低水分熄焦技术在环保等方面有着和干熄焦法同样甚至更的性能,但同时又有工艺简单、投资少的优点,已经在国外许多钢厂获得运用并取得良好效果。

所谓低水分熄焦工艺,是对常规湿法熄焦的喷洒管加以改造和完善,采用大水流喷射熄焦,使熄焦水的供水速度远快于熄焦水被吸入焦块中的速度,以至于这些大量喷射的水只有一部分在通过焦炭层时被吸收并汽化,其余大部分水流过各层焦炭一直到熄焦车倾斜底板而流出。车内各层尤其是车底部赤热的红焦与熄焦水接触而使之激烈汽化,瞬时产生大量的水蒸汽,凭借其巨大推动力从下至上触及并冷却焦炭。这种有着巨大推动力的水蒸汽会迫使车厢内的焦炭处于一种“沸腾”状态,保证车厢内的焦炭均匀得到冷却,从而避免了常规湿法熄焦焦炭层厚度不均和车厢死角喷不到水而导致伙炭水分不均的现象。

比常规湿法熄焦工艺相比, 低水分湿法熄焦循环水量大,一般为每吨干煤3立方米,熄焦时 间为70~90秒,比常规湿法熄焦要短。熄焦水的启闭由电动或气动的控制阀门来控制,其他设施与常规湿法熄焦相同。据国外试验,在喷水雾隔绝空气造成窒息的条件下,焦炭明火可以在3秒内熄灭,剩余的喷水仅用于焦炭降温和调整水分,这样熄焦时间就得以缩短。焦炭水分可以长期稳定在设定值,且该设定值可以按需控制,最低为2.5%,焦炭强度也能提高约1%。

低水分熄焦工艺还可有效减少熄焦逸散物。由于熄焦过程采用快速冷却,缩短了生成水煤气及硫化氢的反应时间,使硫化氢和一氧化碳等气体的生成量比常规湿法熄焦有所减少。同时还可减少向大气逸散粉尘,外排蒸汽量减少30%~50%,且基本上不夹带焦粉。因此,低水分熄焦工艺 以使焦化厂周围的粉尘和臭味得到控制,大气质量明显改善。

鉴于低水分熄焦工艺的上述优点,目前该工艺巳被国内越来越多的大型钢铁企业所采用, 尤其是用于老式焦炉的改造实施。低水分熄焦工艺改造基本不占用生产时间就可完成,并减少 了蒸汽的排放量。具体改造时, 可将现用熄焦车适当缩短,增加高度,留有适当的喷淋高度和挡板高度即可。另外可考虑增加直通底部的喷水管道,以获得更好的熄焦效果。供水设施可设置高位水箱,用小泵连续运转给水箱自动供水,用水箱位高位压力或辅助泵压满足喷嘴喷水压力要求。 控制阀门及自动控制系统要迅速开启小流量,到设定时间快速设为大流量,再到设定时间快速关闭。在熄焦过程中,焦炭会剧烈蹿动。虽然在设计上采用小流量喷洒,在焦炭最上层会形成焦炭、水和蒸汽的混合层,在一定程度上压住了焦炭的蹿动,还会有部分焦炭蹿入熄焦上方。增设汇焦挡板,可以使这些焦炭重新汇入熄焦车。

从现行改造的焦化企业看,采用低水分熄焦工艺技改费用少、技术难度低,一般企业有自主改造的能力。(曾昭东)

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