推焦原理
推焦時,先摘下出焦炭化室機、焦兩側爐門,把推焦桿和攔焦柵對準炭化室,推焦桿將焦餅推出,紅焦經導焦槽落入熄焦車或焦罐,送往熄焦塔或乾法熄焦裝置。推焦時,應觀察推焦桿移動狀態,推焦電流表的最高電流值和炭化室兩側牆面有無異常。如發現牆面有明顯黑條、亮條、變形和損壞等,應及時報告並作記錄,供計算推焦係數時使用。在規定推焦電流範圍內不能順利推焦的現象稱焦餅難推。焦爐熱工、爐體狀況、焦爐附屬設備以及配煤和操作等方面的問題,都會造成焦餅難推。需要做預防性的監測和處理。推焦時摘下的爐門、爐門框和散落的焦炭均需清掃,以保證推焦操作正常進行。
推焦難退
推焦時,推焦桿頭伸入碳化室與焦餅接觸,焦炭首先被壓縮,壓縮行程約等於碳化室有效長度的5-8%。壓縮終了時,推焦阻力達到最大值,此時的指示電流為推焦的最大電流。焦餅開始移動後,阻力逐漸降低。推焦時要注意推焦電流的變化,當推焦電流過大時,則說明焦餅移動的阻力大。為此,對每座焦爐,應根據爐體情況,規定最大的允許推焦電流,當超過該值時,即屬焦餅難推。
造成推焦困難的原因很多,如加熱爐溫不適當或不均勻,當溫度低時會引起焦餅收縮不夠而造成推焦阻力增大,溫度過高使焦炭過火而碎裂,發生卡焦而使推焦困難;又如炭化室爐頂,爐牆石墨沉積過厚,爐牆變形,由於平煤操作不良而堵塞裝煤孔,爐門框變形以及原料煤收縮值過小等,均會增加推焦阻力。
推焦串序
推焦應按一定次序進行,每座焦爐各個炭化室裝煤,出焦的次序,稱為推焦順序(串序)。選擇推焦順序時,應考慮以下因素:
1、 應防止由於推焦而使爐牆發生變形。為此,應使相鄰炭化室結焦時間相差一半,即使推焦炭化室左右相鄰的炭化室處於結焦中期,處於膨脹階段,支撐著燃燒室。這樣推焦時爐牆不致受壓而變形。
2、 應最充分發揮焦爐機械的使用效率,儘量縮短機械的行程。
3、 儘量沿爐組全長均勻推焦和裝煤,以防止砌體局部過熱或過冷,使爐溫均勻,並保證集氣管負荷均勻。
推焦順序通常以m--n表示。其中m代表一痤或一組焦爐所有炭化室劃分的組數,即是相鄰兩次推焦間隔的爐孔數。n表示第一趟推出的爐室與第二趟推出的爐室的間隔數。
最合理的是採用2-1串序,即m=2,n=1,此時的推焦順序如下:
第一行程 1,3,5,7,9.......
第二行程 2,4,6,8,10......
按2-1串序推焦,相鄰炭化室的結焦時間剛好相差一半,而且焦爐機械走兩個行程就能完成全爐操作。因此,2-1串序不論從熱工技術方面,還是從合理利用焦爐機械方面都是最有效的。但是,它要求比較高的操作水平,只有當焦爐機械化達到一定水平後,才能採用。否則相鄰出爐號相隔太近,工人操作環境條件差,對爐門,上升管清掃以及減輕冒煙冒火均有困難。
基於我國當前的水平,國內煤氣廠,焦化廠普遍採用9--2串序。現以兩座42孔焦爐用一套機械操作的推焦串序為例。排列如下:
第一行程 1,11,21,31,.....91;
第二行程 3,13,23,33,.....93;
第三行程 5, 15, 25 35,......85;
第四行程 7, 17, 27,37,......87;
第五行程 9, 19, 29, 39,.....89;
第六行程 2, 12, 22, 32,.....92;
第七行程 4, 14, 24, 34,.....84;
第八行程 6, 16, 26, 36,.....86;
第九行程 8, 18, 28, 38,.....88;
若焦爐機械採用五爐距一次定位式,也可採用5--2串序。但是,2--1串序是今後發展方向。
為了實現均衡生產,使各炭化室的焦餅按一定結焦時間均勻成熟,使整個爐組實現定時,準點出焦,定時進行機械設備的預防性維修,需要編制推焦圖表。在周轉時間內,將全爐各炭化室焦炭推出一次,在時間上合理的分配方法有兩種。一種是將時間平均分配;例如65孔焦爐,周轉時間為13小時,則每推一次焦的時間為12分鐘。這樣的時間分配,在全座焦爐上煤氣發生量比較穩定和均勻,其缺點是焦爐機械沒有停歇時間,無法進行維修,機械的安全運轉沒有保證。因而目前套用較多的是另一種方法,即循環推焦法。將整個結焦時間分為兩部分,一部分是推焦操作時間,另一部分是機維修時間。機械維修時間一般為兩小時左右,此時,焦爐上停止推焦,各部分機械處於停歇狀態。
推焦機
完成頂裝焦爐推焦和平煤操作的焦爐機械。主要由鋼結構架、走行機構、開門裝置、推焦裝置、除沉積炭裝置、平煤裝置以及配電系統和司機室組成。(見圖1)隨著焦爐的大型化,推焦機的自動化水平提高很快,比較普遍地實行了5-2串序,
摘門、推焦和平煤一次對位操作,並同時完成爐門和爐框的機械清掃,頭尾焦、余煤的收集和余煤回送,以及機側操作台清掃等操作。各單元裝置的程式控制,也基本上實現了自動化。
鋼結構架推焦機的主體。所有部件均裝在鋼結構架上。中小型焦爐推焦機的鋼結構架多為框架式的焊接結構, 大型焦爐的推焦機的鋼結構架則多為門型剛性焊接鋼結構。
走行機構其作用是使推焦機沿機側軌道移動和對位。框架式結構推焦機的走行裝置只有一套長軸驅動的傳動機構; 而門型剛性結構的推焦機為雙傳動機構,由電氣控制保證其同步運行,防止走行時歪斜。推焦機工作時, 走行路程較短, 起動頻繁, 走行速度一般為80~100m/min。走行機構設有良好的制動系統,以使制動平穩可靠, 對位準確。
開門裝置其作用是啟閉焦爐爐門。開門裝置的移門和提門等機構均裝設在可前後移動的取門架上,由電氣系統控制其動作程式。摘門時, 取門架前移並對準爐門, 當爐門橫鐵離開爐門掛鈎後, 取門架提起並移開爐門, 即可進行推焦操作。推焦後, 取門架前移, 再將爐門關上。
推焦裝置由傳動機構驅動推焦桿, 將成熟的焦炭推出炭化室。推焦桿的行程和總長度由炭化室的長度確定,一般還留有200mm左右的餘量。推焦桿常做成可拆開的兩段, 以便於運輸和安裝存放。為了減小推焦機的外形尺寸, 推焦桿的尾部可以翹起。推焦桿桿頭的寬度比炭化室的平均寬度窄80~90mm。推焦速度一般為20~30m/min。焦餅與炭化室牆的摩擦阻力, 是影響推焦的主要因素。最大推焦力發生在推焦桿壓縮焦餅終了即將推動之時。要把焦炭順利地從炭化室內推出來, 必須有足夠大的推動力, 但為了保護爐體, 又要對推動力有一定的限制, 不允許超過規定值。推焦裝置附設有手動裝置,推焦過程中停電時,可用它將推焦桿退出, 以免推焦桿在爐內停留時間過長而燒壞。
除沉積炭裝置推焦時, 當推焦桿進入爐內時即從桿頭上的噴嘴噴出壓縮空氣, 以燒掉炭化室頂部的沉積炭。除沉積炭裝置由空氣壓縮機、貯氣罐、管道、操縱閥和拉緊器組成。
平煤裝置裝煤操作後期, 平煤桿伸入爐內將炭化室內的煤料拉平。平煤裝置由傳動機構、鋼絲繩和平煤桿組成。鋼絲繩系在平煤桿的尾部並卷繞在傳動機構所帶動的捲筒上, 由電動機正反轉帶動平煤桿在爐內作往返動作。平煤桿帶出來的余煤, 收集到貯槽內以便回收。平煤桿的行程,取決於焦爐炭化室長度。在平煤桿達到的最前端與焦側爐門襯磚之間, 應留有100mm間隙,以避免發生碰撞。平煤桿速度不宜太快,一般為50m/min左右。
配電系統和司機室其作用是控制推焦機的各項動作。為了安全和管理方便, 配電盤集中布置在配電室內, 操作人員在司機室內通過儀表和操縱機構進行作業。
在焦爐機側作業的推焦機和在焦側作業的攔焦機之間可用γ射線進行聯鎖, 使它們密切配合。當推焦機推焦、平煤或開關爐門 (包括小爐門) 時, 推焦機的走行機構不允許動作; 只有在推焦桿、平煤桿和取門架退回到原位或小爐門關閉之後,推焦機才能移動。這些操作的控制都由各單元機構的聯鎖來完成。