低水分熄焦设备的改进

低水分熄焦设备的改进西楚影院 1 提出问题 焦化厂5、6号大型焦炉配套的熄焦系统引进的是美钢联工程咨询公司（UEC）的低水熄焦工艺，此系统采用一个计时器和气动机构通过自动控制阀来完成小流量、大流量喷水及开停水操作

1 提出问题

焦化厂5、6号大型焦炉配套的熄焦系统引进的是美钢联工程咨询公司（UEC）的低水熄焦工艺，此系统采用一个计时器和气动机构通过自动控制阀来完成小流量、大流量喷水及开停水操作。此工艺熄出的焦炭各项性能指标应该良好、水分稳定。但常常是熄焦不均匀，红焦、干焦、湿焦并存，水分偏高，且波动较大。

通过现场的调查分析，将焦炭水分偏高，波动较大的原因定位到以下几个方面。

（1）红焦大部分位于熄焦车车厢中央部位，根据低水熄焦的原理，先用小流量水流熄灭熄焦车上部的红焦，在红焦上面形成一个水—蒸汽—焦炭混合层，此混合层防止大流量喷水熄焦时焦炭溢出车外，然后用大水量及产生的蒸汽熄焦，有着巨大推动力的水蒸汽迫使车厢内焦炭处于一种“沸腾”状态，保证焦炭可以均匀冷却。另一方面由于采用定点接焦，焦炭在车厢内呈三角形，中央部位焦炭最多，不容易熄灭。由此可得，红焦的产生主要是由于大水量水流压力不够，不能令车厢底部焦炭翻滚起来。若熄焦时间长则焦炭的水分高，熄焦时间短红焦多。

（2）低水熄焦系统采用一个计时器和气动机构通过自动控制阀来完成小流量、大流量喷水及开停水操作。自动控制阀自2004年9月使用至今，密封垫圈磨损严重，熄焦结束后仍有大量水通过自动控制阀泻出，无形中增加了熄焦所用水量，给调节熄焦时间带来影响。自动控制阀大水量时开度小（阀门砣板60度角），阀后熄焦水压力小，无法保证车厢底部焦炭翻滚所需的压力。自动控制阀灵敏度不高，小水量运行不稳定，时常出现计时开始而不下水或直接下大水量的现象。

2 解决问题

为不影响生产并使投入成本最低，我们根据以上提出的问题从熄焦塔处开始对管道及自动阀门进行改造。

2.1 缩小喷嘴直径，增大水流压力

根据焦炭在车厢内的分布情况将原来直径100mm的喷嘴部分改成80mm和50mm的喷嘴，保证熄焦时水压高、用水少，降低焦炭水分，减少红焦量。

喷水管道由四根直径350mm主管道构成，每根主管分出10个直径100mm的分支管（如图1），根据熄焦后红焦大部分位于车厢中央部位的情况。首先将中间两根主管道的20个分支管喷嘴直径缩小为80mm，最后一根主管道的10个分支喷嘴直径缩小为50mm（如图2），增大水流压力；然后再根据红焦数量及位置，逐个缩小两侧分支管喷嘴直径。缩小喷嘴直径采用的方法是利用等焦时间分段预装100mm的法兰，然后用20mm厚的钢板制作外径130mm，内经80mm和50mm的环形，焊接到另一个法兰的背面，再利用等焦时间将两个法兰对接，缩小喷嘴直径，达到熄焦时水压大、用水少，减少红焦数量、降低焦炭水分的目的。

2.2 修复自动控制阀、改造气缸行程

由问题（2）可知，熄焦结束后仍有大量水通过自动控制阀泻出，且自动控制阀灵敏度不高，小水量运行不稳定；气缸行程小导致自动控制阀大水量时开度小，阀后熄焦水压力小。针对上述情况，结合仪表修复自动控制阀，改造气缸行程。将自动控制阀整体拆卸下来，分别更换自动控制阀和气缸的密封垫圈，保证控制阀的气密性和气缸的灵敏度；更换自动控制阀填料环，防止阀门轴端漏水；调节气缸两端丝杠，增大气缸行程，增加自动控制阀砣板开度，将阀门开度由原来的60°，增加到90°，避免产生因阀门开度小，瞬间水量少、压力低的现象。

3 使用效果

从表1可以看出设备改进前焦炭水分高，而且波动大，表2的数据反映设备改进后焦炭水分降低了，且波幅小，实现了改造的目的。

4 结论

（1）焦炭水分稳定且保持在较低水平， 降低了运输成本。避免红焦长时间烧损熄焦车车门，有效防止了皮带烫伤事故，每年可节约备件费用10万余元，同时也保障了安全生产。

（2）焦炭水分降低后，为炼铁厂高炉冶炼操作和节能带来经济效益；焦炭含水量每降低1%，即可降低焦比1%～1.5%，则每年可增加经济效益5000余万元。

（3）焦炭水份的稳定，波动范围的减小，取得了降本增效的目的，为后道工序创造好条件，取得了较好的社会效益和经济效益。