大连华锐重工冶金设备制造有限公司 辽宁大连 116052
摘 要：捣固炼焦技术发展趋势，煤饼倒塌的危害性，引起塌煤的原因，提出可行的处理方法。
关键词：捣固、煤饼、塌煤、调整、处理
一 前言
近年来，钢铁行业的利润告诉增长，钢厂均开足马力生产。同时随着国家对环保力度的加码，使企业不断淘汰5米以下的焦炉。同时由于煤炭资源越来越紧张，尤其是强粘结性的炼焦煤更是紧缺，已成为炼焦行业发展的桎楛。而捣固炼焦是一种能够通过增加配煤中高挥发分、弱粘结性煤来扩大炼焦煤资源的方法，因此，捣固炼焦是我国炼焦行业未来主要的发展方向。
所有近年来各个企业不断更新换代，捣固技术的不断发展，捣固焦炉炭化室高度尺寸已由过去的2.8m、3.2m、3.8m、4.3m发展到现在的5m、5.5m、6m、6.25m以及6.78m等的大型捣固焦炉。
捣固焦炉相比顶装焦炉相比，虽然具有基建投资少、对煤料质量要求较低等优点。但是捣固焦生产的关键是成型煤饼能否顺利装入炭化室，而煤饼倒塌而不能顺利装煤的情况已经成为困扰焦化企业的主要问题之一，尤其对一些新建厂区或刚开始从事捣固焦生产的炼焦企业来说，煤饼倒塌本身以及由此产生的问题的处理是最为头疼的事情。
下面以6.78米SCP为例针对煤饼倒塌的问题进行归纳汇总，分析并提出问题的解决方法。
二、概 述
此次6.78米捣固装煤推焦机（SCP一体机）是为山东新泰正大焦化有限公司制造的6.78米捣固焦炉配套设备的主机之一。6.78米SCP一体机是将推焦机、捣固机、装煤车、摇动给料器及原属地面的贮煤功能经过优化设计合成一体的侧装煤的焦炉设备。在设备运行过程中，由皮带输送机将所需要的煤料连续地从SCP皮带给料系统运送到SCP机的煤斗内，借助摇动给料器将煤料输送到捣固煤箱内，并由捣固机将散煤捣固成煤饼，由取门装置开关机侧炉门，用推焦杆将红热焦炭从炭化室推出，装煤底板将捣固成型的煤饼送入炭化室，并对炉门、炉框进行清扫，余煤回收处理等工作。该设备主要由钢结构、走行、推焦、装煤、取门、清框、清门、机侧除尘、密封框、捣固机、上料系统、摇动给料器、余煤回收、推焦锁紧、切煤饼机等部分组成。本次设计制造的SCP一体机是我公司自行研制的，其特点是功能多、结构复杂、外形庞大、精度要求高、设计制造难度大，制造过程中必须严格按方案内容控制，保证产品顺利投产。
主要技术性能参数
1、走行轨道中心距―――――――――――――――――― 15000 mm
2、走行轮距――――――――――――――――――――― 12950 mm
3、走行钢轨型号――――――――――――――――――― MR151
4、走行速度―――――――――――――――――――7.5－75 m/min
5、装煤底板行程―――――――――――――――――― 20890 mm
6、煤饼尺寸―――――――――――17800（17600）mm×6450mm×500 mm
7、煤槽活动壁行程――――――――――――――――― 40 mm（单向）
8、推焦杆总长―――――――――――――――34670 mm（带推焦头）
9、推焦行程―――――――――――――――――――― 30240 mm
10、推焦头宽度―――――――――――――――――――470 mm
11、外形尺寸（长×宽×高）―――约38000mm×28000mm×29000mm
12、自重――――――――――――――――――――――约1500t
二 煤饼倒塌的危害
1、机侧塌煤，清理时间长，导致炉门无法关闭，影响焦炭产量，炉门敞开时间过长，炉头温度降低过大，将严重影响焦炉的使用寿命。
2、塌煤恶化捣固操作环境、焦炉热工管理，炉顶空间温度过高、炭化室顶部和上升管处结石墨较多、焦油和粗苯热解而产量降低。
3、塌煤使成焦后机侧炉头焦饼高度降低，推焦头将焦炭挤压到炉墙导致炉墙损坏加剧，同时也可能导致难推焦事故。
4、在机侧塌煤很多时候需要人工清理，可能造成人身安全事故。
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三 引起煤饼倒塌的因素及处理方法
1、机械设备因素及处理方法：
因素一：捣固装煤车链条没有张紧到位，装煤底板前进过程中使车体晃动， 容易导致煤饼倒塌（尤其在投产初期或新更换的链条）。
处理方法：在煤饼加速送入炭化室时车体晃动就应张紧链条，当链条由于张紧而变形达到一定程度就趋于稳定，经过几次张紧后，张紧的链条所增加垫片厚度达到2倍链条节距时，可将链节去掉后根据需要再次涨紧。
因素二：在煤饼捣固及煤饼装入炭化室过程中，应保持后挡板锁紧，因为在煤壁闭合时，煤壁会使后挡板出现后仰现象，捣固煤饼不能在长度方向形成有效锥度，容易塌煤。
处理方法：后挡板大多在煤饼长度方向有一定倾斜度，但需要保证后挡板在装煤捣固过程中不动，才能避免塌煤。
因素三：在煤饼进入炭化室抽回装煤底板时，后挡板锁闭齿因不平行会引起煤饼坍塌（这种情况出现在因后挡板一次锁闭不到位而二次锁闭时）。
处理方法：在装煤过程中，应保持后挡板锁闭齿在两侧平行锁紧，避免二次锁闭时造成锁闭齿不平行。
因素四：在北方的冬季，由于温度低，捣固煤饼容易粘在煤厢壁上，这些粘在煤壁上的煤块刮蹭煤饼导致煤饼倒塌。
处理方法：在捣固装煤车上设置煤壁加热系统，使煤饼不会大面积粘在煤厢壁上。
因素五：装煤车底板标高与炭化室底部标高差过大时容易引起煤饼倒塌。设备安装尺寸是按照炉体理论膨胀尺寸来设定的，在焦炉设备投产初期，由于炉体膨胀未达到理论要求等原因，底板与炭化室底部落差大而蹋煤。
处理方法：在装煤车走行装置与钢结构之间通过垫片来调整。
因素六：装煤车前、后挡板处因为捣固不实而出现煤饼掉角、下部坍塌而塌煤。
处理方法：根据图纸调节两边锤头边缘到前、后挡板的距离。
2、炼焦工艺方面因素：
因素一：操作工在开始捣固煤饼时，出现给料器给料不均匀，使底层煤厚度不均，煤饼在捣固过程中出现纵向裂纹，在送入炭化室过程中失去煤壁支撑而出现塌煤现象。
处理方法:调节给料器的给料口闸板开度。
因素二：捣固作业不连续而导致煤饼倒塌。引起捣固作业不连续的原因大致可分为两种：①机械故障；②落锤高度不够而导致埋锤。
处理方法：如果机械故障时间太长，而要移动车辆设备到端台检修，建议将已捣固的煤饼推到实验平台上重新捣固；如果频繁埋锤，就应该增加底层煤给料时间。
因素三：在捣固煤饼过程中，煤饼前后端捣固时间太短导致塌煤。
处理方法：根据实际情况，单独控制前、后挡板处给料器的给料速度，增加前、后部的捣固时间。
因素四：捣固时间控制不好而导致煤饼不能成型。
处理方法：严格控制捣固一炉煤饼的时间在6-8min之间，排除其他影响装煤时间的干扰因素，因为捣固时间过短，煤饼堆密度达不到使得煤饼强度不够容易塌煤；捣固时间太长，会使捣固成型的煤饼又重新捣“散”，也容易塌煤。
因素五：煤仓中煤的水分控制不当，煤粉太干或者太湿都不能捣固成一定强度的煤饼，也会使煤饼倒塌。根据焦化企业实践经验，正常水分应控制在9%~11%范围内最好。
处理方法：根据南北方气候不同等特点，对水分低的增加原料煤自动加湿设备；水分高的原料煤通过干燥机干燥，同时应保证足够的储煤量，使配煤有足够的控水时间，同时，可建室内煤库与露天煤库配合使用来调节水分。
因素六：炭化室内顶部及两侧石墨太厚，会刮蹭煤饼而使煤饼倒塌。
处理方法：及时清理石墨（有焦化企业在推焦头上增加刮刀来清理），同时，做好不理条件下炉体加热管理，防止石墨化扩大。
四 结束语
炼焦生产是连续性很强的作业，对设备操作时间、炼焦时间、检修时间、出焦量都有一定要求。塌煤会对炼焦的连续性及产量产生严重影响，一旦塌煤，不仅后续的处理比较麻烦，而且处理过程中可能出现造成设备损坏、人身伤亡的事故发生。比如，在机侧塌煤，煤块会砸坏限位等电气元件，同时由于炉门无法关闭，人工清理余煤时可能导致二次倒塌，危及人身安全。通过列举塌煤的不良后果、分析导致塌煤的一些因素及处理方法，目的是给从事炼焦生产的从业人员以借鉴、在工作中少走弯路。经过大量实践，以上处理煤饼倒塌的预防措施及解决方法，在很大程度很好地避免了塌煤。
论文作者:乔磊,,徐晶, 靳茂林
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第04期
论文发表时间:2019/6/21
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