馬金鵬，牟彪

( 酒鋼集團宏興鋼鐵股份有限公司焦化廠，甘肅嘉峪關735100)

摘要: 煙囪在熱浮力的作用下產生吸力，使焦爐加熱系統產生氣體流動，排出燃燒系統產生的廢氣，實現焦爐的連續加熱，保證焦爐的正常生產。正常情況下，從煙囪排出的廢氣是看不見的，所以我們一般看不到煙囪冒黑煙。但在異常情況下會出現或輕或重的黑煙現象，這不僅會對環保有影響，也反映出焦爐加熱系統出現了不正常的情況，因此，查明煙囪冒黑煙的原因，及時解決是有必要的。

關鍵詞: 焦爐; 煙囪; 冒煙; 竄漏

1 煙囪冒黑煙現象的原因分析

1．1 焦爐炭化室與燃燒室爐墻竄漏

焦爐的炭化室和燃燒室之間，僅以炭化室墻相隔開，如果爐墻不嚴密而存在裂縫，在裝煤初期，由于大量水汽的形成，煤氣發生量較大，對爐墻表面形成的壓力也就很大，此時大量的荒煤氣很容易順著不嚴密的磚縫涌人燃燒室內，不但破壞了燃燒系統的正常燃燒，而且會造成加熱煤氣和荒煤氣都無法充分燃燒，隨燃燒廢氣經下降火道排至廢氣系統，最終以帶黑顏色的氣體從煙囪冒出。造成爐墻不嚴密的原因為:

⑴溫度變化的影響。在生產過程中，反復開關爐門，裝煤、出焦時溫度變化產生的熱應力對爐墻產生影響，這種影響使爐頭部位在投產3－5 年就開始發生剝蝕或裂紋。隨著生產時間的推移，損壞程度不斷增加，并向爐內延伸; 裝煤口部位因受外界冷氣流的影響，也很快形成剝蝕、裂紋等損傷。炭化室墻面出現裂紋后，摘裝爐門及推焦所產生的機械應力對爐墻裂縫的擴大和墻面變形的加劇起著促進作用。

⑵部分耐火磚由于質量稍差會隨著焦爐的烘爐、生產會逐漸開裂，嚴重的甚至會形成熔洞。此外，耐火磚縫內灰漿會逐漸脫落，耐火泥與爐墻磚的粘合也會產生不穩。這些都會致使爐體不嚴密。

⑶爐頭部位易串漏。在焦爐出焦，爐門敞開時，炭化室墻就會與外界的冷空氣接觸，爐頭部位極易承受外界冷空氣的侵蝕而形成竄漏。

⑷負壓操作的影響。正常生產時，焦爐炭化室內的煤氣壓力應始終大于同標高的相鄰燃燒室處壓力，并且高于外界大氣壓。炭化室內的荒煤氣在高溫下會產生裂解，裂解形成的石墨填充在磚縫之間和裂縫之間，保持炭化室墻面嚴密。如當集氣管壓力波動造成壓力偏低時，炭化室內就可能呈負壓狀態，此刻燃燒室中的廢氣就會流人炭化室內，而且爐門不嚴密處也會往炭化室內吸進空氣，燒掉磚縫中的石墨，造成燃燒室爐墻出現串漏。

⑸因生產需要，變更結焦時間，而焦爐鐵件沒有及時進行調整，使爐體的收縮、膨脹處于無序狀態，進而易將墻面拉開，出現裂紋。引起爐體不合理的膨脹式收縮，而引起竄漏冒黑煙。

1．2 空氣過剩系數不合理

合理的空氣過剩系數是保證焦爐加熱系統煤氣完全燃燒的必要條件，如當空氣過剩系數偏大時，火道內的火焰變短，既不利于高向加熱的均勻性，還會增加加熱系統的阻力; 而當空氣過剩系數偏小時，則會導致進入立火道的煤氣因缺氧而不能完全燃燒，此時焦爐煙囪易出現黑煙^［2］。

1．3 加熱系統設備的因素

有些焦爐在換向一段時間后煙囪開始冒煙，說明吸力比剛交換后逐漸變小了，空氣量吸入不足，而分總煙道吸力又沒有調節。故造成此種現象應從加熱系統的設備來找原因。

⑴上升氣流時，廢氣盤上進風門空氣蓋板提起高度不夠或個別未提起，使得上升氣流的阻力增大，上升氣流立火道內的空氣量不足，造成燃燒不完全。

⑵下降氣流時，廢氣盤風門蓋板未關嚴，使得與之相連的下降氣流通道內的吸力減少，燃燒室內的廢氣排出不暢，而煤氣還在不斷地進入上升火道內，煤氣得不到充分燃燒，產生大量的黑煙^［1］。

⑶廢氣砣發生故障無法提起或廢氣砣提起高度不夠，使得對應的燃燒室火道內的廢氣排出困難，空氣量吸入不足，煤氣得不到充分燃燒而冒煙。

2 對煙囪冒黑煙的處理及預防措施

1#、2#焦爐分別建于1969 年和1973 年，爐齡已超過40 年，是目前國內壽命最長的焦爐之一。2003年焦化廠陸續對1#、2#焦爐進行熱維修，內容包括炭化室爐墻通修、炭化室爐墻1－4 立火道和24－28立火道翻修，至今已進行熱維修6 次，焦爐爐體狀況顯著改善。但是1#、2#焦爐爐體整體逐漸老化，爐墻砌體嚴密性變差，加上部分炭化室熱維修時采用局部維修，存在新舊砌體接茬縫，裝煤時遇到炭化室砌體狀況差一些時，1#、2#焦爐大煙囪冒黑煙。因此必須采取相應的措施，保證爐體的嚴密性，減少煙囪冒黑煙現象的發生。

⑴熱修人員每季度對炭化室爐墻進行檢查，建立檢查臺帳，并根據爐墻存在問題及時進行處理。

⑵加強爐體的密封工作，堅持能抹不噴，能少噴則少噴的原則，盡量減少因噴補過多造成對爐體的二次傷害，形成新的竄漏，要求提高操作水平，減少操作時間。

⑶對爐墻存在裂縫，處于4－25 立火道位置，噴補工具從焦爐機、焦兩側或爐頂均難以噴到的情況，要求熱修人員詳細記錄，在每次裝煤時，安排人員到焦爐爐頂打開相應的燃燒室立火道看火孔蓋，部分竄漏未及時燃燒的黑煙從爐頂看火孔冒出，大煙囪冒黑煙現象減輕。

⑷加強爐門的修理工作，變以堵為主為以修為主，及時敲打刀邊，確保爐門刀邊與爐門框的緊密接觸，以防空氣吸入而燒掉爐墻的石墨。

⑸加強護爐鐵件的測量調節工作、保證爐體均勻合理地膨脹。

⑹保持合理的空氣過剩系數。要按操作規程要求，按時測定空氣過剩系數，如不符合規定，應進行及時調整。

⑺加強對交換設備的檢查，確保交換到位，煤氣充分燃燒。

⑻加強生產管理，避免工業水和氨水等溢流爐頂，減少對爐墻的損害。

⑼加強焦爐無煙裝煤的管理，要求上升管蓋打開不能超過兩個，使用高低壓氨水的時間要短裝煤時要求煤車導套與爐頂表面接觸嚴密，防止冷空氣抽入，裝完煤后及時將裝煤孔蓋蓋上，防止冷空氣大量進入，燒損爐墻石墨。

通過以上措施，1#、2#焦爐煙囪長時間冒黑煙現象已基本杜絕，但冒煙現象不能消除，2013 年繼續對焦爐進行熱維修，屆時焦爐煙囪冒黑煙現象將進一步減輕。

參考文獻:

［1］ 姚昭章．煉焦學［M］．北京: 冶金工業出版社．