劉 柱
（山西焦煤集團五麟煤焦開發有限責任公司 山西 032200）
摘要：本文主要針對當前焦爐的產量提升以及質量改善工作進行分析和研究，基于當前對焦炭產量的影響因素分析，具有針對性地對焦爐產量提升措施進行研究。當前不斷加強對焦爐的規范操作，實現對焦爐生產的科學控制能夠有效地提升焦炭質量并穩定焦炭產量，實現企業的經濟效益和社會效益綜合發展。
關鍵詞：焦爐；產量提升；質量改善
1 影響焦炭產量的因素分析
(1)焦爐設計對于焦炭產量的影響
首先隨著焦爐機械化、大型化的發展方向，新型焦爐炭化室容積顯著提升，單孔裝煤量隨之增大，同時因為炭化室增高，重力增大的原因，煤料堆密度也有所提高，舊爐型散裝煤堆密度約為0.7-0.75t/m³，以7.63m的焦爐為例，其炭化室有效容積為76.25m³，煤料堆密度可以達到0.8t/m³以上，單孔裝煤量為61t干煤，干焦產量可達到約46t。第二，裝煤工藝是影響焦炭產量的重要因素。焦爐裝煤分為頂裝煤和側裝煤兩個方式，頂裝煤是將配合煤用裝煤車從爐頂靠重力散落在炭化室的裝煤方式；側裝煤是將配合煤在入爐前用搗固機搗實成體積略小于炭化室的煤餅后，推入炭化室內煉焦的裝煤方式。搗固以后的煤餅堆密度可以提高到0.95-1.15t/m³，進而提高單孔產焦率。
(2)配合煤原料對于焦炭產量的影響
焦爐生產中影響焦炭產量的因素很多，其中配合煤原料對于焦炭產量的影響主要包括三方面，首先是配合煤揮發成分對于成焦率造成的影響。簡單來說，成焦率就是指進入焦爐的干煤轉變為焦炭的百分率，通過高溫干餾方式能夠有效實現對煤原料的轉化。一般配合煤的揮發分增加會使成焦率出現下降，而配合煤的揮發分、煉焦工藝條件、焦計量準確性、水分分析準確性以及取樣代表性對成焦率的高低具有非常大的影響。在進行成焦率計算的過程當中，為了盡可能的減少實際成焦率與理論計算值的誤差需要通過科學的計算方法對成焦率進行計算，不僅需要對配煤揮發分進行考慮，還需要綜合當前煉焦工藝條件等因素對成焦率進行計算，一般來說成焦率隨著焦餅中心溫度的不斷升高降低。因此為了切實提升成焦率，需要科學的對于配煤揮發分進行控制，通過降低氣煤、瘦煤的比例有效地降低配煤揮發分，從而實現焦爐焦炭產量的提升。第二是配合煤水分對于入爐煤堆密度的影響，簡單的說配合煤的堆密度指的是入爐煤在焦爐炭化室中的單位容積展現的質量。提高裝爐煤堆密度，也即減少煤粒間的空隙，可以減少結焦過程中為填充空隙所需的膠質體液相產物的數量，即可用較少的膠質體液相產物把分散的煤粒結合在一起，可改善配合煤結焦過程中的粘結性。當前在進行焦爐生產的過程當中對于配合煤的水分和細度具有較高的要求，而配合煤的堆密度極大地受裝煤方法、煤原料水分和細度等方面因素的影響。配合煤的水分對于入爐煤的堆密度和焦炭產量會造成比較大的影響，對于頂裝煤焦爐而言，當配合煤的水分控制在6%到7%之間時，入爐煤的堆密度會隨著配合煤的水分降低出現增高的情況。而當配合煤的水分大于7%時，入爐煤的堆密度會隨著配合煤的水分增加而增加，從而有效地提升單爐的產焦量。但是需要注意的是并不是入爐煤的水分越高越好，如果入爐煤的水分過高會對焦爐的耗熱量產生影響，嚴重的情況下會使得入爐煤的成熟不足，使得焦餅出現難推的情況。第三是配合煤的細度對入爐煤堆密度造成的影響。配合煤細度是指配合煤中小于3mm粒級占全部配合煤的質量百分率，相比于配合煤的水分和裝煤方式，配合煤的細度對于焦炭的產量具有較大的影響。細度過高或者過低都會影響煉焦操作和焦爐工藝，在這里不一一贅述。
針對細度對產量的影響，配合煤的細度較高，就會使得入爐煤堆密度不斷降低，極大地制約了焦爐生產能力。一般來說在進行焦爐生產的過程當中，針對頂裝焦爐需要將配合煤的細度控制在75%左右，從而避免對入爐煤堆密度造成影響，有效地提升焦爐的生產質量和整體產量；側裝煤焦爐一般將細度控制在85%到90%左右為宜。
(3)煉焦操作對焦炭產量的影響
當前在進行焦爐生產的過程當中，煉焦操作對于焦炭產量也具有比較大的影響。而煉焦操作對于焦爐焦炭產量的影響主要包括焦爐大型化、裝煤工藝、煉焦工藝、裝平煤操作、爐體膨脹量、爐墻結石墨以及尾焦回爐和焦油渣處理等方面的影響。首先，針對煉焦工藝對于焦炭產量的影響，當前在焦爐生產的過程當中成焦率不僅受配合煤揮發分的影響，焦餅中心溫度的高低也會對成焦率造成極大的影響，因此在焦爐生產的過程當中不僅需要注意焦炭是否成熟，還需要在確認焦炭成熟的前提下對焦餅中心溫度進行有效的控制，降低焦餅中心溫度能夠有效提升焦炭產量。第二，裝煤量和平煤操作對于焦炭產量會產生一定的影響。在進行焦爐生產的過程當中需要堅持裝滿、裝勻、裝實和裝平的裝煤操作，通過對裝煤操作實現對裝煤量的有效控制。一般來說如果能夠將焦爐內部裝滿煤，就能有效的在焦爐生產的過程中提升炭化室的容積的利用率，但是在實際生產操作的過程當中裝煤車司機具有不同的操作習慣和技能水平，因此很難實現炭化室有效容積百分之百的利用率，受管理要求等因素影響炭化室的有效容積利用率的波動幅度較大，甚至會出現個別炭化室焦側缺角的情況，對于炭化室的有效利用容積造成影響。在焦爐生產的過程當中推焦車司機會通過平煤操作對焦爐產量進行控制，但是許多推焦車司機為了能夠有效的平通煤，因此在生產操作的過程當中會出現回帶煤較多的情況，從而減少了炭化室的裝煤量，影響了焦爐的生產效率。
另外在推焦車司機進行平通煤的操作過程當中，為了避免平煤桿與焦側爐門出現撞擊的情況，會在裝置設計的時候將平煤桿與焦側爐門的安全距離進行提升，因此在進行平煤操作的過程當中會出現未完全到位的情況，使得焦側缺角現象出現，極大地影響了焦爐的整體產量。總之，煉焦操作對焦炭產量的影響在一定范圍內是可以通過規范操作來進行控制的。
(4)焦爐管理對焦炭產量的影響
焦爐生產是個復雜的相互關聯性很強的工作，因此各方面的管理對焦炭的產量都有著相當的影響。首先，需要通過各崗位的密切配合和精細操作，縮短單爐操作室間。否則只要操作過程中的某一個環節出現問題，都會影響單爐操作室間進而影響焦爐產量。第二，如果出現焦爐熱工管理不到位的情況，焦爐溫度偏低，焦爐內部的焦炭沒有完全成熟就會出現悶爐延遲推焦和二次推焦的情況；焦爐溫度偏高，會出現推焦困難，嚴重時還需要人工扒焦；此外由于溫度控制不均勻可能造成機焦兩側爐頭塌焦的情況，影響生產，有時為了防止塌焦發生，操作人員會降低爐門附近的裝煤量，這些都會對焦炭產量造成影響。第三，焦爐生產的過程當中會在爐墻結成石墨，爐墻石墨過多會使得生產人員在進行推焦操作的時候較為困難，甚至會出現扒焦的情況影響產量，因此需要建立預防措施和清理石墨的制度。第四，焦爐爐體維護不到位，出現病號爐，可能會導致病號爐不能按照推焦串序正常出焦，嚴重的可能會導致病號爐無法正常使用，進而影響產量。第五，在進行焦爐管理的過程當中，如果缺乏對于焦爐各大車設備科學和有效的管理，沒有及時對生產設備進行維護和保養就會使得焦爐設備出現故障率高的情況，影響焦爐的正常生產，打亂焦爐的出爐時間，而焦爐恢復正常生產需要配合適當的熱工條件，焦爐調整熱工條件又需要一個過程，這樣一旦設備管理不到位，對焦爐焦炭產量會造成極大的影響。
2 穩定焦炭產量的對策和措施
焦爐日常生產中，除了需要對以上4點影響焦爐產量的各個因素進行控制以外，為了切實提升焦爐產量，需要對焦爐的周轉時間進行有效的控制。焦爐的周轉時間越短越能有效地提升焦爐日出爐孔數。縮短焦爐周轉時間，可以通過縮短單爐操作時間、檢修時間來實現，同時需要對焦爐標準溫度進行提升，因此周轉時間也受到這三個因素的影響而不可能無限縮短。首先，焦爐單爐操作時間是焦爐生產操作的重要指標，他和焦爐各大車的操作以及輔助的人工操作緊密相連，某一個環節管理不善都將影響單爐操作時間。因此需要規范裝煤、推焦、爐門及炭化室清理、熄焦、上升管清理、除塵工作、以及各項臨時工作能夠密切聯系，緊張有序的完成。第二，在焦爐單爐操作時間控制在一定水平的情況下，縮短周轉時間就意味著縮短焦爐的檢修時間，一旦設備維護保養跟不上，則容易出現設備故障并導致焦爐生產過程當中的丟爐欠產現象。因此科學合理的編排檢修時間，確保設備穩定長周期運行，是確定焦爐周轉時間的重要因素之一。第三，改變焦爐周轉時間，需要根據實際生產情況對焦爐溫度進行控制，及時改變焦爐的標準溫度。由于焦爐砌筑材料存在晶體轉化溫度，因此標準溫度應穩定控制在一定的范圍內。在對焦爐溫度控制的過程當中需要注意焦爐立火道的溫度會直接對焦爐廢氣中產生的氮氧化物濃度造成影響，如果焦爐生產的過程當中過于縮短結焦時間，就會產生大量的氮氧化物廢氣，造成焦爐廢氣排放超標。
3 小結
為了有效提升焦炭的整體產量不僅需要縮短焦爐的周轉時間，還需要對焦炭的單孔產量和成焦率進行控制和提升。焦爐生產過程中必須要堅持在焦爐產量、生產質量和生產成本以及焦爐使用壽命之間尋求一個平衡點，從而不僅實現焦爐產量和質量的提升改善，還要加強對成本的管控，能源消耗的控制，并盡可能延長焦爐的使用壽命，從而有效實現產業的可持續發展。
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