焦炉小炉门冒烟分析与处理

申维兵

【摘要】焦炉一直处于高负荷生产状态，随着设备不断老化，小炉门冒烟日趋严重，污染环境，也增加了日常生产工作负荷。本文就小炉门冒烟进行了原因分析，并提出了相应的处理对策。焦炉是一个开放性的污染源，小炉门冒烟冒火是焦炉污染物主要逸散途径之一。它逸散的荒煤气中含有苯可溶物（BSO）、苯并芘（BaP）、SO2、NOx、CO等，会对人体健康构成很大的危害。会引起呼吸系统、神经系统的多种疾病，还有可能致畸致癌。随着环保工作的日益推进，环保要求愈加严格，我们在日常工作中需要十分重视小炉门冒烟冒火的治理。

【关键词】焦炉、装平煤、小炉门、冒烟

一、前言

小炉门是焦炉机侧炉门的重要组成部分，由于小炉门的频繁开闭和设备日趋老化等因素，小炉门的密封性能日趋下降，平煤结束关闭小炉门后，小炉门刀边周围冒烟，严重时会冒火，同时荒煤气外逸会恶化操作环境，冒火会烧坏护炉铁件，导致焦炉炉体易于损坏，缩短炉门和焦炉炉体使用寿命，同时影响焦炉煤气和化学产品的回收。小炉门冒烟亦增加了操作人员和出炉工的工作量，阻碍了生产的顺畅运行。

二、原因分析

焦炉小炉门冒烟日趋严重，其主要原因分析如下：

（一）锁紧失效、小炉门变形

炭化室成熟焦饼温度一般在1000±50℃左右，由于炉门长期处于高温环境中，小炉门刀边极易发生变形，失去了原有的平整性和良好的密封性。小炉门的密封靠小炉门锁紧装置来实现，由于在高温环境下频繁打开和关闭，小炉门压紧易被磨损或发生变形，锁紧失效。在小炉门开闭过程中小炉门上的焦油常溢出在小炉门周围边框上，如果不及时清理，过厚的焦油将使得小炉门无法有效关闭和锁紧。在操作过程中，司机操作失误极易造成小炉门被台车拉变形，导致小炉门密封性差。

（二）煤料及装平煤影响

炼焦煤煤种、煤的粒度、水分及配比影响不仅影响着焦炉的生产能力和产品质量，而且能影响到装入煤平通的难易程度进而影响到炉内荒煤气的流通和回收。装平煤配合不佳将会造成操作过程炉口冒烟冒火、装煤口严重堵塞，导致因平煤杆无法到达最前进端将装入炉煤料平通平透，而造成荒煤气排出不顺畅，炭化室内荒煤气压力过大，进而炉顶、机、焦侧大炉门和小炉门冒烟，严重时会冒火。炭化室装煤机侧缺角也是影响小炉门冒烟的重要原因之一，机侧装煤不满会导致机侧炉顶空间温度过高，不正常的高温会导致小炉门受热膨胀，生产过程中长时间的机侧装煤不满会造成小炉门严重变形，给以后堵烟工作带来困难。

（三）压紧装置性能差

平煤结束后小炉门关闭的程序为：台车前进—小炉门关—压紧装置压上—台车后退—压紧装置退回，在此过程中“压紧装置压上”对小炉门的关闭锁紧、密封起到关键作用，压紧油缸将小炉门压紧、锁紧使其与小炉门镜面有效贴合，实现有效密封。在生产中常遇到因台车的压紧装置性能不好、工作不稳定而导致的小炉门不能有效锁紧，导致冒烟。

（四）高压氨水压力不足及集气管压力高

焦炉装煤过程中高压氨水压力小于2.0MPa时便不能实现无烟装煤。高压氨水压力过低会造成平煤时没有足够的吸力将荒煤气吸入集气管，使荒煤气从小炉门逸出，由于炉顶空间温度在750-850℃，因此从小炉门逸出的荒煤气是燃烧状态的，燃烧带来的高温会损坏小炉门及周围的设备，平煤结束后小炉门会因为高温变形造成关闭不严，四周跑烟冒火。生产实践中证明集气管压力大于160pa时，会造成少部分小炉门、机焦侧炉门炉框冒烟，当集气管压力大于200pa以上或者集气管压力波动较大时，会造成大范围的炉门、炉框、小炉门冒烟情况，给堵烟工作带来很大的困难。

三、对策与措施

（一）加强维修操作管理

采取预防性维护对保证小炉门密封性能完好和延长使用寿命尤为重要，即在发现小炉门刚开始变形或损坏时就进行维修，跟踪密封性能。同时推焦车司机要及时反馈小炉门的性能状况，发现问题及时上报，炉门班要及时更换、修理，并提升维修技能水平，确保小炉门密封性良好。司机在启动推焦车走行时必须确认小炉门台车已经退回到位，避免因假信号和解除联锁操作等原因拉坏小炉门或拉坏平煤小台车本身，影响压紧密封效果。

（二）优化煤种、粒度、水分及配煤比重的选择

煤料的煤种、粒度、水分及配合煤配比不仅影响到焦炭产品的质量，也影响到装煤及炭化过程中的冒烟程度。水分大，挥发性高的入炉煤产生的荒煤气量也会增加，因此须根据长期的生产实践和数据分析确定最佳参数。针对以上因素对小炉门冒烟的影响，生产人员需做好跟踪记录，并根据实际情况调整相关参数，逐步优化。

（三）优化装平煤的操作方法

装平煤配合操作是保证炭化室内荒煤气顺利排出的先决条件，出炉操作中煤车司机和推焦车司机均要熟知对方的操作状态，通过装煤速度和平煤速度合理结合，同时严格按照煤线装煤，使装煤结束后炭化室内的煤料平通平透，不堵眼，不凹腰，不缺角，保证炭化室炉顶空间通畅，荒煤气可以顺利导出。装平煤过程中保持一定的平煤余煤量是炭化室机侧装满煤不缺角的保证。装煤结束后的炭化室应该是平坦通常的，煤线保持在300-400mm之间，炉顶空间温度750-850℃，荒煤气可以从上升管顺利的导出。煤车司机和推焦车司机在遇到设备故障时及时沟通联系，了解对方在某个时刻的操作执行情况，密切配合。根据煤车司机和推焦车司机长期的现场经验总结，通过平煤长短杆结合的方式对装平煤操作进行了优化，在增加了单孔装煤量和减少平煤次数、降低能耗的同时，最大程度的降低了小炉门冒烟的发生。

（四）调整压紧装置行程

小炉门开闭台车关闭小炉门的步骤为：台车前进—小炉门关—压紧压上—台车后退—压紧退回，在生产过程中小炉门开闭台车的压紧装置由于行程不够，存在执行“压紧压上”时压紧不到位现象，因此可通过定期调整压紧装置油缸的行程控制限位来实现对小炉门的有效压紧。

（五）稳定高压氨水和集气管压力

装煤车在装煤过程绝大部分的荒煤气经过上升管吸入集气管，少量的荒煤气由装煤车除尘管道吸走，进入地面除尘站过滤后排出。因此须保证高压氨水压力在2.2-2.7MPa，对于磨损严重的氨水泵以及泄露严重的三通球阀必须及时更换，高低压氨水切换开关在装煤期间切至高压氨水的数量控制在一个，堵塞的大小喷头要及时疏通，确保氨水喷洒量以保证产生足够的吸力。同时定期检查和使用高压氨水冲扫集气管内沉积的焦油等杂物，焦油渣过多时及时组织人员通过集气管清理孔清理焦油。确保集气管压力120-160Pa。对粘附在桥管及上升管直管根部砖面上的石墨、焦油要及时清理，保证荒煤气通畅。

（六）加强小炉门焦油清理

加强小炉门周围溢出焦油的清理力度，严格执行出一炉清理一次的清理制度，对于焦油较多的炉号须重点关注，每次清理务必清理彻底；小炉门关闭不严时及时查找原因，须对冒烟部位进行准确分析判断，并提高操作工自身的冒烟封堵水平，熟悉每个小炉门的密封状况，有效进行密堵。小炉门变形严重的炉号，应及时更换炉门，及时对小炉门进行维修更换，减少小炉门带病作业，提高工作效率。

四、结论

炼焦煤种、煤的粒度及水分可直接影响到烟气量的大小和小炉门的冒烟程度，减少焦炉小炉门冒烟可从源头入手解决；装平煤操作配合是影响小炉门冒烟的重要因素之一，可通过优化装平煤操作和提高司机的装平煤水平来减少小炉门的冒烟程度；加强小炉门焦油的清理和小炉门的维修力度以及提高冒烟封堵水平能有效减少和避免小炉门冒烟。日常生产中须加强设备性能的跟踪管理，进行预防性维修。

小炉门冒烟冒火的治理是个长期的循序渐进的过程，每个班组都坚持同样的工作标准，每天工作进度也一丝不苟不打折扣的完成，以积极严谨的工作态度，科学的工作方式来处理冒烟冒火工作，坚持下去工作就会进入良性循环，工作效率也会大幅提升。