一体机加装浮煤清理回收装置的必要性分析
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【摘 要】一体机捣固完煤饼后，煤饼上部都会留下一部分浮煤在煤饼上部，而这部分浮煤堆密度非常小，仅有0.6t/m3，远小于捣固焦炉1.1～1.14t/m3的范围，甚至也远小于0.75t/m3的顶装炉水平，这就导致了这部分浮煤在炼焦过程中根本无法炼成焦炭。
【关键词】一体机；浮煤；资源回收
由于中国优质炼焦煤资源的短缺，对炼焦煤品质要求较低的捣固炼焦技术已经成为了国内炼焦行业发展的必然趋势。而捣固—装煤—推焦一体机（以下简称SCP一体机）作为目前国内技术最先进、生产效率最高、自动化水平最高的捣固炼焦设备也必将越来越成为诸多焦化企业的首选设备。
1.SCP一体机在国内使用现状
现行国内正在运行的SCP一体机共有7台，其中唐山计划煤化工有限公司有3台，中煤旭阳在保定定州有2台，攀钢西昌钢铁有2台。根据从现场对于这现行7台设备的观察发现，SCP一体机都有一个共同的问题：一体机捣固完煤饼后，煤饼上部都会留下一部分浮煤在煤饼上部，而这部分浮煤堆密度非常小，仅有0.6t/m3，远小于捣固焦炉1.1～1.14t/m3的范围，甚至也远小于0.75t/m3的顶装炉水平，这就导致了这部分浮煤在炼焦过程中根本无法炼成焦炭。
2.浮煤生成的原因
浮煤的产生是由于一体机捣固锤锤头面积较小，而且锤头相互之间存在较大间隙，无法完全覆盖整个捣固箱的上平面，即在捣固锤与捣固锤之间，以及捣固锤与捣固箱四壁的缝隙间煤饼的最上层会形成浮煤。
3.浮煤带来的危害及回收的必要性
浮煤的存在对于整个炼焦工艺系统有百害而无一利：
首先、浮煤由于堆密度低，其中夹杂着大量空气，导致在装煤过程中浮煤着火，形成大量的烟尘，并且由于烟尘的不完全燃烧，烟尘中夹带的大量的煤灰、煤粉会通过导烟系统进入荒煤气对后续的化产的塔器、设备、管路的正常运行影响极大。同时一旦火势变大，很容易将设备烧坏。这种问题唐山佳华的一体机曾经发生过多次，每次都会将一体机第一组捣固小车的线路管路全部烧毁，最严重的一次突然冒出的火喷出将尽4米，一体机捣固站内照明灯罩在1s钟内被烧熔。攀钢西昌也发生过几次，最严重的一次距离炉口位置9m内的线路、管路同样被大量烧毁，严重影响了设备的安全稳定运行。
其二、由于浮煤的堆密度小，在装入炭化室后无法炼成焦炭，最终只能成为焦末。在唐山佳华煤化工有限公司结焦末期，打开碳化室顶部除碳孔的盖用钎子划焦饼顶面，顶面上基本上覆盖了一层焦末。
第三、由于浮煤存在于煤饼上方成波浪状分布，捣固锤间隔最大位置浮煤的高度可以达到150mm，使得在煤饼与炭化室顶部之间的荒煤气通道的荒煤气导通能力下降，成为一体机装煤时机侧冒烟大的主要原因之一。目前国内对于环保的重视程度越来越大，而将煤饼刮平可以直接的降低机侧冒烟量。
第四、将浮煤收集回收可以避免大量的资源浪费。以下以唐山佳华煤化工有限公司6.25mSCP一体机为例。
每个煤饼浮煤产生量：
煤饼上部面积：
S煤饼上部面积=L煤饼长度×B煤饼宽度
=16125×470=7.579m2
捣固锤下部面积：
S捣固锤下部面积=L锤头长×B锤头宽度
=310×390=0.1209m2
共32根捣固锤。
所以32根捣固锤的总面积：
S32根捣固锤的面积=S捣固锤下部面积×n锤头数量
=0.1209×32=3.8688m2
存在浮煤的面积：
S浮煤面积=S煤饼上部面积-S32根捣固锤的面积
=7.579-3.8688=3.7102m2
浮煤厚度最高处在150mm以上，最低部分也在50mm以上，呈波浪形分布。靠近捣固箱侧壁的部分最高。浮煤厚度取平均高度100mm。浮煤的密度取0.6 t/m3。所以每个煤饼上部所产生的浮煤总量为：
M单个煤饼浮煤质量=S浮煤面积×h浮煤厚度×ρ浮煤密度
=3.7102m2×100mm×06t/m3
现在结焦时间为28小时。平均每天的出炉数为79炉。一年时间的出炉数应该为：
n年出炉数量=n每天出炉数×365
=28835
所以每年产生的浮煤总量为：
M每年产生的浮煤总量=M单个煤饼浮煤质量×n年出炉数
=0.223t×28835
=6430.205t
若浮煤清理回收装置能够将其中70%的原料煤回收则每年可以节省原料煤4501t。
4.结论
综上所述，SCP一体机安装浮煤回收装置非常有必要性，一套装置和配套的两条刮板机共需要约10万元左右。而一套装置每年单原料煤回收就可以给企业带来不低于450万元的利润；减少装煤着火的几率，降低设备顺坏以及人员受伤的风险；减少了装煤冒烟的量，降低了企业的环保压力；降低了化产车间设备的维修压力。 [科]
【参考文献】
[1]潘立惠，魏松波主编.炼焦新技术.北京：冶金工业出版社，2006.
[2]朱良钧编著.捣固炼焦技术.冶金工业出版社，1992，12.