[發明專利]一種穩定40公斤試驗焦爐冶煉穩定性的操作方法

在審

• 申請號: 202210152111.9
• 申請日: 2022-02-18
• 公開（公告）號: CN114672331A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 江鑫;李曉炅;謝曉霞;付利俊
• 申請（專利權）人: 包頭鋼鐵（集團）有限責任公司
• 主分類號: C10B57/04
• 分類號: C10B57/04
• 代理公司: 北京律遠專利代理事務所(普通合伙) 11574
• 代理人: 樊喜鋒

本發明公開了一種穩定40公斤試驗焦爐冶煉穩定性的操作方法，包括：1)通過PLC程序研究與設計和40Kg試驗焦爐儀表控制柜電器元件的技術改造，將原程序“800℃恒溫10min裝爐”改為“800℃程序恒溫時間無限長、裝爐后升溫儀表控制柜增設升溫啟動按鈕”；將原程序的七段升溫優化改進為八段升溫、升溫速率及時間的改進與優化、升溫過程電流開度的改進與優化2)學合理設計試驗鐵箱的疏氣孔數量及直徑尺寸。本發明的目的是提供一種穩定40公斤試驗焦爐冶煉穩定性的操作方法，對40Kg試驗焦爐的穩定化、長壽化操作使用做出了根本性的保障，從而最大限度的延長了試驗焦爐的使用壽命。

技術領域

本發明涉及試驗焦爐冶煉焦炭的過程，尤其涉及一種穩定40公斤試驗焦爐冶煉穩定性的操作方法。

背景技術

焦炭的熱態性能(CRI、CSR)已成為煉焦煤及焦炭質量的管控最重要的質量指標，包鋼已將煉焦煤熱反應后強度(CSR)作為煉焦煤驗收質量的重要指標之一，成為煉焦煤質量管控的核心指標，該指標準確及時檢測的基礎是煉焦用煤在試驗焦爐內規范合格的冶煉為焦炭。因此，試驗焦爐在煉焦煤質量管控以及資源優化中彰顯出愈來愈重要的作用。在配煤煉焦方案的制定中小焦爐試驗是核心，只有使用小焦爐試驗才能有效判斷配煤方案的趨勢與優劣，進而確定最佳煉焦配煤技術方案。小焦爐試驗的關鍵在于試驗焦爐焦炭的冶煉。

40Kg試驗焦爐是現代配煤煉焦試驗新近發展的試驗焦爐，得到煉焦行業一致性的認同，其主要優勢在于裝煤量適中，數據相關性較好，成為配煤煉焦試驗最主要、應用最廣泛的爐型。原操作過程實施困難，安全隱患突出，檢測數據異常失真。分析原因后，其癥結在于核心操作要素試驗焦爐操作升溫控制程序不合理，裝爐試驗鐵箱設計存在缺陷，同時在重要的試樣制備、裝爐環節規范化操作規程與技術要求不完善等問題。對于原操作升溫曲線控制程序存在弊端主要突出體現在三個方面，一是800℃恒溫10min時間太短，40Kg試驗焦爐為下開口裝爐，鐵箱裝爐過程復雜，操作精度要求高，10min時間難以完成裝爐過程；更為致命的是800℃開始裝爐煉焦試驗，當10min內完不成裝爐過程，而此時由于爐門開啟碳化室內溫度持續降低，該程序將啟動返回程序，重新回到第三段升溫，造成了煉焦試驗升溫過程的紊亂，對試驗數據造成了極大的影響。在裝爐操作過程中，員工為了搶時間，而裝爐過程鐵箱裝煤量較多且在高空，如此忙亂中容易造成安全事故，同時裝爐時裝煤鐵箱與試驗焦爐炭化室對準位置精度要求很高，忙亂中爐門對位不準致使鐵箱磕碰碳化室，嚴重損壞試驗焦爐爐體，縮短使用壽命。二是，升溫程序不符合冶金焦炭冶煉規律，原操作升溫曲線控制程序為七段升溫曲線室溫至200℃升溫時間120min、200℃至500℃升溫時間60min、500℃至800℃升溫時間60min、800℃恒溫10min、800℃至920℃升溫時間60min、920℃至1080℃升溫時間450min、1080℃恒溫690min。特別是第六段半焦轉變為焦炭成熟關鍵過程，升溫速度較快；第七段升溫控制程序 1080℃恒溫690min，焦炭冶煉時間長；如此升溫控制程序，致使焦炭過火，揮發份低，焦炭易碎，反應后強度低，不能客觀真實的反映煉焦煤的性能指標，這對于配煤煉焦生產以及焦炭質量的管控直至高爐煉鐵的穩定生產都將將產生一系列重大的負面影響。三是，由于操作程序方法造成試驗焦爐爐膛溫度變化頻繁且劇烈，同時高溫時間長，對爐體造成很大的傷害，縮短了爐體的使用壽命。

煉焦器具試驗鐵箱在煉焦發生膨脹時，對爐膛造成損毀且容易發生爐膛與鐵箱之間的卡堵現象，造成出爐的困難，存在著的試驗焦爐爐膛膨脹受損及安全不確定性。

從圖4和5分析來看，40Kg試驗焦爐較20Kg試驗焦爐機械強度(M40、 M10)和熱態性能(CRI、CSR)均偏低，從煉焦理論分析，出現此種狀態是不合理的，40Kg試驗焦爐由于裝煤量大，煤料堆密度高于20Kg試驗焦爐，冶煉過程更接近于工業焦爐，因此，焦炭性能指標絕對高于20Kg試驗焦爐，這在煉焦行業已是一種共識，也得到了充足的煉焦實踐論證。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種穩定40公斤試驗焦爐冶煉穩定性的操作方法。