豐恒夫

　　目前，我國大型搗固煉焦技術開發應用雖只有10年時間，但所開發的焦爐配套機械設備基本滿足了搗固煉焦生產的需要，而在主體設備、關鍵部件和檢修規范方面存在一些問題，亟須改進優化。

　　大型搗固焦技術發展的“黃金期”

　　“十一五”期間是我國大型搗固煉焦技術發展的“黃金期”，我國煉焦工作者大膽摸索總結搗固煉焦技術的實踐經驗，研發出具有我國自主知識產權的大型、高效搗固焦爐及配套機械裝備，先后開發了炭化室高5.5米、6米乃至6.25米系列搗固煉焦爐，世界最高的7.63米搗固焦爐也在河南成功出焦，推動了我國大型搗固煉焦技術的發展。

　　大型搗固焦爐機械設備的開發。大型搗固焦爐配套的關鍵設備是裝煤車及搗固機，其技術難點是煤車重心高、負載大、啟動制動力矩大，開發的多向自適應、自糾偏技術，解決了精確定位困難的問題：以側板搓動力分離式脫模技術來消除煤餅黏連和塌煤現象，以特殊設計的防脹箱技術來應對煤餅側向膨脹及消煙除塵。

　　國內有關高校發揮幾十年焦化專業的特長，研究了大位移細長搗桿的非線性振動問題，提出了臨界質量控制技術及結構優化技術，開發出密集布錘固定錘位搗固技術，解決了搗固機的大位移細長搗桿臨界質量控制及密集布錘固定錘位搗固兩大技術難題，成功應用在河南某6米搗固焦爐上。

　　有關企業總結大型頂裝焦爐的經驗，開發的6.25米搗固裝煤推焦一體機（SCP機），增設了爐框密封裝置、機側爐頭煙氣除塵裝置、吹掃石墨裝置和手動切煤餅裝置，運行采用二點定位方式，使大型搗固焦爐機車得以實現多孔化作業。

　　煙塵控制技術的研發。搗固焦爐裝煤煙塵具有發生量大、煙塵數量成分呈動態變化的特點，U型管配高壓氨水裝煤噴射，裝煤推焦機上安裝有活動的爐門密封框，減少煙塵外泄；在機側和焦側爐門設置爐頭煙吸塵裝置；焦側爐門煙塵吸至集塵管，進入推焦除塵地面站，大大提高了搗固焦爐的環保水平。

　　某焦化企業以U型管導煙技術為核心，開發帶布袋除塵器的爐頂導煙車，配合熱浮力罩和大爐門密封裝置上的軟結構吸收荒煤氣，輔助上升管高壓氨水噴射和集氣管壓力自動控制系統，使裝煤塵得到了有效抑制。

　　大型搗固煉焦裝備如何“壯骨”

　　2012年我國5.5米以上搗固焦爐總數已達370座，焦炭產能接近2億噸，相當于每年少用強黏結性煉焦煤4900萬噸，但目前相當一部分搗固焦爐機械裝備運行的穩定性存在著諸多難題，需要設計單位、設備制造企業和焦化企業共同攻關破解。

　　強化大型搗固機械的開發和維護。大型搗固焦爐所使用的搗固機和裝煤推焦機，或搗固、裝煤推焦一體機，均屬于大型焦爐機械，重量大、結構復雜、磨損和故障率相對較高，維修費用亦高，任何一臺機械一旦出現問題，就會直接影響生產操作和焦炭質量。

　　隨著搗固焦爐炭化室的加高和加寬，煤餅的穩定性顯得越發重要，這就需要可靠的搗固機械。目前大型搗固焦爐的煤餅坍塌率一般在0.3%～0.5%，一遇雨季配合煤水分增高，坍塌率會更高。這就須要加強實用搗固、裝煤推焦一體機的研究開發，掌握大型搗固焦爐機械關鍵設備的生產制造技術，確保不同爐型煤餅堆積密度的不同性，降低煤餅坍塌率；6.25米搗固焦爐配置的煤餅切割和余煤回收裝置，須進一步改進推廣到其他類型搗固焦爐上，以保證煉焦生產的順行，解決煤餅垮塌后的煙塵污染問題。

　　搗固焦爐設備復雜、自動化控制程度高，這就需要煉焦企業提高檢修和操作水平，加強對焦爐機械設備的定檢、定修維護，降低設備事故率，提高作業率。

　　搗固煉焦技術特別是大型搗固焦爐在我國的應用，其設備的檢修與維護、焦爐各項熱工指標也發生深刻變化，須要對搗固焦爐設備管理、設備使用維護規程進一步探討改進，建立適應我國大型搗固焦爐裝備技術管理的新思路和相關規定等，以發揮搗固焦爐四大機車的運行管理、自動化控制技術功能。

　　優化生產操作的自動控制系統。大型搗固焦爐的搗煤餅、裝煤、消煙等各項作業，與自動聯鎖控制息息相關。搗固煉焦四大機車一次對位、煤餅搗固、裝煤及推焦的動作聯鎖，比起頂裝焦爐更應齊全且復雜，以5.5米搗固焦爐控制程序為例，21錘移動搗固機與10臺搖動給料機根據工藝要求進行程序控制，實現煤餅搗固過程全自動化；裝煤車采用PLC控制，整個裝煤過程必須具備自動和手動相互切換的功能。

　　據某搗固煉焦企業統計，焦爐設備事故的60%是由軟件程序引發的。焦餅倒塌、裝煤煙塵等問題困擾著搗固煉焦企業，目前大多焦爐機車只具備聯鎖操作的功能，尚未做到自動控制，亟須開發完善根據工藝要求的生產過程控制程序，進而實現全部生產作業動作的全自動化。

　　改進裝煤推焦煙塵捕集技術。搗固焦爐由敞開的機側推入煤餅，帶來機側爐門大量冒煙，消煙除塵遠比頂裝焦爐困難，至今國內外搗固焦爐的裝煤除塵效果大都不十分理想，或集塵干管接口閥變形而失去密封性能，或集塵布袋易燒損，都影響滅煙效果。

　　目前尚有40%的搗固焦爐機側裝煤過程中產生的煙塵污染未能達標，只有50%的搗固焦爐裝煤除塵配備爐門密封框，且容易出現長期經受高溫烘烤而變形的問題，又因為缺乏及時的維護與檢修，無法發揮正常的消煙功能，這就需要科研院所與設備制造廠家聯合，優化消煙方案設計，改進除塵設施，以適應高溫環境的現場條件。

　　在搗固裝煤作業時，采用安裝于爐頂導煙車上的U型導煙管，將裝爐煙氣導入鄰近的處于結焦后半期的炭化室并配合高壓氨水噴射技術，再采用在裝煤推焦機上安裝的活動式爐門密封框和爐頂吸塵罩，進一步減少煙塵外泄，是解決這一問題的較好方法。但這也帶來無法克服的弊端，由于炭化室過大負壓，爐墻串漏，煙囪經常冒煙。

　　某設計單位的裝煤除塵和出焦除塵設在焦爐爐頂的一體化方案，距離塵源排放點較近，省去上百米長的吸塵干管和眾多的接口閥，并采用干式煙塵凈化和預噴涂技術，以及低阻文丘里脈沖袋式除塵器，其煙塵捕集率大于95%，凈化后煙氣粉塵排放量小于50毫克/立方米。

　　唐山某企業把開啟高壓氨水的時間與托煤板進入炭化室時間相聯鎖，來控制裝煤煙塵，不失為一種較好的方法。

　　尋求高材質的備品備件。大型搗固焦爐的推焦裝煤作業頻繁，設備部件極易磨損，例如托煤底板使用不到1年就須更換，摩擦板使用壽命也只有3個~6個月，搖動給料機曲軸磨損快，搗固箱膨脹及搗固錘摩擦板常出現斷裂，搗固桿彎曲變形等。這些須要共同攻關，針對缺陷原因，進行調質處理，尋求耐磨、耐沖擊的高性能、低成本材質，延長備件使用壽命，減輕維護工作量，以適應高頻率作業的需求。

　　我國大型搗固焦爐的總座數及總產能目前均居世界第一。自主開發的系列焦爐配套機械設備，使我國搗固煉焦技術躍入世界先進行列，但機械裝備技術存在的諸多難題須要破解，如關鍵設備的國產化和設計的優化、特種備件材質的質量提升，以適應搗固焦爐裝備長期、安全、高效運行，這也是業內人士的共同關注與期盼。