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摘要：针对捣固煤饼中存在的影响因素进行分析，提出合理的控制指标，从而解决塌煤问题。
关键词：塌煤 配合煤 装煤车
中图分类号：TF762.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-304-01
引言
捣固炼焦技术是在焦炉机侧的一个与炭化室相似的铁箱内将配合煤捣实成煤饼后，再用托煤板推到炭化室内去。在煤饼离开铁箱推入到炭化室过程中，要求煤饼不倒塌，甚至连局部的边角倒塌都不应该出现，否则会影响装煤操作和正常生产。
塌煤是捣固炼焦存在的主要问题之一，其产生原因较为复杂，造成影响较多，除了影响焦炭产量，恶化操作环境，增加劳动强度外，还会影响到焦炉加热管理，全炉温度特别是横排温度不均匀、炉顶空间温度过高、炭化室顶部、上升管处结石墨较多，从而影响焦油质量，使其密度增加，甲苯不溶物含量增加，因此必须进行治理。
目前，煤饼塌煤是制约我公司炼焦生产的主要因素之一。通过几年来的生产实践及学习，塌煤主要有以下几个方面的原因：
1 煤饼稳定性
由于捣固操作是在推焦装煤车的煤箱内配合煤捣实后，再用托煤板推到炭化室内去。要煤饼离开煤箱至煤饼到整个装煤过程中，要求煤饼整体完好不倒塌，否则会影响装煤操作和生产。经过认真分析和总结，煤饼稳定性受宽的性质（可捣性）、水分、粉碎细度、捣固装煤操作方法、捣固装煤设备运行状况等多种因素影响，影响着煤饼抗压、抗剪强度和堆密度。
1.1 粉碎细度
根据国外捣固焦炉生产经验，细度应大于90%，投產受粉碎制约，我们的细度长期低于85%，塌饼情况特别严重。经过不断摸索和多次试验对比，对设备进行改造和工艺调整，将此项指标提高到>86%后，塌饼率明显降低。实践证明，细度合格率越高，塌饼率越低。
1.1.2 入炉煤水分
水分的大小，直接影响捣固煤饼的稳定性。水分太小，煤粒之间较难粘结，煤饼在装煤过程中易倒塌。水分太大，一是造成摇动给料面下煤不畅，延长操作时间，二是煤饼易拉裂、剥皮、粘侧壁。根据试验和生产经验，入炉煤水分控制在9%—11%最佳。
1.1.3 捣固装煤操作
捣固装煤操作方法是否正确，是装煤塌饼率高低的关键。各捣固焦厂入炉煤质、捣固设备设计安装不同，捣固方法也存在很大差异。在投产初期，由于操作经验不足，煤饼倒塌特别严重，出现了塌头、塌尾、装煤过程中溜煤等现象。造成煤饼装不到位，甚至整个煤饼纵向撕裂无法推出。经过技术人员与操作人员不断分析、试验，我们总结了以下几点：
1.1.3.1 煤塔存量保持2/3，卸料小车均匀布料，保证各给料机煤料不偏析。
1.1.3.2 入炉煤水分、细度正常时，先下底煤800mm，捣固40秒（约45下），然后连续给料，连续捣固，煤饼一次成型。
1.1.3.3 入炉煤水分<9%或细度<85%时，宜重捣，采取间歇给料、分层捣固方法。
1.1.3.4 入炉煤水分>12时，宜轻捣，底煤减少为60mm，捣固30秒（约35锤），然后采取连续给料，间歇捣固的方法。
1.1.3.5 装煤时操作人员按对位标记精确对位，装煤过程平稳操作、密切配合，并观察装煤电流、行程限位，捣固机操作工要根据给料机下煤的均匀性灵活的调整操作方法。操作方面，一定要严格控制第一层煤的放煤量和捣固遍数，它是整个煤饼坚实与否的基础。上面的各层煤料最好选择薄层多打的方式，在煤箱两头则有意识的延长捣打时间，这样出来的煤饼才够坚实稳定。但是员工操作的不确定性很大，而且职工的操作技能水平高低也高低不一。一般应该要求捣固司机能够根据配合煤的水分、细度、粘度来选择不同的放煤量和捣固锤数。根据煤质变化调整捣固方式，摸索煤饼塌煤的规律。要求煤车司机装煤时对位要准确，做到平稳、速度缓慢，送托煤板也要做到平稳、缓慢。装煤前煤箱侧壁、前后挡板一定要关到位，后挡板定位不能有后移。煤箱壁粘煤要及时清理，煤箱侧壁打开不能过早，以免大车移动时煤饼晃动。抽托煤板时，后挡板要保证锁牢。炉门、炭化室内结石墨不能太厚，要及时清理。
2 捣固装煤设备的缺陷
我公司装煤车是大连重工设计制作的。捣固机是德国维康设计制作的24锤固定捣固机，这几台设备由于设计和按照过程中存在缺陷和不足，影响了正常捣固装煤操作。为此，我们的技术人员与聘请的专家经过观察分析，对设备进行了多项改造。
2.1 2#装煤车后挡板加斜铁解决倾角不够的问题。加斜铁后基本上解决2#炉后塌的问题，但没有根本解决，还需要有待进一步解决。
2.2 改造煤车活动臂单开，解决两面扒皮煤的问题。改造后，打开一侧仍然存在扒皮煤现象。
2.3 摇动给料机原下煤口开度的调节给料量，调节捣固时间，也没有能够完全解决，需要进一步治理。
3 捣固焦炉生产中的问题及解决方法
3.1 焦炭灰分波动问题。在单种煤煤质稳定、配煤操作稳定的情况下，出现焦炭灰分波动的情况。虽然因灰分超标造成焦炭等级下降的情况很少，但相对顶装焦炉灰分在1%～1.5%的波动是比较大的。开始发现此情况时，在配煤系统寻找原因，但未能找到很好的对应关系。分析认为若煤本身未造成焦炭灰分波动，则可能是焦炭出炉时部分燃烧所致。正常情况下，焦炭燃烧只会发生在上升管打开后。顶装焦炉操作中上升管打开个数规定不允许超过3个，打开太多会造成焦炭燃烧时间过长。顶装焦炉操作时间在8- 10min，而捣固焦炉操作时间在15-20min左右，若仍延用“上升管打开个数不允许超过3个”的规定，则3个炉子相当于提前打开上升管45-60min以上。因此，捣固焦炉上升管打开个数应控制在2个以下。
3.2 炉温异常波动问题。在顶装焦炉中，单个燃烧室温度在煤气量、吸压力正常的情况下基本上是稳定的。但在捣固焦炉中，燃烧室温度经常出现异常波动，其根源在于炭化室装煤量不稳定。由于生产初期，捣固操作、水分控制等经验不足，经常出现煤饼倒塌、缺角等现象，入炉煤料量不稳定，从而造成耗热量需求不稳，炉温异常波动。通过稳定装煤操作，炉温控制趋于正常。
3.3煤塔棚料问题。冬季的寒冷气温使煤塔出现较为严重的棚料现象，甚至影响正常生产。对此采取了以下措施：在煤塔外墙铺设保温层作保温处理；在捣固机机组两端拉设活动帘，跟随捣固机行走封闭吊装口空间；在高于捣固锤上方I.5m处（错开捣固机更换吊装空间）增设空气炮；在摇动给料簸箕下方开方孔并配插板，在空气炮轰打棚料仍没效果时，用1Om长杆通过方孔插入煤塔内部处理；保持低罐位运行。
3.4 熄焦水池放空问题。为缩短放空时间，在原有熄焦塔上水管上加装I个旁通，并引至排水管沟处。在旁通管前端加装控制阀门。放空作业时只需架设I台潜水泵备用。放空作业时将熄焦泵打成手动状态，通过阀门控制将水从旁通管上快速抽出，从而使熄焦池放空检查工作可在lh内完成。
3.5炉头火道窜漏问题。炉头火道在较短时间内出现窜漏，通常会是外界对墙体的损坏所致。通过检查，发现在窜漏火道对应的炭化室底部1层砖均有破损现象，而底部1层砖只有托煤板可能碰到（我们未使用自动对位设施）。为此要求装煤操作时出焦工必须在煤箱上方确认大车司机装煤对位，杜绝大车对位偏差造成托煤板碰撞炭化室墙面。
结语
综上所述，要想解决捣固焦炉塌煤问题，应该先从配合煤的细度、水分源头抓起，再从设备以及操作方面进行解决，从而解决塌煤问题。
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
关键词：塌煤 配合煤 装煤车
中图分类号：TF762.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-304-01
引言
捣固炼焦技术是在焦炉机侧的一个与炭化室相似的铁箱内将配合煤捣实成煤饼后，再用托煤板推到炭化室内去。在煤饼离开铁箱推入到炭化室过程中，要求煤饼不倒塌，甚至连局部的边角倒塌都不应该出现，否则会影响装煤操作和正常生产。
塌煤是捣固炼焦存在的主要问题之一，其产生原因较为复杂，造成影响较多，除了影响焦炭产量，恶化操作环境，增加劳动强度外，还会影响到焦炉加热管理，全炉温度特别是横排温度不均匀、炉顶空间温度过高、炭化室顶部、上升管处结石墨较多，从而影响焦油质量，使其密度增加，甲苯不溶物含量增加，因此必须进行治理。
目前，煤饼塌煤是制约我公司炼焦生产的主要因素之一。通过几年来的生产实践及学习，塌煤主要有以下几个方面的原因：
1 煤饼稳定性
由于捣固操作是在推焦装煤车的煤箱内配合煤捣实后，再用托煤板推到炭化室内去。要煤饼离开煤箱至煤饼到整个装煤过程中，要求煤饼整体完好不倒塌，否则会影响装煤操作和生产。经过认真分析和总结，煤饼稳定性受宽的性质（可捣性）、水分、粉碎细度、捣固装煤操作方法、捣固装煤设备运行状况等多种因素影响，影响着煤饼抗压、抗剪强度和堆密度。
1.1 粉碎细度
根据国外捣固焦炉生产经验，细度应大于90%，投產受粉碎制约，我们的细度长期低于85%，塌饼情况特别严重。经过不断摸索和多次试验对比，对设备进行改造和工艺调整，将此项指标提高到>86%后，塌饼率明显降低。实践证明，细度合格率越高，塌饼率越低。
1.1.2 入炉煤水分
水分的大小，直接影响捣固煤饼的稳定性。水分太小，煤粒之间较难粘结，煤饼在装煤过程中易倒塌。水分太大，一是造成摇动给料面下煤不畅，延长操作时间，二是煤饼易拉裂、剥皮、粘侧壁。根据试验和生产经验，入炉煤水分控制在9%—11%最佳。
1.1.3 捣固装煤操作
捣固装煤操作方法是否正确，是装煤塌饼率高低的关键。各捣固焦厂入炉煤质、捣固设备设计安装不同，捣固方法也存在很大差异。在投产初期，由于操作经验不足，煤饼倒塌特别严重，出现了塌头、塌尾、装煤过程中溜煤等现象。造成煤饼装不到位，甚至整个煤饼纵向撕裂无法推出。经过技术人员与操作人员不断分析、试验，我们总结了以下几点：
1.1.3.1 煤塔存量保持2/3，卸料小车均匀布料，保证各给料机煤料不偏析。
1.1.3.2 入炉煤水分、细度正常时，先下底煤800mm，捣固40秒（约45下），然后连续给料，连续捣固，煤饼一次成型。
1.1.3.3 入炉煤水分<9%或细度<85%时，宜重捣，采取间歇给料、分层捣固方法。
1.1.3.4 入炉煤水分>12时，宜轻捣，底煤减少为60mm，捣固30秒（约35锤），然后采取连续给料，间歇捣固的方法。
1.1.3.5 装煤时操作人员按对位标记精确对位，装煤过程平稳操作、密切配合，并观察装煤电流、行程限位，捣固机操作工要根据给料机下煤的均匀性灵活的调整操作方法。操作方面，一定要严格控制第一层煤的放煤量和捣固遍数，它是整个煤饼坚实与否的基础。上面的各层煤料最好选择薄层多打的方式，在煤箱两头则有意识的延长捣打时间，这样出来的煤饼才够坚实稳定。但是员工操作的不确定性很大，而且职工的操作技能水平高低也高低不一。一般应该要求捣固司机能够根据配合煤的水分、细度、粘度来选择不同的放煤量和捣固锤数。根据煤质变化调整捣固方式，摸索煤饼塌煤的规律。要求煤车司机装煤时对位要准确，做到平稳、速度缓慢，送托煤板也要做到平稳、缓慢。装煤前煤箱侧壁、前后挡板一定要关到位，后挡板定位不能有后移。煤箱壁粘煤要及时清理，煤箱侧壁打开不能过早，以免大车移动时煤饼晃动。抽托煤板时，后挡板要保证锁牢。炉门、炭化室内结石墨不能太厚，要及时清理。
2 捣固装煤设备的缺陷
我公司装煤车是大连重工设计制作的。捣固机是德国维康设计制作的24锤固定捣固机，这几台设备由于设计和按照过程中存在缺陷和不足，影响了正常捣固装煤操作。为此，我们的技术人员与聘请的专家经过观察分析，对设备进行了多项改造。
2.1 2#装煤车后挡板加斜铁解决倾角不够的问题。加斜铁后基本上解决2#炉后塌的问题，但没有根本解决，还需要有待进一步解决。
2.2 改造煤车活动臂单开，解决两面扒皮煤的问题。改造后，打开一侧仍然存在扒皮煤现象。
2.3 摇动给料机原下煤口开度的调节给料量，调节捣固时间，也没有能够完全解决，需要进一步治理。
3 捣固焦炉生产中的问题及解决方法
3.1 焦炭灰分波动问题。在单种煤煤质稳定、配煤操作稳定的情况下，出现焦炭灰分波动的情况。虽然因灰分超标造成焦炭等级下降的情况很少，但相对顶装焦炉灰分在1%～1.5%的波动是比较大的。开始发现此情况时，在配煤系统寻找原因，但未能找到很好的对应关系。分析认为若煤本身未造成焦炭灰分波动，则可能是焦炭出炉时部分燃烧所致。正常情况下，焦炭燃烧只会发生在上升管打开后。顶装焦炉操作中上升管打开个数规定不允许超过3个，打开太多会造成焦炭燃烧时间过长。顶装焦炉操作时间在8- 10min，而捣固焦炉操作时间在15-20min左右，若仍延用“上升管打开个数不允许超过3个”的规定，则3个炉子相当于提前打开上升管45-60min以上。因此，捣固焦炉上升管打开个数应控制在2个以下。
3.2 炉温异常波动问题。在顶装焦炉中，单个燃烧室温度在煤气量、吸压力正常的情况下基本上是稳定的。但在捣固焦炉中，燃烧室温度经常出现异常波动，其根源在于炭化室装煤量不稳定。由于生产初期，捣固操作、水分控制等经验不足，经常出现煤饼倒塌、缺角等现象，入炉煤料量不稳定，从而造成耗热量需求不稳，炉温异常波动。通过稳定装煤操作，炉温控制趋于正常。
3.3煤塔棚料问题。冬季的寒冷气温使煤塔出现较为严重的棚料现象，甚至影响正常生产。对此采取了以下措施：在煤塔外墙铺设保温层作保温处理；在捣固机机组两端拉设活动帘，跟随捣固机行走封闭吊装口空间；在高于捣固锤上方I.5m处（错开捣固机更换吊装空间）增设空气炮；在摇动给料簸箕下方开方孔并配插板，在空气炮轰打棚料仍没效果时，用1Om长杆通过方孔插入煤塔内部处理；保持低罐位运行。
3.4 熄焦水池放空问题。为缩短放空时间，在原有熄焦塔上水管上加装I个旁通，并引至排水管沟处。在旁通管前端加装控制阀门。放空作业时只需架设I台潜水泵备用。放空作业时将熄焦泵打成手动状态，通过阀门控制将水从旁通管上快速抽出，从而使熄焦池放空检查工作可在lh内完成。
3.5炉头火道窜漏问题。炉头火道在较短时间内出现窜漏，通常会是外界对墙体的损坏所致。通过检查，发现在窜漏火道对应的炭化室底部1层砖均有破损现象，而底部1层砖只有托煤板可能碰到（我们未使用自动对位设施）。为此要求装煤操作时出焦工必须在煤箱上方确认大车司机装煤对位，杜绝大车对位偏差造成托煤板碰撞炭化室墙面。
结语
综上所述，要想解决捣固焦炉塌煤问题，应该先从配合煤的细度、水分源头抓起，再从设备以及操作方面进行解决，从而解决塌煤问题。
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