焦炭是高爐冶煉中最重要的原料，它不僅是發(fā)熱劑、還原劑和滲碳，還能起到料柱骨架作用，其中最重要就是料柱骨架作用。降低入爐焦水及入爐粉末量可以有效的提高整個料柱透氣透液性，尤其在穩(wěn)定爐溫、爐缸熱度及焦炭熱強度方面都有良好的作用。由于我廠焦炭產(chǎn)能有限，只能提供50%左右的焦炭，其余全部從外廠購入，因此降本壓力巨大，故焦炭采購廠家較多，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，尤其焦水很難控制在一定范圍，對爐況有很大影響。通過到外廠參觀學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)可以引用熱風(fēng)爐廢氣對槽下焦炭進行烘干，這樣可以保證入爐焦水的穩(wěn)定性，減少對爐溫及爐況的波動，穩(wěn)定產(chǎn)量降低消耗。
南鋼3號高爐焦炭烘干項目前期經(jīng)過討論、論證后制定可行性方案實施，項目經(jīng)過幾個月的緊張建設(shè)于2019年5月9日正式投入使用，使用后爐況較使用前穩(wěn)定性增加，高爐順行度增加。
1 烘干工藝流程及主要設(shè)備參數(shù)
工藝流程：熱風(fēng)爐→煙氣管道→取氣口電動蝶閥→引風(fēng)煙氣管道→引風(fēng)機→高溫?zé)煔獗毓艿馈共鄣撞窟M風(fēng)手動調(diào)節(jié)閥→焦槽底部進風(fēng)支管→焦槽→焦倉頂部廢氣排出口手動插板閥→除塵風(fēng)管→袋式除塵器→除塵風(fēng)機→排氣筒（煙囪）
工藝生產(chǎn)線設(shè)備包括熱風(fēng)爐煙氣引風(fēng)機主電機及除塵風(fēng)機等主要設(shè)備，下面是兩個風(fēng)機的主要參數(shù)性能；
引風(fēng)機主要參數(shù)性能和設(shè)計指標(biāo)：
風(fēng)量：140000m3/h
全壓：7500Pa
拖動主電機電壓：10kV
拖動主電機功率：500kW
主要形式：直連式
防護等級：耐高溫、戶外型
正常工作溫度：130℃~180℃，（極端最高溫度≤220℃）
除塵風(fēng)機主要參數(shù)性能和設(shè)計指標(biāo)：
風(fēng)量：160000m3/h、全壓：5000Pa
拖動主電機電壓：10kV
拖動主電機功率：315kW
主要形式：直連式
防護等級：耐高溫、戶外型
正常工作溫度：60℃~100℃，（極端最高溫度≤120℃）
從圖表1中可以看出，使用焦炭烘干后入爐焦炭水份大幅度降低，圖2中顯示去水率在31.73%~67.98%，平均去除焦水49.08%，平均去除2%~2.5%左右的焦水，根據(jù)經(jīng)驗可以降低6~8kg/t燃料消耗。圖表3中可以看出2019年5月以后到2019年12月返焦量明顯增多（1~5月烘干為投用），平均增加返焦16噸/天，說明焦炭加熱后很多內(nèi)在的粉末都被除塵風(fēng)機吸走，可以提高整體料柱透氣透液性。
2 高爐主要指標(biāo)
從表3中可以看出，產(chǎn)量在烘干前后基本無太明顯變化，但是爐況穩(wěn)定性較烘干前有所提高，尤其懸料次數(shù)，烘干后基本無懸料。消耗方面烘干后降低10kg/t，爐溫較烘干前上升0.05%，消耗下行，爐溫上行，說明爐況穩(wěn)定性好，煤氣利用率高。2020年由于燒結(jié)波動導(dǎo)致爐況波動較大。
通過以上數(shù)據(jù)說明，焦炭烘干對高爐影響很大，尤其焦水及焦粉，這兩項降低可以較大幅度的提高高爐料柱透氣透液性，穩(wěn)定槽下焦炭量，避免因水分過高造成焦炭虛重。同時可以穩(wěn)定爐內(nèi)兩道氣流，穩(wěn)定熱制度及爐缸工作狀態(tài)，提高爐況穩(wěn)定順行以及煤氣利用，降低燃料消耗，為高爐繼續(xù)強化冶煉提高保障。
3 焦炭烘干過程的管理
在煙氣總管開口附近、預(yù)熱總管上安裝電動調(diào)節(jié)閥用以控制煙氣總管流量，在預(yù)熱支管上安裝電動調(diào)節(jié)閥用以調(diào)節(jié)各焦炭倉支路煙氣流量。
為確保安全起見，在風(fēng)機入口前安裝煤氣在線監(jiān)測系統(tǒng)，當(dāng)煤氣濃度達到一定標(biāo)準(zhǔn)時，遠程控制報警實現(xiàn)連鎖保護停機，避免過量煤氣進入焦倉，對槽上作業(yè)人員安全構(gòu)成威脅。同時要求槽上作業(yè)人員必須隨身佩戴便攜式煤氣報警器。
在焦炭烘干正常使用中，要求焦倉位大于4.5米，低于4.5米時應(yīng)禁止使用本倉排料，并通知供料及時補料。若不能及時補料，高爐還要正常供料應(yīng)現(xiàn)場關(guān)閉焦倉進氣閥門，然后再進行排料作業(yè)。待倉位補料到4.5米以上時，現(xiàn)場再打開焦倉進氣閥門進行烘干。
4 焦炭烘干對其他設(shè)備的影響
焦炭烘干后可以提高槽下焦炭篩分效果，降低入爐焦粉量，提高高爐透氣性進而提高爐況穩(wěn)定順行。同時焦水降低后入爐焦炭在上部吸熱量將減少，可以提高爐頂溫度，減少干法布袋除塵器的布袋板結(jié)、破損。也可以降低煤氣中粉塵含量，降低熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚渣化，孔隙堵塞，提高熱風(fēng)爐使用壽命。也可以降低煤氣中水汽含量，提高煤氣熱值，有效減少煤氣管道冷凝水、TRT葉片的腐蝕狀況，提高TRT發(fā)電量。
5 焦炭烘干的不足之處
首先槽下焦倉在排料中上下?lián)P塵較大；除塵灰由于熱氣加冷料管道內(nèi)可能存在冷凝水，易造成除塵管道堵塞，除塵灰排放受阻；煙氣對環(huán)保篩及除塵管道有一定腐蝕性，由于煙氣中含有SO化物、NO化物遇水會形成酸性化物，會造成管道等設(shè)備的一定腐蝕，降低使用壽命；焦倉堵料時，有熱煙氣流出，人員清理存在安全風(fēng)險。
針對以上問題，相關(guān)人員正在制定可行性的方案來解決，后續(xù)繼續(xù)跟蹤。
6 總結(jié)
總體焦炭烘干對高爐穩(wěn)定順行及其他設(shè)備是有很大幫助的，效果也是很明顯的。但是同樣也存在一些安全環(huán)保問題，需要相關(guān)人員繼續(xù)改造，爭取在各項指標(biāo)都達標(biāo)。
