一种焦炉温度调节控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种焦炉温度调节控制方法，其特征在于，包括如下步骤：采集预设时间内的实测焦饼数据，根据所采集的相关数据，制定出不同的焦饼中心温度控制值；根据步骤(1)制定出的不同焦饼中心温度控制值，结合预设的生产数据确定相对应的燃烧室立火道标准温度；测量并计算出同一个炭化室的焦饼中心温度和焦饼表面温度及两项温度的差值，用焦饼表面温度代替焦饼中心温度；根据步骤(1)、(2)、(3)确定的各数据之间的对应关系，制定出不同干熄率下的焦饼表面温度所对应的燃烧室立火道标准温度；根据步骤(4)确定的燃烧室标准温度制定焦炉加热制度参数；测焦饼表面温度；判断红焦成熟度。可以降低焦炉炼焦耗热量，确保焦炉低成本经济运行，减少焦炉废气中NOX、CO2和SO2等有害气体的排放，减轻焦炉废气对大气的污染。
【专利说明】-种焦妒温度调节控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及焦炉温度调节控制方法，具体涉及一种与干媳焦生产工艺相配套的焦 炉成焦温度的调节控制方法。
【背景技术】
[0002] 焦饼中也温度（即成焦温度）是指结焦末期焦炉炭化室中也断面处焦炭的平均温 度，它是焦炉加热调节中判断全炭化室焦炭是否成熟的一个指标，是规定燃烧室标准温度 的依据，《焦炉技术管理规程》规定焦饼中也温度达到l〇〇〇±5(TC作为其成熟的标志。该项 指标制定时，考虑到当时红焦冷却采用的是湿法媳焦工艺，为了确保焦炭质量，焦化行业一 般将焦饼中也温度控制在1030?105(TC的上限范围，有的焦化厂甚至控制在1050±5(TC。
[0003] 在采用干法媳焦工艺对红焦进行冷却时，红焦从装入干媳炉到排出的整个过程需 要2个小时左右，红焦在干媳过程中被循环气体缓慢冷却，所W又起到了一个对红焦的延 时炯炉作用。
[0004] 焦炉本身就是一个高能耗的工业炉塞，在红焦采用干媳的情况下，若仍将焦饼中 也温度控制在上限，不仅会提高焦炭在干媳炉内的烧损率，而且会造成焦炉炼焦耗热量过 高W及燃烧产生的废气排放量过大，提高了炼焦生产成本，加剧了对大气的污染。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种与干媳焦生产工艺相配套的焦炉成焦温度的调节控 制方法，在保证焦炭质量的前提下，将焦炉成焦温度的调控与干媳炉炯炉作用有效结合起 来，通过降低焦炉的成焦温度来实现焦炉最大限度的节能减排。
[0006] 具体技术方案如下：
[0007] -种焦炉温度调节控制方法，进一步地，包括如下步骤：
[0008] (1)采集预设时间内的实测焦饼数据，根据所采集的相关数据，制定出不同的焦饼 中也温度控制值；
[0009] (2)根据步骤（1)制定出的不同焦饼中也温度控制值，结合预设的生产数据确定 相对应的燃烧室立火道标准温度；
[0010] (3)测量并计算出同一个炭化室的焦饼中也温度和焦饼表面温度及两项温度的差 值，用焦饼表面温度代替焦饼中也温度；
[0011] (4)根据步骤（1)、（2)、（3)确定的各数据之间的对应关系，制定出不同干媳率下 的焦饼表面温度所对应的燃烧室立火道标准温度；
[0012] (5)根据步骤（4)确定的燃烧室标准温度制定焦炉加热制度参数；
[001引 做SJ焦饼表面温度；
[0014] (7)判断红焦成熟度。
[0015] 进一步地，步骤（1)中，所述实测焦饼数据包括中也温度值、实际干媳率和焦炭质 量指；和/或，对应干媳率的高低制定出不同的焦饼中也温度控制值，对焦饼中也温度进行 分段调控。
[0016] 进一步地，步骤（2)中，预设的生产数据包括结焦时间。
[0017] 进一步地，步骤（3)中，采用如下步骤进行测算：
[001引 （3-1)测量焦饼中也温度：
[0019] 备两根无缝钢管；
[0020] 选择温度正常的炭化室，在装平煤结束后换上装煤孔盖；
[0021] 在机、焦两侧的装煤孔分别垂直插入一根钢管，使钢管处于炭化室中也线上；
[0022] 推焦前，分别穿入一块不镑钢片，分别息于机焦侧管中移动位置于H个测温点；
[0023] 计算出焦饼中也温度，计算公式如下：
[0024] t 中屯'=(PS 上+CS 上+PS 中+CS 中+PS 下+CS 下）今 6 ;
[002引其中，PS ^、PS巾、PS T分别是机侧上、中、下H点焦饼中也温度，
[0026] CS上、CS巾、CS^分别是焦侧上、中、下H点焦饼中也温度；
[0027] (3-2)测量焦饼表面温度：
[0028] 推焦过程中，对红焦进行测量；
[0029] 计算出焦饼表面温度，计算公式如下：
[0030] t表面=(ti+t2+t3+......4巧）今巧；
[0031] 其中，ti?tig是所测得的焦饼表面温度的15个温度数据；
[0032] (3-3)计算出焦饼表面温度与焦饼中也温度的差值，计算公式如下：
[0033] t差=t表面-t中屯'〇
[0034] 进一步地，步骤（3-1)中，
[00巧]无缝钢管4 38mm，长度根据炭化室具体高度而定：从炉顶面至距炭化室底610mm 处；钢管的一端缩口焊成尖端，管端开口处设有防尘小盖；
[0036] 和 / 或
[0037] 在测量焦饼中也温度时，需同时测量该炭化室两侧的横墙温度；
[0038] 和 / 或
[0039] 推焦前15分钟，用两根铁丝分别穿入一块4 35mm不镑钢片，分别息于机焦侧管中 移动位置于H个测温点：从炉顶面至距炭化室底600mm处、从炉顶面至距煤线下800mm处W 及该两点的中间位置，不镑钢片在每个测温点停留5分钟后，机焦侧同时用红外测温仪测 量该钢片的温度即可，测温顺序为上点、中点、下点。
[0040] 进一步地，步骤（3-2)中，推焦过程中，测温人员用红外测温仪对准距导焦栅出口 IOOmm处的红焦进行测量，测点高度与焦饼中也温度的中部测点相同。
[0041] 进一步地，步骤化）中，根据所测得的焦饼表面温度平均值来验证焦炉加热制度 中的各项参数制定的合理性并进行相应调整或修正；焦炉H班作业区每一个班次测量3炉 焦饼表面温度，当实际结焦时间、装炉煤水分、装煤量、煤气热值W及大气温度等炼焦条件 发生变化而使焦饼表面温度偏离出目标值时，应及时调整加热参数进行修正。
[0042] 进一步地，步骤（7)中，通过干媳焦系统在线检测出的循环气体中氨含量的实时 变化情况，对红焦成熟度进行辅助判断，及时验证焦饼表面温度替代焦饼中也温度的准确 性和可靠性：
[0043] 当焦饼表面温度的目标值在控制范围内，但干媳焦系统循环气体中氨含量却偏高 异常时，通过重新测量焦饼中也温度对焦饼表面温度进行校对；
[0044] 当循环气体中氨含量连续超高异常时，采取临时干预措施提高燃烧室立火道温 度，使炭化室内焦饼成熟度提高，及时对焦饼中也温度进行修正。
[0045] 进一步地，还包括步骤巧）；循环步骤（1)-(7)，达到对焦炉成焦温度及时修正、精 确控制的目的。
[0046] 进一步地，与干媳焦生产工艺相配套。
[0047] 与目前现有技术相比，本发明降低焦炉炼焦耗热量，确保焦炉低成本经济运行。减 少焦炉废气中NOy、C〇2和S〇2等有害气体的排放，减轻焦炉废气对大气的污染。
[0048] 本焦炉温度调控方法充分利用了干媳炉对红焦的延时炯炉作用，根据干媳焦系统 的实际干媳率的高低，将焦饼中也温度进行分段控制，使焦炉温度调控与干媳焦生产工艺 有效结合起来，在保证焦炭质量的前提下，最大限度地降低焦炉成焦温度，达到节能减排目 的。
[0049] 本焦炉温度调控方法首次引入了干媳炉循环气体中的氨含量参与焦炉温度的调 控，能在第一时间对焦饼成熟度进行判断和调整，大大提前了对焦炉成焦温度的调整时间， 提高了对焦炭质量的掌控度。
[0050] 焦炭中的氨含量随炼焦温度的变化比挥发分随炼焦温度的变化明显，因此用焦炭 的氨含量可W更可靠地判断焦炭的成熟程度。当装入干媳炉的红焦成熟度欠佳时，能及时 通过在线的气体成分分析仪检测出循环气体中的氨含量异常。
[0051] 本焦炉温度调控方法分别采用"不镑钢片测量法"和"一点测量法"测量焦饼中也 温度和焦饼表面温度，简化了该两种温度的测温方法，降低了调火工的劳动强度，为能及时 验证焦饼表面温度的代表性和可靠性提供了便捷；为在炉温日常管理中，W焦饼表面温度 为最终调控目标，对不同干媳率下的焦炉成焦温度进行精确控制的实现提供了可靠保证。
[0052] 本焦炉温度调控方法是一个PDCA循环调节法，它能直接对因实际结焦时间、装炉 煤水分、装煤量、煤气热值W及大气温度等炼焦条件发生变化而偏离的成焦温度进行及时 的修正，解决了W往因焦饼中也温度测量难度大而不能及时验证焦炉加热制度是否合理W 及调节滞后的问题。
【具体实施方式】
[0053] 下面对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
[0054] 在一个优选实施例中，包括如下步骤：
[0055] (1)采集一段时间内的实测焦饼中也温度值、实际干媳率和焦炭质量指标等数据， 根据所采集的相关数据，在保证焦炭质量的前提下，对应干媳率的高低制定出不同的焦饼 中也温度控制值，对焦饼中也温度进行分段调控。
[0056] 口)根据步骤(1)制定出的不同焦饼中也温度控制值，结合规定的结焦时间等有关生 产数据确定相对应的燃烧室立火道标准温度。
[0057] 樹测量并计算出同一个炭化室的焦饼中也温度和焦饼表面温度及两项温度的差 值，用焦饼表面温度代替焦饼中也温度。
[0058] 因焦饼中也温度测量的难度和劳动强度大，测量次数受到限制，不能及时掌握成 焦温度的变化情况，故用测量简便的焦饼表面温度来替代。具体测法和计算公式如下：
[0059] ①采用"不镑钢片测量法"测量焦饼中也温度。
[0060] ★准备好两根4 38mm的无缝钢管，长度根据炭化室具体高度而定；从炉顶面至距 炭化室底610mm处。所用钢管要直，钢管的一端缩口焊成尖端，不能漏气，管内保持清洁。
[0061] ★选择温度正常的炭化室，在装平煤结束后换上特制的装煤孔盖。
[0062] ★在机、焦两侧的装煤孔分别垂直插入一根钢管，使钢管处于炭化室中也线上，管 端开口处设有防尘小盖。
[0063] ★推焦前15分钟，用两根铁丝分别穿入一块4 35mm不镑钢片，分别息于机焦侧管 中移动位置于H个测温点：从炉顶面至距炭化室底600mm处、从炉顶面至距煤线下800mm处 W及该两点的中间位置，不镑钢片在每个测温点停留5分钟后，机焦侧同时用红外测温仪 测量该钢片的温度即可，测温顺序为上点、中点、下点。
[0064] ★在测量焦饼中也温度时，需同时测量该炭化室两侧的横墙温度。
[0065] ★计算出焦饼中也温度，计算公式如下：
[0066] t 帕=(PS上+CS上+PS 中+CS 中+PS下+CS下）今6,公式(1);
[0067] 其中，PS ^、PS巾、PS T分别是机侧上、中、下H点焦饼中也温度，
[0068] CS上、CS巾、CS^分别是焦侧上、中、下H点焦饼中也温度。
[006引②采用"一点测量法"视帽焦饼表面温度。
[0070] ★推焦过程中，测温人员用红外测温仪对准距导焦栅出口 IOOmm处的红焦进行测 量，测点高度与焦饼中也温度的中部测点相同。
[0071] ★计算出焦饼表面温度，计算公式如下：
[0072] t 表面=(ti+tg+tg+......+ti5)今 15,公式口）；
[0073] 其中，公式口)中ti?tu是所测得的焦饼表面温度的15个温度数据；
[0074] ③计算出焦饼表面温度与焦饼中也温度的差值，计算公式如下：
[00巧]t差=t表面_ t中屯'，公式(3)。
[007引（4服据步骤(1)、口)、樹确定的各数据之间的对应关系，制定出不同干媳率下的焦饼 表面温度所要对应的燃烧室立火道标准温度。
[0077] 妨根据步骤(4)确定的燃烧室标准温度制定焦炉加热制度的各项参数。
[0078] 做焦炉H班作业区每一个班次测量3炉焦饼表面温度，根据所测得的焦饼表面温 度平均值来验证焦炉加热制度中的各项参数制定的合理性。当实际结焦时间、装炉煤水分、 装煤量、煤气热值W及大气温度等炼焦条件发生变化而使焦饼表面温度偏离出目标值时， 应及时调整加热参数进行修正。
[0079] (7)通过干媳焦系统在线检测出的循环气体中氨含量的实时变化情况，对红焦成熟 度进行辅助判断，及时验证焦饼表面温度替代焦饼中也温度的准确性和可靠性。
[0080] 当焦饼表面温度的目标值在控制范围内，但干媳焦系统循环气体中氨含量却偏高 异常时，就需要通过重新测量焦饼中也温度对焦饼表面温度进行校对。
[0081] 当循环气体中氨含量连续超高异常时，要采取临时干预措施提高燃烧室立火道温 度，使炭化室内焦饼成熟度提高，及时对焦饼中也温度进行修正。炉温调节幅度根据具体 氨含量指标确定，见下表：
[0082]
【权利要求】
1. 一种焦炉温度调节控制方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 采集预设时间内的实测焦饼数据，根据所采集的相关数据，制定出不同的焦饼中心 温度控制值； (2) 根据步骤（1)制定出的不同焦饼中心温度控制值，结合预设的生产数据确定相对 应的燃烧室立火道标准温度； (3) 测量并计算出同一个炭化室的焦饼中心温度和焦饼表面温度及两项温度的差值， 用焦饼表面温度代替焦饼中心温度； (4) 根据步骤（1)、（2)、（3)确定的各数据之间的对应关系，制定出不同干熄率下的焦 饼表面温度所对应的燃烧室立火道标准温度； (5) 根据步骤（4)确定的燃烧室标准温度制定焦炉加热制度参数； (6) 测焦饼表面温度； (7) 判断红焦成熟度。
2. 如权利要求1所述的焦炉温度调节控制方法，其特征在于，步骤（1)中，所述实测焦 饼数据包括中心温度值、实际干熄率和焦炭质量指；和/或，对应干熄率的高低制定出不同 的焦饼中心温度控制值，对焦饼中心温度进行分段调控。
3. 如权利要求1或2所述的焦炉温度调节控制方法，其特征在于，步骤（2)中，预设的 生产数据包括结焦时间。
4. 如权利要求1-3中任一项所述的焦炉温度调节控制方法，其特征在于，步骤（3)中， 采用如下步骤进行测算： (3-1)测量焦饼中心温度： 备两根无缝钢管； 选择温度正常的炭化室，在装平煤结束后换上装煤孔盖； 在机、焦两侧的装煤孔分别垂直插入一根钢管，使钢管处于炭化室中心线上； 推焦前，分别穿入一块不锈钢片，分别悬于机焦侧管中移动位置于三个测温点； 计算出焦饼中心温度，计算公式如下： t中心=(PS上+CS上+PS中+CS中+PS下+CS下)+6 ; 其中，PS±、PS +、PST分别是机侧上、中、下三点焦饼中心温度， CS上、CS巾、CSt分别是焦侧上、中、下三点焦饼中心温度； (3-2)测量焦饼表面温度： 推焦过程中，对红焦进行测量； 计算出焦饼表面温度，计算公式如下： t 表面=(七1+1：2+七3+......+t 15)+15; 其中，h?t15是所测得的焦饼表面温度的15个温度数据； (3-3)计算出焦饼表面温度与焦饼中心温度的差值，计算公式如下： t差=t表面_ t中心。
5. 如权利要求4所述的焦炉温度调节控制方法，其特征在于，步骤（3-1)中， 无缝钢管c^38mm，长度根据炭化室具体高度而定：从炉顶面至距炭化室底610mm处；钢 管的一端缩口焊成尖端，管端开口处设有防尘小盖； 和/或 在测量焦饼中心温度时，需同时测量该炭化室两侧的横墙温度； 和/或 推焦前15分钟，用两根铁丝分别穿入一块ct35mm不锈钢片，分别悬于机焦侧管中移动 位置于三个测温点：从炉顶面至距炭化室底600mm处、从炉顶面至距煤线下800mm处以及这 两点的中间位置，不锈钢片在每个测温点停留5分钟后，机焦侧同时用红外测温仪测量该 钢片的温度即可，测温顺序为上点、中点、下点。
6. 如权利要求4或5所述的焦炉温度调节控制方法，其特征在于，步骤（3-2)中，推焦 过程中，测温人员用红外测温仪对准距导焦栅出口 100mm处的红焦进行测量，测点高度与 焦饼中心温度的中部测点相同。
7. 如权利要求1-6中任一项所述的焦炉温度调节控制方法，其特征在于，步骤（6)中， 根据所测得的焦饼表面温度平均值来验证焦炉加热制度中的各项参数制定的合理性并进 行相应调整或修正：焦炉三班作业区每一个班次测量3炉焦饼表面温度，当实际结焦时间、 装炉煤水分、装煤量、煤气热值以及大气温度等炼焦条件发生变化而使焦饼表面温度偏离 出目标值时，应及时调整加热参数进行修正。
8. 如权利要求1-7中任一项所述的焦炉温度调节控制方法，其特征在于，步骤（7)中， 通过干熄焦系统在线检测出的循环气体中氢含量的实时变化情况，对红焦成熟度进行辅助 判断，及时验证焦饼表面温度替代焦饼中心温度的准确性和可靠性： 当焦饼表面温度的目标值在控制范围内，但干熄焦系统循环气体中氢含量却偏高异常 时，通过重新测量焦饼中心温度对焦饼表面温度进行校对； 当循环气体中氢含量连续超高异常时，采取临时干预措施提高燃烧室立火道温度，使 炭化室内焦饼成熟度提高，及时对焦饼中心温度进行修正。
9. 如权利要求1-8中任一项所述的焦炉温度调节控制方法，其特征在于，还包括步骤 (8):循环步骤（1)_(7)，达到对焦炉成焦温度及时修正、精确控制的目的。
10. 如权利要求1-9中任一项所述的焦炉温度调节控制方法，其特征在于，与干熄焦生 产工艺相配套。
【文档编号】C10B21/10GK104357065SQ201410625983
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月8日 优先权日:2014年11月8日
【发明者】李强, 邱全山, 朱乐群, 吴义嵩, 方亮青, 王水明 申请人:马钢(集团)控股有限公司, 马鞍山钢铁股份有限公司