Method for measuring burn-out rate of coke oven carbonization chamber and method for optimizing burn-out rate of coke oven
技术领域 本发明涉及一种焦炉炭化室烧损率的测定方法以及对焦炉烧损率的优化方法，应用于焦化技术领域。 具体实施方式 为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。 下述实施例分别以某焦化公司的6米、7米、7.63米焦炉为例，采用其某月的生产数据平均值对其焦炉炭化室内焦炭烧损率进行测量。 实施例1 以7.63米焦炉为例，采用其某月的生产数据平均值对其焦炉炭化室内焦炭烧损率进行测量，具体实施方案如下： (1)以焦炉整体为研究对象，焦炉炭化室内焦炭燃烧产生的灰几乎全部转移至池粉和推焦除尘粉中，分别将转移至池粉和推焦除尘粉中的焦炭烧损率记为X1、X2； (2)对焦炉炭化室内的焦炭烧损量进行灰分平衡分析，可以得到从入炉炼焦煤到湿熄焦后池粉的灰分平衡式，即池粉灰分＝池粉中焦炭灰分+炭化室焦炭烧损转移至池粉的灰分； 用池粉量减去炭化室焦炭烧损带入的灰分量来表征池粉中的焦炭量，用入炉煤灰分量来表征炭化室焦炭的灰分量，将相应的生产数据带入上述池粉的灰分平衡式后，池粉的灰分平衡式转化为：S1*A1＝(S1-S2*A3*X1)*A2+S2*A3*X1； 当月该7.63米焦炉的池粉产量S1为174.50t/d；池粉的灰分含量A1为12.38％；焦炭的灰分含量A2为12.06％；入炉煤用量S2为7184.43t/d；入炉煤的灰分含量A3为9.45％； 计算得到转移至池粉的焦炭烧损率X1为0.092％； (3)对焦炉炭化室内的焦炭烧损量进行灰分平衡分析，可以得到从入炉炼焦煤到推焦除尘粉的灰分平衡式，即推焦除尘粉灰分＝推焦除尘粉中焦炭灰分+炭化室焦炭烧损转移至推焦除尘粉的灰分； 用推焦除尘粉量减去炭化室焦炭烧损带入的灰分量来表征推焦除尘粉中的焦炭量，用入炉煤灰分量来表征炭化室焦炭的灰分量，将相应的生产数据带入上述推焦除尘粉的灰分平衡式后，推焦除尘粉的灰分平衡式转化为：S3*A4＝(S3-S2*A3*X2)*A2+S2*A3*X2； 当月该7.63米焦炉的推焦除尘粉产量S3为5.77t/d；推焦除尘粉的灰分含量A4为33.04％；A2为12.06％；S2为7184.43t/d；A3为9.45％； 计算得到转移至推焦除尘粉的焦炭烧损率X2为0.203％； (4)焦炉炭化室内焦炭烧损率X＝X1+X2＝0.295％。 验证方法：当月该7.63m焦炉入炉煤用量为222717.33t，去除配煤水分(11.24％)、挥发分(23.99％)后焦炉的理论焦炭产量为144254.01t；当月实际焦炭产量为143848.66t(去除焦炭水分(3.46％)、挥发分(0.878％))，则通过计算可知当月该焦炉炭化室内焦炭烧损率为0.281％。 而本实施例计算所得该焦炉炭化室内焦炭烧损率为0.295％，与上述验证方法的计算结果0.281％相当，所以本发明的技术方案是可行的。 实施例2 以6米焦炉为例，采用其某月的生产数据平均值对其焦炉炭化室内焦炭烧损率进行测量，具体实施方案如下： 以焦炉整体为研究对象，分别对池粉和推焦除尘粉的进行灰分平衡分析： 采用下述焦炉池粉灰分平衡表达式计算转移至池粉中的焦炉炭化室焦炭烧损率X1： S1*A1＝(S1-S2*A3*X1)*A2+S2*A3*X1； 采用下述焦炉推焦除尘粉灰分平衡表达式计算转移至推焦除尘粉中的焦炉炭化室焦炭烧损率X2： S3*A4＝(S3-S2*A3*X2)*A2+S2*A3*X2； 当月该6米焦炉入炉煤用量、池粉量、推焦除尘粉量均值分别为3996.15t/d、99.60t/d、2.89t/d；入炉煤、池粉、推焦除尘粉、焦炭的灰分均值分别为9.67％、12.95％、30.32％、12.73％； 将上述数据分别带入相应的灰分平衡表达式中，可以得到X1＝0.065％；X2＝0.151％； 根据焦炉炭化室内焦炭烧损率公式可以得出X＝X1+X2＝0.216％。 实施例3 以7米焦炉为例，采用其某月的生产数据平均值对其焦炉炭化室内焦炭烧损率进行测量，具体实施方案如下： 以焦炉整体为研究对象，分别对池粉和推焦除尘粉的进行灰分平衡分析： 采用下述焦炉池粉灰分平衡表达式计算转移至池粉中的焦炉炭化室焦炭烧损率X1： S1*A1＝(S1-S2*A3*X1)*A2+S2*A3*X1； 采用下述焦炉推焦除尘粉灰分平衡表达式计算转移至推焦除尘粉中的焦炉炭化室焦炭烧损率X2： S3*A4＝(S3-S2*A3*X2)*A2+S2*A3*X2； 当月该7米焦炉入炉煤用量、池粉量、推焦除尘粉量均值分别为4573.73t/d、114.02t/d、4.49t/d；入炉煤、池粉、推焦除尘粉、焦炭的灰分均值分别为9.62％、12.51％、30.74％、12.06％； 将上述数据分别带入相应的灰分平衡表达式中，可以得到X1＝0.133％；X2＝0.217％； 根据焦炉炭化室内焦炭烧损率公式可以得出X＝X1+X2＝0.349％。 实施例4 本实施例主要根据实施例1～3中6米、7米、7.63米焦炉炭化室烧损率分别为0.216％、0.349％、0.295％，通过对比分析不同型号焦炉的操作条件差异，对炭化室内焦炭烧损率较高焦炉的操作条件进行优化改进，降低其烧损率。 通过对实施例1～3中6米、7米、7.63米三组焦炉的推焦操作时间及漏气率进行对比分析，结果如下表1所示。其中，7米焦炉炭化室烧损率最高，6米焦炉炭化室烧损率最低，因此需要对该7米焦炉操作条件进行改进，提高焦炭产量，降低生产成本。 表1不同型号焦炉操作条件对比
从表1的对比分析发现：7米焦炉的推焦操作时间较长，漏气率较高，通过对其加强焦炉漏气治理，保障焦炉热工制度的稳定，缩短推焦操作时间等措施，改进前后实施效果见表2。 改进后该7米焦炉入炉煤用量、池粉量、推焦除尘粉量均值分别为4563.23t/d、110.05t/d、4.36t/d；入炉煤、池粉、推焦除尘粉、焦炭的灰分均值分别为9.57％、12.21％、30.32％、12.02％；将上述数据分别带入相应的灰分平衡表达式中，可以得到改进后X1＝0.054％；X2＝0.207％；根据焦炉炭化室内焦炭烧损率公式可以得出改进后的X＝X1+X2＝0.262％。 表2改进前后的实施效果 因此，本实施例通过加强焦炉漏气治理，缩短推焦操作时间这些措施对焦炉的推焦操作时间和漏气率进行优化改进后，再对7米焦炉炭化室的焦炭烧损率进行计算，焦炉炭化室烧损率从改进前的0.349％降低为改进后的0.262％。 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。 背景技术 在钢铁联合企业中，焦化厂以冶金焦为主要产品，成焦率是焦化厂追求的主要目标之一。降低焦炭烧损，提高焦炭产量是提升成焦率的重要手段之一。由于炼焦技术的工艺特点，焦炭在炼焦过程中存在烧损现象，以目前的焦炭价格，烧损的焦炭占成本中很大一部分，严重影响了焦化企业的运行效益，同时焦炭的烧损不利于CO2的减排。因此研究炼焦过程的焦炭烧损率测算方法，对降低生产成本，提高焦炭产量，实现焦化行业节能、降耗、减排具有重大意义。 现阶段焦化工作者对于降低焦炭烧损的研究主要集中在降低干熄焦炉的烧损，对焦炭在焦炉炭化室内的烧损情况缺乏研究，因为缺少有效的计量手段，造成了很多人都知道焦炭在焦炉炭化室内有烧损，但并不清楚烧损的实际状况如何，也不清楚现有的操作条件对焦炭在炭化室内烧损的影响，致使炼焦过程中能耗较高。因此本发明的目的为提供一种焦炉炭化室烧损率的测定方法，基于焦炉系统的灰份平衡，测定焦炭在焦炉炭化室内的烧损率，所得结果可以反映现有的一些焦炉操作条件对焦炭产量的影响，用于寻找焦炉生产中的薄弱环节，改进生产条件，提高焦炭产量，降低生产成本。 发明内容 本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种焦炉炭化室烧损率的测定方法，便于焦化企业了解焦炭在焦炉炭化室的烧损情况，并对炭化室内焦炭烧损率较高焦炉的操作条件进行优化改进，降低其烧损率，提高焦炭产量，降低生产成本。 本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为： 一种焦炉炭化室烧损率的测定方法，主要步骤如下： (1)以焦炉整体为研究对象，焦炉炭化室内焦炭燃烧产生的灰几乎全部转移至池粉和推焦除尘粉中，分别将转移至池粉和推焦除尘粉中的焦炭烧损率记为X1、X2； (2)对焦炉炭化室内的焦炭烧损量进行灰分平衡分析，可以得到从入炉炼焦煤到湿熄焦后池粉的灰分平衡式，即池粉灰分＝池粉中焦炭灰分+炭化室焦炭烧损转移至池粉的灰分； (3)用池粉量减去炭化室焦炭烧损带入的灰分量来表征池粉中的焦炭量，用入炉煤灰分量来表征炭化室焦炭的灰分量，将相应的生产数据带入步骤(2)所述池粉的灰分平衡式后，池粉的灰分平衡式可以采用下式表达：S1*A1＝(S1-S2*A3*X1)*A2+S2*A3*X1；其中S1为池粉产量，t/d；A1为池粉的灰分含量，％；A2为焦炭的灰分含量，％；S2为入炉煤用量，t/d；A3为入炉煤的灰分含量，％；X1为转移至池粉的焦炭烧损率，％。 (4)对焦炉炭化室内的焦炭烧损量进行灰分平衡分析，可以得到从入炉炼焦煤到推焦除尘粉的灰分平衡式，即推焦除尘粉灰分＝推焦除尘粉中焦炭灰分+炭化室焦炭烧损转移至推焦除尘粉的灰分； (5)用推焦除尘粉量减去炭化室焦炭烧损带入的灰分量来表征推焦除尘粉中的焦炭量，用入炉煤灰分量来表征炭化室焦炭的灰分量，将相应的生产数据带入步骤(4)所述推焦除尘粉的灰分平衡式后，推焦除尘粉的灰分平衡式可以采用下式表达：S3*A4＝(S3-S2*A3*X2)*A2+S2*A3*X2；其中，S3为推焦除尘粉产量，t/d；A4为推焦除尘粉的灰分含量，％；A2为焦炭的灰分含量，％；S2为入炉煤用量，t/d；A3为入炉煤的灰分含量，％；X2为转移至推焦除尘粉的焦炭烧损率，％； (6)焦炉炭化室内焦炭烧损率按下式进行计算：X＝X1+X2；其中：X为焦炉炭化室内焦炭烧损率，％。 根据上述方案对公司不同型号的焦炉进行炭化室内焦炭烧损率计算分析，通过对比分析不同型号焦炉的操作条件差异，对炭化室内焦炭烧损率较高焦炉的操作条件进行优化改进，降低其烧损率。当炭化室内焦炭烧损率＞0.3％时，需要通过加强焦炉漏气治理，缩短推焦操作时间等措施对焦炉的推焦操作时间和漏气率进行改进，使其控制在推焦操作时间≤10.5s、漏气率≤3％，从而降低其烧损率。当炭化室内焦炭烧损率≤0.3％时，不需要优化改进，保持焦炉的操作条件稳定即可。 与现有技术相比，本发明的有益效果是： 1)本发明能够用于测定焦炉炭化室内的焦炭烧损率，便于焦化企业了解焦炭在焦炉炭化室内的烧损情况。 2)本发明可以用来分析现有的一些焦炉操作条件对焦炭产量的影响，用于寻找焦炉生产中的薄弱环节，改进生产条件，提高焦炭产量，降低生产成本。 The invention provides a method for measuring the burn out rate of a coke oven carbonization chamber and a method for optimizing the burn out rate of the coke oven carbonization chamber. The method mainly comprises the following steps: recording the burn out rates of coke in pool powder and coke pushing dust removal powder transferred from coke combustion in the coke oven carbonization chamber as X1 and X2; then carrying out ash balance analysis on the burning loss amount of coke in the coke oven carbonization chamber to obtain an ash balance formula from the in-furnace coking coal to the wet quenching rear tank powder and an ash balance formula from the in-furnace coking coal to the coke pushing dust removal powder; substituting corresponding production data into the ash content balance formula, and calculating X1 and X2; the sum of the two is the coke burn-out rate in the coke oven carbonization chamber. The method is convenient for coking enterprises to know the burning loss condition of coke in the coke oven carbonization chamber, optimizes and improves the operation conditions of the coke oven with higher coke burning loss rate in the carbonization chamber, reduces the burning loss rate, improves the coke yield, and reduces the production cost. 1.一种焦炉炭化室烧损率的测定方法，其特征在于主要步骤如下： (1)以焦炉整体为研究对象，将焦炉炭化室内焦炭燃烧转移至池粉和推焦除尘粉中的焦炭烧损率分别记为X1、X2； (2)对焦炉炭化室内的焦炭烧损量进行灰分平衡分析，得到从入炉炼焦煤到湿熄焦后池粉的灰分平衡式； (3)用池粉量减去炭化室焦炭烧损带入的灰分量来表征池粉中的焦炭量，用入炉煤灰分量来表征炭化室焦炭的灰分量，将相应的生产数据带入步骤(2)所述池粉的灰分平衡式，计算出X1； (4)对焦炉炭化室内的焦炭烧损量进行灰分平衡分析，可以得到从入炉炼焦煤到推焦除尘粉的灰分平衡式； (5)用推焦除尘粉量减去炭化室焦炭烧损带入的灰分量来表征推焦除尘粉中的焦炭量，用入炉煤灰分量来表征炭化室焦炭的灰分量，将相应的生产数据带入步骤(4)所述推焦除尘粉的灰分平衡式，计算出X2； (6)焦炉炭化室内焦炭烧损率按下式进行计算：X＝X1+X2；其中：X为焦炉炭化室内焦炭烧损率。 2.根据权利要求1所述的一种焦炉炭化室烧损率的测定方法，其特征在于，步骤(2)中，池粉的灰分平衡式：池粉灰分＝池粉中焦炭灰分+炭化室焦炭烧损转移至池粉的灰分。 3.根据权利要求1所述的一种焦炉炭化室烧损率的测定方法，其特征在于，步骤(3)中，相应的生产数据带入步骤(2)所述池粉的灰分平衡式后，池粉的灰分平衡式转化为：S1*A1＝(S1-S2*A3*X1)*A2+S2*A3*X1；其中S1为池粉产量，t/d；A1为池粉的灰分含量，％；A2为焦炭的灰分含量，％；S2为入炉煤用量，t/d；A3为入炉煤的灰分含量，％；X1为转移至池粉的焦炭烧损率，％。 4.根据权利要求1所述的一种焦炉炭化室烧损率的测定方法，其特征在于，步骤(4)中，推焦除尘粉的灰分平衡式：推焦除尘粉灰分＝推焦除尘粉中焦炭灰分+炭化室焦炭烧损转移至推焦除尘粉的灰分。 5.根据权利要求1所述的一种焦炉炭化室烧损率的测定方法，其特征在于，步骤(5)中，相应的生产数据带入步骤(4)所述推焦除尘粉的灰分平衡式后，推焦除尘粉的灰分平衡式转化为：S3*A4＝(S3-S2*A3*X2)*A2+S2*A3*X2；其中：S3为推焦除尘粉产量，t/d；A4为推焦除尘粉的灰分含量，％；A2为焦炭的灰分含量，％；S2为入炉煤用量，t/d；A3为入炉煤的灰分含量，％；X2为转移至推焦除尘粉的焦炭烧损率，％。 6.一种优化焦炉烧损率的方法，其特征在于当权利要求1-5中任一项方法测定的焦炉炭化室烧损率＞0.3％时，通过加强焦炉漏气治理和缩短推焦操作时间的措施降低焦炉炭化室烧损率；当权利要求1-5中任一项方法测定的焦炉炭化室烧损率≤0.3％时，不需要优化改进，保持焦炉的操作条件稳定即可。 7.根据权利要求6所述的一种优化焦炉烧损率的方法，其特征在于当炭化室内焦炭烧损率＞0.3％时，对焦炉的推焦操作时间和漏气率进行改进，控制在推焦操作时间≤10.5s、漏气率≤3％，从而降低其烧损率。焦炉名称 推焦操作时间/min 焦炉漏气率/％ 6m 9.5 2.35 7.63m 10.3 2.26 7m 11.2 3.56