專利名稱：實(shí)驗(yàn)室模擬焦?fàn)t裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)測定方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金煉焦技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種實(shí)驗(yàn)室模擬焦?fàn)t裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)測定方法及其裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的室式煉焦工藝在高溫裝煤的過程中為了避免裝煤孔處冒煙冒火燒壞裝煤車以及污染環(huán)境，在橋管處均設(shè)置有高壓氨水噴灑裝置產(chǎn)生一定的負(fù)壓。近年來，為提高焦?fàn)t生產(chǎn)效率、降低煉焦工序能耗、減少煉焦廢水排放以及多利用劣質(zhì)煉焦煤資源降低生產(chǎn)成本，各煉焦企業(yè)都紛紛嘗試對煉焦煤進(jìn)行不同程度的干燥以后再裝爐煉焦的新工藝，在煉焦煤被去除部分水分以后，隨之而來的是在高溫裝煤的過程中由于受高溫和橋管處負(fù)壓的影響揚(yáng)塵量發(fā)生明顯變化，影響后續(xù)煤氣凈化和化產(chǎn)品回收系統(tǒng)正常生產(chǎn)。根據(jù)現(xiàn)有理論可知，影響煉焦煤高溫裝爐的主要因素為煉焦煤水分和粒度組成，為確定對煉焦煤進(jìn)行預(yù)干燥以后再裝爐煉焦工藝中水分、粒度組成等參數(shù)，以及煤氣凈化和化產(chǎn)品回收系統(tǒng)的改造方案，需要測定不同水分和粒度組成煉焦煤入爐時(shí)的揚(yáng)塵指數(shù)。現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室模擬焦?fàn)t裝煤揚(yáng)塵指數(shù)測定方法和裝置為2006年7月發(fā)表的《新日鐵技術(shù)報(bào)告》94期《冶金煉焦干燥清潔的團(tuán)聚預(yù)壓塊工藝的發(fā)展》一文中報(bào)道的“冷態(tài)揚(yáng)塵量測定試驗(yàn)裝置”，同時(shí)給出了該裝置測定得到的焦?fàn)t裝煤冷態(tài)揚(yáng)塵量隨水分變化的曲線。但是上述冷態(tài)揚(yáng)塵量測定試驗(yàn)裝置存在三個(gè)缺陷:1、攜帶粉塵的空氣被風(fēng)機(jī)從落下管的底部吸入，空氣在被風(fēng)機(jī)抽出過程中穿過煤料下落管，與實(shí)際焦?fàn)t炭化室內(nèi)除了積存的空氣以外沒有其他空氣補(bǔ)充不同，上升氣體量的不同會(huì)造成不同的揚(yáng)塵量。2、沒有控制揚(yáng)塵點(diǎn)吸力的大小，而焦?fàn)t揚(yáng)塵點(diǎn)(上升管根部存在一定大小的吸力)，吸力的大小對揚(yáng)塵量有影響。3、落料管為冷態(tài)，而實(shí)際裝煤時(shí)焦?fàn)t炭化室內(nèi)為高溫，含有水分的煤料落下時(shí)遇高溫水分蒸發(fā)形成水蒸汽影響揚(yáng)起的粉塵量發(fā)生變化，冷態(tài)揚(yáng)塵量測定試驗(yàn)裝置不能模擬焦?fàn)t高溫裝煤時(shí)實(shí)際的發(fā)塵量?？梢娚鲜鼋?fàn)t裝煤揚(yáng)塵量冷態(tài)測定方法對焦?fàn)t高溫裝煤實(shí)際產(chǎn)生的揚(yáng)塵量模擬性不好，導(dǎo)致使用該方法及裝置試驗(yàn)得到的粉塵發(fā)生指數(shù)與煤料水分之間關(guān)系的曲線與生產(chǎn)實(shí)際不能相符。但是，現(xiàn)有技術(shù)中尚未見模擬焦?fàn)t裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)測定方法和裝置的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有焦?fàn)t裝煤揚(yáng)塵測定方法模擬性不好、與生產(chǎn)實(shí)際不能相符的缺陷，提供一種能夠模擬實(shí)際揚(yáng)塵狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)室模擬焦?fàn)t裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)測定方法及其裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室模擬焦?fàn)t裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)測定方法，包括以下步驟:I)將已知水分和粒度組成的煉焦配合煤試樣以自由落體的方式通過預(yù)熱的加熱段，使煉焦配合煤試樣升溫至85(Γ1000 ，然后落入收集容器中，煉焦配合煤試樣在下落過程中受到高溫和上升氣流的共同作用產(chǎn)生的揚(yáng)塵氣體；2)將所述揚(yáng)塵氣體由模擬實(shí)際煉焦工藝中的揚(yáng)塵管道輸送，以5(T500Pa負(fù)壓吸出，使粉塵揚(yáng)起速度為f2m/s，收集揚(yáng)塵粉；3)對揚(yáng)塵粉進(jìn)行稱重、分析粒度組成和各粒級(jí)中煤和焦的比例，得到該試樣的揚(yáng)塵指數(shù)。上述方法的專用裝置，即實(shí)驗(yàn)室模擬焦?fàn)t裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)測定裝置，包括高溫爐，所述高溫爐的底部設(shè)置有收料桶，所述高溫爐頂部設(shè)置有倒鉤型揚(yáng)塵管，所述倒鉤型揚(yáng)塵管包括豎直部和鉤部，所述豎直部的下段插入在高溫爐中，所述豎直部的底端與收料桶相連，所述豎直部的頂端與鉤部的一端相連，所述鉤部的另一端依次與除塵器和變頻引風(fēng)機(jī)相連，所述豎直部上設(shè)置有進(jìn)料閥和可調(diào)節(jié)風(fēng)門，所述鉤部上設(shè)置有測壓表。優(yōu)選地，所述高溫爐內(nèi)加熱段的長度H=90(Tll00mm。合適的加熱段高度是為了煤料經(jīng)受足夠高溫效應(yīng)的影響。優(yōu)選地，所述進(jìn)料閥與豎直部的交匯點(diǎn)至高溫爐內(nèi)加熱段最高點(diǎn)的距離D=25(T350mm。該距離為模擬實(shí)際裝煤時(shí)裝煤點(diǎn)至高溫區(qū)間的距離。優(yōu)選地，所述進(jìn)料閥與豎直部的交匯點(diǎn)至鉤部最高管段中心線的距離W=165(Tl850mm。該距離為模擬實(shí)際揚(yáng)塵高度——裝煤點(diǎn)到高壓氨水噴灑高度之間的距離。本發(fā)明的有益效果:采用本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)室模擬焦?fàn)t裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)測定方法對不同水分煉焦煤進(jìn)行揚(yáng)塵指數(shù)測定可以真實(shí)反映煉焦煤在高溫時(shí)的熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)，對后續(xù)的煉焦工作具有較好的指導(dǎo)意義，克服了現(xiàn)有冷 態(tài)揚(yáng)塵量測定不能模擬焦?fàn)t高溫裝煤時(shí)實(shí)際的發(fā)塵量的缺陷，于此同時(shí)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室模擬焦?fàn)t裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)測定裝置具有以下三方面優(yōu)點(diǎn):
1、煤料落下管設(shè)在高溫爐內(nèi)，考慮到了含有水分的煤料落下時(shí)遇高溫水分蒸發(fā)形成水蒸汽對揚(yáng)起粉塵量的影響，對焦?fàn)t高溫裝煤模擬性好。2、落料管與收料桶緊密接觸，在出塵管上設(shè)可調(diào)節(jié)風(fēng)門，引風(fēng)機(jī)為變頻風(fēng)機(jī)，通過兩種手段控制風(fēng)量和揚(yáng)塵吸力，模擬焦?fàn)t裝煤時(shí)裝煤孔處漏入的空氣和橋管處噴灑高壓氨水產(chǎn)生的負(fù)壓，與焦?fàn)t裝煤時(shí)的實(shí)際工況相吻合3、除塵器內(nèi)設(shè)除塵布袋可取出，收集到的揚(yáng)塵可精確計(jì)量和分級(jí)。由以上設(shè)計(jì)，可確保該裝置測得的揚(yáng)塵指數(shù)與實(shí)際焦?fàn)t高溫裝煤所產(chǎn)生的揚(yáng)塵量符合性好。


圖1為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)室模擬焦?fàn)t裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)測定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明方法測得的焦?fàn)t高溫裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)與煉焦煤水分的關(guān)系圖，其中，X軸為煉焦煤水分百分比，Y軸為焦?fàn)t高溫裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。一種實(shí)驗(yàn)室模擬焦?fàn)t裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)測定方法，包括以下步驟:I)將已知水分和粒度組成的煉焦配合煤試樣以自由落體的方式通過預(yù)熱的加熱段，使煉焦配合煤試樣升溫至85(Γ1000 ，然后落入收集容器中，煉焦配合煤試樣在下落過程中受到高溫和上升氣流的共同作用產(chǎn)生的揚(yáng)塵氣體；2)將所述揚(yáng)塵氣體由模擬實(shí)際煉焦工藝中的揚(yáng)塵管道輸送，以5(T500Pa負(fù)壓吸出，使粉塵揚(yáng)起速度為f2m/s，收集揚(yáng)塵粉；3)對揚(yáng)塵粉進(jìn)行稱重、分析粒度組成和各粒級(jí)中煤和焦的比例，得到該試樣的揚(yáng)塵指數(shù)。如圖1所示，一種實(shí)驗(yàn)室模擬焦?fàn)t裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)測定裝置，為上述方法的專用裝置，包括高溫爐2，高溫爐2的底部設(shè)置有收料桶9，高溫爐2頂部設(shè)置有倒鉤型揚(yáng)塵管I，倒鉤型揚(yáng)塵管I包括豎直部3和鉤部4，豎直部3的下段插入在高溫爐2中，豎直部3的底端與收料桶9相連，豎直部3的頂端與鉤部4的一端相連，鉤部4的另一端依次與除塵器5和變頻引風(fēng)機(jī)6相連，豎直部3上設(shè)置有進(jìn)料閥10和可調(diào)節(jié)風(fēng)門7，鉤部4上設(shè)置有測壓表8。高溫爐2內(nèi)加熱段的長度H=1000mm。進(jìn)料閥10與豎直部3的交匯點(diǎn)至高溫爐2內(nèi)加熱段最高點(diǎn)的距離D=300mm。進(jìn)料閥10與豎直部3的交匯點(diǎn)至鉤部4最高管段中心線的距離W=1800mm。除塵器5可選用布袋除塵器或者帶除塵盒的除塵器，為現(xiàn)有技術(shù)，此處不做贅述。試驗(yàn)例利用上述實(shí)驗(yàn)室模擬焦?fàn)t裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)測定方法及測定裝置對不同水分的煉焦煤進(jìn)行揚(yáng)塵測試，所得到的焦?fàn)t裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)測定結(jié)果如圖2所示，可以看出:使用本發(fā)明方法及裝置測定得到的焦?fàn)t高溫裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)與煉焦煤水分之間關(guān)系曲線趨勢，和現(xiàn)有技術(shù)中冷態(tài)測定方法得到的曲線趨勢存在很大差異，尤其是煤調(diào)濕工藝入爐煤水分6%時(shí)揚(yáng)塵指數(shù)趨向最高點(diǎn)這一現(xiàn)象在用冷態(tài)法測定時(shí)沒有被反映出來，因而冷態(tài)法測定容易導(dǎo)致國內(nèi)太鋼和馬鋼等焦化廠采用煤調(diào)濕工藝后續(xù)煤氣凈化和化工產(chǎn)品回收生產(chǎn)出現(xiàn)非常被動(dòng)的局面，而本發(fā)明的熱態(tài)法測定則很好的克服了這一缺陷。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)驗(yàn)室模擬焦?fàn)t裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)測定方法，包括以下步驟: 1)將已知水分和粒度組成的煉焦配合煤試樣以自由落體的方式通過預(yù)熱的加熱段，使煉焦配合煤試樣升溫至85(T100(TC，然后落入收集容器中，煉焦配合煤試樣在下落過程中受到高溫和上升氣流的共同作用產(chǎn)生的揚(yáng)塵氣體； 2)將所述揚(yáng)塵氣體由模擬實(shí)際煉焦工藝中的揚(yáng)塵管道輸送，以5(T500Pa負(fù)壓吸出，使粉塵揚(yáng)起速度為f2m/s，收集揚(yáng)塵粉； 3)對揚(yáng)塵粉進(jìn)行稱重、分析粒度組成和各粒級(jí)中煤和焦的比例，得到該試樣的揚(yáng)塵指數(shù)。
2.一種實(shí)驗(yàn)室模擬焦?fàn)t裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)測定裝置，包括高溫爐(2)，其特征在于:所述高溫爐(2)的底部設(shè)置有收料桶(9)，所述高溫爐(2)頂部設(shè)置有倒鉤型揚(yáng)塵管(I )，所述倒鉤型揚(yáng)塵管(I)包括豎直部(3)和鉤部(4)，所述豎直部(3)的下段插入在高溫爐(2)中，所述豎直部(3)的底端與收料桶(9)相連，所述豎直部(3)的頂端與鉤部(4)的一端相連，所述鉤部(4)的另一端依次與除塵器(5)和變頻引風(fēng)機(jī)(6)相連，所述豎直部(3)上設(shè)置有進(jìn)料閥(10 )和可調(diào)節(jié)風(fēng)門(7 )，所述鉤部(4 )上設(shè)置有測壓表(8 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)驗(yàn)室模擬焦?fàn)t裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)測定裝置，其特征在于:所述高溫爐(2)內(nèi)加熱段的長度H=90(Tll00mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)驗(yàn)室模擬焦?fàn)t裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)測定裝置，其特征在于:所述進(jìn)料閥(10)與豎直部(3)的交匯點(diǎn)至高溫爐(2)內(nèi)加熱段最高點(diǎn)的距離D=25(T350mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)驗(yàn)室模擬焦?fàn)t裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)測定裝置，其特征在于:所述進(jìn)料閥(10)與豎直部(3)的交匯點(diǎn)至鉤部(4)最高管段中心線的距離W=165(Tl850mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實(shí)驗(yàn)室模擬焦?fàn)t裝煤熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)測定方法及其裝置，該方法包括將已知水分和粒度組成的煉焦配合煤試樣以自由落體的方式通過預(yù)熱的加熱段，使煉焦配合煤試樣升溫至850~1000℃，產(chǎn)生的揚(yáng)塵氣體由模擬實(shí)際煉焦工藝中的揚(yáng)塵管道輸送，以負(fù)壓吸出，使粉塵揚(yáng)起速度為1~2m/s，收集揚(yáng)塵粉，對揚(yáng)塵粉進(jìn)行稱重、分析粒度組成和各粒級(jí)中煤和焦的比例，得到該試樣的揚(yáng)塵指數(shù)。采用本發(fā)明方法可真實(shí)反映煉焦煤在高溫時(shí)的熱態(tài)揚(yáng)塵指數(shù)，對后續(xù)煉焦工作具有較好指導(dǎo)意義，克服了現(xiàn)有冷態(tài)揚(yáng)塵量測定不能模擬實(shí)際發(fā)塵量的缺陷，所設(shè)計(jì)測定裝置具有模擬性好、可確保測得的揚(yáng)塵指數(shù)與實(shí)際焦?fàn)t高溫裝煤所產(chǎn)生的揚(yáng)塵量符合性好。
文檔編號(hào)G01N5/00GK103175751SQ201310129500
公開日2013年6月26日 申請日期2013年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月16日
發(fā)明者鮑俊芳, 陳細(xì)濤, 常紅兵, 薛改鳳, 陳鵬, 劉向勇, 詹立志, 任玉明, 項(xiàng)茹, 宋子逵, 張雪紅, 萬基才 申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司