煤焦油性質(zhì)與質(zhì)量的研究

煤焦油性質(zhì)與質(zhì)量的研究

1煤焦油使用降低玻璃成本的方案2002年，中國的浮法線開始正式投資生產(chǎn)，第一個(gè)使用的燃料是重油。隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，原油價(jià)格繼續(xù)上漲，重油價(jià)格也在上漲。然而，浮法玻璃的價(jià)格繼續(xù)上漲，企業(yè)的利益受到威脅。為了緩解危機(jī)，我們于2005年開始使用煤炭焦油。2005年重油時(shí)間為320元/天，每日重油量為85噸，每天重油量為2800元/噸，每日重油量為89噸，每月節(jié)約68萬元，降低了玻璃成本。但煤焦油的性質(zhì)與重油存在諸多不同,在重油更換煤焦油前,我公司做了精心準(zhǔn)備,對于煤焦油在使用中出現(xiàn)的問題,我公司技術(shù)人員通過研究、探索、實(shí)踐,使問題都得到很好的解決。2重油換油前的準(zhǔn)備工作(1)煤焦油的組成煤焦油是煤熱分解生成的具有刺激臭味(因煤焦油中含有酚、萘)的黑色或褐色黏稠狀液體產(chǎn)品。按熱分解溫度不同可分為三類:低溫煤焦油(450～550℃)中溫煤焦油(600～800℃)高溫煤焦油(1000℃)。煤焦油中懸浮一定量的炭黑狀物質(zhì)和高分子樹脂,這些分散在煤焦油膠體系統(tǒng)中的黑色顆?；蛐鯛钗镔|(zhì)對煤焦油的性質(zhì)和質(zhì)量有很大影響。煤焦油是由高分子物質(zhì)所組成,其中含量最多是多碳少氫的芳烴或稠環(huán)芳烴。(2)供應(yīng)商情況的考察確定煤焦油進(jìn)廠指標(biāo)(見表1)。成立煤焦油采購工作組,實(shí)行網(wǎng)上公開招標(biāo),多方收集煤焦油供應(yīng)商情況,考察其貿(mào)易情況,并向供應(yīng)商所供給的其他玻璃廠家咨詢,側(cè)面了解其油品狀況,在符合指標(biāo)的供應(yīng)商里選擇3家規(guī)模較大的煤焦油生產(chǎn)廠家作為貿(mào)易伙伴,并且要求不同廠家的煤焦油要獨(dú)立存儲。同時(shí)在每車油進(jìn)廠油罐前,對煤焦油進(jìn)行指標(biāo)測驗(yàn),各項(xiàng)指標(biāo)合格方可卸油。(3)改進(jìn)柴油清洗系統(tǒng)①將1#0位油罐作為煤焦油的專用卸油罐,對其進(jìn)行清理,并用柴油清洗。②在卸油口處安裝網(wǎng)孔為0.25mm篩網(wǎng),對油內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)行過濾。③增加一套供油系統(tǒng),以備不時(shí)之需。④購進(jìn)柴油5t在置換煤焦油前對原有供油管路進(jìn)行清洗。3在使用焦油時(shí)，有必要解決焦油使用中的問題和問題(1)油槍結(jié)構(gòu)缺陷在重油改煤焦油初期,玻璃板面出現(xiàn)大量夾雜物,通過巖相分析確定為鋯質(zhì)結(jié)石。原因分析:熔窯池壁、胸墻、油嘴磚皆為鋯質(zhì)耐火材料,是鋯質(zhì)結(jié)石的來源。觀察窯內(nèi)火焰狀況,并與重油火焰狀況進(jìn)行對比,重油火焰剛性較強(qiáng),方向性很好,而煤焦油火根亮度較強(qiáng),火焰剛性弱,火焰發(fā)飄,且穩(wěn)定性較差。通過更換燃油前后胸墻的變化可以看出,使用煤焦油后胸墻溫度上長明顯(見圖1)。1#胸墻溫度在使用煤焦油后上長20℃左右,這是因?yàn)槊航褂腿键c(diǎn)低,分子鏈小,裂解時(shí)間短,經(jīng)油槍噴出,經(jīng)絕熱膨脹燃燒迅速,致使火根時(shí)的池壁、胸墻、油嘴磚溫度很高,當(dāng)換火后,此側(cè)處于火稍狀態(tài),胸墻、油嘴磚由于溫降太多,超過耐火材料的熱震穩(wěn)定性范圍,致使耐火材料燒損,由此造成的鋯質(zhì)夾雜在玻璃中呈白色或淡黃色的不規(guī)則致密小顆粒,在顯微鏡下雜質(zhì)邊緣有骨架狀斜鋯石晶體析出。而池壁由于溫度高,加劇玻璃液對池壁的化學(xué)侵蝕和對流沖刷,由此造成的鋯質(zhì)夾雜在玻璃中呈白色疏松細(xì)小顆粒,并有透明團(tuán)狀帶拖尾筋的玻璃相將其包裹(該玻璃相是從池壁電熔AZS磚中析出的玻璃相,其與基體玻璃界線分明),在顯微鏡下該晶體發(fā)育完整,呈骨架狀。解決途徑:鋯質(zhì)結(jié)石是由于火根溫度高引起,只要把火根溫度降下來就可以解決。①降低霧化介質(zhì)壓力,燃油壓力一定時(shí),降低霧化介質(zhì)壓力則火焰長度增加,火根亮度下降,則火根溫度下降。②更換油槍,選取油嘴到氣帽間的距離d相對較小的油槍,噴嘴影響火焰變化的主要參數(shù)有油嘴直徑?和油嘴到氣帽間的距離d,其中?主要決定油量,d決定霧化情況,?一定時(shí)d減少則霧化介質(zhì)與油的接觸時(shí)間減少,有一部分在噴嘴外混合,火根黑度增加,溫度下降。③校正油槍位置,讓油槍在窯內(nèi)油嘴磚外稍露些頭,減少油槍結(jié)焦后對油嘴磚的沖擊。④在兩臺投料機(jī)中間插入引料器,降低窯池內(nèi)的橫向溫差,減少橫向?qū)α?從而減少玻璃液對池壁的沖刷。⑤在兩側(cè)池壁處加60×60的擋料器到1#小爐中心線位置,將此范圍池壁與玻璃液隔離。(2)頂熱輻射和局部沖刷在煤焦油的使用過程中,出現(xiàn)硅質(zhì)耐火材料夾雜物,其中有滴狀碹滴,還有不規(guī)則硅質(zhì)夾雜,鏡下觀察都屬硅質(zhì)耐火材料。原因分析:由于煤焦油火焰剛性弱,火焰發(fā)飄,火焰上卷致使火焰與碹頂之間的空氣隔離層不復(fù)存在,火焰對料堆、玻璃液的熱輻射能力下降,而對碹頂?shù)臒彷椛渖仙?致使碹頂溫度升高。而且煤焦油黏度較小,火焰脈動性較大,對碹頂?shù)臎_撞厲害,尤其是換火期間,由于黏度小,余火時(shí)間較長,出現(xiàn)對噴情況,也導(dǎo)致對碹頂?shù)木植扛邷睾蜎_撞。解決途徑:①降低油槍角度,以不沖擊料堆、略高于玻璃液面為極限。②適當(dāng)增加助燃風(fēng)量,讓助燃風(fēng)調(diào)整火焰走勢,防止火焰上卷。③降低油溫、增大油壓,增大煤焦油黏度,減少脈動。④增加凈化氣源壓力,讓換向閥的動作靈活。⑤修改換火程序,延遲換火給油時(shí)間,杜絕對噴。(3)x焦結(jié)焦用玻璃窯內(nèi)噴實(shí)際油槍噴火星、結(jié)焦伴隨著煤焦油的使用應(yīng)運(yùn)而生,直接導(dǎo)致的結(jié)果就是微氣泡超標(biāo)。我公司Lasor在線檢測儀檢測到的0.3mm/h以下微氣泡數(shù)量最高達(dá)0類4000個(gè),1類2000個(gè),頻繁出現(xiàn)微泡超標(biāo)降等情況。原因分析:油槍噴火星、結(jié)焦是由于從煤焦油的沉渣油泥中析出游離炭粒,這種游離炭會聚集而結(jié)焦,當(dāng)結(jié)焦發(fā)生在輸油管路時(shí),造成管路堵塞,窯內(nèi)工藝狀況嚴(yán)重破壞;當(dāng)結(jié)焦發(fā)生在噴嘴處時(shí),就會改變油流束的方向,未聚集的游離炭就會四面散開,出現(xiàn)噴火星現(xiàn)象,尤其在換火時(shí),火星會從油嘴磚和間隙磚的任何縫隙噴射出來,而進(jìn)入玻璃窯內(nèi)的游離炭,改變了原料的氧化還原勢,使玻璃板面出現(xiàn)較多的微氣泡。解決途徑:①對于管路結(jié)焦問題,采取定期用柴油清洗管路和蒸汽掃線;在管道末端加裝排污設(shè)施,定期排污;對油泵定期清理。②嚴(yán)格控制煤焦油儲存時(shí)間,防止由于時(shí)間過長造成游離炭析出。③安裝循環(huán)裝置,在取樣管處打入壓縮空氣,促使煤焦油在罐內(nèi)循環(huán),防止油泥沉降。④而對于噴嘴處結(jié)焦,堅(jiān)持每天對各小爐油槍進(jìn)行整體更換清洗,對問題油槍要及早發(fā)現(xiàn)及時(shí)更換。⑤同時(shí)加強(qiáng)油槍清洗質(zhì)量,清除結(jié)焦積炭時(shí)不得損傷噴口端面噴口孔,尤其是保持孔口的銳邊及表面光潔,否則更易積炭結(jié)焦,每次密封圈必須更換。⑥降低熔化部窯壓,提高澄清區(qū)溫度的措施。⑦更換煤焦油廠家。4月節(jié)約資金,增強(qiáng)市場競爭力一線煤焦油使用取得了豐富經(jīng)驗(yàn),于是今年我廠二線也開始使用煤焦