張偉，張平存，趙紅超

(河鋼集團唐鋼公司，河北唐山063000)

摘要: 利用小焦爐實驗可以指導、驗證配煤方案，焦爐裝煤所用箱體結構直接影響模擬大焦爐過程相似度。論述了裝煤箱體設計和改造的最佳結構，解決了實驗焦爐加熱過快造成實驗結果與實際焦爐偏差的問題。

關鍵詞: 小焦爐; 裝煤; 箱體; 偏差

1 引言

通過小焦爐實驗可以合理選擇煉焦煤，測量焦炭強度。目前國內外應用效果較好的實驗焦爐為40 kg 焦爐，主要是由于它易操作，實驗性價比高、誤差小。研究裝煤箱體結構對實驗結果的影響，可以提高實驗模擬相似度，降低實驗成本。

2 現有小焦爐實驗用箱體結構存在問題

40 kg 實驗焦爐實驗過程是將單種煤或配合煤經破碎、縮分制樣后，將煤樣放入箱體通過底部進入焦爐進行加熱，加熱時間為16 ～ 24 h。焦爐導熱源為硅碳棒。

煤樣所用箱體為模擬焦爐炭化室受熱過程，一般采用厚度為4 mm 的鋼板，上不封頂，箱體六個面都會受熱，造成實驗煤樣結焦速度過快，與大焦爐的加熱過程有所偏差。如遇到膨脹力較大的煤種，鋼板受擠壓卡住爐膛，造成實驗出焦困難，損害耐火磚。在箱體上面和兩側設置耐火磚容易脫落，而且造成裝煤操作不方便。

3 新型小焦爐實驗用箱體設計與改造方案

新型小焦爐實驗用裝煤箱采用鐵板做成，箱體的兩個側面和上表面鋪上30 mm 厚的耐火棉，焦爐底面和兩個側面受熱，降低電加熱的傳熱速度，模擬大焦爐炭化室受熱過程。在兩個側面設置活動螺栓，兩塊耐火棉固定在螺栓上，可以隨時拆卸。

在實驗焦爐受熱時，設置的耐火棉使得其受熱方式由六面受熱變為三面受熱，能夠模擬炭化室層狀結焦的特點，從而指導煤源實用與配煤方案，服務煉焦生產。耐火隔熱層的設置使用耐火棉并用活動螺栓固定，克服耐火磚容易脫落的缺點，更換方便，成本低，解決了實驗焦爐加熱過快造成實驗結果與實際焦爐偏差的問題。

4 新型小焦爐實驗用箱體設計與改造

實施過程如圖1 所示，一種小焦爐實驗用由裝煤箱1、耐火棉2、活動螺栓3 組成。裝煤箱1 是4 mm 的鐵板組成，左側面和右側面各有兩排活動螺栓3，用于固定放置于兩個側面內表面的耐火棉，鐵箱裝滿煤以后，耐火棉折疊可以蓋住裝煤箱上表面。實驗時，裝煤箱裝滿煤后放入實驗焦爐，焦爐加熱系統對裝煤箱的六個面進行加熱，設置30 mm 的耐火棉進行隔熱后，使上表面和兩個側面的煤傳熱受到阻隔，減緩了煤的加熱速度，模擬了大焦爐炭化室的結構。實驗結果的反應靈敏度增加。耐火棉更換時只需將螺栓打開，直接更換即可，不易脫落而且成本較低。

5 結語

小焦爐實驗用裝煤箱體設置三面受熱的結構，能夠充分模擬大焦爐炭化室的層狀結焦過程。焦爐采用硅碳棒加熱，所以隔熱保溫層采用耐火棉替代耐火磚是適用的，同時提高了實驗效率。