土焦窑的选择和改进 [复制链接]

第2版()
专栏：洗煤炼焦经验介绍

土焦窑的选择和改进
冶金工业部钢铁研究院工程师 张昕
土窑炼焦具有广泛的群众性，便于因地制宜，人人能办；而且，它还具备“四不怕”的特点：
一不怕煤的膨胀性，机械焦炉则易因煤的膨胀变形甚至推不出焦来，所以往往要配入其他的煤种。
二不怕煤的结焦性差。结焦性差的煤在机械焦炉里很难炼成好焦，必须配入其他粘结性良好的煤种。而土窑却能扩大炼焦用煤的范围，适宜于用某些煤种单独炼焦，不像机械焦炉用煤选择那样严格。
三不怕没有技术人员。人人可炼焦、处处可建窑，操作既不复杂，建窑又极简便。
四不怕设备困难，土窑炼焦的建筑材料仅仅是泥和砖，生产过程极其简单，不用什么机械设备。
土窑炼焦虽然具有上述一些优点，但是也存在着一些带根本性的缺点：第一，工效低；第二，大量煤气不易回收，产生的焦油是低温性质，不能回收苯类化学产品；第三，结焦率比机械焦炉低；第四，劳动组织庞大，占地面积广，不易实行工厂化管理，生产过程易受气候的影响。同时，砌炉砖和燃料消耗大，管理费用也比较大。因此，今后既需要继续发展土法炼焦，又需要加以提高，积极改进它的窑型和操作方法。
两　种　土　窑
土窑炼焦的窑型很多，但流行较广、优点较多的不外是北方的圆窑和南方的长窑两大类型。
一、圆窑：这种窑占地较小，建窑用砖少，化灰的情况也少。当使用同一种煤炼焦时，结焦率比长形窑较高。但是，它在装煤多时，结焦时间就长。热的传导慢，不宜用弱粘结性的煤单独炼焦。
圆窑的代表窑型是来自山东中兴煤矿，故通常称为中兴式圆窑。由于我国北方的地下水位低，煤质条件好，所以在北方大多采用这种窑型。
二、长窑：这种窑建筑在地表面上，不用挖风道，抽取焦油较为便利，提取率高；适合弱粘结性煤单独炼焦。但是，消耗燃料煤多，焦易被燃烧成灰，全结焦率稍低。
长窑的代表窑型来自江西萍乡，故通常亦称为萍乡式长窑，是在我国南方各地采用较广的一种窑型。由于它建在地面上，所以适合地下水位高的地区。
改　进　方　向
改进圆窑，可以采取下面几种办法：
一、增加双层火道。煤层的厚薄对成焦时间影响甚大，往往煤层厚的地方最后成焦。圆窑顶部煤层最厚，因此如在炉顶增设双层火道，可以缩短结焦时间。
二、增加火颈子和发火台。唐山、承德等地都试验过筑三个或五个发火台，这样就补足了一个中心火颈子发火慢止火迟的缺点。例如唐山雷庄焦厂，三个发火台的八十吨圆窑，结焦时间只五天左右，缩短了一半。
三、增加发火门，炉外点火。土窑有一个重要特性，即结焦时间长短决定于上火的迟早。为了早上火，可在炉墙处附加火门同时点火，这样可使五十吨圆窑结焦时间缩短到四天。
萍乡式长窑所以耗煤多结焦率低，是由于炉门多，煤层薄。因此长窑可作如下的改进。
一、四川省永川半烧式。永川炼焦厂曾将长窑改为半面烧火，炉顶烟窗砌在另一面，结果燃料煤节省一半，结焦率也有很大的提高，结焦时间并未延长，仍为五天。
二、四川省威远宽萍乡式。威远宽萍乡式将宽度增至五—六公尺，永川更试行将宽度增至十公尺以上，煤层厚度亦稍有增加，结焦时间仍为五天，由于炉门数量相对减少，结焦率和燃料煤消耗均有很大改善。
萍乡式长窑特点是快速，适合粘结性弱的煤。例如淮南煤、鹤岗煤在圆窑不易成焦，而萍乡式长窑却能将异种煤炼成焦。因此这种炉型如果改进成半烧火或宽式窑型，弥补了燃料煤多的缺点后，在南方各省很有推广的价值，在北方如唐山煤、鹤岗煤也很适用。
综合以上两种窑型看来，各地可以因地制宜地选用一种。在煤质较好的地区，例如有焦煤、焦肥煤，或结焦性较好的气肥煤，同时地下水位不高的地区，可以选用中兴式或开滦式圆窑炼焦。反之，如煤质较差，例如只有气肥煤或粘结性的气煤，或者煤质量好，但地下潮湿，不宜向下深挖的地区，则宜采用萍乡式长窑。
目前以上两大类型的土窑都在不断的改进，原有的缺点逐渐消除。无论圆窑或长窑，都适宜采用盖顶操作，这比不盖顶的明火窑结焦时间要少二天到三天。
提高土窑焦的质量
为了有效地提高土窑焦的质量，应该着重从以下两方面来改进。
一、煤必须经过洗选。
一般未经洗选的原煤含灰常在20％左右，这样的原煤炼成的焦炭含灰常在30％左右。灰分这样高的焦炭，炼铁一吨常常需要两三吨焦。由于焦炭成倍的增加，入到高炉中去的硫量亦成倍的增加，这样就影响了生铁的质量。若我们将煤洗选，使净煤的灰分达到10％左右，则焦炭灰分在14％—15％左右，那么炼一吨铁只需一吨多焦炭，硫亦随之降低。原煤经过洗选，不仅有上列的好处，而且焦炭供应数量可大大地减少，从而运输量也可以减少。同时，焦炭灰分每下降1％，还可增产生铁2％。
二、提高土窑焦炭的强度。
为了提高焦炭的强度，在土窑生产中适宜采取下列三种装窑的处理方法。
1、将煤破碎到芝麻和大米那么大的颗粒，炼焦时煤粒之间受热均匀，结焦强度必然提高。
2、装炉时，把煤在炉内分层捣固，这样就增加了煤的堆积比重，同时亦提高了焦炭的强度。
3、装炉煤的水分一般不要超过10％。煤里的水分多，煤的堆积比重变小，会使焦炭疏松。
这三个措施，对弱粘结性煤的炼焦更是必要。