煤焦油性质与质量的研究

煤焦油性质与质量的研究

1煤焦油使用降低玻璃成本的方案2002年，中国的浮法线开始正式投资生产，第一个使用的燃料是重油。随着市场经济的发展，原油价格继续上涨，重油价格也在上涨。然而，浮法玻璃的价格继续上涨，企业的利益受到威胁。为了缓解危机，我们于2005年开始使用煤炭焦油。2005年重油时间为320元/天，每日重油量为85吨，每天重油量为2800元/吨，每日重油量为89吨，每月节约68万元，降低了玻璃成本。但煤焦油的性质与重油存在诸多不同,在重油更换煤焦油前,我公司做了精心准备,对于煤焦油在使用中出现的问题,我公司技术人员通过研究、探索、实践,使问题都得到很好的解决。2重油换油前的准备工作(1)煤焦油的组成煤焦油是煤热分解生成的具有刺激臭味(因煤焦油中含有酚、萘)的黑色或褐色黏稠状液体产品。按热分解温度不同可分为三类:低温煤焦油(450～550℃)中温煤焦油(600～800℃)高温煤焦油(1000℃)。煤焦油中悬浮一定量的炭黑状物质和高分子树脂,这些分散在煤焦油胶体系统中的黑色颗粒或絮状物质对煤焦油的性质和质量有很大影响。煤焦油是由高分子物质所组成,其中含量最多是多碳少氢的芳烃或稠环芳烃。(2)供应商情况的考察确定煤焦油进厂指标(见表1)。成立煤焦油采购工作组,实行网上公开招标,多方收集煤焦油供应商情况,考察其贸易情况,并向供应商所供给的其他玻璃厂家咨询,侧面了解其油品状况,在符合指标的供应商里选择3家规模较大的煤焦油生产厂家作为贸易伙伴,并且要求不同厂家的煤焦油要独立存储。同时在每车油进厂油罐前,对煤焦油进行指标测验,各项指标合格方可卸油。(3)改进柴油清洗系统①将1#0位油罐作为煤焦油的专用卸油罐,对其进行清理,并用柴油清洗。②在卸油口处安装网孔为0.25mm筛网,对油内的杂质进行过滤。③增加一套供油系统,以备不时之需。④购进柴油5t在置换煤焦油前对原有供油管路进行清洗。3在使用焦油时，有必要解决焦油使用中的问题和问题(1)油枪结构缺陷在重油改煤焦油初期,玻璃板面出现大量夹杂物,通过岩相分析确定为锆质结石。原因分析:熔窑池壁、胸墙、油嘴砖皆为锆质耐火材料,是锆质结石的来源。观察窑内火焰状况,并与重油火焰状况进行对比,重油火焰刚性较强,方向性很好,而煤焦油火根亮度较强,火焰刚性弱,火焰发飘,且稳定性较差。通过更换燃油前后胸墙的变化可以看出,使用煤焦油后胸墙温度上长明显(见图1)。1#胸墙温度在使用煤焦油后上长20℃左右,这是因为煤焦油燃点低,分子链小,裂解时间短,经油枪喷出,经绝热膨胀燃烧迅速,致使火根时的池壁、胸墙、油嘴砖温度很高,当换火后,此侧处于火稍状态,胸墙、油嘴砖由于温降太多,超过耐火材料的热震稳定性范围,致使耐火材料烧损,由此造成的锆质夹杂在玻璃中呈白色或淡黄色的不规则致密小颗粒,在显微镜下杂质边缘有骨架状斜锆石晶体析出。而池壁由于温度高,加剧玻璃液对池壁的化学侵蚀和对流冲刷,由此造成的锆质夹杂在玻璃中呈白色疏松细小颗粒,并有透明团状带拖尾筋的玻璃相将其包裹(该玻璃相是从池壁电熔AZS砖中析出的玻璃相,其与基体玻璃界线分明),在显微镜下该晶体发育完整,呈骨架状。解决途径:锆质结石是由于火根温度高引起,只要把火根温度降下来就可以解决。①降低雾化介质压力,燃油压力一定时,降低雾化介质压力则火焰长度增加,火根亮度下降,则火根温度下降。②更换油枪,选取油嘴到气帽间的距离d相对较小的油枪,喷嘴影响火焰变化的主要参数有油嘴直径ϕ和油嘴到气帽间的距离d,其中ϕ主要决定油量,d决定雾化情况,ϕ一定时d减少则雾化介质与油的接触时间减少,有一部分在喷嘴外混合,火根黑度增加,温度下降。③校正油枪位置,让油枪在窑内油嘴砖外稍露些头,减少油枪结焦后对油嘴砖的冲击。④在两台投料机中间插入引料器,降低窑池内的横向温差,减少横向对流,从而减少玻璃液对池壁的冲刷。⑤在两侧池壁处加60×60的挡料器到1#小炉中心线位置,将此范围池壁与玻璃液隔离。(2)顶热辐射和局部冲刷在煤焦油的使用过程中,出现硅质耐火材料夹杂物,其中有滴状碹滴,还有不规则硅质夹杂,镜下观察都属硅质耐火材料。原因分析:由于煤焦油火焰刚性弱,火焰发飘,火焰上卷致使火焰与碹顶之间的空气隔离层不复存在,火焰对料堆、玻璃液的热辐射能力下降,而对碹顶的热辐射上升,致使碹顶温度升高。而且煤焦油黏度较小,火焰脉动性较大,对碹顶的冲撞厉害,尤其是换火期间,由于黏度小,余火时间较长,出现对喷情况,也导致对碹顶的局部高温和冲撞。解决途径:①降低油枪角度,以不冲击料堆、略高于玻璃液面为极限。②适当增加助燃风量,让助燃风调整火焰走势,防止火焰上卷。③降低油温、增大油压,增大煤焦油黏度,减少脉动。④增加净化气源压力,让换向阀的动作灵活。⑤修改换火程序,延迟换火给油时间,杜绝对喷。(3)x焦结焦用玻璃窑内喷实际油枪喷火星、结焦伴随着煤焦油的使用应运而生,直接导致的结果就是微气泡超标。我公司Lasor在线检测仪检测到的0.3mm/h以下微气泡数量最高达0类4000个,1类2000个,频繁出现微泡超标降等情况。原因分析:油枪喷火星、结焦是由于从煤焦油的沉渣油泥中析出游离炭粒,这种游离炭会聚集而结焦,当结焦发生在输油管路时,造成管路堵塞,窑内工艺状况严重破坏;当结焦发生在喷嘴处时,就会改变油流束的方向,未聚集的游离炭就会四面散开,出现喷火星现象,尤其在换火时,火星会从油嘴砖和间隙砖的任何缝隙喷射出来,而进入玻璃窑内的游离炭,改变了原料的氧化还原势,使玻璃板面出现较多的微气泡。解决途径:①对于管路结焦问题,采取定期用柴油清洗管路和蒸汽扫线;在管道末端加装排污设施,定期排污;对油泵定期清理。②严格控制煤焦油储存时间,防止由于时间过长造成游离炭析出。③安装循环装置,在取样管处打入压缩空气,促使煤焦油在罐内循环,防止油泥沉降。④而对于喷嘴处结焦,坚持每天对各小炉油枪进行整体更换清洗,对问题油枪要及早发现及时更换。⑤同时加强油枪清洗质量,清除结焦积炭时不得损伤喷口端面喷口孔,尤其是保持孔口的锐边及表面光洁,否则更易积炭结焦,每次密封圈必须更换。⑥降低熔化部窑压,提高澄清区温度的措施。⑦更换煤焦油厂家。4月节约资金,增强市场竞争力一线煤焦油使用取得了丰富经验,于是今年我厂二线也开始使用煤焦