煤焦油性質與質量的研究

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，第一個使用的燃料是重油。隨著市場經濟的發(fā)展，原油價格繼續(xù)上漲，重油價格也在上漲。然而，浮法玻璃的價格繼續(xù)上漲，企業(yè)的利益受到威脅。為了緩解危機，我們于2005年開始使用煤炭焦油。2005年重油時間為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,我公司做了精心準備,對于煤焦油在使用中出現的問題,我公司技術人員通過研究、探索、實踐,使問題都得到很好的解決。2重油換油前的準備工作(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|對煤焦油的性質和質量有很大影響。煤焦油是由高分子物質所組成,其中含量最多是多碳少氫的芳烴或稠環(huán)芳烴。(2)供應商情況的考察確定煤焦油進廠指標(見表1)。成立煤焦油采購工作組,實行網上公開招標,多方收集煤焦油供應商情況,考察其貿易情況,并向供應商所供給的其他玻璃廠家咨詢,側面了解其油品狀況,在符合指標的供應商里選擇3家規(guī)模較大的煤焦油生產廠家作為貿易伙伴,并且要求不同廠家的煤焦油要獨立存儲。同時在每車油進廠油罐前,對煤焦油進行指標測驗,各項指標合格方可卸油。(3)改進柴油清洗系統(tǒng)①將1#0位油罐作為煤焦油的專用卸油罐,對其進行清理,并用柴油清洗。②在卸油口處安裝網孔為0.25mm篩網,對油內的雜質進行過濾。③增加一套供油系統(tǒng),以備不時之需。④購進柴油5t在置換煤焦油前對原有供油管路進行清洗。3在使用焦油時，有必要解決焦油使用中的問題和問題(1)油槍結構缺陷在重油改煤焦油初期,玻璃板面出現大量夾雜物,通過巖相分析確定為鋯質結石。原因分析:熔窯池壁、胸墻、油嘴磚皆為鋯質耐火材料,是鋯質結石的來源。觀察窯內火焰狀況,并與重油火焰狀況進行對比,重油火焰剛性較強,方向性很好,而煤焦油火根亮度較強,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,這是因為煤焦油燃點低,分子鏈小,裂解時間短,經油槍噴出,經絕熱膨脹燃燒迅速,致使火根時的池壁、胸墻、油嘴磚溫度很高,當換火后,此側處于火稍狀態(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侵蝕和對流沖刷,由此造成的鋯質夾雜在玻璃中呈白色疏松細小顆粒,并有透明團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:鋯質結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降低霧化介質壓力,燃油壓力一定時,降低霧化介質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d減少則霧化介質與油的接觸時間減少,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,讓油槍在窯內油嘴磚外稍露些頭,減少油槍結焦后對油嘴磚的沖擊。④在兩臺投料機中間插入引料器,降低窯池內的橫向溫差,減少橫向對流,從而減少玻璃液對池壁的沖刷。⑤在兩側池壁處加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,出現硅質耐火材料夾雜物,其中有滴狀碹滴,還有不規(guī)則硅質夾雜,鏡下觀察都屬硅質耐火材料。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存在,火焰對料堆、玻璃液的熱輻射能力下降,而對碹頂的熱輻射上升,致使碹頂溫度升高。而且煤焦油黏度較小,火焰脈動性較大,對碹頂的沖撞厲害,尤其是換火期間,由于黏度小,余火時間較長,出現對噴情況,也導致對碹頂的局部高溫和沖撞。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適當增加助燃風量,讓助燃風調整火焰走勢,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,延遲換火給油時間,杜絕對噴。(3)x焦結焦用玻璃窯內噴實際油槍噴火星、結焦伴隨著煤焦油的使用應運而生,直接導致的結果就是微氣泡超標。我公司Lasor在線檢測儀檢測到的0.3mm/h以下微氣泡數量最高達0類4000個,1類2000個,頻繁出現微泡超標降等情況。原因分析:油槍噴火星、結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焦,當結焦發(fā)生在輸油管路時,造成管路堵塞,窯內工藝狀況嚴重破壞;當結焦發(fā)生在噴嘴處時,就會改變油流束的方向,未聚集的游離炭就會四面散開,出現噴火星現象,尤其在換火時,火星會從油嘴磚和間隙磚的任何縫隙噴射出來,而進入玻璃窯內的游離炭,改變了原料的氧化還原勢,使玻璃板面出現較多的微氣泡。解決途徑:①對于管路結焦問題,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施,定期排污;對油泵定期清理。②嚴格控制煤焦油儲存時間,防止由于時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,促使煤焦油在罐內循環(huán),防止油泥沉降。④而對于噴嘴處結焦,堅持每天對各小爐油槍進行整體更換清洗,對問題油槍要及早發(fā)現及時更換。⑤同時加強油槍清洗質量,清除結焦積炭時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,增強市場競爭力一線煤焦油使用取得了豐富經驗,于是今年我廠二線也開始使用煤焦