三相臥螺離心機在焦油生產(chǎn)中的應用
行業(yè)動態(tài)
焦油含水、帶渣量的控制是焦油加工的重要環(huán)節(jié)。2005年湘潭鋼鐵公司焦化廠使用了三相臥螺離心機，經(jīng)過近2個月的調(diào)試，焦油含水、帶渣量明顯下降，質(zhì)量有了很大提高。
一、存在問題
自從4#焦爐投產(chǎn)和實行高壓氨水無煙裝煤后，該廠焦油帶渣帶水嚴重，再加上機械化氨水澄清槽實行間斷性壓油，靠操作經(jīng)驗判斷油位、油質(zhì)，導致壓出的焦油含水量達10%，帶渣更是一大難題。由于焦油渣沉積覆蓋了加熱器，使焦油溫度無法達到80～90℃，焦油含水達不到4%的質(zhì)量要求。焦油加工系統(tǒng)常常出現(xiàn)阻力大、爐管穿孔等問題，在生產(chǎn)中需將焦油再次脫水，這對設備的腐蝕非常大，給生產(chǎn)帶來惡性循環(huán)，增加了勞動強度和生產(chǎn)成本，同時減少了焦油貯槽的有效容積。
二、方案選擇
經(jīng)方案比較后，我廠決定使用三相臥螺離心機，并將生產(chǎn)工藝改為：從機械化氨水澄清槽壓出的焦油進入新焦油中間槽，用焦油泵將焦油送入離心機處理。分離出的焦油送入焦油貯槽再次脫水，氨水進入地下槽，焦油渣進入渣池后送到煤場處理，將原有的焦油中間槽保留作為備用。另外，在新建焦油中間槽內(nèi)增添攪拌器和加熱器，以防止焦油渣沉積。
2.1 離心機的生產(chǎn)原理
該廠使用的Z4E-4/441臥螺離心機，處理能力（理論值）為15m3/h，轉(zhuǎn)筒速度為4000r/min（可調(diào)），轉(zhuǎn)筒與螺旋差速為1-20r/min。其工作原理為：物料通過供料管進入高速旋轉(zhuǎn)的螺旋，在離心力的作用下，密度大的固相焦油渣沉降到轉(zhuǎn)筒壁上，由螺旋輸送器輸送到轉(zhuǎn)筒的錐體端，從排料口排入焦油渣槽。焦油和氨水形成同心圓環(huán)，輕相液體（氨水）在轉(zhuǎn)筒的內(nèi)層，通過輕相液體排放口排出，重相液體（焦油）在轉(zhuǎn)筒外層，通過重相液體排放口排出。不同液體環(huán)的厚度通過可變?nèi)~輪來調(diào)節(jié)。要使離心機生產(chǎn)達標，必須調(diào)好焦油的溫度、流量、轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速、扭矩、堰高幾大因素。
2.2 離心機的調(diào)試
因為該廠只用1臺臥螺離心機，而該廠的焦油產(chǎn)量約為160t/d，從機械化氨水澄清槽出來的焦油含油6%～10%的水和大量焦油渣，調(diào)試方案如下：
（1）控制進料量為8～12m3/h，使離心機穩(wěn)定運行，進料量少則無法滿足生產(chǎn)需要，進料量過大則會出現(xiàn)斷料現(xiàn)象，離心機生產(chǎn)就會出現(xiàn)波動，相關參數(shù)就需要重新設定調(diào)試。
（2）在確定進料量后，逐步調(diào)試焦油的溫度、離心機的轉(zhuǎn)速、扭矩和堰高。經(jīng)過近2個月的生產(chǎn)調(diào)試，找到了較合理的參數(shù)和相應規(guī)律。
（3）焦油溫度必須達到80℃以上，但又不能超過95℃，因為油溫越低，焦油黏度越大，對焦油的水渣分離不利；油溫越高，對離心機本身損害越大，設備本身不允許。
（4）離心機轉(zhuǎn)速越快，脫水分離效果越好，但軸承溫度也越高，在高溫天氣運行時，容易造成軸承高溫報警。
（5）焦油質(zhì)量的穩(wěn)定性。從生產(chǎn)數(shù)據(jù)來看，焦油含水在不大于6.5%的情況下，脫水后能達到含水2%左右。但焦油的含渣量會對離心機的穩(wěn)定生產(chǎn)造成較大影響。焦油含渣越多，進料管道和進料泵易堵塞，對進料泵的磨損也越大，同時也會使離心機扭矩增大，造成報警停機。目前離心機的出渣量在1t/d左右，但由于焦油含渣和水給生產(chǎn)帶來的問題已由7次/月降到2次/月，效果還是理想的。
通過比較和分析，總結出理想的操作參數(shù)如下：
轉(zhuǎn)速：3500～3650r/min。
扭矩：19%。
堰高：275～280mm。
處理量：8～12m3/h。
焦油溫度：80～90℃。
三、實施效果
（1）焦油貯槽的含渣量明顯減少。以前需1年清渣1次，現(xiàn)在為5年1次。
（2）焦油含水明顯減少。原來靜置脫水后的焦油含水量在4%～6%，現(xiàn)在基本小于2%，使焦油蒸餾系統(tǒng)生產(chǎn)正常。
（3）操作工的勞動強度大大減小，節(jié)約了大量蒸汽、檢修成本和二次脫水成本，每年還可節(jié)約清渣費用4萬元左右。
四、結論
從總體情況看，該廠焦油質(zhì)量有很大的改善，含水率基本保持在2%以下，但還有較大的提升空間。通過加強對機械氨水澄清槽的壓油操作，可以將離心機處理后的焦油含水降到1.5%以下，這樣就可以減少甚至不需要焦油再次澄清時間，節(jié)約焦油貯槽空間。
