当煤在焦炉干馏时,炭化室的炉墙面、顶部(炉顶空间)和上升烟道内壁面会发生石墨粘附。炉墙面和炉顶部粘附石墨会使炭化室的内容积变小,不仅会降低焦炉的生产率,而且会增大推焦阻力,它往往是造成推焦不顺的原因。另外,当上升烟道因石墨粘附发生堵塞时荒煤气会从炉盖或装料口泄漏。
为控制焦炉炭化室炉顶空间的温度,减少石墨的粘附,日本研究了向焦炉炭化室炉顶空间喷射雾化水的方法。经过初步实验之后,在实际焦炉炭化室的4个装料孔中安装了3支喷水枪。当每支喷枪向炭化室炉顶空间喷水的速度为1.7kmol/h 时,炉顶空间温度从1210K下降到1160K,石墨的粘附量减少了70%。
采用本方法能抑制炉顶空间粘附石墨的生成,并在实际焦炉试验中得到了证实。由于抑制了炉顶空间粘附石墨的生成,结果能大大减少从装料口进行清除石墨的操作次数和上升烟道的堵塞率。研究发现抑制石墨粘附的机理不仅仅与抑制荒煤气的热分解反应有关,而且也与稀释作为粘附石墨产生起源的荒煤气和减少细粉料含量有关。(青山)