炼焦工艺流程介绍.doc

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1、炼焦工艺流程介绍- 冶金自动化系列专题 导读:高炉生产前的准备除了准备铁矿石（烧结矿和球团矿）外，还需要准备好必需的燃料-焦炭。焦炭是高炉冶炼的主要燃料，焦炭在风口前燃烧放出大量热量并产生煤气，煤气在上升过程中将热量传给炉料，使高炉内的各种物理化学反应得以进行。本专题将详细介绍焦炭生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。焦炭在高炉冶炼中的作用:1.发热剂。焦炭在风口前燃烧放出大量热量并产生煤气，煤气在上升过程中将热量传给炉料，使高炉内的各种物理化学反应得以进行。2.还原剂。焦炭燃烧产生的C0及焦炭

2、中的固定碳是铁矿石的还原剂。3.料柱骨架。焦炭在料柱中占1/31/2的体积，尤其是在高炉下部高温区只有焦炭是以固体状态存在，它对料柱起骨架作用，高炉下部料柱的透气性完全由焦炭来维持。4.渗碳剂。5.炉料下降提供自由空间。炼焦生产工艺流程:现代焦炭生产过程分为洗煤、配煤、炼焦和产品处理等工序。工艺流程图如下：1.洗煤原煤在炼焦之前，先进行洗选。目的是降低煤中所含的灰分和去除其他杂质。2.配煤将各种结焦性能不同的煤按一定比例配合炼焦。目的是在保证焦炭质量的前提下，扩大炼焦用煤的使用范围，合理地利用国家资源，并尽可能地多得到一些化工产品。3.炼焦将配合好的煤装入炼焦炉的炭化室，在隔绝空气的条件下通过

3、两侧燃烧室加热干馏，经过一定时间，最后形成焦炭。炭化室内成焦过程如图所示。结焦过程示意图4.炼焦的产品处理将炉内推出的红热焦炭送去熄焦塔熄火，然后进行破碎、筛分、分级、获得不同粒度的焦炭产品，分别送往高炉及烧结等用户。熄焦方法有干法和湿法两种。湿法熄焦是把红热焦炭运至熄焦塔，用高压水喷淋6090s。干法熄焦是将红热的焦炭放入熄焦室内，用惰性气体循环回收焦炭的物理热，时间为24h。在炼焦过程中还会产生炼焦煤气及多种化学产品。焦炉煤气是烧结、炼焦、炼铁、炼钢和轧钢生产的主要燃料。炼焦设备焦炉简介焦炉又称炼焦炉，煤炼焦的设备。是焦化技术中的关键。煤焦化技术的应用已有200多年的历史,其炉子的结构形式

4、经历了许多变化。初期炼焦仿造烧木炭的过程采用成堆干馏。18世纪中期，开始演变成砖砌的半封闭式长窑炉。1763年开始采用全封闭式圆窑即蜂窝炉。成堆干馏和窑炉干馏共同的特点是内部加热，即炭化和燃烧在一起，靠燃烧一部分煤和干馏煤气直接加热其余的煤而干馏成焦。19世纪中期，焦炉技术发生转折性变革，从窑炉发展到外部加热的炭化室炼焦阶段，出现倒焰炉。这种焦炉是将成焦的炭化室和加热的燃烧室用墙隔开，在隔墙上部设有通道，炭化室内煤的干馏气经此通道直接流入燃烧室，与来自燃烧室顶部风道的空气混合，自上而下地流动燃烧，这种炉子已经具备了现代焦炉最基本的特征。19世纪70年代,建成了回收化学产品的焦炉,使炼焦走向生产

5、多种产品的重要阶段。此后不久，1883年建成了利用烟气废热的蓄热式焦炉，至此，焦炉在总体上基本定型。现代焦炉炉体由炭化室、燃烧室和蓄热室三个主要部分构成。一般，炭化室宽0.40.5m、长1017m、高47.5m,顶部设有加煤孔和煤气上升管(在机侧或焦侧)，两端用炉门封闭。燃烧室在炭化室两侧，由许多立火道构成。蓄热室位于炉体下部，分空气蓄热室和贫煤气蓄热室。现代化焦炉主要部分用硅砖砌筑，火道温度可达到1400。成焦时间因炭化室宽度和火道温度不同，一般为 1318h。焦炉机械有装煤车、推焦车、导焦车和熄焦车等。由装煤车把煤装入炭化室，炼成的焦炭用推焦车推出，赤热的焦炭经导焦车落入熄焦车内，经水熄或

6、回收热能的干法熄焦。熄过的焦炭放到焦台上。焦炭经过筛选后作为产品外送。为了改善炼焦生产条件，现代焦炉操作除了机械化、自动化之外，还建有防治烟尘和处理污水装置。电子计算机也已开始用于焦炉操作。炉子向大型化发展，炭化室有效容积增加到50m3。为了提高焦炉生产能力,采取降低炉墙厚度和选用导热性能好的炉墙砖等措施，将是发展的趋势。炭化室修补图： 炼焦设备捣固焦炉简介捣固焦泛指采用捣固炼焦技术在捣固焦专用炉型内生产出的焦炭，这种专用炉型即捣固焦炉。捣固炼焦技术是一种可根据焦炭的不同用途，配入较多的高挥发分煤及弱粘结性煤，在装煤推焦车的煤箱内用捣固机将已配合好的煤捣实后，从焦炉机侧推入炭化室内进行高温干馏

7、的炼焦技术。 捣固炼焦工艺是在炼焦炉外采用捣固设备, 将炼焦配合煤按炭化室的大小, 捣打成略小于炭化室的煤饼, 将煤饼从炭化室的侧面推入炭化室进行高温干馏。成熟的焦炭由捣固推焦机从炭化室内推出,经拦焦车、熄焦车将其送至熄焦塔, 以水熄灭后再放到凉焦台, 由胶带运输经筛焦分成不同粒级的商品焦炭。捣固炼焦的技术优势1. 1 节约资源,降低成本煤饼堆密度由顶装煤炼焦的0. 74 t/ m3 提高到1. 1 t/ m3 ,煤料颗粒间距减小,煤饼堆比重增加,有利于多配入高挥发性煤和弱黏结性煤。本公司选用40 %的瘦煤、30 %的焦煤和30 %的肥煤生产出了一级冶金焦。采用捣固炼焦工艺节约了大量不可再生的

8、优质炼焦煤,降低了生产成本。1. 2 提高焦炭质量捣固炼焦可以提高焦炭的机械强度和反应后强度,两个月试生产表明:在配入30 %的弱黏结性煤时,焦炭的机械强度M40平均为90 % , M10为4 % ,热反应性CRI 为22 % ,反应后强度CSR 为65 %。1. 3 环境保护方面的优势1. 3. 1 产量相同时,与炭化室高450 mm 顶装焦炉相比较,捣固焦炉具有减少出焦次数、减少机械磨损、降低劳动强度、改善操作环境和减少无组织排放的优点。1. 3. 2 装煤逸散烟尘采用炉顶消烟除尘车进行燃烧、洗涤除尘,完成无烟装煤操作,使装煤的污染物排放量减少90 %。1. 3. 3 出焦粉尘通过除尘拦焦

9、车集尘罩进入地面除尘站,工艺除尘效率高,减少了环境污染。1. 3. 4 敲打刀边新型炉门,密封效果好,减少炉门荒煤气的逸散。1. 4 经济效益显著1. 4. 1 尽管捣固焦炉的捣固机和装煤车的投资高于顶装煤的机械费用,但是捣固煤饼的堆积密度比顶装煤高1/ 3 ,故相同生产规模的焦炉,捣固焦炉可以减少炭化室的孔数或炭化室容积,单套机械的服务孔数也增加到了72 孔,因此,捣固焦炉的总投资并不比顶装焦炉高。1. 4. 2 捣固炼焦工艺可以比顶装煤炼焦工艺配入更多的高挥发分或弱黏结性的低阶煤,同时增加石油焦及焦粉的配入量,减少焦煤用量,原料煤的采购费用具有明显的优势,直接降低了焦炭的生产成本。1. 4

10、. 3 捣固焦炉焦炭质量提高,可相应提高销售价格,而其操作费用和动力消耗与顶装煤工艺基本相同,直接增加了销售收入。1. 4. 4 捣固焦炉增加了焦炭的筛分粒度,相应增加了销售收入。 目前，我国焦炭生产结构大多是工艺简单，浪费资源且环保设施不达标的改良焦炉生产，改良焦炉将被市场所淘汰，经国务院 1997.12.29 批准 , 明确提出鼓励发展捣固焦技术 , 捣固焦技术不仅兼容了改良炉焦工艺的捣固技术 , 而且采用了自动化 , 机构化程度高 , 捣固密度大的捣固机械 , 其炼出的焦炭 M25M10 及反应后强度均能满足国内、外大型高炉对焦炭机构性的要求 , 保证高炉顺利操作 , 且能降低焦比 , 节能降耗 , 满足客户要求 , 提高市场竞争力 。