焦炉工艺规程模板.doc
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1、焦炉工艺规程目录一、 产品规格、性质及用途二、 原料煤技术要求三、 生产原理四、 工艺步骤五、 关键工艺指标六、 焦炉技术管理规程七、 焦炉护炉设备管理和维护规程八、 焦炉炉体膨胀管理规程九、 工艺安全规程十、 设备使用和维护规程十一、 四车二机关键性能参数一览表十二、 TJL4350D焦炉炉体各部分尺寸十三、 生产工艺步骤简图一、产品规格、性质及用途(一)产品名称:冶金焦 1、冶金焦理化组成及强度 1.1固定碳:固定碳是焦炭关键成份和有效成份,将焦炭再次加热到850以上,即从中析出挥发分,剩下部分系固定碳和灰分,通常要求固定碳含量在82以上。 1.2挥发分:它是焦炭成熟度关键标志,成熟良好焦
2、炭挥发分小于1.9。 1.3灰分:焦炭燃烧后残余物。来自原料煤中,它是焦炭中杂质,灰分高,焦炭发烧量和强度全部要低,故要求含量越低越好。通常为12-15。 1.4水分:焦炭在102-105烘箱内干燥到恒温后损失重为水分。水分波动过大,就会破坏焦炭热平衡,影响操作稳定性。所以,对焦炭水分含量通常要求为3-5。 1.5硫分:炼焦过程中,煤中硫分70-90转入焦炭,故焦炭硫分取决于煤硫分。冶金焦硫分通常小于1.0 1.6磷分:炼焦时,煤中磷分全部转入焦炭。若要求低磷分必需控制配合煤含鳞量。 1.7粒度:粒度太小或不均匀,全部对高炉生产不利。高炉生产要求冶金焦粒度是其容积大小确定。 1.8焦炭强度指标
3、是焦炭质量关键指标。评定焦炭强度方法是用转鼓试验。我厂采取是小转鼓。取大于25mm 重量百分数作为抗碎指标即M25,取小于10mm重量百分数作为耐磨指标即M10。2、冶金焦性能 外观:银灰色或黑色固体,有金属光泽、坚硬、多孔,燃烧时无烟。热值:25080-31350KJ/Kg。3.焦炭用途关键用于炼铁、铸造、造气、电石和有色金属冶炼。4.企业内控焦炭指标指标名称指标指标名称指标指标名称指标灰分Ag12.0M2592反应性CRI30硫分SgQ0.65M4080反应后强度CSR55挥发分Vi1.6M107.5(二)荒煤气组成1.荒煤气中除净煤煤气外关键组成(g/Nm3)水蒸汽250-450 焦油气
4、80-120 苯族烃 30-45 氨8-16硫化氢 6-30 其它硫化物 2-2.5 氰化物 1.0-2.5萘 8-12 吡啶盐基 0.4-0.62.净煤气组成(体积)H2 54-63 CH4 21-26 CnHm 1.8-2.5 CO 5.5-11 CO2 2.5-4 O2 0.4-0.8N2 2.5-83.焦炉煤气性质低发烧值Q低为16435-1780KJ/Nm3 密度0.45-0.48kg/m3焦炉煤气无色,有臭闻可燃气体,着火点600-650.燃烧速度快,火焰短,温度高,和空气混合后轻易爆炸,其爆炸范围为5-30(煤气在混合气体中体积百分数).焦炉煤气是一个有毒气体,因为煤气中含有CO
5、和少许H2S气体.4.用途关键作为城市燃料、合成甲醇、和其它化工产品原料。二、料煤技术要求炼焦关键原料为烟煤。通常炼焦用煤均采取高挥发弱粘煤或中等粘结性煤为配煤关键组分,多个煤配合而成。配合煤质量取决于单种煤质量及其配合比。对于炼成冶金焦配合煤,其基础质量指标以下:1. 灰分:煤中灰分在炼焦后全部残留于焦炭中,灰分直接影响焦炭发烧量即热值,冶金焦配合煤灰分应控制在 10-12。2. 硫分:硫分是有害杂质,直接影响钢铁质量,通常要求配合煤硫分小于1.00。3. 挥发分:配合煤挥发高,则炼焦煤气和化学产品产率也高,但因为大多数高挥发分煤结焦性差,所以配合煤挥发高时,焦炭强度就会下降。通常挥发分控制
6、在30左右。4. 水分:配合煤水分通常要求在 8-11之间,最好9-10并应该稳定。配合煤水分高时,将延长结焦时间,降低产量。5. 胶质层和收缩度:配合煤必需有合适胶质层厚度才能在焦炉中炼出机械强度高焦炭。但胶质层过或厚,会产生很大膨胀压力,同时收缩较小,对炉墙保护不利。通常配合煤焦质层厚度控制在11-14mm。 6. 细度:细度指粉碎后0-3mm煤粒占全煤料百分比。细度控制90-93。7. 煤饼尺寸应比炭化室有效长度小250 mm左右,高度应较炭化室高度低200-300 mm,宽度应较炭化室宽度窄40-60mm。三、生产原理配合煤炼制成焦过程是在焦炉中将煤隔绝空气加热过程。焦炉是耐火砖砌体,
7、是连续生产大型工业窑。焦炉设有炭化室和燃烧室,分别用墙将其隔开。炭化室下面为蓄热室,连接燃烧室和蓄热室是斜道区。在生产过程中,煤饼从机恻由托煤板送入炭化内;燃烧内,空气和煤气混合燃烧,燃烧后所放出热量大部分传给炭化室墙;炭化室中煤饼受到两侧燃烧室炉墙加热,经过一段时间逐步分解,挥分物逐步析出,残留物逐步收缩,加热到100050炼成焦炭。四、工艺步骤1.炼焦用配合煤,由皮带输送至煤塔。2.摇动给料机均匀地将煤送入煤箱内。3. 用捣固机将配合煤捣实成体积略小于炭化室煤饼后,推入炭化室炼焦。4.进入炭化室煤隔绝空气进行高温干馏,达成100050(最终焦饼中心温度)生产焦炭。推焦车将成熟焦饼从机侧向焦
8、侧推出,由拦焦车将焦炭导入熄焦车内,送入熄焦塔,用水将红焦熄灭后送到凉焦台。凉焦30分钟后,由输焦皮带运往筛焦楼,经筛分后分级进入焦仓贮存,或进入焦场。熄焦用生化处理合格水和化产工区复用水。熄焦水池设有粉焦抓斗机一台,随时清除水中沉淀下来碎焦沫。5.装入炭化室煤料,在结焦过程中产生大量荒煤气,荒煤气经炉顶空间从上升管进入集气管,和上升管相连桥管内装有氨水喷头,不停喷出氨水,将煤气冷却。集气管顶部也设有氨水喷头,将煤气深入冷却至80-100。靠鼓风机吸力将煤气从集气管经吸气管抽至气液分离器分离后煤气,其中化学产品被提取后,送到气柜。一部分送入焦炉地下室煤气主管供焦炉加热使用;一部分供电厂和锅炉;
9、另一部分经加压后供城市煤气。6.分离出来氨水经氨水循环糟用泵送到焦炉桥管和集气管,供冷却荒煤气。7.集气管上设放散管,供煤气系统设备管道检修或集气管压力过大时煤气放散使用。8.加热系统气体流动路径:从化产工区送回来净煤气,依次经过总管、煤气预热器、主管、煤气支管、加减旋塞、交换旋塞、横管,分配到各煤气立管,经过垂直专煤气道进入燃烧底部和空气混合燃烧。燃烧后废气经燃烧室隔墙跨越孔至下降气流火道,又经过斜道、蓄热室、小烟道、废气盘、分烟道聚集于总烟道,从烟囱排入大气。燃烧需要空气经风门、小烟道、篦子砖、格子砖预热到1000左右后,经斜道进入燃烧室底部和煤气混合燃烧。在第一次交换间隔内,煤气进入单号
10、燃烧室双数火道及双号燃烧单数火道,空气经蓄热室预热后,进入对应火道中。燃烧后废气经跨越孔,分别到单数燃烧单数火道和双数燃烧双数火道,其中一部分废气经循环孔进入上升气流火道内,其它经斜道进入蓄热室、小烟道、废气盘、聚集分烟道和总烟道,由烟囱排入大气,在下一个交换时间内将原上升和下降气流进行交换。焦炉煤气加热时煤气步骤:煤气主管煤气调整翻板煤气开闭器-煤气预热器-煤气支管加减旋塞交换旋塞(上升气流时)煤气立管垂直专煤气道燃烧室(上升气流立火道)-和空气燃烧。空气步骤空气风门(废气盘)-小烟道蓄热室斜道燃烧室(上升气流立火道)-和煤气燃烧。废气步骤:燃烧室(下降气流立火道)产生废气-斜道-蓄热室-小
11、烟道-废气盘调整翻板-机(焦)侧分烟道-分烟道翻板总烟道烟囱排放到大气。五、关键工艺指标1、燃烧室全部火道温度,交换后20秒不得高于1450,不得低于1100。当大幅度延长结焦时间时,边火道温度应保持在950以上。2. 单排系数:火道实测温度和标准线超出20以上为不合格。十排系数:十排平均火道温度和标准线差10以上为不合格。全炉系数:全炉平均火道温度和标准线差7以上为不合格。3.炉头温度和标准火道温度差应小于100。和该侧平均温度差小于50。每个燃烧室炉头温度以焦炭成熟时不得低于11004. 炉顶空间温度应控制在80030,并不超出850。5.炭化室墙面上、下两点温度差不超出70。6.废气瓣温
12、度不超出450,分烟道温度不超出350。7.除边燃烧室外,每个蓄热室顶部吸力和标准蓄热室顶部吸力差,在上升气流时,不超出2Pa,下降气流时,不超出3Pa。边炉下降不超出5Pa,上升不超出4Pa。8.看火孔压力在下降气流时保持0-5Pa。9.炭化室底部压力在结焦末期应大于5Pa。10.蓄热室上升气流吸力不得低于30Pa,以空气过剩系数和看火孔压力而定。11.立火道空气过剩系数为1.2-1.3,不能含有CO,小烟道取样比立火道大0.05。12.蓄热室温度不能超出1320,通常不超出1250,不能低于900。13.焦炉硅砖许可升温速度,当焦炉处于较低生产水平时(小于或等于设计能力80%)许可昼夜升温
13、60。焦炉靠近极限温度时,昼夜升温不超出20。14.机焦侧温差10。15. 集气管压力保持在80-120Pa。16.保持集气管煤气温度80100。17.循环氨水压力大于0.20.25Mpa,温度不低于75,高压氨水压力保持2.7-3.0MPa18.要求6,23,火道为标准温度代表火道。19.直行平均温度和标准温度相差小于7。20.各燃烧室直行温度和昼夜平均温度差不超出20以上。21.回炉煤气支管压力不能低于500pa.22.均匀系数大于0.94,安定系数大于0.92,k总大于0.86。六、焦炉技术管理规程焦炉是复杂耐火材料砌体,超负荷生产、频繁地变动结焦时间,或长久强化生产,炭化室装不满煤(煤
14、饼低)和不按计划推焦、装煤,全部会使焦炉操作恶化,炉体或护炉设备提前损坏,生产不能正常进行。所以,应按相关管理维护制度,每十二个月进行一次全方面检验,每隔2-3年,应由教授对炉体进行一次判定。(一)焦炉加热制度焦炉加热制度包含:温度、压力、流量等。1. 温度制度:为了确保在要求结焦内,将装入炉内煤饼炼出均匀、成熟焦炭,必需制订温度制度。依据要求配比和煤料水分,每座焦炉均应编制不一样结焦时间下加热制度。(1)直行温度直行温度测量和调整,是控制焦炉温度关键指标。在生产中,以直行温度均匀系数K均来表示全炉温度均匀性。并以安定系数K安,来表示全炉平均温度靠近标准温度程度。我厂要求6、23火道为机焦侧测
15、温火道。在换向后5分钟开始测量。其次序应固定不变,通常从焦侧交换机端开始测量,由机侧返回交换机端,两个交换测完。测量速度要均匀。每隔4小时测一次。每次将测量结果按各侧不一样时间测量温度分段加冷却温度校正值。并分别计算出机焦侧全炉平均温度。将一昼夜所测得各个燃烧室机焦侧温度分别计算平均值。并求出和机焦侧昼夜平均温度差。其差值大于20以上为不合格测温火道,边炉差值大于30以上为不合格火道。焦炉沿纵长方向各燃烧室昼夜平均温度均匀性,用均匀系数K均来表示。K均(MA机)(MA焦)/ 2M式中 M焦炉燃烧室数(缓冲炉和检修炉除外);A机、A焦分别表示机焦侧不合格火道数。直行温度稳定性用安定系数K安,来表
16、示 K安2N(A机A焦)/ 2N 式中 N昼夜全炉测温次数;A机、A焦分别表示机焦侧平均温度和标准温度偏差7以上次数。(2)横墙温度是指每个燃烧室各立火道温度,用以检验炭化室沿长度方向加热情况,并以横墙温度均匀系数K横这个指标来考评。因为同一燃烧室相邻火道测量时间相差极短,且只需了解同燃烧室各火道温度相正确均匀,所以无须考虑校正值。为了避免交换后温度下降对测温影响,每次按一定次序进行测量,单号燃烧室从机侧测向焦侧;双号燃烧室从焦侧测向机侧。同时在交换后5分钟开始测量。每次测56排,67分钟测完。将所测结果绘出每个燃烧室横排温度曲线,10排平均温度曲线及全炉横排平均温度曲线。边燃烧室,修理和缓冲
17、燃烧室不计入10排及全炉平均温度。区段和全炉温度曲线横坐标以每10mm为一个火道,纵坐标每10mm定为25;单排横排温度曲线可按百分比缩小。然后将两个标准火道之间以两侧温差为斜率引直线,此直线称为标准线。其位置在横排温度曲线中间部位,使偏离标准线20以上火道数为最少。并将此线延长到横排系数考评范围。对每个燃烧室而言,实测火道温度和标准线差,超出20以上为不合格火道。对10排横排温度曲线和标准线差超出10以上为不合格火道。对全炉横排平均温度曲线和标准线差超出7以上为不合格火道。每次测量后计算横排温度系数来考评燃烧室横排温度均匀情况。每全燃烧室横排温度曲线是调整各燃烧室横排温而10排平均温度及全炉
18、横排平均温度则用来分析斜道调整砖和煤气喷嘴排列是否合理,蓄热室顶吸力定得是否正确,每个月两次。(3)蓄热室温度为检验炉体严密情况和蓄热效果,立即发觉蓄热室有没有高温、漏火、下火等情况。蓄热室温度测点通常选在最高温度处。测量上升气流蓄热室,交换后立即开始测量,因为这时温度最高.通常情况下,每个月测量两次,当标准温度靠近极限温度,或蓄热室已经有下火等情况,炉体衰老,均应酌情增加测量次数。测量后分别计算机焦侧平均温度(端部蓄热室除外),指出蓄热室最高及最低温度。(4)小烟道温度为检验焦炉热效率,判定蓄热室主墙串漏情况。测量小烟道温度关键是为了检验蓄热室热交换情况是否良好,并发觉因炉体不严密造成漏火、
19、下火等情况。测量时将500温度计插入上升气流废气盘测温孔中。因为废气盘散热及漏气等原因,使废气盘内各点温度有较大差异,所以温度计插入深度应在小烟道全高35处,全炉必需一致。在下降气流交换前5分钟开始读数。为降低测量误差,应先读数,后拔温度计。当用高炉煤气加热时,插拔温度计应在下降气流时进行。通常情况下每个月两次。(5)炉头温度为预防炉头散热而引发边火道温度降低和边火道加热均匀情况,并以炉头温度均匀系数K炉头来评定炉头温度好坏。因为炉头火道散热多,温度较低而且波动较大,为预防炉头温度过低而损坏炉体、炉头焦炭不熟和温度不均匀,需要定时测量炉头温度。交换后5分钟开始测量,每次测量次序应一致,通常由焦
20、侧交换机端开始,从机侧返回。测量完成,分别计算出机焦侧炉头平均温度(边炉除外)。因炉头温度受外界影响较大,所以在计算炉头温度均匀系数时,以每个炉头温度和平均温度差大于50为不合格,而且边燃烧室除外。通常情况下每个月两次。(6)炉顶空间温度炉顶空间温度高低将影响化学产品产率和质量和炉顶石墨生长情况。在正常结焦时间下,在结焦周期23时测量。用镍铬热电偶插入靠近集气管侧装煤孔或炉顶预留孔中,插入深度于炭化室顶和煤线之间,并在炭化室中心线上。热电偶插入后15分钟才可读数。插拔管时要打开上升管盖或无烟装煤用高压氨水。通常情况下每个月两次。(7)冷却温度是下降气流立火道温度在换向间隔时间内下降值。冷却温度
21、测量是为了将交换后不一样时间测定立火道温度换算为交换后20秒时温度,方便比较全炉温度均匀和稳定,预防超出焦炉许可温度即1450。冷却温度必需在焦炉正常操作和在加热制度稳定条件下测量。在测量过程中,不得改变加热煤气流量,烟道吸力,进风门开度和提前或延迟推焦等。当推焦次序为92,应选择810个相连燃烧室,分别在机焦侧测温火道内进行测量。测温地点为斜道口和焦炉煤气灯头砖之间。换向后,火焰刚消失即相当于换向后20秒开始测第一次,换向后第1分钟测第二次,以后每隔1分钟测量一次,直到下次换向为止。每次测量后,应将看火孔盖关闭,以免影响测量正确性。将测量结果,分别计算出机焦侧换向后每分钟平均温度及换向后20
22、秒平均温度,其差值即换向开始时到该分钟温度下降值。然后按测直行温度次序和速度(每分钟能测若干个燃烧室数)将全炉划分几段,依据各区段测温时间来确定其换向后20秒校正值。当结焦时间或加热制度改变较大时,应重测下降值,结焦时间稳定每十二个月检验不少于一次。(8)炭化室墙面温度测量1.推焦后,和炉门工联络,关好两侧炉门,测量时,上升管打开,翻板关闭,要将不测消烟孔盖盖上。2.从焦侧消孔开始机恻结束,打开一个炉盖,用测温仪依次测量南、北墙上、中、下各点温度共18点。3.上:过顶砖下第7层砖处,或距炭化室底3200 mm处。4.中:上、下两点之间,第20层砖处,或距炭化室底两米处。5.下:从炭化室底部往上
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