煉焦及其工藝設(shè)計(jì)流程

1、.煉焦工藝流程介紹 - 冶金自動(dòng)化系列專題 導(dǎo)讀:高爐生產(chǎn)前的準(zhǔn)備除了準(zhǔn)備鐵礦石燒結(jié)礦和球團(tuán)礦外，還需要準(zhǔn)備好必需的燃料-焦炭。焦炭是高爐冶煉的主要燃料，焦炭在風(fēng)口前燃燒放出大量熱量并產(chǎn)生煤氣，煤氣在上升過程中將熱量傳給爐料，使高爐內(nèi)的各種物理化學(xué)反響得以進(jìn)展。本專題將詳細(xì)介紹焦炭生產(chǎn)的工藝流程，主要工藝設(shè)備的工作原理以及控制要求等信息。由于時(shí)間的倉促和編輯水平有限，專題中難免出現(xiàn)遺漏或錯(cuò)誤的地方，歡送大家補(bǔ)充指正。【發(fā)表建議】焦炭在高爐冶煉中的作用:1.發(fā)熱劑。焦炭在風(fēng)口前燃燒放出大量熱量并產(chǎn)生煤氣，煤氣在上升過程中將熱量傳給爐料，使高爐內(nèi)的各種物理化學(xué)反響得以進(jìn)展。2.復(fù)原劑。焦炭燃燒產(chǎn)生

2、的C0及焦炭中的固定碳是鐵礦石的復(fù)原劑。3.料柱骨架。焦炭在料柱中占1/31/2的體積，尤其是在高爐下部高溫區(qū)只有焦炭是以固體狀態(tài)存在，它對(duì)料柱起骨架作用，高爐下部料柱的透氣性完全由焦炭來維持。4.滲碳劑。5.爐料下降提供自由空間。查看 冶金自動(dòng)化頻道 -> 煉焦頻道煉焦生產(chǎn)工藝流程:現(xiàn)代焦炭生產(chǎn)過程分為洗煤、配煤、煉焦和產(chǎn)品處理等工序。工藝流程圖如下：1.洗煤原煤在煉焦之前，先進(jìn)展洗選。目的是降低煤中所含的灰分和去除其他雜質(zhì)。2.配煤將各種結(jié)焦性能不同的煤按一定比例配合煉焦。目的是在保證焦炭質(zhì)量的前提下，擴(kuò)大煉焦用煤的使用X圍，合理地利用國家資源，并盡可能地多得到一些化工產(chǎn)品。3.煉焦

3、將配合好的煤裝入煉焦?fàn)t的炭化室，在隔絕空氣的條件下通過兩側(cè)燃燒室加熱干餾，經(jīng)過一定時(shí)間，最后形成焦炭。炭化室內(nèi)成焦過程如下圖。結(jié)焦過程示意圖4.煉焦的產(chǎn)品處理 將爐內(nèi)推出的紅熱焦炭送去熄焦塔熄火，然后進(jìn)展破碎、篩分、分級(jí)、獲得不同粒度的焦炭產(chǎn)品，分別送往高爐及燒結(jié)等用戶。熄焦方法有干法和濕法兩種。濕法熄焦是把紅熱焦炭運(yùn)至熄焦塔，用高壓水噴淋6090s。干法熄焦是將紅熱的焦炭放入熄焦室內(nèi)，用惰性氣體循環(huán)回收焦炭的物理熱，時(shí)間為24h。在煉焦過程中還會(huì)產(chǎn)生煉焦煤氣及多種化學(xué)產(chǎn)品。焦?fàn)t煤氣是燒結(jié)、煉焦、煉鐵、煉鋼和軋鋼生產(chǎn)的主要燃料。煉焦及其工藝流程煉焦 coking 裝爐煤經(jīng)過高溫干餾轉(zhuǎn)化為焦炭、

4、焦?fàn)t煤氣和化學(xué)產(chǎn)品的工藝過程。即煤炭焦化。指主要從硬煤和褐煤中生產(chǎn)焦炭、煤氣、干餾炭及煤焦油或?yàn)r青等副產(chǎn)品的煉焦?fàn)t的操作活動(dòng)。根據(jù)最終溫度，有高溫?zé)捊?001100、中溫?zé)捊?60750和低溫?zé)捊?00580。通常指高溫?zé)捊埂，F(xiàn)代煉焦生產(chǎn)在焦化廠煉焦車間進(jìn)展。煉焦車間一般由一座或幾座焦?fàn)t及其輔助設(shè)施組成，焦?fàn)t的裝煤、推焦、熄焦和篩焦組成了焦?fàn)t操作的全過程，每個(gè)爐組都配備有裝煤車、推焦車、攔焦機(jī)、熄焦車和電機(jī)車，一側(cè)還應(yīng)設(shè)有焦臺(tái)和篩焦站。近來開發(fā)的煉焦新工藝還有：配入局部型煤煉焦的配型煤工藝、用搗固法裝煤的煤搗固工藝、煤預(yù)熱工藝等。  產(chǎn)品包括：1焦炭。煉焦最重要的產(chǎn)品，大多數(shù)國家的焦

5、炭90%以上用于高爐煉鐵，其次用于鑄造與有色金屬冶煉工業(yè)，少量用于制取碳化鈣、二硫化碳、元素磷等。在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中，焦粉還用作燒結(jié)的燃料。焦炭也可作為制備水煤氣的原料制取合成用的原料氣。 2煤焦油。焦化工業(yè)的重要產(chǎn)品，其產(chǎn)量約占裝爐煤的3%4%，其組成極為復(fù)雜，多數(shù)情況下是由煤焦油工業(yè)專門進(jìn)展別離、提純后加以利用 3煤氣和化學(xué)產(chǎn)品。氨的回收率約占裝爐煤的0.2%0.4%,常以硫酸銨、磷酸銨或濃氨水等形試作為最終產(chǎn)品。粗苯回收率約占煤的1%左右。其中苯、甲苯、二甲苯都是有機(jī)合成工業(yè)的原料。硫及硫氰化合物的回收，不但為了經(jīng)濟(jì)效益，也是為了環(huán)境保護(hù)的需要。經(jīng)過凈化的煤氣屬中熱值煤氣，發(fā)熱量為1750

6、0kj/Nm3左右，每噸煤約產(chǎn)煉焦煤氣300400 m3，其質(zhì)量約占裝爐煤的16%20%，是鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中的重要?dú)怏w燃料，其主要成分是氫和甲烷，可別離出供化學(xué)合成用的氫氣和代替天然氣的甲烷。高爐用燃料焦炭是高爐冶煉的主要燃料。    一、焦炭在高爐冶煉中的作用1.發(fā)熱劑。焦炭在風(fēng)口前燃燒放出大量熱量并產(chǎn)生煤氣，煤氣在上升過程中將熱量傳給爐料，使高爐內(nèi)的各種物理化學(xué)反響得以進(jìn)展。2.復(fù)原劑。焦炭燃燒產(chǎn)生的C0及焦炭中的固定碳是鐵礦石的復(fù)原劑。3.料柱骨架。焦炭在料柱中占1/31/2的體積，尤其是在高爐下部高溫區(qū)只有焦炭是以固體狀態(tài)存在，它對(duì)料柱起骨架作用，高爐下部料柱的透氣性

7、完全由焦炭來維持。4.滲碳劑。5.爐料下降提供自由空間。    二、高爐冶煉對(duì)焦炭質(zhì)量的要求    1焦炭的化學(xué)成分焦炭的化學(xué)成分常以焦炭的工業(yè)分析來表示。工業(yè)分析工程包括固定碳、灰分、硫分、揮發(fā)分和水分的含量。    固定碳含量盡量高，灰分盡量低。我國冶金焦炭灰分一般為11l4。    硫含量低。揮發(fā)分一般在07l2。焦炭中的揮發(fā)分是指在煉焦過程中未分解揮發(fā)完的H2、CH4、N2等物質(zhì)。揮發(fā)分含量過高，說明焦炭的結(jié)焦程度差，生焦多，強(qiáng)度差；含量過低，那么說明結(jié)焦程度過高，易碎。水分含量穩(wěn)定。焦炭中的水分是濕法熄焦

8、時(shí)滲入的，通常為26。    2焦炭的物理性質(zhì)機(jī)械強(qiáng)度高。  焦炭的機(jī)械強(qiáng)度是指焦炭的耐磨性和抗撞擊能力。機(jī)械強(qiáng)度不好的焦炭，在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中和高爐內(nèi)下降過程中破裂產(chǎn)生大量的粉末，進(jìn)入初渣，使?fàn)t渣的黏度增加，增加煤氣阻力，造成爐況不順。目前我國一般用小轉(zhuǎn)鼓測定焦炭強(qiáng)度。小轉(zhuǎn)鼓是用鋼板焊成的無穿心軸的密封圓筒，鼓內(nèi)徑和寬均為1000mm，內(nèi)壁每隔90°焊角鋼一塊，共計(jì)4塊。試驗(yàn)時(shí)，取粒度大于60mm 的焦炭30kg，放人轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，轉(zhuǎn)鼓以25rmin的速度旋轉(zhuǎn)100轉(zhuǎn)，即4min，倒出試樣，用40mm和l0mm的圓孔篩篩分，以大于40mm的焦炭占試樣總量的百分比(

9、以M40表示) 作為破碎強(qiáng)度指標(biāo)，以小于l0mm的焦炭占試樣總量的百分比(以M10表示)作為耐磨強(qiáng)度指標(biāo)。M40愈大，Ml0愈小，說明焦炭的強(qiáng)度愈高。一般要求M4072，Ml010。粒度均勻、粉末少。大型高爐焦炭粒度X圍為2060mm，中小高爐用焦炭，其粒度分別以2040mm和大于15mm 為宜。    3焦炭的化學(xué)性質(zhì)    焦炭的化學(xué)性質(zhì)包括焦炭的燃燒性和反響性兩方面。    燃燒性好。燃燒性是指焦炭在一定溫度下與氧反響生成C02的速度，即燃燒速度。其反響式為：C+02=C02    反響性好。反響性是指焦炭在

10、一定溫度下和C02作用生成C0的速度。反響式為：C+C02=2CO為了提高爐頂煤氣中的CO2含量，改善煤氣利用程度，希望焦炭的反響性差些為好。為了擴(kuò)大燃燒帶，使?fàn)t缸溫度及煤氣流分布更為合理，使?fàn)t料順利下降，希望焦炭的燃燒性差些為好。    三、煉焦生產(chǎn)工藝流程    煉焦生產(chǎn)工藝流程如圖2-2所示。圖2-2煉焦生產(chǎn)工藝流程煉焦工藝煉焦?fàn)t現(xiàn)代焦炭生產(chǎn)過程分為洗煤、配煤、煉焦和產(chǎn)品處理等工序。    1.洗煤原煤在煉焦之前，先進(jìn)展洗選。目的是降低煤中所含的灰分和去除其他雜質(zhì)。    2.配煤將各種結(jié)焦性能不同的煤按一定比例配合煉焦。目的是在保證焦炭質(zhì)量的前提下，擴(kuò)大煉焦用煤的使用X圍，合理地利用國家資源，并盡可能地多得到一些化工產(chǎn)品。    3.煉焦將配合好的煤裝入煉焦?fàn)t的炭化室，在隔絕空氣的條件下通過兩側(cè)燃燒室加熱干餾，經(jīng)過一定時(shí)間，最后形成焦炭。炭化室內(nèi)成焦過程如圖23所示。圖2-3  結(jié)焦過程示意圖4.煉焦的產(chǎn)品處理 將爐內(nèi)推出的紅熱焦炭送去熄焦塔熄火，然后進(jìn)展破碎、篩分、分級(jí)、獲得不同粒