焦化廠工藝培訓

焦化廠沙鋼焦化廠總投資43億元，從2002年2月8日項目正式啟動，2003年10月8日1#焦爐投產(chǎn)出焦，2005年6月6座6m焦爐全部竣工投產(chǎn)，2009年10月28日8#焦爐投產(chǎn)出焦。

共裝備有8座焦爐，其中6座55孔6米焦爐，2座70孔7.63米焦爐。主要配套設施有大型煤筒倉64個、三套煤氣凈化及化產(chǎn)品回收系統(tǒng)、5座140t/h干熄焦及高、低壓發(fā)電系統(tǒng)。根據(jù)工藝流程其下設四個車間，分別為備煤、一煉焦、二煉焦、化產(chǎn)車間。按照建設時間又分為一期（1-4#焦爐及配套備煤、化產(chǎn)一回收）、三期（5-6#焦爐及配套備煤、化產(chǎn)二回收）、四期（7-8#爐、化產(chǎn)三回收）

焦化廠主要作用是為高爐提供優(yōu)質(zhì)焦炭和加熱煤氣，設計年產(chǎn)焦炭530萬噸、焦爐煤氣23億m3、回收焦油23萬噸/年、粗苯6萬噸/年、硫銨6萬噸/年、發(fā)電6.3億kwh/年。

焦化廠概述：備煤車間的任務是將外來煉焦煤進行貯存并加工成符合焦爐生產(chǎn)要求的裝爐煤。主要有來煤的接收、貯存、倒運、配合、粉碎和混勻等工序，擔負著煉焦用煤入爐前的預處理工作。每年所需煉焦煤約780萬噸，日用煤2.2萬噸，分別供1~8#焦爐使用。工藝設施及設備：現(xiàn)主要由2#煤場、64個大型煤筒倉、3個粉碎機室、4個煤塔及各運輸皮帶等組成，其他主要設備還有堆取料機、配煤圓盤、焦油渣添加裝置和焦油渣制型煤裝置。

筒倉介紹：其中64個儲配一體的大型煤筒倉（見圖2）是備煤的主體部分，于2009年3月建成投產(chǎn)。每個筒倉高54米，內(nèi)徑21米，設計單倉貯煤1萬噸，總貯煤能力64萬噸，實際可操作容量為45萬噸。煤筒倉分四排分布，每排16只，從北向南依次為A列、B列、C列、D列，從西向東依次為1A……16A、1B……16B、1C……16C、1D……16D。每排16只筒倉，其中6個焦煤倉，4個肥煤倉，4個1/3焦煤倉，2個瘦煤倉，必要時也可調(diào)整倉位分布。(見圖1）焦化廠一、備煤工藝焦焦肥焦1/3焦肥肥1/3氣肥瘦1/3瘦焦焦焦1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15A16A

焦焦肥焦1/3焦肥肥1/3氣肥瘦1/3瘦焦焦焦1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D15D16D

焦焦肥焦1/3焦肥肥1/3氣肥瘦1/3瘦焦焦焦1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C11C12C13C14C15C16C

焦焦肥焦1/3焦肥肥1/3氣肥瘦1/3瘦焦焦焦1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11B12B13B14B15B16B

煤筒倉工藝流程：備煤車間包括備煤工藝和配煤工藝兩部分。將洗精煤由船轉(zhuǎn)運到貯煤場和筒倉，并合理地按照煤種及產(chǎn)地分區(qū)堆放，以確保煤質(zhì)的均勻穩(wěn)定的過程叫備煤工藝。將不同性質(zhì)的各單種煤，通過圓盤給料機和小皮帶電子稱，按一定的比例進行配合后，經(jīng)粉碎至合理粒度送達貯煤塔的過程叫配煤工藝。見工藝流程圖：

按照堆煤方案，從碼頭運來的各單種煤，經(jīng)筒倉頂部的帶卸料小車的帶式輸送機分別布入煤筒倉內(nèi)。每排貯配煤筒倉頂部采用2條帶卸料小車的帶式輸送機進行布料，每個筒倉下部設6個雙曲線斗嘴。每個斗嘴下均設有自動配煤裝置，由定量給料裝置及控制系統(tǒng)等組成。采用自動配煤裝置按照給定值自動控制各單種煤的流量進行配煤。煤筒倉共設3套自動配煤系統(tǒng)。分別用于1#～4#焦爐、5#～6#焦爐及7#、8#焦爐的配煤操作。1）經(jīng)自動配煤裝置配合后的煤落到B521~B523帶式輸送機上，經(jīng)B529→B535帶式輸送機送至新建7#、8#焦爐粉碎機室（1#自動配煤系統(tǒng)）。2）經(jīng)自動配煤裝置配合后的煤落到B524~B526帶式輸送機上，經(jīng)B203帶式輸送機(改造)送至現(xiàn)有的1#～4#焦爐（2#自動配煤系統(tǒng)）。3）經(jīng)自動配煤裝置配合后的煤落到B527~B528帶式輸送機上，經(jīng)預留帶式輸送機送至現(xiàn)有的5#～6#焦爐（3#自動配煤系統(tǒng)）。（1）貯配煤工段

（2）粉碎、混合工段

粉碎工段是將配合后的煤料進行粉碎處理，使其細度(粒度<3mm的煤)達到80%左右，從而保證裝爐煤的粒度均勻，滿足煉焦生產(chǎn)要求。由粉碎工段來的各種煤料，經(jīng)帶式輸送機送入混合裝置，進行充分混合后，再經(jīng)帶式輸送機送至煤塔頂層。

（3）焦油渣添加工段

將化產(chǎn)回收車間產(chǎn)生的焦油渣經(jīng)過攪拌直接或混合成型添加到配合煤中，回送至裝爐煤中，達到減少污染，廢料利用的目的。此外還能增加配合煤的粘結(jié)性，提高焦炭質(zhì)量。（4）煤塔布煤工段

由粉碎工段來的裝爐煤送至煤塔頂層后，經(jīng)可逆移動回轉(zhuǎn)布料機布入煤塔中。煤場配煤槽煤是由遠古植物殘骸沒入水中經(jīng)過生物化學作用，然后被地層覆蓋并經(jīng)過物理化學與化學作用而形成的。根據(jù)煤化度(變質(zhì)程度)的不同，它可分為泥炭、褐煤、煙煤和無煙煤四大類。其中我國將煙煤劃分為長焰煤、不黏煤、弱黏煤、氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤和貧煤等。傳統(tǒng)觀念認為氣煤、肥煤、焦煤和瘦煤都具有不同程度的黏結(jié)性，這四種煤是煉焦的主要原料煤，故稱之為煉焦煤。二、煉焦煤及配煤煉焦煤（單種煤）的質(zhì)量指標：全水份（Mt）：水分隨著季度變化和氣候變化而波動，一般在10%左右。一般露天煤場較難控制，我廠將大部分來煤貯存在大型煤筒倉，故水分很穩(wěn)定。但高水分的煤不能貯存在筒倉內(nèi)，易引起噴倉。水分高也不利于自動配煤，影響配煤準確率。灰分（Ad）：灰分是煤在815℃下完全燃燒后的固體殘留物。是有害物質(zhì)，各單種的煤灰分越高則配合煤的灰分就越高，導致焦炭灰分升高。因為煤中的灰分會100%的轉(zhuǎn)入到焦炭中去。硫分（S，t）：煤中的硫包括有機硫、無機硫和微量硫。是有害物質(zhì)，各單種煤的煤硫分越高則配合煤的硫分就越高，導致焦炭硫分升高。而煤中的硫份會有80%~90%的轉(zhuǎn)入到焦炭中去。硫份是衡量肥煤品質(zhì)（價格）的一個重要指標。肥煤可根據(jù)硫份大小分為高硫肥煤、中硫肥煤、低硫肥煤。揮發(fā)份（Vdaf）：煤中有機質(zhì)受熱分解析出的一部分氣態(tài)和蒸汽產(chǎn)物。是表征煤的變質(zhì)程度的一個重要指標，一般揮發(fā)份越低則變質(zhì)程度越高。也是中國煙煤分類指標之一。粘結(jié)指數(shù)(G)：它是表征煤的粘結(jié)能力的指標，也是中國煙煤分類指標之一。是煉焦煤的重要指標。膠質(zhì)層厚度(Y)：它是指煤在加熱過程中，形成膠質(zhì)體過程中瞬間所產(chǎn)生膠質(zhì)體的最大量，是表征煤的粘結(jié)能力的指標，是對G值的補充和完善。Y值只表示該煤能產(chǎn)生膠質(zhì)體的數(shù)量，不能代表膠質(zhì)體的質(zhì)量。也是中國煙煤分類指標之一。另外一些指標：

RI(羅加指數(shù))、X、CSN(坩堝膨脹序數(shù)）、格金焦型（A、B…G、G1…G12）、吉澤勒流動度(lgαmax)，鏡質(zhì)組最大反射率類別符號數(shù)碼分類指標Vdaf(%)GY(mm)b(%)**貧煤PM11>10.0—20.0≥5

貧瘦煤PS12>10.0—20.0>5－20

瘦煤SM13>10.0—20.0>20－50

14>10.0－20.0

>50—65

焦煤JM15>10.0－20.0

>65*≤25.0(≤150)24>20.0－28.0

>50－65

25>20.0－28.0

>65*≤25.0(≤150)肥煤FM16>10.0－20.0

(>85)*>25.0(>150)26>20.0－28.0

(>85)*>25.0(>150)36>28.0－37.0

(>85)*>25.0(>220)1/3焦煤1/3JM35>28.0－37.0

>65*≤25.0(≤220)氣肥煤QF46>37.0(>85)*>25(>220)氣煤QM34>28.0－37.0

>50－65

43>37.0>35－50

44>37.0>50－65

45>37.0>65*≤25.0(≤220)中國煉焦煤分類b值稱為奧亞膨脹度，一般不用，是對G值和Y值的進一步補充煉焦煤：主要有焦煤、肥煤、1/3焦煤、瘦煤、氣煤等。氣煤：屬于煤化程度較低的煙煤。其特點是揮發(fā)份特別高，而粘結(jié)性一般、熱穩(wěn)定性差、容易分解；單獨煉焦時收縮性大，煉出的焦炭呈細長形，有較多的縱裂紋，易碎，其強度和耐磨性均較差，但煉焦時能產(chǎn)生較多的煤氣與其它化工產(chǎn)品。配入配合煤將使焦炭塊度、強度下降。但配入適當?shù)臍饷嚎稍黾咏固渴湛s性、便于推焦，保護爐體，得到較多的化產(chǎn)品。且我國氣煤資源豐富，應多配。1/3焦煤：屬煤化程度中等，性質(zhì)介于氣煤、肥煤與焦煤之間的過渡煤種，是中等或較高揮發(fā)份的較強粘結(jié)性煤。單獨煉焦時煉出的焦炭強度較高，是配煤煉焦的好原料。肥煤：肥煤是煤化度中等的煙煤。受熱到一定溫度能產(chǎn)生較多的膠質(zhì)體，且有極強的粘結(jié)性，粘結(jié)性最強。單獨煉焦時，能產(chǎn)生熔融良好的焦炭，但有較多的橫裂紋，焦根部分有蜂焦，易碎成小塊，耐磨性差，膨脹性大，容易導致推焦困難。配入肥煤可提高粘結(jié)性。焦煤：是煙煤中煤化程度中等或偏高的一類煤，中等揮發(fā)份和有較好的粘結(jié)性。受熱后能產(chǎn)生熱穩(wěn)定性好的膠質(zhì)體。單獨煉焦時，可煉成熔融性好，塊度大、裂紋少、抗碎強度高、耐磨性好的焦炭，是結(jié)焦性最好的煉焦煤。配入焦煤的目的是增加焦炭的強度。瘦煤：瘦煤是煙煤中煤化程度較高、揮發(fā)份較低的一類煤。受熱后能產(chǎn)生少量的膠質(zhì)體，單獨煉焦時，煉出的焦炭熔融性差、耐磨性不好、裂紋少、塊度較大的焦炭。配入瘦煤可提高焦炭的塊度，我國的瘦煤資源很少。配煤的概念及意義：

早期煉焦只用單種煤，隨著煉焦工業(yè)的發(fā)展，煉焦煤儲量明顯不足。隨著高爐的大型化，對冶金焦質(zhì)量提出了更高的要求，合理利用各單種煤能提高焦炭質(zhì)量，揚長避短。此外，單種煤煉焦的矛盾也日益突出，如膨脹壓力大（焦煤、肥煤單獨煉焦時）容易損壞爐墻，造成推焦困難等。針對此種現(xiàn)象，結(jié)合中國煤資源情況（煉焦煤中中等揮發(fā)份、粘結(jié)性好的煤和變質(zhì)程度高的煤量較少），配煤之路是勢在必行。（1）節(jié)約優(yōu)質(zhì)煉焦煤資源，做到合理利用；(2)充分利用各單種煤的特點，取長補短，改善焦炭質(zhì)量；（3）在保證焦炭質(zhì)量的前提下，增加化產(chǎn)品產(chǎn)率和焦爐煤氣發(fā)生量；（4）對延長焦爐的爐齡和對焦爐操作有好處。（5）大部分強粘結(jié)性煤（焦煤、肥煤）的灰分和硫份較高，難洗選；而若粘結(jié)性煤灰分、硫份低，易洗選。如此配用可以合理控制焦炭的灰分和硫份。

配煤就是將幾種單種煤均勻的按一定的比例配合，配好的煤稱之為配合煤。配煤原則：結(jié)合本地區(qū)煤資源實際，盡量做到就近取煤，縮短運煤距離、防止南煤北運及對流，降低成本；應符合本廠的生產(chǎn)工藝及煉焦條件，保證焦炭質(zhì)量達標，符合高爐對焦炭的質(zhì)量要求；應避免產(chǎn)生過大的膨脹壓力，造成推焦困難和損壞爐體，有利于生產(chǎn)組織；在保證焦炭質(zhì)量的前提下盡量多配氣煤等若粘結(jié)性煤，即增加化產(chǎn)品收率，又能合理利用中國的煤炭資源。配合煤的指標：主要是全水分、揮發(fā)份、Y值、G值、灰分、

硫份、細度等。全水分：一般要求在10%以內(nèi)，且要穩(wěn)定，水分高將延長結(jié)焦時間、降低產(chǎn)量、增加耗熱量，通常水分增加1%，結(jié)焦時間約延長約20min。水分高還增加焦化廢水量?；曳郑号浜厦褐械幕曳謳缀跞哭D(zhuǎn)入焦炭中，一般焦炭的灰分是配合煤灰分的1.3~1.4倍。理論配合煤的灰分可根據(jù)單種煤的灰分和配比按相加性原則加權平均計算。實際配合煤灰分仍要化驗，由于配煤準確率問題可能和理論值存在一定偏差。硫份：配合煤中的硫約有80%~90%轉(zhuǎn)入焦炭中。理論計算也如上。揮發(fā)份：配合煤的揮發(fā)份的高低對焦炭強度有較大的影響，同時也決定了產(chǎn)焦率或者說煤氣及化產(chǎn)品的收率。一般根據(jù)高爐對焦炭的需求來控制配合煤的揮發(fā)份，不能過高或過低。理論計算也如上。G值和Y值：用來衡量配合煤粘結(jié)性和結(jié)焦性強弱。G值不具備相加性，不能把單種煤的G值進行加權平均來算配合煤的G值。而Y值卻具有相加性，粉碎細度：是指煤經(jīng)過粉碎后粒度小于3mm的所占煤料的比例。粉碎細度主要影響到裝爐煤的堆密度，細度越大則表示煤粒度越細，堆密度就下降。細度不宜過大，過大使裝煤困難，生產(chǎn)能力下降，煤粉增加堵塞上升管、集氣管，影響焦爐正常生產(chǎn)，也會影響焦炭強度。但如果過小則粗大顆粒的煤料較多，混合不均勻，易在焦炭中形成裂紋中心，影響焦炭的強度。一般控制在一個合適的細度。AdSt，dVdafGY(mm)粉碎細度≤11%≤126～2880～8516～2080±5（搗固煉焦細度一般在90%以上）配煤方案（配煤比）制定過程：遵循配煤原則，根據(jù)各單種煤（主要是各礦點煤的）特性,擬定初步配煤比，然后通過配煤實驗（小焦爐實驗），選擇最佳的配煤比，最后進行大焦爐生產(chǎn)。若更換煤種或出現(xiàn)焦炭質(zhì)量波動時，再進行配比調(diào)整。配煤實驗（小焦爐實驗）：模擬大焦爐生產(chǎn)環(huán)境，利用小型焦爐開展結(jié)焦實驗，以觀察焦炭的質(zhì)量（對單種煤和配合煤的結(jié)焦性進行大概判定）和測定推焦是否順利。中國最常用的是40kg和200kg（裝干煤量）小焦爐，前者主要是進行單種煤結(jié)焦實驗，后者主要是進行配合煤結(jié)焦試驗，

我廠現(xiàn)各有一套40kg和300kg的小焦爐，其中300kg小焦爐是針對7.63m焦爐特別改進的，有利于對7.63m焦爐配煤進行研究。現(xiàn)行配煤技術的不足：在與很少吸取近代焦化基礎理論方面所獲得的成果，始終停留在定性的、經(jīng)驗的配煤階段，使煤料調(diào)配不精或不準。造成這一結(jié)果的主要原因是，現(xiàn)行的配煤技術是以現(xiàn)行的煉焦煤分類為基礎的，這樣的分類方法存在諸多的問題，如它對配煤技術的作用有一定限度的。由于成煤因素十分復雜，使得煤的性質(zhì)千差萬別，因此經(jīng)過煉焦煤分類的劃分后，不可能使每類煤的性質(zhì)，特別是煤的工藝性質(zhì)十分相同，而只能在某些性質(zhì)上大體上相同。現(xiàn)代生產(chǎn)實踐證明，隨著煉焦煤資源的緊缺使混煤現(xiàn)象日益嚴重，導致按照煤類劃分的同類煤工藝性能差別越來越大，嚴重影響配煤工作，是焦炭質(zhì)量波動頻繁的重要原因。采用現(xiàn)行煤分類將影響配煤的預期效果，這也就是配煤中人們認為出現(xiàn)不易解釋的反?，F(xiàn)象。煤巖學技術：可喜的是近幾年逐步將煤巖學技術應用進來，取得了明顯的效果。主要原理如下：1、將煤看作為不均一的物質(zhì)，每一種煤都是天然的配煤；2、分為活性組分（有粘結(jié)性的）和惰性組成（無粘結(jié)性的），都是不可缺少的部分，存在一定的比例，我們稱為活惰比；3、活性組分（主要是鏡質(zhì)組）的反射率分布直方圖是決定煉焦煤性質(zhì)的首要指標；4、成焦過程中，煤粒間并不是互溶成均一的焦塊，而是通過界面反應、鍵合而聯(lián)結(jié)起來的。隨著高爐和焦化的發(fā)展，現(xiàn)代配煤技術或者工作有了很大的變化：現(xiàn)在各企業(yè)配煤有很強的區(qū)域性，配比大不相同，目前配煤比一般以焦煤和肥煤為基礎，1/3焦煤、氣煤、瘦煤的比例都較?。挥妹簠^(qū)域很廣，有的甚至從國外進口；配煤比變更也不能及時的進行小焦爐試驗；而且每一個煤種的各礦點的煤質(zhì)差別很大，品種較多，來煤數(shù)量不穩(wěn)定，給配煤工作帶來很大難度，配煤準確率難以保障。

現(xiàn)有煉焦一車間和煉焦二車間。一車間包含1-6#爐6座（炭化室高）6m焦爐及配套系統(tǒng)，于2002年3月開工建設，2005年6月全部竣工投產(chǎn)。設計年產(chǎn)焦炭330萬噸。1-6#爐所生產(chǎn)的冶金焦主要供2500m3大高爐使用，焦丁送小高爐使用，焦末送原料燒結(jié)廠使用。

二車間包括7#、8#兩座7.63米（炭化室高）焦爐及配套系統(tǒng)，于2008年2月份開工建設，2009年7月28日7#焦爐出焦，2009年10月8#焦爐投產(chǎn)。設計年生產(chǎn)焦炭200萬噸。7.63米焦爐主體設備先進、自動化程度高、環(huán)保水平在國內(nèi)處于領先，其所生產(chǎn)的焦炭質(zhì)量好，能滿足大型高爐的需求。目前焦炭中的冶金焦主要供5800m3大高爐使用，焦丁、焦末同上。焦化廠三、煉焦工藝幾個概念：結(jié)焦時間：指煤料在炭化室內(nèi)的停留時間。一般規(guī)定從平煤桿進入炭化室（即裝煤時間）到推焦桿（即推焦時間）的一段時間間隔。推焦計劃：為使焦爐均勻生產(chǎn)，保證各炭化室結(jié)焦時間一致，實現(xiàn)準時出焦、定時進行機械設備的預防性維修，焦爐按一定計劃組織推焦、裝煤和設備檢修。推焦串序：一座焦爐的各炭化室裝煤、出焦是按照一定的順序進行的，此順序即為推焦串序。目前通常采用9-2、5-2、2-1等，通式為m-n，m為相鄰兩次推焦相隔的爐孔數(shù)，n為兩趟簽號對應炭化室號相隔的數(shù)。6m焦爐采用5-2串序，7.63m焦爐采用2-1串序。煉焦是將配合煤在焦爐內(nèi)通過高溫干餾（隔絕空氣加熱到950～1050℃），經(jīng)過干燥、熱解、熔融、粘結(jié)、固化、收縮等階段，最終產(chǎn)生焦炭和荒煤氣的一種生產(chǎn)工藝。成焦過程：第一階段（常溫至300℃）是煤的干燥脫氣階段。首先釋放出吸附在煤表面的氣體和水分，主要析出CH4、CO、N2；第二階段（300～600℃）以解聚和分解反應為主，煤黏結(jié)成半焦。煙煤在300℃開始軟化，并伴隨有大量的煤氣和焦油析出，中等變質(zhì)程度的煙煤在這階段經(jīng)歷軟化、熔融、流動和膨脹而到固化；第三階段（600～1000℃）半焦變成焦炭的階段。此階段以縮聚反應為主，產(chǎn)生大量煤氣（主要是H2），半焦收縮形成有裂紋的焦炭。焦化廠

煤氣凈化系統(tǒng)干熄焦煤塔裝煤車焦爐出焦?jié)裣ń?/p>

大高爐冶金焦小高爐焦丁篩焦燒結(jié)焦未焦化廠

備煤車間來的裝爐煤送入煤塔，裝煤車按作業(yè)計劃從煤塔取煤后裝入炭化室內(nèi)。經(jīng)過一個結(jié)焦周期的高溫干餾煉制成焦炭和荒煤氣。裝滿紅焦的焦罐車由電機車牽引至提升井架底部，提升機將焦罐提升并送至干熄爐爐頂，通過帶布料料鐘的裝入裝置將焦炭裝入干熄爐內(nèi)。在干熄爐中焦炭與惰性氣體直接進行熱交換，焦炭被冷卻至200℃以下，經(jīng)排焦裝置卸到帶式輸送機上，然后送往焦處理系統(tǒng)。當采用濕熄焦時，紅焦由推焦機從炭化室中推出，由熄焦車送至熄焦系統(tǒng)濕法熄焦，焦炭在焦臺晾焦后用帶式輸送機送至篩焦樓，塊焦由皮帶通廊送至煉鐵廠?；拿簹庥山範t集氣管系統(tǒng)引出，經(jīng)吸煤氣管送至煤氣凈化車間。工藝流程：焦爐由炭化室、燃燒室、蓄熱室、斜道區(qū)和爐頂區(qū)等組成。炭化室是煤隔絕空氣干餾的地方。炭化室兩邊是燃燒室。燃燒室是煤氣和空氣混合燃燒的地方，每一個燃燒室有加熱火道組成；斜道區(qū)位于蓄熱室與燃燒室之間，是連接兩者的通道。用于導入空氣和煤氣，并將其分配到每個火道中，同時排出廢氣。蓄熱室位于炭化室的的正下方，其上經(jīng)斜道同燃燒室相連，其下經(jīng)廢氣盤分別同煙道、貧煤氣管道和大氣相同。蓄熱室用來回收焦爐燃燒廢氣的熱量并預熱貧煤氣和空氣。爐頂區(qū)是指炭化室蓋頂磚以上的部位，設有裝煤孔、上升管孔、看火孔、烘爐孔及拉條溝等。整座焦爐靠退推焦車一側(cè)稱為機側(cè)，另一側(cè)為焦側(cè)，為了推焦方便，一般焦側(cè)寬度大于機側(cè)（錐度），對應也存在溫度差焦化廠6m焦爐：指煉焦一車間的1~6#焦爐是6座JN60-6型焦爐，每座55孔（炭化室），每2座焦爐為一爐組，共為三個爐組。該焦爐的特點是雙聯(lián)火道，廢氣循環(huán)，焦爐煤氣下噴，高爐煤氣和空氣側(cè)入的復熱式頂裝散裝焦爐。焦爐機械設備：包括裝煤車、推焦車、攔焦車和熄焦車（焦罐車），俗稱四大車。推焦車裝煤車攔焦車熄焦車7.63m焦爐：指煉焦二車間7-8#兩座炭化室高為7.63m的焦爐，每座70孔，該焦爐的特點是雙聯(lián)火道、分段加熱、廢氣循環(huán)，焦爐煤氣下噴、貧煤氣側(cè)入，蓄熱室分格、頂裝復熱式超大型焦爐。焦爐采用單集氣管，三吸氣管。裝煤采用集氣系統(tǒng)PROven方式除塵，出焦除塵采用地面站。加熱制度：焦爐的加熱制度包含著各項溫度、壓力（吸力）的測量和要求。根據(jù)不同爐型，不同的結(jié)焦時間，配煤比和裝煤水份，按每組（座）焦爐編制出不同的加熱制度表。溫度控制：1、焦餅中心溫度：1000±50℃，焦炭成熟的溫度。2、直行溫度：選取機側(cè)、焦側(cè)各一個火道的溫度衡量全爐溫度，是指導焦爐溫度的主要控制項目。3、橫排溫度：:是為了控制焦爐橫向溫度的合理性，4、爐頭火道溫度：:是按保證其對應焦餅與中部的焦餅同時成熟的要求決定，5、蓄熱室溫度：是為防止蓄熱室高溫和下火，硅磚蓄熱室頂部的溫度不得超過1320℃）6、爐頂空間溫度：800±30℃，不應超過850℃。7、小煙道溫度要求控制在250℃—400℃，不得超過450℃或低于200℃，8、分煙道溫度不得超過350℃。9、冷卻溫度。九溫五壓壓力制度：為了焦爐加熱正常和保證整個結(jié)焦時間內(nèi)煤氣只能由炭化室流向燃燒室加熱系統(tǒng)，和炭化室不吸入外界空氣，必須要制訂壓力制度執(zhí)行標準。1、焦爐在任何操作條件下（包括正常操作，改變結(jié)焦時間，停止加熱，停止推焦等）在結(jié)焦末期炭化室底部壓力應大于空氣蓄熱室頂部的壓力和大氣壓力。2、確定集氣管的壓力，應以炭化室底部壓力在結(jié)焦末期不小于5Pa為原則，并考慮到調(diào)節(jié)裝置所造成的壓力波動值，以及考慮到夏季、冬季大氣溫度變化造成要使靜壓頭有10—20Pa的變化。3、焦爐加熱系統(tǒng)的壓力主要根據(jù)空氣過剩系數(shù)和爐頂看火孔壓力保持0—5Pa來確定。4、焦爐無論結(jié)焦時間長短，其空氣蓄熱室頂部上升氣流的負壓保持大致不變，其吸力不得低于30Pa，每個蓄熱室頂部的吸力與標準蓄熱室比較，上升氣流時不超過±2Pa，下降氣流時不超過±3Pa，邊爐蓄熱室上升氣流時允許相差±4Pa，下降氣流時允許相差±5Pa。加熱煤氣：高爐煤氣和焦爐煤氣（一）高爐煤氣：高爐煤氣是無色、無味、無臭的氣體，密度為1.29—1.33㎏/m3，有劇毒的氣體。因高爐煤氣中可燃成分少，發(fā)熱量低，一般為3350—4180KJ/M3，著火點在700℃以上，和焦爐煤氣相比，燃燒速度較慢，火焰長，高爐煤氣爆炸范圍是36%—65%（體積），由于高爐煤氣中的CO含量較多，是一種劇毒氣體，若空氣中含有0.2%CO時就會使人失去知覺，含1%的CO時，能使人死亡，所以要求高爐煤氣的設備必須嚴密。（二）焦爐煤氣：焦爐煤氣是焦化廠煉焦過程中產(chǎn)生的可燃氣體，在干餾析出的焦爐煤氣稱“荒煤氣”，經(jīng)過化產(chǎn)回收，洗滌后，成為凈煤氣，也稱為富煤氣。焦爐煤氣是無色有臭味的氣體，密度輕為0.45—0.5%㎏/m3，有毒易燃、易爆的氣體。焦爐煤氣可燃成份占主導地位，約90%以上，主要是H2、CH4、CO、CmHn。其中含有少量水，所以發(fā)熱量較高，焦爐煤氣的成份也不是固定不變的，與配煤比、焦爐加熱制度、化產(chǎn)回收能力有關。但其主要成分是H2和CH4，因此，發(fā)熱量一般為16730-—18820KJ/M3，著火點為600—650℃，焦爐煤氣燃燒速度快、火焰短、溫度高、與空氣混合后容易爆炸，其爆炸范圍為5—30%，焦爐煤氣也是一種有毒氣體，因為煤氣中含有CO和少量的H2S氣體（有毒氣體）。三、干熄焦（CDQ）工藝：采用惰性氣體（通常為氮氣）熄滅熾熱的焦炭，并將焦炭顯熱進行回收的熄焦方式。優(yōu)點：回收大量余熱、改善焦炭質(zhì)量、減少環(huán)境污染原理：裝滿紅焦的焦罐車由電機車牽引至提升井架底部。提升機將焦罐提升并送至干熄爐爐頂，通過帶布料料鐘的裝入裝置將焦炭裝入干熄爐內(nèi)。在干熄爐中焦炭與惰性氣體直接進行熱交換，焦炭被冷卻至200℃以下，經(jīng)排焦裝置卸到帶式輸送機上，然后送往焦處理系統(tǒng)。循環(huán)風機將冷卻焦炭的惰性氣體從干熄爐底部的供氣裝置鼓入。自干熄爐排出的熱循環(huán)氣體的溫度約為819℃，經(jīng)一次除塵器除塵及引入空氣將可燃組分燃燒一部分后進入干熄焦余熱鍋爐換熱，溫度降至約173℃。由鍋爐出來的冷循環(huán)氣體經(jīng)二次除塵器除塵后，由循環(huán)風機加壓，再經(jīng)氣體冷卻器冷卻140℃后進入干熄爐循環(huán)使用。一﹑二次除塵器分離出的焦粉，由專門的輸送設備將其收集在貯槽內(nèi)，以備外運。干熄焦裝置的裝料、排料、風機后放散等處的煙塵均進入干熄焦地面站除塵系統(tǒng)，進行除塵后放散。1、干熄焦產(chǎn)生的余熱蒸汽全部用于發(fā)電。配套建有3臺8000kw高壓背壓式發(fā)電機組、2臺16.2Mw低壓純凝式發(fā)電機組，2臺23Mw高壓純凝式發(fā)電機組，設計年發(fā)電能力達5.5億kwh。發(fā)電機組于2005年1月開工建設，其中，1#背壓機組于2005年8月投運，2#背壓機組于2005年10月投運，3#背壓機組于2007年3月投產(chǎn)，1#、2#低壓純凝式發(fā)電機組于2006年7月投運，2009年共發(fā)電3.5億kwh。2臺23Mw高壓純凝式發(fā)電機組預計2010年11月份投運，屆時年總發(fā)電量將達到5.5億kwh，節(jié)能減排效益顯著。焦化廠焦炭的結(jié)構(gòu)：煤在高溫干餾過程中最終形成焦餅，從炭化室推出時，就有大量裂紋，這些裂紋把焦餅彼此完全分開，形成塊狀物—焦塊，這種焦塊就是我們所說的焦炭。成熟的焦炭多呈銀灰色或暗黑色的長方形棱狀或錐狀無規(guī)則的多孔體，焦塊中有縱、橫裂紋，焦塊沿縱、橫向裂紋分開成焦體，焦體是有不規(guī)則分布的氣孔和氣孔壁構(gòu)成焦質(zhì)，其主要成份是碳和礦物質(zhì)。焦塊裂紋的多少和焦體結(jié)構(gòu)決定著焦炭的粒度和焦炭的機械強度，它也和焦炭的高溫性能有密切關系。焦炭中的氣泡是在膠質(zhì)狀態(tài)末期形成的，焦炭氣孔的大小不同可分為三個等級如：大氣孔、宏觀氣孔、微觀氣孔。焦炭的氣孔率是指氣孔體積與總體積比的百分數(shù)，焦炭在高爐中的作用：發(fā)熱劑、還原劑、支撐爐料起骨架作用、提供碳源焦炭焦炭的工業(yè)分析：焦炭的工業(yè)分析是對焦炭水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳四項內(nèi)容的分析，根據(jù)某些需要加上全硫和發(fā)熱值分析。（1）焦炭水分（Mt）：作為冶金焦炭供給高爐煉鐵生產(chǎn)，焦炭水分波動主要是給高爐入爐焦炭重量的稱量造成誤差，帶來爐況波動，焦炭水分并不會直接影響高爐冶煉，因為在高爐上部（爐喉、爐身處）小于800℃的煤氣所含的熱量足以將焦炭帶來的水分干燥，焦炭水分過大還會將焦粉帶入高爐使高爐冶煉時透氣性不好，所以保持焦炭水分穩(wěn)定能為高爐爐溫穩(wěn)定創(chuàng)造條件，一般要求焦炭水分（濕熄焦）控制在4%以下。（2）焦炭灰分（Ad）：焦炭主要組成是碳和灰分，焦炭含碳愈高則含灰就愈少，在高爐冶煉中灰分是累贅物質(zhì)，吸收熱量變成爐渣排出。也就是說焦炭中的灰分越高，煉鐵的焦比就越高。一般焦炭灰分波動1%，高爐的焦比要波動2.5—3.0%，焦炭灰分的高低，主要取決于原料煤的灰分，煤的灰分在煉焦過程中也是完全轉(zhuǎn)入焦炭中，另外在煉焦生產(chǎn)過程中混入雜質(zhì)和煉焦不良操作，也會增加焦炭中灰分，煉鐵要求焦炭中灰分愈少愈好。（3）焦炭揮發(fā)分（Vd）：焦炭揮發(fā)分是焦炭被二次加熱后，氣態(tài)析出物的含量，這種含量取決于煤料的變質(zhì)程度和焦餅最終溫度，一般將焦炭揮發(fā)分視作焦炭成熟程度的標志。但也不能完全作成熟標志，就是焦餅完全成熟焦炭時的揮發(fā)分也含有1.0—1.5%，有時達到2.0%，因為成熟的焦炭它可以吸附CO和O2，在試樣干燥后，仍全吸收空氣中水氣，這些少量水氣也是揮發(fā)分。冶金焦新國標規(guī)定：Vd≤1.8%。（4）焦炭的固定碳（Fc）：焦炭的固定碳是煤經(jīng)過高溫干餾后殘留的固態(tài)可燃物質(zhì)，它是焦炭中的主要可燃成分，含碳（C）愈高就表明焦炭熱值愈高，使用價值就愈大，它的工業(yè)分析計算方法：Fc=100-（Vd+Ad）%。焦炭強度：機械強度（冷強度）和熱強度冷強度（M10、M40）：焦炭的機械強度是冶金焦物理性能的最重要指標，評定焦炭機械性能多種試驗方法，目前大都選擇轉(zhuǎn)鼓試驗，因焦炭在一定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)運行，可以模擬其在運輸和使用中的受力情況。轉(zhuǎn)鼓測定得到的兩個指標：M10（耐磨強度）、M40或M25（抗碎強度）M10=出鼓焦炭中粒度小于10mm質(zhì)量X100%入鼓焦炭質(zhì)量M40=出鼓焦炭中粒度大于40mm質(zhì)量X100%入鼓焦炭質(zhì)量（質(zhì)量分數(shù)，%）熱強度（CRI、CSR）：CRI即為反應性，焦炭在高溫條件下與CO2和水蒸氣相作用的能力。CSR為反應后強度，是高爐下部焦炭反應后性能的要求。焦炭的反應性與反應后強度有著較好的相關關系是：就是焦炭的反應性愈高，則反應后強度就愈低。焦炭的分級（篩分）和粒度組成按粒度大小將焦炭分為大于25mm 稱為冶金焦，15~25mm的稱為焦丁，小于15mm稱為焦末。種類大塊（>40mm）大中塊（>25mm）中塊（25—40mm）灰份Ad%Ⅰ≤12.0Ⅱ≤13.0Ⅲ≤15.0硫份Sed%Ⅰ≤0.60Ⅱ≤0.8Ⅲ≤1.0機械抗碎M40M25Ⅰ≥80.0≥92Ⅱ≮76.0≮88Ⅲ≮72.0≮83強度耐磨M10Ⅰ≤7.5≤7.0Ⅱ≤8.5≤8.5Ⅲ≤10.5≤10.5反應性CRI%Ⅰ≤30Ⅱ≤35Ⅲ/反應后強度CSR%Ⅰ≤55Ⅱ≤50Ⅲ/揮發(fā)份Vdaf%≤1.8水份Mt%4.0±15.0±2>12焦末含量%≯4.0≯5.0≯12冶金焦炭的質(zhì)量標準（國標）

我公司對焦化廠焦炭的質(zhì)量要求：

灰分(%)硫份(%)M40(%)M10(%)CRI(%)CSR(%)6m焦爐<12.2<0.6>85<7.0<28>667.63m焦爐<12.2<0.6>88<6.5<24>68高爐冶煉對焦炭質(zhì)量的要求1、固定碳（C）含量要高，即灰分和揮發(fā)份要低。2、有害的雜質(zhì)硫、磷含量要低。3、耐磨和抗碎強度要好。4、反應性要低，反應后強度要高。5、水份要低而穩(wěn)定。影響焦炭質(zhì)量的因素1、配合煤質(zhì)量（最主要）：單種煤質(zhì)量配煤結(jié)構(gòu)（配煤比）配煤準確率配添加物（增加其的粘結(jié)性）2、煉焦加熱制度（結(jié)焦時間，焦爐爐溫、壓力均勻性）3、煤料在焦爐炭化室內(nèi)的堆比重（水分和細度）：煤干燥與煤調(diào)濕技術、搗固煉焦、焦爐大型化發(fā)展4、其他方式：整粒作用（將大塊焦進行破碎）采用干熄焦技術配型煤

煤的質(zhì)量是最主要的，影響最大的。行業(yè)俗語：“焦炭質(zhì)量七分靠煤，三分靠煉焦”?；a(chǎn)回收系統(tǒng)共有三套煤氣處理回收裝置，一回收煤氣處理能力為10.6萬m3/h；二回收煤氣處理能力為5.3萬m3/h；三回收煤氣處理能力為10.6萬m3/h。三套系統(tǒng)設計能力為年處理焦爐煤氣23億m3；生產(chǎn)焦油23萬噸；粗苯7萬噸；硫銨7萬噸。三套煤氣處理回收系統(tǒng)分別于2003年10月、2005年4月、2009年7月竣工投運。車間工藝裝備先進，環(huán)保設施齊全，自動化程度高。單套回收系統(tǒng)主要由冷凝鼓風工段、脫硫工段、脫硫廢液提鹽工段、硫銨工段、粗苯工段、酚氰污水處理工段、4萬m3/d綜合污水處理中水回用工段、制冷循環(huán)水工段、油庫工段構(gòu)成。各工段運行均采用DCS集中控制系統(tǒng)運行，集中監(jiān)控操作。采用HPF脫硫，噴淋式飽和器生產(chǎn)（NH4）2SO4，A－A/O生化處理酚氰污水等多項先進技術。焦化廠化產(chǎn)工藝（煤氣凈化及化產(chǎn)品回收）從焦爐來的荒煤氣鼓冷脫硫硫銨粗苯回焦爐

煤氣柜鼓冷工段：將焦爐煤氣從炭化室吸出，并從出爐的650-750經(jīng)初冷器冷卻至25~35，使其中大部分的焦油和部分氨冷凝下來，然后用鼓風機經(jīng)電捕焦油器送到后面的回收工段。因為在較低溫度下才有利于從煤氣中回收氨和粗苯等。所以煤氣出爐后先進行冷卻和冷凝式必要的。焦爐荒煤氣→氣液分離器→橫管初冷器→電捕焦油器→鼓風機→后序工段?！褂蜋C械化氨水澄清槽－－→機械化焦油澄清槽→焦油泵→油庫↓氨水循環(huán)氨水槽↓剩余氨水循環(huán)氨水泵－－－→剩余氨水中間槽→中間泵→氨水過濾器→除焦油器∣高壓氨水↓去焦爐噴灑←→高壓氨水泵→去焦爐剩余氨水槽↓剩余氨水泵↓蒸氨系統(tǒng)煤氣走向：粗焦油符合YB/T5075-93(2號指標)密度(20)1.13~1.22g/ml含水≤4.0％灰分≤0.13％粘度(E80)≤4.2％甲苯不溶物(無水基)≤9％煤焦油產(chǎn)品質(zhì)量指標焦化廠脫硫工段：凈化煤氣中的硫化氫，可以制的硫酸或硫磺等產(chǎn)品。焦爐煤氣中含有少量的硫化氫、氰化氫、氨等有害物質(zhì)，這些物質(zhì)在煤氣輸送過程中會腐蝕管道和設備，在燃燒時產(chǎn)生的二氧化硫和NOX，對人體和設備危害極大，嚴重污染環(huán)境；在煉鋼和軋鋼的工業(yè)爐中，對鋼材的質(zhì)量由于顯著的影響，因此，必須將它在煤氣中脫除，焦爐煤氣中收回的硫磺產(chǎn)品是國家的重要資源，硫磺除用作醫(yī)藥原料外主要用造硫酸。鼓冷預冷塔脫硫塔硫銨反應槽再生塔泡沫槽熔硫釜硫磺打包煤氣走向：脫硫液走向：焦化廠吸收反應

NH3+H2O→NH4OHNH4OH+H2S→NH4HS+H2ONH4OH+HCN→NH4CN+H2O再生反應

NH4HS+O2→NH4OH+S焦化廠硫銨工段：主要是回收煤氣的氨，可制取硫酸銨和無水氨，我廠是生產(chǎn)硫銨。除氨的原因：1、煤氣中的氨易溶于水，生成氨水具有堿性，對設備有較強的腐蝕性（對電廠）；2、氨是一種肥料；3、是一種化工原料，廣泛用于化工、染織、醫(yī)藥及皮革行業(yè)；4、氨能夠使洗油乳化。2NH3＋H2SO4→(NH4)2SO4(硫酸銨)NH3＋H2SO4→NH4HSO4(硫酸氫銨)NH3＋NH4HSO4→(NH4)2SO4反應原理：氮含量(以干基計)≥21％含水≤0.5游離酸含量≤0.08％

硫銨質(zhì)量指標工藝流程：焦化廠煤氣預熱后，進入噴淋式飽和器上段，分成兩股沿飽和器水平方向入環(huán)形室作環(huán)形流動，每股煤氣經(jīng)過數(shù)個噴頭用含流離酸3.5%~4%的循環(huán)母液噴灑，以吸收煤氣中的氨，然后兩股煤氣匯成一股進入飽和器的后室，用來自小母液泵（也稱二次噴灑泵）的母液進行二次噴灑，以進一步除去煤氣中的氨。煤氣再以切線方向進入飽和器內(nèi)的除酸器，除去煤氣中夾帶的酸霧液滴，以上部中心出口管離開飽和器再經(jīng)捕霧器捕集下煤氣中的微量酸霧后到終冷洗苯工段。飽和器的上段與下段以降液管聯(lián)通。噴灑吸收氨后的母液從降液管流到結(jié)晶室的底部，在此晶核通過飽和母液向上運動，不斷地攪拌母液，使硫酸銨晶核長大，并引起顆粒分級。用結(jié)晶泵將其底部的漿液送至結(jié)晶槽。含有小顆粒的母液上升至結(jié)晶室的上部，母液循環(huán)泵從結(jié)晶室上部將母液抽出，送往飽和器上段兩組噴灑箱內(nèi)進行循環(huán)噴灑，使母液在上段與下段之間不斷循環(huán)。飽和器的上段設滿流管，保持液面并封住煤氣，使煤氣不能進入下段。滿流管插入滿流槽中也封住煤氣，使煤氣不能外逸。飽和器滿流口溢出的母液流入滿流槽內(nèi)液封槽，再溢流到滿流槽，然后用小