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焦化工序技术处工艺室2010年11月内容提纲：一、原料二、备煤工艺三、炼焦工艺四、化产工艺五、产品炼焦工艺外购洗精煤处理焦炉≥25mm（冶金焦）10~25mm（小焦）≤10mm（焦粉)粗煤气去化产回收工段净化净煤气运输处理第1部分原料-煤1.1原料：煤通过上面的简单流程大家可以看出，煤炭是炼焦的主要原料，它也是我们日常生活中的重要能源之一，被誉为工业的“食粮”、黑色的“金子”，所以我们必须合理地利用煤矿资源。根据成煤的原始物质条件不同，自然界的煤可分为三大类，即腐植煤、残植煤和腐泥煤。腐植煤在自然界中分布最广，储量最大，而且在煤炭利用和化学加工方面占有主要的位置。我国人均重要资源占世界平均水平%86454026259.784.10102030405060708090100煤铁耕地铜水铝石油天然气资源品种占世界人均水平%1.2煤的形成大约三十多亿年以前，地球上就已经有单细胞低等植物存在了。在整个地质年代中的某些时期内，出于地球的气候温暖、潮湿，而且有丰富的矿物养料，因此植物生长得持别高大和繁茂。这些落群生长的陆生植物，构成丁成煤的物质基础。在漫长的地质年代里，地球的造山运动和地壳不断的变动，使有些落群生长的植物随着地壳下沉，后来慢慢地被水淹没，或者被山石覆盖。在多水缺氧的情况下，堆积在水中的植物残骸受一种“厌氧细菌”(不靠空气而靠夺取植物遗体里的养分而生成的微生物)的作用，脱去不稳定的含氧物质(一般以二氧化碳和水的形式除去)，使残留物的氧和氢的含量减少，碳含量相对增高。与此同时，植物残骸还受到其他生物化学作用，产生大量的腐植酸及沥青类物质。这种既合有植物残骸未被分解的族组成部分(如根、茎、叶、树皮等)，又含有腐植酸，而且碳含量比植物残骸高、水分比较大的物质称为泥炭。在泥炭形成的过程中，往往出现植物生死交替和地壳不断变动的情况。如果地壳垂直下沉的速度与泥炭堆积的速度差不多，泥炭层就会不断地变厚；如果地壳垂直下沉的速度比泥炭堆积的速度大，随着时间的推移。泥炭层的上面就会被沙土覆盖而形成顶板，顶板预厚，泥炭受压力和地热的作用愈大，地热和压力的作用，使得大分子缩合和构化程度提高，C/H原子比增大氢和氧含量减少，久而久之泥炭全部转变成变质程度不同的煤。煤中除了一些稀有元素和矿物质外，其主要化学成分是:1）碳(C)是煤的主要组成部分,以氢、氧、氮、硫构成化合物的形态存在；2）氢(H)是煤的第二重要组成，位于炭环原子网周围，它的含量随煤变质程度的加深而减少；3）氧(o)是煤中的重要元素之一，是反映能力最强的元素，再煤中存在的总量和形态直接影响着煤的性质。煤在变质过程中不断放出二氧化碳和水，故煤中含氧量随变质程度的加深而迅速降低。从泥炭到无烟煤，含氧量由30~40%逐渐降到2~5%；4）氮(N)是构成煤有机物的次要元素，主要由成煤植物的蛋白质转化而来，其含量通常在0.8~1.8%；5）硫(S)是煤中的杂质，通常分为有机硫和无机硫，总称全硫，煤含硫量一般在1.5%以下，但高的也可达7~8%。1.3煤的物质组成1.4常用的煤指标煤的工业分析（水分、灰份、挥发份、固定炭）它们测定方法简便、迅速，所以较常用；除此之外还有硫份、G值、Y值、X值、b值等，用于评定煤质量好坏和变质程度。其中：a硫份：洗精煤硫分是指洗精煤所含硫分在洗精煤中所占重量的百分比。其计算公式为：洗精煤硫分（%）=洗精煤含硫分总量（吨）×100%；洗精煤产量（干基）（吨）bG值：也叫粘结指数，表征烟煤粘结性的一种指标，G值越大，表明结焦性越好；CY值：也叫最大胶质层厚度，Y值随煤的变质程度呈有规律的变化，一般当煤的Vdaf为30%左右时，Y值出现最大值，Vdaf小于13%或者大于50%时Y值都几乎为零，Y值越大一般表明煤的粘结性越好；dX值：也叫最终收缩度，它表征煤料成焦后的收缩情况，在生产中有很好的指导作用；eb值：表示膨胀度，它的大小取决于煤胶质层不透气性和塑性期间的气体析出速度，同时与煤的岩相组成有密切关系，它是一个综合性指标，变动幅度大，对粘结性中等以上的煤，特别是当煤料偏肥时，b值可做较好的区分。1.5我国煤的分类分类指标：(1)干燥无灰基挥发分Vdaf；(2)粘结指数G(3)胶质层最大厚度y(4)奥亚膨胀度b。煤类的划分和编码种类煤用两位阿拉伯数码表示。十位数系按煤的挥发分分组，无烟煤为0，烟煤为1～4，褐煤为5。个位数，无烟煤类为1～3，表示煤化程度；烟煤类为1～6，表示粘结性；褐煤类为1～2，表示煤化程度。按中国煤炭分类表和图进行编码和分类。煤炭分类见下表：1.5煤的分类类别符号包括数码分类指标Vr,%GY,mmb,%P%QGW-A.GN(MJ/kg)无烟煤WY01,02,03=10.0贫煤PM1110.0～20.0=5贫瘦煤PS1210.0～20.05～20瘦煤SM13,1410.0～20.020～65焦煤JM2420.0～28.050～65=25.0(=150)15,2510.0～2865*肥煤FM16,26,36=10.0～37.0(85)*25.0*1/3焦煤1/3JM3528.0～37.065*=25.0(=150)1.5煤的分类类别符号包括数码分类指标Vr,%GY,mmb,%P%QGW-A.GN(MJ/kg)气肥煤QF4637.0(85)*25.0(220)气煤QM3428.0～37.050～60=25.0(=220)43,44,4537351/2中粘煤1/2ZN23,3320.0～3730～50弱粘煤RN22,3320.0～37.05～30不粘煤BN21,3120.0～37.0=5长焰煤CY41,4237.0=3550褐煤HM5137.0=30=24523730～50第2部分备煤工艺备煤工艺备煤：对进厂的洗精煤进行处理，以达到炼焦要求，通常把原料煤在炼焦前进行的工艺处理过程称为备煤工艺过程。这个过程是在备煤作业区来进行完成的。主要经过堆放、配合、粉碎、调湿、除杂等一系列过程使之达到炼焦要求之后，通过皮带被输送到煤塔供炼焦作业区使用。流程：洗精煤(80mm)由汽车运来（预留火车卸料系统），由螺旋卸料机卸入卸煤槽。按煤的种类分别由不同的运煤皮带输送机转运至堆取料机主皮带，由堆取料机进行堆存作业。上煤时由堆取料机取煤经带式输送机送入配煤仓，配煤仓下的电子自动配料秤将各种煤按相应比例配给到仓下皮带并经除铁器除铁后进入可逆反击锤式粉碎机被粉碎至3mm占85%以上后送焦炉煤塔内供炼焦用。2.1备煤工艺流程外购洗精煤堆取料机配煤仓粉碎机螺旋卸车机叶轮给料机煤塔炼焦工段加湿煤场受煤槽除铁堆取料机堆取料机2.2工艺及设备1卸料：汽车来煤如自卸车直接卸入卸煤槽，非自卸车采用桥式螺旋卸车机卸车，螺旋卸车机的卸车能力约800吨/小时，设一台。2精煤堆场：煤场贮煤面积～34000m2,可贮存7.4万吨精煤。约为焦炉17天的用煤量,精煤堆场设两台DQ3025型堆取料机，单台堆料能力为600t/h,取料能力300t/h,煤场设推土机库，用两台推土机辅助堆取料机作业。在精煤煤场设有喷洒水和喷洒覆盖剂装置,可防止煤尘飞扬造成对周围环境的污染。图片1螺旋卸车机图片2煤场和堆取料机煤场堆放最好分煤种分厂家分开堆放以便于配煤因为每个单位的煤性质都略有不同,库存应能够至少半个月以上使用,以便应急和合理配煤,另外夏季经常抽测煤堆内部温度,控制在≤55℃,防止自燃,超出范围及时倒堆处理3配煤：配煤是将不同煤种,按比例配合,使配合煤达到符合炼焦用煤的要求,配煤仓为直径8米的双曲线斗嘴仓7个。每个仓的储量约为500t。煤仓双曲线钢漏斗内衬超高分子塑料板,防止棚料。仓下配煤设备采用配料稳定,配比准确,自动化程度高的电子自动配料秤,电子自动配料系统控制为PLC控制。4粉碎：粉碎设备选用可逆反击锤式粉碎机PFCK两台,其单台设备破粹能力为250t/h,一开一备。该粉碎机是在吸收德国、日本同类设备先进技术基础上开发而成,具有破碎比大、能力大、转速低、粉尘少、对煤的水分适应性强等优点；采用液力偶合器,能有效防护过载且能软启动；机体外壳开闭与反击板调节均采用液压装置,检修及更换锤头方便；采用组合式锤头,使用寿命长,维护、检修费用低,节约生产成本。2.2工艺及设备图片3配煤仓图片4煤塔2.3配煤工艺、配合煤指标1所谓配煤炼焦是把几种牌号不同的单种煤按—定的比例配合起来炼焦。2为什么要配煤：主要原因如下：a节约优质炼焦煤，扩大炼焦煤源b充分利用各种煤的结焦特性取长补短，改善冶金焦炭质量；c也能合理利用煤炭资源，在保证焦炭质量的前提下，增加炼焦化学产品的产率和炼焦煤气的发生量d充分利用本地资源，因地制宜发展焦化企业3配煤工艺包括两种：即先粉后配和先配后粉，大多数焦化厂包括我公司的焦化厂都采用后者。4配煤的基本原则：a焦炭质量达到规定指标，满足使用部门的要求；B不会产生对炉墙有危害的膨胀压力和引起推焦困难；C在满足焦炭质量的前提下，尽量多配气煤，增加化产品产率，尽量少配优质煤，多配劣质煤；d尽可能降低配煤中的灰份和硫份；e充分利用本地资源，作到运输合理，降低成本，最大限度实行区域配煤；f力求达到配煤质量稳定，有利于生产和操作。5配合煤的质量要求：水分9～12%；灰份≤10%；硫份≤0.9%；挥发24～30%；粉碎细度（煤料被粉碎后，omm～3mm粒度级的煤的重量占全部煤料重量的百分数称之为配煤的细度）在90%左右；G值≥68；Y值12～20第3部分炼焦工艺达到炼焦要求的配合煤被送到炼焦工段进行炼焦。炼焦原理：配合煤的高温干馏。即把炼焦配煤在常温下装入炭化室后，煤在隔绝空气的条件下受到来自炉墙和炉底(1000℃一1100c)的热流加热。煤料即从炭化室墙到炭化室中心方向，一层一层地经过干燥、预热、分解、产生胶质体、胶质体固化、半焦收缩、转变为焦炭的过程。3.1炼焦原理3.2焦炉结构焦炉是一个非常庞大，结构非常复杂的用来生产焦炭的大型设备，主要由炉顶区、炭化室、燃烧室、斜道区、蓄热室（以上就是经常所说的三室两区）、小烟道、烟道、烟囱以及（炉柱、拉条、保护板等）护炉铁件等单元结构构成；我国自行设计的炉型很多，其中主要有；大容积焦炉、58型焦炉、66型焦炉、70型焦炉、红旗三号焦炉，以及现在的侧装煤捣固式焦炉，大、中、小各类型的焦炉均有定型设计，我厂采用TJL4350F型焦炉。3.3焦炉结构简图3.466型焦炉简介3.5TJL4350F型焦炉简介TJL4350F型焦炉：宽炭化室、宽蓄热室、双联火道、废气循环、下喷、复热式侧装煤捣固焦炉主要结构尺寸如下：炭化室全长：14080mm炭化室有效长：13280mm炭化室全高：4300mm炭化室有效高：4000mm炭化室平均宽：500mm炭化室锥度：20mm炭化室中心距：1220mm立火道中心距：480mm立火道个数：28个炭化室有效容积：26.56m3年产冶金焦：80万t（2×63孔）图片5焦炉炉顶图片6焦炉机侧3.6基本概念1）机侧和焦侧：2）推焦时间：指推焦杆接触焦饼开始滑动的时间。3）推焦电流：指焦饼开始滑动的电流。4）装煤时间：托煤扳开始滑动的时间。5）装煤电流：托煤扳开始滑动的电流。6）周转时间：指结焦时间加上推焦装煤的操作时间。７）焦化厂常用的推焦串序有：“9—2”“5—2“2—1”等，我们用“M-n”表示它们的通式。m为相邻两次推焦相隔的炉数．n为每串相隔的炉数(推焦车从一座焦炉的一端开始，推到另一端，这—趟称为一串，如1，11，21……称为1#串；3，13，23……称为3#串)。８）推焦计划系数K1标志各班推焦计划表中各炭化室计划结焦时间规定结焦时间相吻合的情况９）推焦执行系数K2标志各班实际推焦时间与计划推焦时间相吻合的情况１０）推焦总系数K3，用以评价炼焦系统在遵守规定结焦时间方面的管理水平，K3=K1×K2焦炉横切面3.7炼焦工艺流程操作焦炉熄焦塔湿法熄焦晾焦台筛焦楼焦炭外售或内部循环使用≥25mm（焦炭）10~25mm（小焦）≤10mm（焦粉煤塔煤气去化产净化摇