焦爐
關注創建者：冶金焦化 創建時間：2021-07-12
焦爐的實例教程
一、無回收焦爐（或熱回收焦爐）
無（熱）回收焦爐是在煉焦過程中通入適量空氣，使爐內產生的煤氣全部燃燒而加熱煤料煉焦，不回收煤氣中的化學產品。其熱煙道廢氣經鍋爐回收熱量，產生蒸汽用以發電。
1．國外情況
無回收焦爐或熱回收焦爐是二十世紀六十年代在美國首先出現的一種爐型。1963年第一組250Mitchell型無回收焦爐投入生產，年產焦炭25萬t，到60年代末期總年產焦炭能力達50萬t。七十年代初新型的Jewell―Thompson爐型誕生。由于爐孔尺寸加大，增加爐底復合煙道及煙囪后燃燒室等使爐子單產量增大，空氣污染得到實質性的消除。
到二十世紀八十年代，對爐體結構、爐內燃燒控制進一步改進，使空氣污染進一步下降，使焦炭質量提高，焦爐的的維修費用降低。八十年代末九十年代初，通過連續的溫度模擬調節對全爐溫度進行調控，最終達到對結焦周期的溫度控制。至此無（熱）回收焦爐技術已達到成熟的階段，并推向國際市場，且得到美國環保局的認可。美國無回收焦爐噸焦投資約270美元。目前除美國外，在德國、澳大利亞、印度、巴西等國家均建有無回收焦爐。美國無回收焦爐一般采用側裝煤，而德國一般采用頂裝煤。
2．國內情況
國內無回收焦爐始建于二十世紀九十年代末，主要是針對土焦改造。目前在山西省已建有多座無回收焦爐，并已擴大到內蒙、遼寧、山東等地，迄今已有30多家，年焦炭產能約2000萬噸。
國內設計建設的無回收焦爐為水平床式、煤搗固入爐、負壓操作，荒煤氣從側煙道引到爐底間接加熱，爐頂荒煤氣也有部分燃燒。結焦時間一般65-72小時，濕法熄焦。排出的熱廢氣經廢熱鍋爐回收余熱，所產蒸汽用于發電。
展開 7.63米焦爐與傳統焦爐調火工作的比較
梁誼文（中平能化集團首山焦化公司 許昌）
摘 要：通過與傳統焦爐的比較，介紹7.63M大型焦爐在調火工作上的若干差異。
關鍵詞：7.63M焦爐 調火 比較
前 言
自本世紀初起，我國兗礦焦化廠、太鋼、馬鋼和武鋼等公司，先后引進德國伍德公司的7.63M超大型焦爐，該焦爐的結構特點與我國傳統焦爐相比有較大的變化，其裝備可稱之為當今世界上具有結構先進、嚴密、功能性強、加熱均勻、熱工效率高，環保優勢超大型焦爐。2009年，我公司引進武鋼技術建造7.63M超大型焦爐，并將于2010年7月正式投產，屆時，我公司將一躍成為河南最大的煤焦化基地。
焦爐調火工曾被焦化行業稱為焦爐的“內科大夫”。焦爐調火的工作質量的好壞直接關系到焦炭的質量和產量，在煉焦過程中是一種其它工種不可代替的重要環節。因此，掌握焦爐調火知識和提高焦爐調火的技術水平及操作技能是每個調火工應盡的職責。
在此，我將以本廠的7.63M焦爐與4.3M焦爐作比較，介紹7.63M焦爐與我國傳統焦爐在調火工作上的若干差異。
焦爐加熱途徑
本廠的7.63M新焦爐采用了與4.3M焦爐不同的結構形式，即：“雙聯火道，立火道內分段供空氣與燃燒氣體配合燃燒及代廢氣循環；焦爐煤氣下噴，空氣側入蓄熱室分格下調及單側煙道排廢氣的復熱式超大型焦爐。”該焦爐加熱方式較為獨特，但加熱原理4.3M焦爐基本相似,無重大突破。
焦爐煤氣分配主管位于地下室焦爐機側。通過主管與交換旋塞、加減旋塞聯接進入燃燒室。兩條噴嘴管分別交替地分配入每個燃燒室的各自的入道中。正確的煤氣量通過金屬噴嘴調節后進入每一個加熱火道。焦爐煤氣通過安裝在蓄熱室主墻的陶瓷管道上升到加熱火道。
展開 鞍鋼7 m焦爐降低煉焦耗熱量生產實踐
劉占博，趙華，彭磊，衣鵬
（鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司 , 遼寧 營口 115007 ）
摘要：鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司煉焦部以焦爐物料平衡和能量平衡為基礎，對焦爐熱量傳遞全過程中影響煉焦耗熱量的各種因素進行分析， 通過采取優化加熱煤氣排水工藝、改進煤氣孔板和空氣過剩系數控制方法以及焦爐爐體密封工具等措施，優化了焦爐熱工管理，煉焦耗熱量明顯改善。
關鍵詞：焦爐；耗熱量；熱平衡
來 源：鞍鋼技術
煉焦工業是耗能大戶， 焦化生產工序能耗達到 180～200 kg 標煤 /t ， 其中煉焦工序能耗占到整個焦化生產能耗的 70%～80% 。煉焦耗熱量是指 1 kg煤煉成焦炭需要供給焦爐的熱量。為便于比較，煉焦耗熱量一般換算為含 7% 水分的濕煤耗熱量來計算，是焦爐熱工效率的重要評價指標。煉焦耗熱量過高直接反映了焦爐能源利用率低， 加熱煤氣浪費過多，生產成本偏高。鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司煉焦部 4 座 JNX70-2 爐型焦爐煉焦耗熱量設計值為 2 640 kJ/kg ，但實際開工以來煉焦耗熱量長期在 2 800 kJ/kg 以上運行，表明焦爐熱利用率偏低，焦爐加熱煤氣量使用偏高。通過對影響煉焦耗熱量因素分析， 提出了改進措施，效果明顯。
1 焦爐熱量傳遞流程分析
煉焦作業時， 首先裝煤車將配合煤裝入焦爐各個炭化室， 加熱煤氣和空氣同時導入焦爐加熱系統，經蓄熱室換熱后進入各個燃燒室燃燒，相鄰兩個燃燒室對其間的一個炭化室的配合煤進行間接供熱， 配合煤在炭化室內高溫干餾形成焦炭及含氨、焦油、苯等復雜組成的荒煤氣，加熱煤氣燃燒后形成廢氣，經煙道從焦爐煙囪導出。焦爐物料平衡見圖 1 。
展開 1.前言
隨著煉焦工業的發展，焦爐日趨大型化和現代化，焦爐炭化室的高度從4m左右增加到6m、7m 、7.63m,甚至達到8m或8.65m,長度從13m增加到17m, 18m, 個別達到20.8m,容積從25m3左右增加到40 m3, 50m3,80m3, ,最大可達100m3,以上;建設大容積焦爐,也就是建設大型焦爐,可降低基建投資和操作費用,增加焦炭產量,提高生產效率,同時,隨著煤炭資源日趨緊張,煉焦煤價格的大幅上揚,高爐的大型化與富氧噴吹技術的發展對焦炭的機械性能和高溫反應性和反應后強度提出了更高要求,也促使焦爐向大型化和自動化方向發展,結合目前國內占主導的炭化室高6m焦爐,新近建設的7m焦爐和我國馬鋼、太鋼、武鋼和兗州礦業從德國引進的7.63m焦爐，本文從焦爐爐體結構、機械配置，車輛自動化水平和環境保護和投資等方面對不同爐型焦爐的優缺點作一對比，提出一條較為可行的焦爐選型方法和原則。
2.6m焦爐,7m焦爐和7.63m焦爐的爐體結構特點
常見6m焦爐為雙聯火道、廢氣循環、焦爐煤氣下噴、高爐煤氣側入的復熱(或)單熱下調式大容積焦爐，7m焦爐爐體采用高低燈頭、蓄熱室長向分格和空氣下調技術， 7.63m焦爐與6m相比爐體采用分段加熱、蓄熱室長向分格和空氣下調技術，具有結構先進、嚴密，功能性強，加熱均勻等特點。6m,7m和7.63m焦爐的爐體結構和工藝參數比較見下表1。
展開 隨著焦化行業生產的發展,對焦爐工藝參數調節質量的要求越來越高。焦爐煙道吸力的穩定,對維護焦爐橫向加熱均勻,有效控制焦爐砌體嚴密性,提高焦炭質量,延長焦爐壽命起著重要作用。煙道吸力的大小將直接決定最終進入焦爐的空氣量,同時影響各燃燒分系統的壓力分布。
脫硫脫硝裝置改變了煙道吸力, 可能對焦爐加熱系統產生影響。對脫硫脫硝風機存在故障時如何保證焦爐加熱系統安全穩定運行進行了研究, 提出了保證焦爐安全穩定運行的措施。
隨著環保標準越來越嚴格, 焦化廠煙氣脫硫脫硝的非常重要。為了達到《煉焦化學工業污染物排放標準》中的排放限值, 減少SO2和NOx的排放, 需要對焦爐排放的煙氣進行處理。焦爐煙氣脫硫脫硝裝置成為焦化廠必不可少的裝置。焦爐煙氣脫硫脫硝裝置調試過程中出現了焦爐加熱系統不穩定的問題, 給生產帶來安全隱患, 所以要進行深入研究, 以保證焦爐加熱系統與煙氣脫硫脫硝裝置安全穩定運行。
1 焦爐加熱系統穩定的意義
穩定良好的加熱制度可以保證焦爐穩產、低耗和長壽。焦爐加熱是受多種因素影響的復雜過程, 焦爐操作、裝煤量、裝煤水分、煤氣溫度和組成、大氣溫度等都會影響焦餅成熟的均勻性。加熱用煤氣和空氣的穩定配比對加熱制度也至關重要, 穩定的煙道吸力是煤氣充分燃燒和避免中毒爆炸的必要條件。焦爐煙氣脫硫脫硝裝置運行后, 焦爐煙道吸力由煙囪改為風機提供, 所以必須研究脫硫脫硝風機存在故障時對焦爐加熱系統的影響。
2 脫硫脫硝運行的重點關注問題
從可研階段開始, 通常主要關注脫硫脫硝技術的工藝原理、脫除效率、副產物及成本投資等情況。
在工藝方案的優化和焦爐加熱系統所需的吸力切換速度方面還有待改進, 選擇了SDS干法脫硫技術和焦爐煙道閘板插入方式。
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十余年專注于工業領域，魯渝能源積累了從半導體潔凈車間到焦爐防爆地下室，從冷鏈物流到港口碼頭的海量場景經驗，并通過ISO9001質量管理體系與ISO14001環境管理體系認證。
作為工業無線充電廠家，魯渝能源提供的不是單個產品，而是覆蓋全場景的解決方案。
首先，氣化煤經過熱解生成焦炭和焦爐煤氣，焦炭進入氣化單元與CO2發生氣化反應，氣化單元出來的合成氣與焦爐煤氣經過換熱過程后，進入變換單元發生水煤氣變換反應，得到了富含H2與CO2的合成氣。然后，氣體在凈化單元中除去硫化物以及CO2，凈化之后的H2作為燃料進入燃氣輪機做功發電。
某項目的工藝流程為高爐焦爐煤氣進入燃氣鍋爐燃燒，燃燒后的煙氣進入SDA脫硫塔脫硫，再進入袋除塵器除塵，最后經出口煙道進入煙囪排出。在整個系統的運行中，SDA脫硫塔需在負壓條件下運行，由于現場實測3#線出口管道阻力大，導致正壓區處于脫硫塔旋轉霧化器處，致使旋轉噴霧器無法正常運行。對3#線系統進行模擬分析，并提出方案優化降阻。
在鋼鐵冶煉公司自備電廠中，高爐煤氣、焦爐煤氣和轉爐煤氣的混合氣一般作為鍋爐燃燒的主要能源，因此鍋爐煙道廢氣中CO含量檢測結果可為鍋爐燃燒的改善提供良好的指導。良好的燃燒效率不僅能提高企業的經濟效益，還能節能降耗。
電捕焦油器使用說明書，電捕焦油器主要用于化肥，焦化，城市煤氣，冶金，建材，碳素，陶瓷等行業的氣體凈化，用以回收煤氣，焦爐氣中的焦油，同時去除其中的粉塵，水霧等雜質，達到物料回收和氣體凈化雙重效果，對保證工藝流程中后工段設備的正常穩定運行也起著至關重要的作用。
當焦化廠焦爐爐頂裝煤時，因煤與炭化室赤熱爐壁接觸，會產生大量含塵煙氣，約占焦爐陣發性煙塵擴散的60％，為實現焦爐裝煤的無煙操作，有效控制粉塵無組織排放，應在焦爐建設時均設置了裝煤車除塵(約占裝煤煙塵的60％)和橋管處噴射高壓氨水抽吸煙氣(約占裝煤煙塵的40％)。
由于焦爐裝煤煙氣與一般煙氣有所不同，除粉塵外，焦爐裝煤煙氣中還含有荒煤氣、焦油煙等，這就使煙氣凈化工藝變得復雜。
循環氨水、剩余氨水
循環氨水是指從焦爐煤氣初冷系統冷凝下來后又送回焦爐集氣管用以噴灑冷卻粗煤氣的氨水。
剩余氨水，由裝爐煤的表面水及煉焦過程的化合水溶入氨后形成的氨水。
典型的焦化廠剩余氨水組成
經過蒸氨塔處理后的廢水氨含量一般設計要求在100mg/L以內，固定氨需加NaOH進行反應。
下面我們以某廠的生產工藝流程來了解了解鋼材生產：
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煉焦
煉焦生產流程：煉焦作業是將焦煤經混合，破碎后加入煉焦爐內經干餾后產生熱焦碳及粗焦爐氣之制程。
冷惰性氣體(主要成分為氮氣，溫度170~190℃)在干熄爐中與煉焦爐推出的大約為1050℃的赤熱焦炭逆向流動（惰性氣體被加熱到700~850℃)直接換熱，從而冷卻焦炭（200℃）。由于焦碳的塊度大,在斷面上形成較大的孔隙,因而有利于氣體逆流。
煉焦爐，一種通常由耐火磚和耐火砌塊砌成的爐子，用于使煤炭化以生產焦炭。用煤煉制焦炭的窯爐。是煉焦的主要熱工設備。現代焦爐是指以生產冶金焦為主要目的、可以回收煉焦化學產品的水平室式焦爐，由爐體和附屬設備構成。焦爐爐體由爐頂、燃燒室和炭化室、斜道區、蓄熱室等部分，并通過煙道和煙囪相連。整座焦爐砌筑在混凝土基礎上。
