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關注創建者:匿名 創建時間:2021-08-06

煉焦的實例教程
第三章 配煤煉焦基礎知識
一、配煤煉焦的 定義
所謂配煤煉焦是把幾種牌號不同的 單種煤按?a定的 比例配合起來煉焦。采用配煤煉焦有很大意義,已被我國焦化廠普遍使用。
二、配煤煉焦的 優點
1、節約優質煉焦煤,擴大煉焦煤源 。
2、充分利用各種煤的 結焦特性取長補短,改善冶金焦炭質量。
3、合理利用煤炭資源,在保證焦炭質量的 前提下,增加煉焦化學產品的 產率和煉焦煤氣的 發生量。
4、充分利用本地資源,因地制宜發展焦化企業。
三、配煤的 基本原則:
1、焦炭質量達到規定指標,滿足使用部門的 要求。
2、不會產生對爐墻有危害的 膨脹壓力和引起推焦困難。
3、在滿足焦炭質量的 前提下,盡量多配氣煤,增加化產品產率,盡量少配優質煤,多配劣質煤。
4、盡可能降低配煤中的 灰份和硫份。
5、充分利用本地資源,作到運輸合理,降低成本,最大限度實行區域配煤。
6、力求達到配煤質量穩定,有利于生產和操作。
四、配合煤的 質量要求
配合煤指標范圍根據焦指標而定,一般焦化廠主要生產二級焦炭,推算配合煤指標為:水份9~11%;灰份≤9.5%;硫份≤0.85%;揮發28~32%;G值≥68;Y值13~15。粉碎細度( 煤料被粉碎后,3mm以下粒度級的 煤的 重量占全部煤料重量的 百分數稱之為配煤的 細度)在90%左右;
不同牌號的 煤各有特點,它們在配煤中起的 作用也不相同,如果配煤方案合理,就能充分發揮各種煤的 特點,提高焦炭質量。例如:氣煤的 結焦性比焦煤、肥煤差,但其膨脹壓力小,收縮大,揮發份高,在單獨煉焦時,因收縮大,使焦炭裂紋增多,降低焦炭塊度。但在配煤中,可以起到減小膨脹壓力,增加收縮使推焦順利及增加化學產品和煤氣的 作用。
展開 由中國冶金科工集團所屬中冶焦耐工程技術有限公司牽頭,聯合北京科技大學和鞍山鋼鐵集團公司共同完成的“清潔高效煉焦技術與裝備的開發及應用”項目榮獲2018年度國家科技進步一等獎。
清潔高效煉焦真的這么重要嗎?為什么能夠獲得國家科技進步獎一等獎?它對國計民生會產生哪些影響?帶著這些問題記者采訪了相關專家。
開發清潔煉焦關鍵技術
所謂煉焦又稱煤炭高溫干餾,通俗講就是以煙煤為原料,在隔絕空氣條件下加熱到1000℃左右,經過高溫干餾生產焦炭,同時獲得煤氣和煤焦油、粗苯等化工產品的一種煤轉化工藝。焦炭是煉焦最重要的產品,可以作為高爐煉鐵的還原劑、熱源、料柱骨架和供碳劑。
長期以來,我國煉焦工業存在著環保水平低、大型焦爐占比小、能耗高、優質煉焦煤資源短缺等突出問題。
國家科學技術進步獎一等獎獲得者、中冶焦耐董事長于振東介紹,氮氧化物、顆粒物及二氧化硫是造成大氣環境惡化、霧霾天氣頻現的重要原因之一,前兩者也是煉焦生產中最難控制的污染物,這也是為什么煉焦被看成容易導致環境惡化的重點行業之一。
在于振東看來,綠色化、高效化和智能化是未來煉焦技術發展的主要趨勢,“近幾年的大規模產業化應用證明,我們開發的清潔高效煉焦技術,推動了行業的健康、快速和高質量發展。”
由于生成機理復雜,焦爐氮氧化物的控制屬世界性技術難題。傳統焦爐的標定數據顯示,焦爐煤氣加熱時廢氣中氮氧化物平均含量在1000毫克/立方米以上,低熱值煤氣加熱時在450—650毫克/立方米。按此計算,2003年我國煉焦約排放22萬噸氮氧化物。
展開 煉焦需要什么煤?煉焦用煤必須具有良好的結焦性,通常用具有粘結性的氣煤、肥煤、焦煤和瘦煤(或其中的二、三種)按比例配成煉焦原料。
根據煤炭的煤化程度由低到高,可以將煤炭分為褐煤、煙煤到無煙煤。習慣上,將具有一定的粘結性,在室式焦爐煉焦條件下可以結焦,用于生產一定質量焦炭的原料煤統稱為煉焦煤。根據我國的煤炭分類標準,煙煤中的氣煤、肥煤、氣肥煤、1/3焦煤、焦煤、瘦煤和貧瘦煤都屬于煉焦煤,而褐煤、無煙煤以及煙煤中的長焰煤、不黏煤和貧煤都屬于非煉焦煤。我國煉焦煤各煤種的儲量不均勻,以氣煤(包括1/3焦煤)最多,其次為焦煤。此外,尚有未分類的占1.96%。
煉焦煤各煤種介紹
焦煤 用途:基礎煉、焦配煤
特點:是一種結焦性最好的煉焦用煤,它的碳化程度高、粘結性好,加熱時能產生熱穩定性很高的膠質體。如用焦煤單獨煉焦,能獲得塊度大、裂紋少、強度高、耐磨性好的優質焦炭。單獨煉焦時,由于膨脹壓力大,易造成推焦困難。
肥煤 用途:基礎煉、焦配煤
特點:是粘結性最強、中等煤化程度的煤,加熱時能產生大量膠質體。用肥煤單獨煉焦能產生熔融性好、強度高的焦炭,但焦炭的橫裂紋多,氣孔率高,易碎,因此多與粘結性較弱的氣煤、瘦煤或弱粘煤等配合煉焦。
1/3焦煤 用途:基礎煉、焦配煤
特點:是介于焦煤、肥煤和氣煤之間的過渡煤。具有中高揮發分的強粘結性煤。用這種煤單獨煉焦時,能生成熔融性良好、強度較高的焦炭。煉焦時,1/3焦煤的配入量可在較寬范圍內波動,都能獲得強度較高的焦炭,這種煤也是良好的煉焦配煤中的基礎煤。
瘦煤 用途:基礎煉、焦配煤
特點:是煤化程度最高的煉焦煤,它的揮發分低,受熱后產生的膠質體數量比焦煤少,且軟化程度高。
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 文章導讀
本文對某煉焦工藝的VOCs無組織排放量進行實例計算,比較了幾種方法的計算結果,提出了煉焦過程VOCs無組織排放計算模式完善的方向。
應用歐洲環境署大氣污染物排放清單指南、中國臺灣地區環保管理部門揮發性有機物之行業制程排放系數、上海市環境保護局VOCs通用計算方法、美國國家環保局大氣污染排放系數匯編文件規定的排放系數和公式法,對某煉焦工藝的VOCs無組織排放量進行實例計算,比較了幾種方法的計算結果,提出了煉焦過程VOCs無組織排放計算模式完善的方向。
VOCs(Volatile Organic Compounds,VOCs,揮發性有機物)不但會危害人類健康,而且是形成城市光化學煙霧的重要原因。煉焦過程會產生并釋放大量大氣污染物,以苯系物居多,是大氣VOCs 的重要來源之一,具有較大毒性和致癌性。受大氣污染物排放的影響,焦化廠員工的流行病學患病率顯著升高,廠區和周邊土壤中苯系物含量也較高,煉焦過程產生的VOCs 排放對區域環境影響不容忽視。
賈記紅、陸海明、蕫艷平等分別采用不銹鋼采樣罐和全自動預濃縮/GC/MS 系統,研究了煉焦過程中VOCs 的組成分布,并分析了其反應活性;何秋生等以山西省為例研究了煉焦過程VOCs 排放成分譜特征[4];李國昊等通過對2 種不同焦爐的采樣分析,研究了煉焦過程VOCs 排放特征及臭氧生成潛勢;王伯光等通過區域大范圍采樣和模型分析的方法推算出煉焦工藝對廣州地區環境空氣中(C2 ~ C9)非甲烷總烴(NMHCs) 的年平均貢獻率為1.9%;何秋生等以山西省為例估算了煉焦工藝噸焦產量的VOCs 排放系數及山西省焦化工藝的NMHC 年排放量及其占比[9]。
展開 
煉焦的最新內容
(1)化工與化工產業耦合聯產模式
如圖1所示,該運行模式下,將煤化工或煉焦排放的CO2進行捕集,按照碳化學轉化產品進行原位工藝改造,將捕集的CO2轉化為化工產品,實現減排或零碳排放,是一種基于碳資源化轉化的利用途徑。
Ⅲ保護大氣用除塵器濾筒控制煙塵粉塵排放,保護地球切生靈健康長壽水泥廠、電廠、鋼廠等煙粉塵控制排放;垃圾焚燒、煉焦煉鐵、鍛鑄廠房及汽車等煙塵排放口
濾筒成品體積與過濾器總成體積關系很大。
在煉焦生產過程中,煙塵通過導管被吸入除塵干管,在蓄熱式冷卻滅火器(重力除塵器)內將大顆粒粉塵分離,直接流入灰斗。較小的粉塵均勻地進入布袋除塵器中部的箱體后,吸附在濾袋的外表面上,含塵氣體經濾袋過濾后進入凈氣室,經排風管排入大氣。當濾袋阻力達到限定值1500Pa時,清灰裝置按差壓程序打開電控脈沖噴吹,此時壓縮空氣將濾袋表面附著的粉塵抖落,經灰斗由排灰機構排出。
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。
現有蒸氨工藝
氨水蒸氨技術可分為直接蒸氨工藝和間接蒸氨工藝。間接蒸氨工藝根據熱源的不同又可分為水蒸氣加熱、導熱油加熱和管式爐加熱三種,但是工藝原理基本相同。
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。
1.2.3 煉焦的產品處理
獲得不同粒度的焦炭產品,分別送往高爐及燒結等用戶。 熄焦方法有干法和濕法兩種。濕法熄焦是把紅熱焦炭運至熄焦塔,用高壓水噴淋60~90s。干法熄焦是將紅熱的焦炭放入熄焦室內,用惰性氣體循環回收焦炭的物理熱,時間為2~4h。在煉焦過程中還會產生煉焦煤氣及多種化學產品。焦爐煤氣是燒結、煉焦、煉鐵、煉鋼和軋鋼生產的主要燃料。
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。現代焦爐基本結構大體相同,但由于裝煤方式、供熱方式和使用的燃料不盡相同,又可以分成許多類型。
煉焦的主要熱工裝置。
第二種是按工業企業的產品和加工對象分類,如冶金廢水、造紙廢水、煉焦煤氣廢水、金屬酸洗廢水、化學肥料廢水、紡織印染廢水、染料廢水、制革廢水、農藥廢水、電站廢水等。
第三種是按廢水中所含污染物的主要成分分類,如酸性廢水、堿性廢水、含氰廢水、含鉻廢水、含鎘廢水、含汞廢水、含酚廢水、含醛廢水、含油廢水、含硫廢水、含有機磷廢水和放射性廢水等。
焦爐大型化是我國煉焦技術發展的必然趨勢,10余年來,我國通過系統優化與設備改進,在大型焦爐操作方面取得了顯著效果,促進了煉焦技術的進步。
1
我國焦爐大型化的發展歷程
大型焦爐的界定是隨著焦爐炭化室容積的不斷增加、煉焦技術的進步而改變。
2
組成
按廢水來源和特點分類,主要有冷卻水、酸洗廢水、洗滌廢水(除塵、煤氣或煙氣)、沖渣廢水、煉焦廢水以及由生產中凝結、分離或溢出的廢水等。
3
處理技術
酸洗廢水的處理:少量酸洗廢水,可進行中和處理并回收鐵鹽;較大量的則可用冷凍法、噴霧燃燒法、隔膜滲析法等方法回收酸和鐵鹽或分離回收氧化鐵。若采用中性電解工藝除氧化鐵皮,就不會出酸洗廢水。