煉焦技術(shù)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-08-23
煉焦技術(shù)的實例教程
由中國冶金科工集團所屬中冶焦耐工程技術(shù)有限公司牽頭，聯(lián)合北京科技大學(xué)和鞍山鋼鐵集團公司共同完成的“清潔高效煉焦技術(shù)與裝備的開發(fā)及應(yīng)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(chǎn)生哪些影響？帶著這些問題記者采訪了相關(guān)專家。
開發(fā)清潔煉焦關(guān)鍵技術(shù)
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(jīng)過高溫干餾生產(chǎn)焦炭，同時獲得煤氣和煤焦油、粗苯等化工產(chǎn)品的一種煤轉(zhuǎn)化工藝。焦炭是煉焦最重要的產(chǎn)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(yè)存在著環(huán)保水平低、大型焦?fàn)t占比小、能耗高、優(yōu)質(zhì)煉焦煤資源短缺等突出問題。
國家科學(xué)技術(shù)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(huán)境惡化、霧霾天氣頻現(xiàn)的重要原因之一，前兩者也是煉焦生產(chǎn)中最難控制的污染物，這也是為什么煉焦被看成容易導(dǎo)致環(huán)境惡化的重點行業(yè)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(shù)發(fā)展的主要趨勢，“近幾年的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用證明，我們開發(fā)的清潔高效煉焦技術(shù)，推動了行業(yè)的健康、快速和高質(zhì)量發(fā)展。”
由于生成機理復(fù)雜，焦?fàn)t氮氧化物的控制屬世界性技術(shù)難題。傳統(tǒng)焦?fàn)t的標(biāo)定數(shù)據(jù)顯示，焦?fàn)t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 焦?fàn)t大型化是我國煉焦技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，10余年來，我國通過系統(tǒng)優(yōu)化與設(shè)備改進，在大型焦?fàn)t操作方面取得了顯著效果，促進了煉焦技術(shù)的進步。
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我國焦?fàn)t大型化的發(fā)展歷程
大型焦?fàn)t的界定是隨著焦?fàn)t炭化室容積的不斷增加、煉焦技術(shù)的進步而改變。在上世紀(jì)80年代中期，我國焦?fàn)t以炭化室高4.3m頂裝焦?fàn)t為主流，攀鋼建成的炭化室高5.5m頂裝焦?fàn)t以及1985年寶鋼引進炭化室高6m的頂裝焦?fàn)t，促進了焦?fàn)t大型化的發(fā)展進程。隨著我國自行設(shè)計建設(shè)的炭化室高6m的JN60型頂裝焦?fàn)t在北京焦化廠投產(chǎn)，6m頂裝焦?fàn)t逐步成為我國90年代焦?fàn)t的主力爐型。
2006年6月，山東兗礦國際焦化公司引進德國7.63m頂裝焦?fàn)t，拉開了中國焦?fàn)t大型化發(fā)展的序幕。隨后中冶焦耐工程公司研發(fā)出7m頂裝及唐山佳華的6.25m搗固焦?fàn)t，值此，6m以上的頂裝焦?fàn)t及5.5m以上搗固焦?fàn)t，成為我國的主流爐型。目前已研發(fā)出的炭化室高8m特大型焦?fàn)t，可實現(xiàn)沿燃燒室高度方向的貧氧低溫均勻供熱，可降低NOx生成，標(biāo)志著我國大型焦?fàn)t煉焦技術(shù)的成熟。
2 大型焦?fàn)t技術(shù)管理的特殊性
2.1大型焦?fàn)t的優(yōu)勢分析
1）勞動生產(chǎn)率高
大型焦?fàn)t的四大車采用自動定位聯(lián)鎖系統(tǒng)，PLC采用UPS供電對位，7.63m焦?fàn)t四大車操作模式可實現(xiàn)全自動、半自動、聯(lián)鎖及手動模式，單個炭化室壓力具備自調(diào)功能，勞動生產(chǎn)率高。
大型焦?fàn)t由于炭化室高度、寬度的增加，焦炭產(chǎn)量也隨之增加。
展開 發(fā)展配煤煉焦技術(shù)的建議
（1）發(fā)展配煤煉焦技術(shù)歷來是我國合理利用煉焦煤資源和提高焦炭質(zhì)量的主要措施。但是配煤技術(shù)在研究開發(fā)上沒有新的突破，特別是在生產(chǎn)上沒有大的進步，這是我國當(dāng)前焦炭質(zhì)量低的主要癥結(jié)之一。發(fā)展配煤技術(shù)涉及多方面技術(shù)和需要一定的條件。當(dāng)前我國各焦化廠和科研、設(shè)計院所，都不具備獨立研究開發(fā)配煤技術(shù)的能力，因此必須統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調(diào)，聯(lián)合科研、設(shè)計、生產(chǎn)多方面的力量，集中一批優(yōu)秀科技人員，并得到足夠的資助，經(jīng)過數(shù)年努力攻關(guān)才有希望取得成功。
（2）提高焦炭質(zhì)量的另一個主要措施是采用煤預(yù)處理技術(shù)。我國除寶鋼等個別企業(yè)采用配型煤工藝外，絕大多數(shù)焦化廠沒有采用煤預(yù)處理工藝，這也是我國焦炭強度普遍較低的主要原因之一。各種煤預(yù)處理工藝適于不同的煉焦煤和要求不同的條件，因此采用該工藝時要根據(jù)本廠煉焦煤特點和條件，通過試驗選擇適當(dāng)?shù)拿侯A(yù)處理工藝。大量試驗結(jié)果表明：華東、東北和華北等地區(qū)的焦化廠，可采用搗固、配型煤、煤干燥（調(diào)濕）及風(fēng)動選擇粉碎等預(yù)處理技術(shù)。這些技術(shù)在世界上都已工業(yè)化，在支持個別有條件的企業(yè)引進這些技術(shù)的同時，應(yīng)組織科研、設(shè)計和生產(chǎn)等單位聯(lián)合消化，并進一步研究開發(fā)使之發(fā)展成為能向其它企業(yè)推廣應(yīng)用的技術(shù)。
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（1）發(fā)展配煤煉焦技術(shù)歷來是我國合理利用煉焦煤資源和提高焦炭質(zhì)量的主要措施。但是配煤技術(shù)在研究開發(fā)上沒有新的突破，特別是在生產(chǎn)上沒有大的進步，這是我國當(dāng)前焦炭質(zhì)量低的主要癥結(jié)之一。發(fā)展配煤技術(shù)涉及多方面技術(shù)和需要一定的條件。當(dāng)前我國各焦化廠和科研、設(shè)計院所，都不具備獨立研究開發(fā)配煤技術(shù)的能力，因此必須統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調(diào)，聯(lián)合科研、設(shè)計、生產(chǎn)多方面的力量，集中一批優(yōu)秀科技人員，并得到足夠的資助，經(jīng)過數(shù)年努力攻關(guān)才有希望取得成功。
（2）提高焦炭質(zhì)量的另一個主要措施是采用煤預(yù)處理技術(shù)。我國除寶鋼等個別企業(yè)采用配型煤工藝外，絕大多數(shù)焦化廠沒有采用煤預(yù)處理工藝，這也是我國焦炭強度普遍較低的主要原因之一。各種煤預(yù)處理工藝適于不同的煉焦煤和要求不同的條件，因此采用該工藝時要根據(jù)本廠煉焦煤特點和條件，通過試驗選擇適當(dāng)?shù)拿侯A(yù)處理工藝。大量試驗結(jié)果表明：華東、東北和華北等地區(qū)的焦化廠，可采用搗固、配型煤、煤干燥（調(diào)濕）及風(fēng)動選擇粉碎等預(yù)處理技術(shù)。這些技術(shù)在世界上都已工業(yè)化，在支持個別有條件的企業(yè)引進這些技術(shù)的同時，應(yīng)組織科研、設(shè)計和生產(chǎn)等單位聯(lián)合消化，并進一步研究開發(fā)使之發(fā)展成為能向其它企業(yè)推廣應(yīng)用的技術(shù)。
展開 發(fā)展配煤煉焦技術(shù)的建議
（1）發(fā)展配煤煉焦技術(shù)歷來是我國合理利用煉焦煤資源和提高焦炭質(zhì)量的主要措施。但是配煤技術(shù)在研究開發(fā)上沒有新的突破，特別是在生產(chǎn)上沒有大的進步，這是我國當(dāng)前焦炭質(zhì)量低的主要癥結(jié)之一。發(fā)展配煤技術(shù)涉及多方面技術(shù)和需要一定的條件。當(dāng)前我國各焦化廠和科研、設(shè)計院所，都不具備獨立研究開發(fā)配煤技術(shù)的能力，因此必須統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)調(diào)，聯(lián)合科研、設(shè)計、生產(chǎn)多方面的力量，集中一批優(yōu)秀科技人員，并得到足夠的資助，經(jīng)過數(shù)年努力攻關(guān)才有希望取得成功。
（2）提高焦炭質(zhì)量的另一個主要措施是采用煤預(yù)處理技術(shù)。我國除寶鋼等個別企業(yè)采用配型煤工藝外，絕大多數(shù)焦化廠沒有采用煤預(yù)處理工藝，這也是我國焦炭強度普遍較低的主要原因之一。各種煤預(yù)處理工藝適于不同的煉焦煤和要求不同的條件，因此采用該工藝時要根據(jù)本廠煉焦煤特點和條件，通過試驗選擇適當(dāng)?shù)拿侯A(yù)處理工藝。大量試驗結(jié)果表明：華東、東北和華北等地區(qū)的焦化廠，可采用搗固、配型煤、煤干燥（調(diào)濕）及風(fēng)動選擇粉碎等預(yù)處理技術(shù)。這些技術(shù)在世界上都已工業(yè)化，在支持個別有條件的企業(yè)引進這些技術(shù)的同時，應(yīng)組織科研、設(shè)計和生產(chǎn)等單位聯(lián)合消化，并進一步研究開發(fā)使之發(fā)展成為能向其它企業(yè)推廣應(yīng)用的技術(shù)。
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煉焦技術(shù)的最新內(nèi)容
采用干熄焦技術(shù)降低煉焦能耗50-60kgce/t焦。
表1 干熄焦與濕熄焦對比
3.1.1 提高焦炭質(zhì)量
同濕法熄焦相比，避免了濕熄焦急劇冷卻對焦炭結(jié)構(gòu)的不利影響，其機械強度、耐磨性、真比重都有所提高。
焦?fàn)t大型化是我國煉焦技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，10余年來，我國通過系統(tǒng)優(yōu)化與設(shè)備改進，在大型焦?fàn)t操作方面取得了顯著效果，促進了煉焦技術(shù)的進步。
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我國焦?fàn)t大型化的發(fā)展歷程
大型焦?fàn)t的界定是隨著焦?fàn)t炭化室容積的不斷增加、煉焦技術(shù)的進步而改變。
從配煤試驗看出，采用搗同煉焦技術(shù)，可以配入大量氣煤和弱粘結(jié)性煤，而少用或不用主焦煤，煉出優(yōu)質(zhì)的冶金焦。本文結(jié)合搗固焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)特點以及搗固焦?fàn)t煤餅的特性，針對推焦困難原因做一些具體分析。
【關(guān)鍵詞】搗固煉焦 推焦困難
1、前言
我國煉焦煤資源中強粘煤只占到1/3，如果采用常規(guī)頂裝焦?fàn)t，配煤中需要配入2/3的強粘煤才可以保證焦炭質(zhì)量，所以優(yōu)質(zhì)煉焦煤資源一直緊張。
3.氮氧化物治理技術(shù)
煉焦化學(xué)工業(yè)NOx治理技術(shù)主要為SCR，通常以液氨、氨水、尿素等作為脫硝劑，在催化劑作用下快速將NOx還原成N2，催化劑層數(shù)一般為1~2層，入口煙氣溫度一般不低于200℃，脫硝效率可達85%以上，可通過控制排放煙氣與催化劑接觸時間、調(diào)整還原劑用量等方式，控制出口煙氣中NOx濃度。
3、采用焦?fàn)t程序自動控制加熱煉焦技術(shù)，焦?fàn)t加熱用煤氣量不變的加熱制度（即怛定加熱）是不合理的，應(yīng)按結(jié)焦過程的需熱量提供熱量。程序自動加熱的焦?fàn)t，與恒定加熱煉焦相比，加熱耗煤氣量可減少約8～12% ，節(jié)能降碳效果較明顯。
4、配合入爐煤含水分對煉焦耗熱量有較大影響，應(yīng)強化備煤原料場的科學(xué)管理，實現(xiàn)煤料的均勻化，采用煤調(diào)濕裝置（CMC）等工藝技術(shù)，嚴(yán)格控制配合入爐煤適合的低水分。
搗固焦?fàn)t煉焦配煤比的計算
按照YB9069-96《煉焦工藝設(shè)計技術(shù)規(guī)定》搗固焦?fàn)t煉焦對配合煤的質(zhì)量要求如下：水分Mt%10—12;粘結(jié)指數(shù)G≈55—65.
設(shè)定配煤比應(yīng)知道各種單種煤煤質(zhì)、庫存和供應(yīng)來煤等情況，焦?fàn)t生產(chǎn)日用煤量，焦炭質(zhì)量及用戶要求等情況，從而確定實際的配煤方案。配合煤質(zhì)量指標(biāo)主要是指配合煤的灰分、硫分、揮發(fā)分、粘結(jié)指數(shù)、水分、細(xì)度等。
發(fā)展配煤煉焦技術(shù)的建議
（1）發(fā)展配煤煉焦技術(shù)歷來是我國合理利用煉焦煤資源和提高焦炭質(zhì)量的主要措施。但是配煤技術(shù)在研究開發(fā)上沒有新的突破，特別是在生產(chǎn)上沒有大的進步，這是我國當(dāng)前焦炭質(zhì)量低的主要癥結(jié)之一。發(fā)展配煤技術(shù)涉及多方面技術(shù)和需要一定的條件。
煉焦技術(shù)問答 北京：冶金工業(yè)出版社2011.1
發(fā)展配煤煉焦技術(shù)的建議
（1）發(fā)展配煤煉焦技術(shù)歷來是我國合理利用煉焦煤資源和提高焦炭質(zhì)量的主要措施。但是配煤技術(shù)在研究開發(fā)上沒有新的突破，特別是在生產(chǎn)上沒有大的進步，這是我國當(dāng)前焦炭質(zhì)量低的主要癥結(jié)之一。發(fā)展配煤技術(shù)涉及多方面技術(shù)和需要一定的條件。
從配煤試驗看出，采用搗同煉焦技術(shù)，可以配入大量氣煤和弱粘結(jié)性煤，而少用或不用主焦煤，煉出優(yōu)質(zhì)的冶金焦。本文結(jié)合搗固焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)特點以及搗固焦?fàn)t煤餅的特性，針對推焦困難原因做一些具體分析。
