【正文】 100a = 23 .1350 24???? ? ? ???。 則裝煤口蓋 部位散熱量為： ? ? ? ?1 s f s b sq a a F t t G?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 177 3 . 5 4 5 3 . 3 5 0 . 3 8 9 2 3 2 2 4 8 8 7 3 . 31 9 . 6 7? ? ? ? ? ? ?kJ/t 式中 F 爐體各部位此處為裝煤口蓋的表面積 ； ? 結(jié)焦時間 ； G? 每孔炭化室裝濕煤量 。 則焦油帶走的熱量為： ? ?2 J Y J Y 1 kQ G 4 1 9 C t? ?? ? ?33 .9 1 41 9 2 .5 02 9 74 7 77 60 8 .6 7? ? ? ? ? kJ/t (3) 粗苯帶走的熱量 3Q? 粗苯的平均比熱為： 3B 1kC 1 .0 2 5 8 1 .2 8 5 3 1 0 t?? ? ? ? 31 .0 25 8 1 .2 85 3 10 74 7 1 .9 85 8?? ? ? ? ?kJ /(kg? ℃ ) 粗苯帶走的熱量為： ? ?3 B B 1 kQ G 4 3 1 C t? ?? ? ?9 .7 9 43 1 1 .9 85 8 74 7 18 74 1 .9 0? ? ? ? ?kJ/t (4) 氨帶走的熱量 4Q? 氨的平均溫度為： 昆明學院 課 程設(shè)計 21 k 1 k 2 k2 1 2 1t t t 7 4 7 8 0 7 7 6 73 3 3 3? ? ? ? ? ? ?℃ 式中 2kt 結(jié)焦周期后半周期荒煤氣平均溫度。 則化合水量為 : gS X S X1 0 0 WG 1 0 0 0 K100?? ? ? 1 0 0 91 0 0 0 2 . 1 8 % 1 9 . 8 3 8 k g /t100? ? ? ? 根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)，列出物料平衡表見表 29。 入爐煤與焦炭的工業(yè)分析和元素分析見表 28。 總廢氣量為： 2 2 2 2C O H O N OV V V V V? ? ? ? =+++= 3m / 3m 根據(jù)以上數(shù)據(jù)就可計算空 氣過剩系數(shù)： ? ? ? ?? ? ? ?2CO 2L2V O 0 .5 C O1 O C O C O? ?? ? ? ? ???? 式中 ? ? ? ? ? ?22O , CO , CO分別為廢氣分析中各成分的體積， %。 (3) 濕煤氣組成 焦爐煤氣溫度為 ℃時 ， 1 3m 干煤氣所含水汽量為 3m / 3m ，則濕煤氣中氫氣含量為： ?SH)( 2 % ?? % 其它氣體計算與上相同，計算結(jié)果如下： 4CH ： % ， CO ： % ， mnCH： % ， 2CO ： % ， 2N ： % 2O ： % ， 2HO： % (4) 濕煤氣熱值 ? ? 3/ mKJQ SDW ???? (5) 濕煤氣密度 3/)( mkgS ??????? 煤氣燃燒計算 以 1 3m 干煤氣燃燒計算 (1) 理論空氣需要量 理論需氧量為： ? ?L 2 4 2 4 6 6 2O 0 .0 1 0 .5 H CO 2 CH 3 C H 7 .5 C H O? ? ? ? ????? =[? (59+)+2? 25+3? 2? +? 2? ] = 3m / 3m 式中 CO ， 4CH ， 2O …… 分別為煤氣中該成分的體積， %。冷的惰性氣體由循環(huán)風機送入干熄槽，與紅焦換熱后，溫度升到 800℃ 左右。燃燒爐提供的熱廢氣進入預熱管前先經(jīng)過一個噴灑室，在此可以噴入水，其作用是：當其含氧量高時， 它 是一個靈便的 惰性氣體快速發(fā)生器，在煤流堵塞或倒落時，用它來進行充氣。由此經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥送入定量計量 槽，再經(jīng)密封接口放入裝煤車裝爐。 則每座焦爐炭化室孔數(shù) N 為： % 000 024360 ??????? ????? KVnG 干??? 孔 考慮到設(shè)計能力要稍大于實際生產(chǎn)能力，則 N 取 為 8 maxN 。 每個炭化室下面設(shè)兩個寬度相同的蓄熱室，在蓄熱室異向氣流之間的主墻內(nèi)設(shè)有垂直磚煤氣道，焦爐煤氣通過它供入爐內(nèi)。這不僅能降低焦炭的硫分和灰分，提高化學產(chǎn)品的收率，在煉鐵時可降低焦比，而且還大大降低焦化成本。它的揮發(fā)分低，一般為 14~20%，受熱時產(chǎn)生昆明學院 課 程設(shè)計 7 膠質(zhì)體數(shù)量比焦煤少，且軟化溫度高，雖然瘦煤也能單獨結(jié)焦，尤其是 2 號 瘦煤的焦炭塊度大，裂紋少，但熔融性比焦炭差，有時在焦塊中有顆粒物存在，因此焦炭的耐磨強度低，配煤時加入瘦煤能提高焦炭的塊度，在煉制鑄造用焦炭時，常配入較 多瘦煤。但如果 摻入過多，就使焦炭塊度變小，強度降低。但是，焦煤在結(jié)焦過程中收縮度小、膨脹力大，單獨煉焦或配量過多時，會發(fā)生推焦困難并引起焦爐的損壞。用肥煤單獨煉焦時能生成熔融性良好的焦炭，橫裂紋較多，氣孔率較高。 昆明學院 課 程設(shè)計 6 本次設(shè)計要完成的任務(wù) 本次設(shè)計要完成的任務(wù)包括廠址 選擇 ， 制定 煤焦化的環(huán)境保護措施 ，設(shè)計煉焦工藝流程，選定技術(shù)操作條件 ， 選擇焦爐爐型以及 完成 煉焦爐的 相關(guān) 設(shè)計計算 等 ， 其中計算 包括 加熱煤氣 相關(guān) 計算、物料衡算、熱量衡算、爐體各部位水壓計算以及煙囪高度的確定等， 同時按要求繪制焦化工藝設(shè)備連接圖、爐體剖面圖、蓄熱室結(jié)構(gòu)圖。盡管各種非高爐煉鐵技術(shù) (不用焦炭煉鐵 )將會得到進一步開發(fā)和應(yīng)用 ,但無論從技術(shù)上、生產(chǎn)規(guī)模上還是從經(jīng)濟上分析 ,我國現(xiàn)有大量高爐仍是我國煉鐵生產(chǎn)的最主要的裝備 ,高爐用焦仍將是焦炭消費的主渠道。我國焦炭生產(chǎn)始終是與鋼鐵生產(chǎn)同步發(fā)展。 20世紀末 ,各國焦炭生產(chǎn)增減幅度已經(jīng)明顯變小 ,新世紀初期世界焦炭產(chǎn)量將基本穩(wěn)定在 315億 t/a上下 ,與焦炭需求量是基本平衡的。若不包括中國焦炭產(chǎn)量 ,世界焦炭產(chǎn)量呈明顯下降趨勢。 干法熄焦能夠改善焦炭品質(zhì)，并且在防止污染物的逸散、改善環(huán)境方面配備了完整的設(shè)施。冷卻后的焦炭經(jīng)排 焦裝置卸到膠帶輸送機上，送篩焦系統(tǒng)。 煉焦新技術(shù) 20 世紀現(xiàn)代室式焦爐煉焦技術(shù)雖然發(fā)展到十分成熟和相當完善水平 ,但其自身固有的不足和問題卻日趨突出 ,因此自 50 年代起 ,德國、法國、美國、日本、前蘇聯(lián)和我國等主要焦炭生產(chǎn)國都曾大力研究開發(fā)煉焦新工藝。 (2) 推焦 推焦就是把成熟的焦炭推出炭化室的操作。這階段內(nèi)操作關(guān)鍵是選用合理的裝煤順序，它將影響整個裝煤過程的好壞。 昆明學院 課 程設(shè)計 4 2) 從貯煤塔取煤 裝煤車在貯煤塔下取煤時，必須按照車間規(guī)定的順序進行。荒煤氣導出系統(tǒng)的設(shè)備包括：上升管、橋管、水封閥、 集氣管、吸氣管、氨水噴灑系統(tǒng)等。 廢氣設(shè)備 廢氣設(shè)備包括交換開閉器和總分煙道翻板等。 護爐設(shè)備 護爐設(shè)備包括爐柱、小爐柱、保護板、縱橫拉條、彈簧、機焦側(cè)操作臺等。 爐體結(jié)構(gòu) 1) 炭化室與燃燒室：炭化室是煤隔絕空氣干餾的地方；燃燒室是煤氣燃燒的地方，兩者依次相間，其間的隔墻面平均溫度為 1300℃，炭化室平均溫度為 1100℃，局部區(qū)域還要高些。 添加改質(zhì)粘結(jié)劑及瘦化劑 當 配合煤中由于缺少強粘結(jié)煤而流動不足時，可以通過添加適當?shù)恼辰Y(jié)劑或 人造粘結(jié)煤來補充低流動度配合煤的粘結(jié)性，從而提高焦炭質(zhì)量，此種粘結(jié)劑稱為煤改質(zhì)粘結(jié)劑。 昆明學院 課 程設(shè)計 2 粉碎 煤料的細度和粒度分布對焦炭質(zhì)量及焦爐操作有很大影響，為此裝爐煤必須粉碎。 原料煤的接受與貯存 原料煤的接受通 常在貯煤場進行。若來煤是灰分較高的原煤，還應(yīng)包括選煤、脫水工序。 關(guān)鍵詞： 冶金焦 ，煉焦， 工藝設(shè)計 昆明學院 課程設(shè)計（論文）目錄 目錄 1 文獻綜述 …………………………………………………… …………………………………… 1 概述 ……………………………………………………………………………………… 1 煉焦用煤準備 …………………………………………………………………………… 1 原料煤的接 受與貯存 ……………………………………………………………… .1 配煤與粉碎 ………………………………………………………………………… .1 裝爐煤的干燥和預熱 ……………………………………………………………… .2 添加改質(zhì)粘結(jié)劑及瘦化劑 ………………………………………………………… .2 煉焦生產(chǎn) ………………………………………………………………………………… 2 煉焦爐及其輔助設(shè)備 ……………………………………………………………… .2 焦爐生產(chǎn)操作 ……………………………………………………………………… .3 煉焦新技術(shù) …………………………………………………………………………… … 4 發(fā)展前景 ………………………………………………………………………………… 5 世界焦炭生產(chǎn)發(fā)展趨勢 …………………………………………………………… .5 我國焦炭生產(chǎn)和煉焦技術(shù)發(fā)展的展望 …………………………………………… 5 本次設(shè)計要完成的任務(wù) ………………………………………………………………. 6 2 煉焦工藝的設(shè)計與計算 ……………………………… ……………………………………… .6 入爐煤的選擇 ………………………………………………………………………… .6 焦爐爐型選 …………………………………………………………………………… .7 工藝流程的選定 ……………………………………………………………………… .9 加熱用煤氣相關(guān)計算 ………………………………………………………………… 10 昆明學院 課程設(shè)計（論文）目錄 煤氣燃燒計算 ……………………………………………………………………… 11 焦爐的物料平衡與熱量平衡計算 ………………………………………………… 13 原始數(shù)據(jù)的處理與計算 ……………………………………………………… .14 物料平衡計算 ………………………………………………………………… .15 熱量平衡計算 ………………………………………………………………… .18 焦爐熱效率 …………………………………………………………………… .31 煉焦耗熱量 …………………………………………………………………… 32 爐體水壓計算 ……………………………………………………………………… 32 爐內(nèi)各點壓力計算 …………………………………………………………… 32 加熱系統(tǒng)各部位浮力計算 …………………………………………………… 43 加熱系統(tǒng)各部位壓力計算 …………………………………………………… 45 煙囪高度計算 …………………………………………………………………… 47 3 環(huán)境保護 …………………………………………………… ……………………………… 54 4 結(jié)論 …………………………………………………… …………………………………… 55 致謝 …………………………………………………… ……………………………………… 56 參考文獻 …………………………………………………… ………………………………… 57 昆明學院 課 程設(shè)計 1 1 文獻綜述 概述 煤在焦爐內(nèi)隔絕空氣加熱到 1000℃左右，經(jīng)過干燥、熱解、熔融、粘結(jié)、固化、收縮等階段最終制得焦炭，這一過程稱為高溫干餾或高溫煉焦。 主要 內(nèi)容包括 ： 廠址選擇、 煉焦用煤的選擇、爐型的選擇、工藝流程的確定以及環(huán)保措施的制定 ，并重點針對所選爐 型進行了焦爐的物料衡算、熱 量衡算、煤氣的燃燒計算、爐體各點 壓 力 計算 、加熱系統(tǒng)各部位浮力與壓力計算 和煙囪高度的確定，同時還完成了相關(guān)圖紙的繪制 ：設(shè)備連接圖、焦爐爐體結(jié)構(gòu)圖、焦爐蓄熱室結(jié)構(gòu) 圖。 煉焦用煤準備