【正文】 2 .5 02 9?? ? ? ? ? kJ /(kg? ℃ ) 式中 1kt 結焦周期前半周期荒煤氣平均溫度。 氨產(chǎn)量 gAA1 0 0 WG = 1 0 0 0 K100?? 1 0 0 91 0 0 0 0 . 2 2 % 2 . 0 0 2 k g / t100 ?? ? ? ? (5) 凈煤氣量 mqG 邢臺職業(yè)技術學院 課程設計 17 100kg 干煤及其所生成的焦炭、焦油、粗苯中的含碳量： 干煤含碳量： gmC 100 78 .92% 78 .92kg? ? ? 焦炭含碳量： gJC 1 0 0 7 5 .4 3 % 8 6 .0 6 % = 6 5 .1 7 k g? ? ? 焦油含碳量： gJY 1 0 0 9 . 7 6C 1 0 0 4 . 1 2 % 0 . 8 6 3 . 2 k g100?? ? ? ? ? 粗苯含碳量： gB 1 0 0 9 . 7 6C 1 0 0 1 . 1 9 % 0 . 9 1 2 0 . 9 8 k g100?? ? ? ? ? 凈煤氣產(chǎn)率為： ??gmq % a x ???? V? 凈煤氣產(chǎn)量為： ggm q m q1 0 0 WG 1 0 0 0 K100?? ? ? =1000? tkg /% 9100 ??? (6) 化合水量 SXG 化合水產(chǎn)率按煤中氧轉化為化合水經(jīng)驗公式： ggSX m 18K a O 16? ? ? 180 .3 9 4 .9 8 % 2 .1 8 %16? ? ? ? 式中 gmO —— 裝爐煤中干基含氧量； a —— 轉化系數(shù)，取為 。 小煙道及總煙道廢氣組成見表 27。 (4) 廢氣量和廢氣組成 完全燃燒時，廢氣中只有 2CO ， 2HO， 2N 和過?？諝庵袔氲?2O ，故廢氣中各成分的量為： ? ?2CO 2 4 2 4 6 6V 0 .0 1 CO CO CH 2C H + 6C H? ? ? ? =(++25+2?2?+6?2?) = 3m / 3m ? ? ? ?2 g 5H O 2 4 2 4 6 6V 0 .0 1 H 2 CH C H 3 C H 0 .0 4 6 4 L M? ? ? ? ? ? ????? 空 0 4 6 5 4 4 6 ][ ???????????? ）（ = 3m / 3m 1 1 1 5 4 22 ??????? gN LNV 3m / 3m ?????? LgO OLV 3m / 3m 式中 CO ， 4CH ， 2O …… 分別為煤氣中該成分的體積， %。 表 24 焦爐煤氣組成， % 2CO 2O CO 4CH mnCH 2H 2N 24CH(80%) 66CH (20%) (1) 干煤氣熱值 煤氣中可燃成分的 低熱值（ 3kJ/m ） 為： CO — 12730 ， 2H — 10840 ， 4CH — 35840 ， mnCH— 71170 則煤氣的低熱值為： g 2 4 m nDW 1 2 7 3 0 C O 1 0 8 4 0 H 3 5 8 4 0 C H 7 1 1 7 0 C HQ 100? ? ?? ???????? 3kJ/m (2) 干煤氣密度 ? ? ii0 MW100 ?? ?? ?? 邢臺職業(yè)技術學院 課程設計 11 ? ????????????????? = 3kg/m 式中 ? ?iMW—— 煤氣中某成分的分子量； i? —— 煤氣中某成分的體積， %。冷卻的焦炭由干熄槽底 部排焦設備排到膠帶輸送機送往用戶。排出的氣體經(jīng)循環(huán)風機，使大部分氣體循環(huán)到燃燒爐，其余經(jīng)洗滌，除塵后排放 。在預熱管上部設有旋分 器，將預熱煤和熱氣體分離， 分離 熱氣體后的 預熱煤 經(jīng)螺旋運輸機、旋轉閥、布料運輸機 送入熱煤斗邢臺職業(yè)技術學院 課程設計 10 槽 。 JN43582 型焦爐周轉時間為 ，檢修時間為 2h， 當兩座焦爐合用一臺熄焦車時，該邢臺職業(yè)技術學院 課程設計 9 車為最緊張 機械，其操作時間為 6min，則： ? ?m a x 1 7 .2 2 6 0N 7 626?????，孔 (2) 根據(jù)焦爐生產(chǎn)能力計算定額爐孔數(shù) 焦爐生產(chǎn)能力公式如下： VKG 3 6 0 2 4 n N , t/a?? ? ? ?干 式中 G—— 每個爐組的年生產(chǎn)焦炭能力，本設計中 G=106 t/a； n—— 每個爐組的焦爐座數(shù)，取為 4； N—— 每座焦爐的炭化室孔數(shù)； μ —— 考慮炭化室檢修等原因的減產(chǎn)系數(shù)，取為 ； V—— 炭化室有效容積， m3/孔； ρ 干 —— 裝爐煤堆積密度（干基）取為 t/m3； K—— 干煤全焦率，取為 75%； τ —— 周轉時間， h。 該焦爐是由鞍山焦化耐火材料設計研究院在多年焦爐生產(chǎn)實踐經(jīng)驗基礎上，吸取國外爐型優(yōu)點 所設計成的， 為雙聯(lián)火道、廢氣循環(huán)、焦爐煤氣下噴的復熱式焦爐。在配煤煉焦中如有足夠的強粘煤時，就可摻入 30~40%左右的弱粘煤。 (4) 瘦煤 瘦煤是一種煤化程度最高的煉焦用煤。在焦化時氣煤一般都能單獨結焦，但在結焦過程中收縮大，焦碳多細長而易碎，并常有較多的縱裂紋，在煉焦時多配入這種煤，可以降低焦爐的膨脹壓力，增大焦餅收縮，增加化學產(chǎn)品的產(chǎn)率，有利于綜合利用，降低煉焦成本。焦煤在受熱時能形成穩(wěn)定性很好的膠質(zhì)體，單獨煉焦時能得到塊度大、裂紋少、耐磨性好的焦炭，配入煤料中可以起到提高焦炭機械強度的作用，因此，焦煤是配煤中的重要成分。在煉焦過程中，肥煤的軟化溫度低，固化溫度高，具有很強的粘結能力，是配煤煉焦的重要成分。因此預計 21世紀初期國內(nèi)高爐用焦在總量上將有減無增 ,即使鋼鐵總產(chǎn)量有所增加 ,焦比下降所節(jié)約的焦炭也將補償新增所需焦炭量。預計 21世紀初期我國鋼鐵產(chǎn)量 不會有大的增長 ,鋼產(chǎn)量將在 112億 t/a上下保持相當長一段時間。據(jù)統(tǒng)計 70%焦炭用于冶金行業(yè) ,主要用于高爐煉鐵。這樣 ,一些發(fā)達國家焦炭減產(chǎn) ,而另一些發(fā)展國家焦炭增產(chǎn) ,世界焦炭產(chǎn)量總的變化不大。從 80年代初開始世界焦炭產(chǎn)量呈下降趨勢 ,90年代初曾下降到 313億 t/a左右。鍋爐產(chǎn)生的蒸汽或并入廠內(nèi)蒸氣管或送去發(fā)電。在干熄爐中，焦炭與惰性氣體直接進行熱交換，冷卻至 250℃以下。 (4) 篩焦 焦 炭的分級是為了適應不同的用戶對焦炭塊度的要求，塊度大于 60～ 80mm 的焦炭可供鑄造使用， 40～ 60mm 的焦炭供大型高爐使用， 25～ 40mm 的焦炭供高爐和耐火材料廠豎窯使用，10～ 25mm 的焦炭用作燒結機的燃料或供小高爐、發(fā)生爐使用，小于 10mm 的焦炭共燒結礦石用。 第三階段，自煤斗卸完煤到平煤結束，該階段不超過 60 秒，這階段要平整煤料，保證荒煤氣在爐頂空間能自由暢通。 3) 裝煤與平煤 裝煤順序是裝煤操作重要環(huán)節(jié)，往炭化室裝平煤操作大致可分為三個階段： 第一個階段，從裝煤開始到平煤桿進入爐內(nèi)，該階段延續(xù)時間約為 60 秒。 焦爐生產(chǎn)操作 1 裝煤 1) 煤塔貯煤 貯煤塔，用于貯存入爐煤料，以保證焦爐穩(wěn)定生產(chǎn)。 荒煤氣導出設備 炭化室中煤料在高溫下干餾產(chǎn)生的煤氣因尚未經(jīng)凈化處理，習慣上成為荒煤氣或粗煤氣。 兩套管系。 5) 煙道與基礎：蓄熱室下部設有分煙道，來自各下降蓄熱室的廢氣流經(jīng)各廢氣盤，分別匯集到機側或焦側分煙道。 煉焦生產(chǎn) 煉焦爐及其 輔助 設備 焦爐分類 1) 按照裝煤方式可分為頂裝焦爐和側裝焦爐； 2) 按照加熱用煤氣種類可分為復熱式焦爐和單熱式焦爐； 3) 按空氣和加熱用煤氣的供入方式可分為側入式焦爐和下噴 式焦爐； 4) 按氣流調(diào)節(jié)方式可分為上部調(diào)節(jié)式焦爐和下部調(diào)節(jié)式焦爐； 5) 按拉長火焰方式可分為多段加熱式焦爐、高低燈頭式焦爐、廢氣循環(huán)式焦爐。對煤進行預熱可以增加氣煤用量，提高焦爐生產(chǎn)能力，改善焦炭質(zhì)量，降低熱耗，是擴大煉焦煤源的重大方法。另一種是采用配煤場代替配煤槽進行的配煤系統(tǒng)。北方地區(qū)的工廠，還有解凍和凍塊破碎等工序。因此，高溫煉焦是煤綜合利用的重要方法之一。 學 號： 02 Xingtai Polytechnic College 課程設計 題目： 20 萬噸每年冶金焦的煉焦工藝設計 學生姓名： 呂玉鈴 專業(yè)班級 ： 化工 091 院 系 ：資源與環(huán)境工程系 指導教師： 陳寧 程永高 宮惠峰 2020 年 6 月 20 日 邢臺職業(yè)技術學院 課程設計（論文）摘要 20 萬噸 /年冶金焦的煉焦工藝設計 摘要 本設計參照鞍山鋼鐵 集團公司化工總廠成熟的煉焦工藝，結合目前國內(nèi)外煉焦技術的發(fā)展現(xiàn)狀， 以改善焦炭質(zhì)量、提高焦炭產(chǎn)量、減少環(huán)境污染為宗旨， 進行了年產(chǎn)量 為 100萬噸的冶 金焦的工藝設計。 由高溫煉焦得到的焦炭可用于高爐冶煉、鑄造、氣化和化工等工業(yè)部門作為燃料或原料；煉焦過程中得到的干餾煤氣經(jīng)過回收、精制得到各種芳香烴和雜環(huán)化合物，可供合成纖維、染料、醫(yī)藥、涂料和國防等工業(yè)作為原料；經(jīng)凈化過的焦爐煤氣既是高熱值燃料，又是合成氨、合成燃料和一系列有機合成工業(yè)的原料。為擴大弱粘煤用量，可采取干燥、預熱、搗固、配型煤、配添加劑等預處理工序。焦化廠設置貯煤場的目的：一是要保證 洗選 干燥 解凍 煤場 搗固 來煤 接受 干燥，預熱 與卸煤 配煤槽 粉碎 部分成型 煤倉 裝爐 配添加劑 煤槽 粉碎 配合 混合 圖 11 煉焦煤的預處理基本流程 焦爐的連續(xù)性生產(chǎn)；二是要穩(wěn)定裝爐煤質(zhì)量 ，貯煤場由卸煤機械、倒運機械、轉運皮帶和受煤斗槽以及貯煤場地等組成 配 煤 與粉碎 1 配煤 配煤系統(tǒng)有兩種，一種是配煤槽，靠其下部的定量給料設備進行配煤，這種系統(tǒng)精確度高，但設備多、投資高。 2 裝爐煤的預熱 裝爐煤在裝爐前用氣體熱載體或固體熱載體快速加熱到熱分解開始前溫度（ 150～250℃），然后再裝爐煉焦稱為預熱煤煉焦。收縮系數(shù)越大，裂紋越多越寬，故為了減小收縮系數(shù)可在焦炭中添加瘦化劑，而且還可以減少層間的收縮差，降低層間應力。 4) 爐頂區(qū)：炭化室蓋頂磚以上部位稱爐頂區(qū)，設 有裝煤孔、上升管孔、看火孔、烘爐孔及拉條溝。 煤氣設備 煤氣設備包括干餾煤氣導出設備和加熱煤氣供入設備兩套系統(tǒng)。每次切換動作所需時間一般為 秒。隨煉焦技術的發(fā)展，焦爐機械也趨向多功能、自動化方向。裝煤車在接煤前后應進行稱量，以便正確計量裝入炭化室實際煤量，保證每個炭化室裝煤量準確。一般不應超過 120 秒，該階段是裝煤最重要階段，它決定是否符合裝煤標準。 (3) 熄焦 由于煤干餾成焦的最終溫度為 950～ 1050℃，所以從炭化室推出的是熾熱的焦炭，將其熄滅至 300℃以下的過程，稱熄焦。焦罐中的焦炭通過爐頂裝置裝入干熄爐。冷惰性氣體由鍋爐出來，經(jīng)二次除塵器，含塵量降至 1g/m3后，由循環(huán)風機送入干熄爐循環(huán)使用。 發(fā)展前景 世界焦炭生產(chǎn)發(fā)展趨勢 世界焦炭產(chǎn)量于 20世紀 70年代末發(fā)展到頂峰 ,達到 318億 t/a左右。近幾年世界焦炭產(chǎn)量略有回升 ,這是幾個發(fā)展國家 (如韓國、巴西等 )主要是我國焦炭產(chǎn)量大幅度增長的結果。在鋼鐵生產(chǎn)過程中 ,焦炭生產(chǎn)提供的焦炭和焦爐煤氣約占其總能源消費量的 50%以上。近幾年來 ,焦炭生產(chǎn)與鋼鐵生產(chǎn)一樣 ,增長速度明顯地降低下來。現(xiàn)在有條件的大鋼鐵企業(yè)高爐噴煤已接近或達到 200kg/t鐵左右。