【正文】 昆明學(xué)院 課 程設(shè)計(jì) 23 輻射傳熱系數(shù) : 44bsfbsTT19 .3 810 0 10 0att??? ? ? ?????? ? ? ?? ? ? ????? 44232 273 24+ 273 100 100= 53 .35232 24???? ? ? ?????? ? ? ?? ? ? ??? ?2kJ/(m h??℃ ) 式中 bt 為物體表面溫度， st 為物體表面空氣溫度，℃。 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 昆明學(xué)院 課 程設(shè)計(jì) 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(zhuǎn)化為化合水經(jīng)驗(yàn)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(zhuǎn)化系數(shù)，取為 。 (4) 廢氣量和廢氣組成 完全燃燒時(shí)，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， %。冷卻的焦炭由干熄槽底部排焦設(shè)備排到膠帶輸送機(jī)送往用戶。在預(yù)熱管上部設(shè)有旋分 器，將預(yù)熱煤和熱氣體分離， 分離 熱氣體后的 預(yù)熱煤 經(jīng)螺旋運(yùn)輸機(jī)、旋轉(zhuǎn)閥、布料運(yùn)輸機(jī) 送入熱煤斗昆明學(xué)院 課 程設(shè)計(jì) 10 槽 。 該焦?fàn)t是由鞍山焦化耐火材料設(shè)計(jì)研究院在多年焦?fàn)t生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，吸取國(guó)外爐型優(yōu)點(diǎn) 所設(shè)計(jì)成的， 為雙聯(lián)火道、廢氣循環(huán)、焦?fàn)t煤氣下噴的復(fù)熱式焦?fàn)t。 (4) 瘦煤 瘦煤是一種煤化程度最高的煉焦用煤。焦煤在受熱時(shí)能形成穩(wěn)定性很好的膠質(zhì)體，單獨(dú)煉焦時(shí)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(jī)械強(qiáng)度的作用，因此，焦煤是 配煤中的重要成分。因此預(yù)計(jì) 21世紀(jì)初期國(guó)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(bǔ)償新增所需焦炭量。據(jù)統(tǒng)計(jì) 70%焦炭用于冶金行業(yè) ,主要用于高爐煉鐵。從 80年代初開始世界焦炭產(chǎn)量呈下降趨勢(shì) ,90年代初曾下降到 313億 t/a左右。在干熄爐中，焦炭與惰性氣體直接進(jìn)行熱交換，冷卻至 250℃以下。 第三階段，自煤斗卸完煤到平煤結(jié)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。 焦?fàn)t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?fàn)t穩(wěn)定生產(chǎn)。 兩套管系。 煉焦生產(chǎn) 煉焦?fàn)t及其 輔助 設(shè)備 焦?fàn)t分類 1) 按照裝煤方式可分為頂裝焦?fàn)t和側(cè)裝焦?fàn)t； 2) 按照加熱用煤氣種類可分為復(fù)熱式焦?fàn)t和單熱式焦?fàn)t； 3) 按空氣和加熱用煤氣的供入方式可分為側(cè)入式焦?fàn)t和下噴式焦?fàn)t； 4) 按氣流調(diào)節(jié)方式可分為上部調(diào)節(jié)式焦?fàn)t和下部調(diào)節(jié)式焦?fàn)t； 5) 按拉長(zhǎng)火焰方式可分為多段加熱式焦?fàn)t、高低燈頭式焦?fàn)t、廢氣循環(huán)式焦?fàn)t。另一種是采用配煤場(chǎng)代替配煤槽進(jìn)行的配煤系統(tǒng)。 煉焦用煤準(zhǔn)備 煉焦煤入爐前的預(yù)處理包括來煤接受、貯存、倒運(yùn)、粉碎、配合和混勻等工序。 關(guān)鍵詞： 冶金焦 ，煉焦， 工藝設(shè)計(jì) 昆明學(xué)院 課程設(shè)計(jì)（論文）目錄 目錄 1 文獻(xiàn)綜述 …………………………………………………… …………………………………… 1 概述 ……………………………………………………………………………………… 1 煉焦用煤準(zhǔn)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(yù)熱 ……………………………………………………………… .2 添加改質(zhì)粘結(jié)劑及瘦化劑 ………………………………………………………… .2 煉焦生產(chǎn) ………………………………………………………………………………… 2 煉焦?fàn)t及其輔助設(shè)備 ……………………………………………………………… .2 焦?fàn)t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(shì) …………………………………………………………… .5 我國(guó)焦炭生產(chǎn)和煉焦技術(shù)發(fā)展的展望 …………………………………………… 5 本次設(shè)計(jì)要完成的任務(wù) ………………………………………………………………. 6 2 煉焦工藝的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ……………………………… ……………………………………… .6 入爐煤的選擇 ………………………………………………………………………… .6 焦?fàn)t爐型選 …………………………………………………………………………… .7 工藝流程的選定 ……………………………………………………………………… .9 加熱用煤氣相關(guān)計(jì)算 ………………………………………………………………… 10 昆明學(xué)院 課程設(shè)計(jì)（論文）目錄 煤氣燃燒計(jì)算 ……………………………………………………………………… 11 焦?fàn)t的物料平衡與熱量平衡計(jì)算 ………………………………………………… 13 原始數(shù)據(jù)的處理與計(jì)算 ……………………………………………………… .14 物料平衡計(jì)算 ………………………………………………………………… .15 熱量平衡計(jì)算 ………………………………………………………………… .18 焦?fàn)t熱效率 …………………………………………………………………… .31 煉焦耗熱量 …………………………………………………………………… 32 爐體水壓計(jì)算 ……………………………………………………………………… 32 爐內(nèi)各點(diǎn)壓力計(jì)算 …………………………………………………………… 32 加熱系統(tǒng)各部位浮力計(jì)算 …………………………………………………… 43 加熱系統(tǒng)各部位壓力計(jì)算 …………………………………………………… 45 煙囪高度計(jì)算 …………………………………………………………………… 47 3 環(huán)境保護(hù) …………………………………………………… ……………………………… 54 4 結(jié)論 …………………………………………………… …………………………………… 55 致謝 …………………………………………………… ……………………………………… 56 參考文獻(xiàn) …………………………………………………… ………………………………… 57 昆明學(xué)院 課 程設(shè)計(jì) 1 1 文獻(xiàn)綜述 概述 煤在焦?fàn)t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?zé)捊埂? 原料煤的接受與貯存 原料煤的接受通 常在貯煤場(chǎng)進(jìn)行。 添加改質(zhì)粘結(jié)劑及瘦化劑 當(dāng) 配合煤中由于缺少?gòu)?qiáng)粘結(jié)煤而流動(dòng)不足時(shí)，可以通過添加適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)劑或 人造粘結(jié)煤來補(bǔ)充低流動(dòng)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。 護(hù)爐設(shè)備 護(hù)爐設(shè)備包括爐柱、小爐柱、保護(hù)板、縱橫拉條、彈簧、機(jī)焦側(cè)操作臺(tái)等。荒煤氣導(dǎo)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。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(gè)裝煤過程的好壞。 煉焦新技術(shù) 20 世紀(jì)現(xiàn)代室式焦?fàn)t煉焦技術(shù)雖然發(fā)展到十分成熟和相當(dāng)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(guó)、法國(guó)、美國(guó)、日本、前蘇聯(lián)和我國(guó)等主要焦炭生產(chǎn)國(guó)都曾大力研究開發(fā)煉焦新工藝。 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。 20世紀(jì)末 ,各國(guó)焦炭生產(chǎn)增減幅度已經(jīng)明顯變小 ,新世紀(jì)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。盡管各種非高爐煉鐵技術(shù) (不用焦炭煉鐵 )將會(huì)得到進(jìn)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(jì)上分析 ,我國(guó)現(xiàn)有大量高爐仍是我國(guó)煉鐵生產(chǎn)的最主要的裝備 ,高爐用焦仍將是焦炭消費(fèi)的主渠道。用肥煤?jiǎn)为?dú)煉焦時(shí)能生成熔融性良好的焦炭，橫裂紋較多，氣孔率較高。但如果 摻入過多，就使焦炭塊度變小，強(qiáng)度降低。這不僅能降低焦炭的硫分和灰分，提高化學(xué)產(chǎn)品的收率，在煉鐵時(shí)可降低焦比，而且還大大降低焦化成本。 則每座焦?fàn)t炭化室孔數(shù) N 為： % 000 024360 ??????? ????? KVnG 干??? 孔 考慮到設(shè)計(jì)能力要稍大于實(shí)際生產(chǎn)能力，則 N 取 為 8 maxN 。燃燒爐提供的熱廢氣進(jìn)入預(yù)熱管前先經(jīng)過一個(gè)噴灑室，在此可以噴入水，其作用是：當(dāng)其含氧量高時(shí)， 它 是一個(gè)靈便的 惰性氣體快速發(fā)生器，在煤流堵塞或倒落時(shí)，用它來進(jìn)行充氣。 (3) 濕煤氣組成 焦?fàn)t煤氣溫度為 ℃時(shí) ， 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(jì)算與上相同，計(jì)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(jì)算 以 1 3m 干煤氣燃燒計(jì)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， %。 入爐煤與焦炭的工業(yè)分析和元素分析見表 28。 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?? ? ?