【正文】 紋情況稍次于氣煤。以下是焦煤半焦和瘦煤半焦。隨揮發(fā)分減少收縮度減小，裂紋減少。 ? 氣孔率： 在成焦過(guò)程中，液相膠質(zhì)固化時(shí)在中間留下許多氣孔。氣孔體積占總體積的百分比稱為 ? 氣孔率。 ? 一般焦炭的氣孔率約為 35~55%. 氣孔太多、氣孔壁太薄，焦炭強(qiáng)度越差。 ? 結(jié)焦性： 在工業(yè)條件下，粉碎的煤形成焦炭性能。結(jié)焦性包括保證結(jié)焦過(guò)程順利進(jìn)行的所有性質(zhì)，粘結(jié)性是其中之一。結(jié)焦性好的煤，粘結(jié)性一定好，但粘結(jié)性好的煤結(jié)焦性不一定好。 圖 3. 焦?fàn)t煤料中熱流動(dòng)態(tài) ? 焦?fàn)t炭化室爐墻溫度在裝煤前達(dá) 1100186。C,裝煤后溫度下降。隨著煉焦時(shí)間延長(zhǎng)，爐內(nèi)發(fā)生部分放熱反應(yīng)，溫度又升高。焦炭形成后出焦時(shí)又恢復(fù)到裝煤前的溫度。煤在爐內(nèi)不同部位溫度變化規(guī)律不同。這是因?yàn)闊崃渴菑耐庀騼?nèi)逐漸傳向煤的。溫度分布情況如圖 . ? 將溫度與爐內(nèi)煤與爐壁距離作圖可得圖 . ? 圖 350186。C 和 380186。C，是膠質(zhì)體軟固化點(diǎn)的區(qū)間。兩線間垂直黑線的距離代表膠質(zhì)層厚度。由圖可見不同部位的膠質(zhì)厚度不同。 ? 由于是從外向內(nèi)供熱，同一時(shí)間不同部位的煤溫度不同。其分布情況如圖 3小時(shí)靠近爐壁的煤已形成焦炭，而中心部位的煤還是濕煤。所以炭化室內(nèi)各部位的煤同時(shí)進(jìn)行著不同成焦階段。 圖 ? 裝煤后 8 小時(shí)內(nèi)五種煤層同時(shí)并存。但之后，濕煤層、干煤層、膠質(zhì)層、半焦層依次消失。 ? 爐內(nèi)兩個(gè)膠質(zhì)層逐漸向中心移動(dòng)，在中心匯合時(shí)，出現(xiàn)最大膨脹壓力，這個(gè)時(shí)間約為加料后11小時(shí)。操作中要特別注意。 ? 半焦相鄰層溫度分布不一，收縮度不一，收縮應(yīng)力使產(chǎn)生裂紋。 ? 加熱速度快，收縮應(yīng)力大，裂紋網(wǎng)多，焦炭碎?？拷鼱t壁處加熱速度最快，收縮應(yīng)力大，此處焦炭最碎。 ? 成熟的焦餅中心處有一條縫。這是由于兩面加熱，膠質(zhì)層在中心匯合所致 . 5. 焦?fàn)t內(nèi)物料平衡 ? 物料平衡與采用煤種及煤組成有關(guān)。一般有不同的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。 ? 大概規(guī)律：煤中的 N有 12~16%生成氨； S有 23~24％生成硫化氫； O有 55％生成水。 ? 干煤的全焦產(chǎn)率約為 65~75％。全焦中冶金焦 ( 塊徑＞ 25mm)約 94~96%,中塊焦 ( 塊徑 10~25mm)約~%,粉焦 ( 塊徑＜ 10mm) ~% ? 每噸干煤產(chǎn)煤氣 300~420m3，焦油 3~5%，粗苯1~%，氨 ~%。 配煤及焦炭質(zhì)量 ? ? 高揮發(fā)分粘結(jié)煤，灰分低、含 S少、易洗選。儲(chǔ)量最多。 ? 肥煤灰分高、含 S多、難洗選。有一定儲(chǔ)量。 ? 灰分高、難洗選焦煤儲(chǔ)量少。 ? 具體情況如表 817. 2. 配煤原理 ? 多數(shù)焦化廠都采用多種煤配合煉焦。因此評(píng)價(jià)煉焦用煤重點(diǎn)在于每種煤在配合煉焦過(guò)程中的作用。 ? 配煤要求： 配合煤干燥、無(wú)灰基揮發(fā)分為28~32%, 膠質(zhì)層厚度約 16~20mm。 ? 目前配煤方法還沒有從理論上完全解決。一般必須通過(guò)半工業(yè)試驗(yàn)和工業(yè)性煉焦試驗(yàn)來(lái)確定最佳方案。揮發(fā)分和粘結(jié)性有重要影響。 ? 高揮發(fā)分弱粘結(jié)性煤 成焦氣孔大，氣孔壁薄，易脆成粉末。 ? 強(qiáng)粘結(jié)性煤 形成的焦炭氣孔均勻致密呈網(wǎng)狀或纖維狀結(jié)構(gòu)，較堅(jiān)固。 配煤基本原則 ? 以強(qiáng)粘結(jié)性煤為核心，輔以補(bǔ)強(qiáng)材料，適當(dāng)加弱粘結(jié)性煤、不粘煤及其它粘結(jié)劑組成。 ? 配煤的實(shí)質(zhì)是提高煤料的粘結(jié)性，控制裂紋度，保證焦炭質(zhì)量，擴(kuò)大煉焦用煤來(lái)源。如圖 . ? 日本配煤以強(qiáng)粘結(jié)性和纖維狀組分強(qiáng)度為指標(biāo)，體現(xiàn)在具體測(cè)試指標(biāo)為最大流動(dòng)度和平均反射率，它們的關(guān)系如圖 . ? 基本原則： 因地制宜，充分考慮當(dāng)?shù)刭Y源，以充分利用當(dāng)?shù)刭Y源、經(jīng)濟(jì)效益高為基本原則。 ? 指標(biāo)： ? 灰分－ 配煤成焦通常約 75%,要求焦炭灰分 %，配煤灰分 %。 ? 硫－ S含量＜ 1％。 ? 揮發(fā)分產(chǎn)率 (Vdaf)－ 28~32%. ? 膠質(zhì)層最大厚度－ 10~20mm. 4. 焦炭質(zhì)量 ? 焦炭化學(xué)成分要求如表 818. ? 類別 灰分 Ad 硫分 Sd 揮發(fā)分 Vdaf 水分 M 磷分 P ? 高爐 15% 1% % 6% % ? 鑄造 12% % % 5% ? 要求基本上與前面分析的一致。注意水分要求控制在 2~6%之內(nèi)，還要控制堿性成分。 ? 高爐用焦炭強(qiáng)度 ? 米庫(kù)姆 級(jí)別 ? 轉(zhuǎn)鼓指標(biāo) 1 2 3A 3B ? M40 ? 76 ? ? ?58 ? M10 ? ? ? ? 焦炭反應(yīng)性 ? 在高爐內(nèi)焦炭可能發(fā)生氣化反應(yīng)： ? CO2 + C 2CO ? 焦炭反應(yīng)不僅消耗 C，而且使焦炭氣孔壁變薄、強(qiáng)度下降、粒度減小。反應(yīng)性是評(píng)價(jià)焦炭質(zhì)量的重要指標(biāo)。希望反應(yīng)性小，反應(yīng)后強(qiáng)度高。 ? 通常用規(guī)定焦樣 (200g,20177。3mm)在 1100186。C 下，用 5L/minCO2通過(guò)反應(yīng) 2小時(shí)后，測(cè)出焦炭失重的百分?jǐn)?shù)作為反應(yīng)性指標(biāo)。通常值為 36%. 現(xiàn)代焦?fàn)t和煉焦新技術(shù) ? 1. 焦?fàn)t構(gòu)造 (略講 ) ? 焦?fàn)t及附屬機(jī)械如圖 . 圖 焦?fàn)t結(jié)構(gòu)圖 圖 2. 煉焦新技術(shù) ? (1) 搗固煉焦 ? 裝煤時(shí)加以搗固措施，以增加裝煤量、煤的堆積密度，提高生產(chǎn)能力。結(jié)焦時(shí)間長(zhǎng) 2小時(shí)。 ? (2)型煤配煤法 ? 將粉煤壓塊后再配煤，可以提高弱粘結(jié)性煤的比例，擴(kuò)大煉焦煤源，降低煉焦成本。 ? 型煤配煤的焦炭強(qiáng)度也有提高，焦炭的耐磨性也有改善。 (3)煤干燥預(yù)熱 ? 將煤預(yù)熱到 50~70186。C后再裝爐，可以降低水分，提高堆密度，縮短煉焦時(shí)間，提高焦?fàn)t生產(chǎn)能力 15%. ? 如果將煤預(yù)熱溫度提高到 150~200186。C，則需相應(yīng)輸送技術(shù)或采用特殊流程。 ? Precarbon流程如圖 . 圖 圖 (4) 干法熄焦 ? 該法是利用出爐焦的熱量來(lái)加熱惰性氣體，再用惰性氣體加熱鍋爐水產(chǎn)生蒸汽的方法。提高了煉焦生產(chǎn)的熱效率。每噸焦可回收 1500~1670MJ熱能，回收率達(dá) 80%,可產(chǎn)蒸汽 400kg以上 . ? 一種槽式干熄焦流程如圖 . ? (5)干法熄焦與煤預(yù)熱聯(lián)合 ? 干法熄焦但熱量用來(lái)預(yù)熱煤，可以提高焦炭質(zhì)量。 ? 一種流程如圖 . 圖 煤氣燃燒和焦?fàn)t熱平衡 ? 1. 煤氣燃燒 ? 煉焦用熱源通常是煤氣。原則：少用熱值高的焦?fàn)t煤氣，多用高爐煤氣和發(fā)生爐煤氣。 ? 幾種煤氣組成及熱值如表 821. ? 注意：低熱值以燃燒后生成汽態(tài)水為基準(zhǔn)。 ? 燃燒反應(yīng)： ? H2 + H2O(g) ? CO + CO2 ? CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O(g) 物料平衡 ? 理論耗氧量 ? m3/m3 煤氣 ? 注意：濃度以體積百分含量表示，下同。 ? 空氣用量： ? 燃燒產(chǎn)物中各組分的體積可用以下公式計(jì)算： ? ?2664242 OHCHCCHCOHT CCCCCO ????? ?21/100TTp OLL ?? ? ? ?6642422 HCHCCHCOCOCO CCCCCV ????? ? ?OHHCHCCHHOH CCCCC 26642422 3)( ????? pNN LCV 22 ?? TpO OL ?? 2 2. 焦?fàn)t熱量平衡 ? 焦?fàn)t熱平衡表如表 . ? 收入 支出 ? 名稱 熱量 /MJ % 名稱 熱量 /MJ % ? 煤氣燃燒熱 Q1 2663 焦炭熱含量 Q5 ? 煤氣熱含量 Q2 化學(xué)產(chǎn)品熱含量 Q6 ? 空氣熱含量 Q1 煤氣熱含量 Q7 ? 濕煤熱含量 Q1 水分熱含量 Q8 435 ? 廢氣熱含量 Q9 506 ? 損失熱量 Q10 272 ? 合計(jì) 2720 100 2720 100 ? 熱效率 ? 熱工效率 ? 現(xiàn)代焦?fàn)t熱工效率約為 70~75% . 3219321Q???????321109321T ???????? 煉焦化學(xué)產(chǎn)品概述 煉焦化學(xué)產(chǎn)品如表 ：焦炭、煤氣、焦油、餾分、瀝青、酚、萘、苯等。 煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收流程如圖 . 圖 本章主要思考題 ? 1. 煤的結(jié)構(gòu)及煤氣化原理。 ? 2. 煤氣化主要方法及能量利用。 ? 3. 費(fèi)托合成原理。 ? 4. 費(fèi)托合成流程及產(chǎn)品加工流程的主要過(guò)程。 ? 5. 煤的成焦過(guò)程及影響因素。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH