【正文】 Pa 溫 度 ℃ 相對 濕度 % 前 半 個 結(jié) 交 周 期 后 半 個 結(jié) 交 周 期 加 權(quán) 平 均 101325 24 40 22 1079 321 747 807 767 河南城建學院畢業(yè)設計（論文） 23 小煙道及總煙道廢氣組成 表 部 位 小煙道出口處 總煙道處 組 成 CO2 O2 CO2 O2 正常加熱時的含量 ,% 正常加熱時的含量 ,% 原始數(shù)據(jù)處理與計算 A 凈 煤氣標準流量與計算 孔板設計參數(shù)： P=10000Pa； t=25℃； 0? =實際設計參數(shù)： P? =6785Pa； t? =31℃ ； rV =13098m3/h 煤氣重度 按其組成計算： ?????????????????? 3kg/? 凈煤氣標準流量： 查資料《焦爐的物料平衡與熱平衡》附表 3，知 ： 0t =25℃時， 0f =3；0t? =31℃時， 0f? =3。稱量小膠帶機為長度約為 4m 的框架式或懸臂式膠帶機。按所用定量給料設備的不同，有兩種工藝，即配煤盤 — 電子秤自動配煤裝置和電磁震動給料機 — 電子秤自動配煤裝置如圖 。 %。 在 檢查配煤比的同時，也要對配合煤的灰分和揮發(fā)分進行檢查，以評定配煤操作的好壞，其方法是理論計算出的配合煤的灰分和揮發(fā)分指與實際配合煤的灰分揮發(fā)分相比較，要求其差值揮發(fā)分應小于177。 生產(chǎn)上一般每小時檢測一次配煤量。單位長度配煤膠帶上煤的總量稱為配煤量（干基）。配煤比是根據(jù)對配煤的質(zhì)量要求而確定的，通常用百分率來表示。 配煤比的控制 操作要點和配煤比檢測 配煤比的準確與穩(wěn)定焦炭質(zhì)量有密切關(guān)系。即 B 可按 計算。左右時，振幅為 ～ ，煤料水分為 10%時， ?可按 計算。 電磁震動給料機的配煤能力可按下式計算： 河南城建學院畢業(yè)設計（論文） 19 ??BHQ 3600? , t/h 式中 B—— 槽體寬度， m； H—— 槽體卸料端的煤層厚度， m； ?—— 煤在槽體卸料端的移動速度， m/s； ? —— 煤料堆積密度，（按 計算）， t/m3。通過實驗，配煤用的電磁震動給料機安裝傾角以 16～ 17176。料層厚度通常保持在 80～ 120mm 范圍較好。隨著料層厚 度的增加，給料過程中產(chǎn)生的不均勻塌落現(xiàn)象較嚴重，從而使配煤準確性下降。 電磁震動給料機在生產(chǎn)中運行是否可靠，除設計和制造的正確性外，很重要的是設備的安裝、調(diào)整和維護。 由于電磁震動給料機的準確性比較高，又造價不是太高，故我選用電磁震動給料機作為配煤設備。據(jù)該設計所選配煤單種煤三種，故設置配煤槽為六個。煤槽的容量，在大多數(shù)情況下應能保證焦爐一晝夜的用煤量。其數(shù)目和容量與煤種及焦化廠的生產(chǎn)規(guī)模有關(guān)。 由于該配合煤的黏結(jié)性沒有達到 75，故加入粘結(jié)劑 —— 煤焦油。 （ 2）工藝 指標。 硫分：越低越好。因灰分大部分進入焦炭，不利于焦炭質(zhì)量。由于該設計采用預熱煤法煉焦，故水分這個指標不是主要指標，可不考慮。 水分：控制范圍 5%～ 12%。 12+179。 %=% G=179。 %+179。 %+179。 %=% Vdaf=179。 %+179。還應考慮在保證焦炭質(zhì)量的前提河南城建學院畢業(yè)設計（論文） 17 下，做到配合煤原料成本最低等因素?？砂磫畏N煤的質(zhì)量指標與配比，按“可加性”計算出來。 配煤比的確定 設定配煤比時應知道各單種煤煤質(zhì)、庫存和來煤、焦爐生產(chǎn)日用煤量、焦炭質(zhì)量及用戶要求等情況來確定實際的配煤方案。由于煤場卸煤時有足夠緩沖容量的臨時煤堆，故堆煤能力和取煤能力均為 195t/h。 該設計采用 5t40m 裝卸橋來倒運煤，設計抓斗容積 3m3，則平均倒運能力可用下式計算： htVQ /r3600 ?? ? ? 式中 V—— 抓斗容積， m3； r—— 煤料的堆密度， t/m3； ? —— 一次抓取所需時間； ? —— 抓斗的填充系數(shù)，從煤堆上取煤時 ? =～ 。即倒運機械的能力應能在規(guī)定的設備晝夜有效操作時間內(nèi)完成全部倒運任務。 倒運機械 倒運機械的能力一般按焦爐的日用煤量的 30%有來煤直接進配煤槽， 70%通過貯煤場倒運進行計算。 要求卸煤機械的日卸煤能力不小于： A=1078179。 34 孔 JN43— 80 型焦爐，每次進廠原煤車皮數(shù)為 15輛，每輛載重 45t，則卸車能力應大于： Q1=G1/T2=15179。 T2—— 協(xié)議規(guī)定的卸一列車的時間，一般規(guī)定為 3～ 4h。即卸煤能力不小于： 211 TGQ? t/h 式 式中 G1—— 進廠列車的總載重量。鑒于我選的幾種煤硬度相差不大，選用種備煤工藝。 該種流程的優(yōu)點是：工藝簡單，布置緊湊，操作方便，粉碎后不需再設混合設備。它們在接受和貯存上基本相同，但在煤的配合與粉碎上則有先后順序的差別。此外，生產(chǎn)中還應注意以下問題： ⑴廠內(nèi)禁止使用明火，禁止吸煙，禁止使用鐵器敲打設備機動車輛和外來人員不經(jīng)允不得進入廠區(qū)； ⑵生產(chǎn)人員必須熟悉相關(guān)崗位消防設施的種類及存放位 置，并能熟練正確使用，了解現(xiàn)場物料的性質(zhì)； ⑶生產(chǎn)人員在生產(chǎn)過程中要及時檢查，消除漏點； 河南城建學院畢業(yè)設計（論文） 14 4 煉焦用煤的準備 焦化廠用煤量很大，對于一座 34 孔的 JN43— 80 型焦爐，晝夜用煤量為： n 2 4 1 3 4 1 8 . 8 9 1 . 0 7 2 4 9 7 0 t/2 4 h17KGQ ?? ? ? ? ? ?? ? ? 式中 n—— 焦爐的座數(shù)； K—— 每座焦爐孔數(shù)； G—— 每孔炭化室的裝煤量； ? —— 焦爐緊張操作系數(shù)，一般為 ； ? —— 周轉(zhuǎn)時間， h。干法熄焦爐充氮 裝置安裝干熄爐的最底部。 本次設計 實用新型涉及一種干法熄焦爐充氮裝置，其包含一氮氣輸入總管，該氮氣輸入總管連接一環(huán)行管道，該環(huán)行管道上設置有若干噴嘴。氣體經(jīng)過兩級旋風除塵后，再由鼓風機循環(huán)到冷卻室中。在冷卻室中，熾熱的焦炭被氣體冷卻到200℃ 左右排出。在室中的焦炭放出的氣體進入洗滌塔，然后收集，避免有害氣體進入大氣。焦炭從炭化室推出，落在焦罐里，焦炭溫度可達1050℃ 。工藝流程圖附圖 2（右）。預熱煤用埋刮板輸送機送至位于爐組附近的熱煤斗槽后，經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥進計量槽，稱量后的預熱煤由此 經(jīng)架在爐頂上方的埋刮板機，送至預定裝煤的炭化室上方，再經(jīng)叉式裝煤小車上的溜槽裝入炭化室內(nèi)，溜槽下端用導套與裝煤孔密封連接，炭化室內(nèi)煤線高度用探針測量。 而 重力裝煤又分為裝煤車 裝煤和埋刮板輸送機裝煤 。預熱煤裝爐的基本要求是： 1） 系統(tǒng)封閉，輸送安全，裝爐無煙； 2） 結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)久耐用，易實現(xiàn)自動化； 3） 堆密度大，煙塵量小，適應性強。 預熱煤煉焦的主要問題是預熱沒輸送和裝爐時的大量煙塵，懸浮的熱煤塵在輸送過程中可能引起爆炸的危險，故必須采取密封，充惰性氣體以及其 他自動檢測控制等保護性措施。焦油輸送管道采用套管，即內(nèi)管走焦油，外管走高溫水蒸氣，最外層為絕熱夾套，以降低焦油在輸送過程中的阻力。 配煤作業(yè)時 ，不同的煤料分別放在不同的煤槽中，根據(jù)不同煤種在配煤中的比例來調(diào)節(jié)煤料量。每 1 噸 10001100℃的熾熱焦炭的顯熱約為 干熄焦熱量回收率可達 80%左右，可產(chǎn)蒸汽 400 ㎏以上。如果采用灑水濕法熄焦，雖然方法簡便，但是損失了這部分高品位的熱量，而且耗費了大量的熄焦用水，不僅浪費了水資源而且也污染了環(huán)境。 預熱后的煤粉裝人由高熱導率耐火磚砌筑的薄壁室式焦爐，在低于通常干餾溫度下 (中低溫于餾 )推焦，送入干熄爐內(nèi)再次加熱，以獲得所需的焦炭質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，改善環(huán)境。堆密度增大煤粒子自然相互靠近，煤成焦時只需要較少的液相黏結(jié)成分即可達到較大的焦塊結(jié)構(gòu)強度，因此可用較少的黏結(jié)性煤。預熱煉焦工藝恰好能滿足這一 要求，一般散裝煤煉焦只能配入 35%左右的貧瘦煤，預熱法可配入貧瘦煤 65%左右。設計年處理量為 20萬噸 ， 年工作 300 天。為節(jié)約優(yōu)質(zhì)煉焦煤資源，擴大煉焦煤源，而又不降低焦炭質(zhì)量，故采用配煤煉焦。 附：國家二級冶金焦標準： 轉(zhuǎn)鼓強度指標 表 M40 ≥ M10 ≤ 質(zhì)量 分析指標： 表 項目 水分， % 揮發(fā)分， % 灰分 ， % 硫分 ， % 塊度 ，㎜ 反應性， % 反應后強度， % 指標 2540 2635 57 河南城建學院畢業(yè)設計（論文） 11 3 生產(chǎn)方案確定及生產(chǎn)流程說明 生產(chǎn)方案確定 隨著冶金工業(yè)的發(fā)展，對焦炭的需求量及焦炭的質(zhì)量都提出了更高的要求。年工作 300天，年處理量為 20 萬噸。 河南城建學院畢業(yè)設計（論文） 10 2 設計任務依據(jù) 設計任務的依據(jù)是根據(jù)設計任務和要求及畢業(yè)設計任務書而確定的。降了溫的惰性氣體再循環(huán)使用。大部分 加熱的惰性氣 體把熱量傳給鍋爐的換熱面產(chǎn)生蒸汽，可直接用于發(fā)電，實現(xiàn)資源的綜合利用。 由于 從 焦 爐 推出的赤熱焦炭的溫度約為 1050 ℃其顯熱占煉焦耗熱量的 40﹪以上。 其次，由于干熄焦能夠產(chǎn)生蒸汽并可進一步用于發(fā)電，避免了生產(chǎn)相同數(shù)量蒸汽的鍋爐因燃煤對大氣造成污染，尤其減少了二氧化碳、二氧化硫向大氣的排放。由于出爐的紅焦顯熱約占焦爐能耗的 35%～ 40%，這部分能量相當于煉焦煤能量的 5%。 (3)減少了 焦塵和有害氣 體向大氣中的 擴散污染 ,有利于環(huán) 境保護 ,從而具有明顯的社會效益 。 干 法熄焦克服了濕法熄焦的缺點 ,具有下列優(yōu)點 : (1)節(jié)約能源 干熄焦能從每噸紅焦中回收 500kg 中壓蒸汽 ,對年產(chǎn)冶金焦 90 萬噸的廠家 ,年回收的熱量相當于節(jié)省 5 萬噸的標準煤 。因而要提高冷卻速度，一是降低入口氣體溫度，二是增大氣體流速。這一過程實際上是氣相與固相的熱交換過程，熱交河南城建學院畢業(yè)設計（論文） 9 換方式主要是對流傳熱，輻射傳熱比例不大。 干法熄焦工藝 采用惰性氣體（通常為氮氣）熄滅赤熱焦炭的熄焦方法稱為干法熄焦，簡稱“干熄焦”。此外，還因煤料 加熱速 度提高 及堆密 度增加 等使塑 性層厚 度增加， 改善結(jié)焦性能， 煤預熱 工藝還 可以大 幅度提 高焦爐 生產(chǎn)能 力，比濕 煤煉焦增加焦炭產(chǎn)量。將煤加熱到后，煤顆粒表面的水膜幾乎全脫盡，煤自動鋪平而且緊密堆積，使裝爐煤堆密度增加。 預熱煉焦工藝 裝爐煤在裝爐前用氣體熱載體或固體熱載體快速加熱到分解前開始前溫度（ 150～ 250℃ ），然后再裝爐煉焦的工藝過程稱為煤的預熱煉焦技術(shù)。其缺點是安裝、調(diào)整要求嚴格，若調(diào)整不好，進行中將產(chǎn)生噪音，且達不到預期效果。 （ 1）配煤盤 調(diào)節(jié)簡單，設備運行可靠，其缺點是耗電量大，傳動部件多，設備笨重，另外刮煤板要經(jīng)常清理，不然掛上雜物，影響配煤的準確性。其容量在大多數(shù)情況下，應能保證焦爐一晝夜的用煤量。其數(shù)目和容量與煤種及焦化廠的生產(chǎn)規(guī)模有關(guān)。 倒運機械 倒運機械用于 把卸下的煤料倒運到貯煤場指定位置堆放，以及從貯煤場堆取回送至配煤槽系統(tǒng)。 河南城建學院畢業(yè)設計（論文） 7 （ 3）鏈斗卸車機（聯(lián)合卸煤機） 鏈斗卸車機主要有機架、鏈斗提升機構(gòu)和可移動膠帶機等三部分所組成。各廠使用的螺旋卸車機，按整體形式的不同，大致可分為橋式、門式和單臂式三種。一般用于大型焦化廠。 煤場及配煤機械簡介 焦化廠的配煤煉焦工藝要從煤場開始，來煤的卸車與儲存以及單種煤配合成適合煉焦的配合煤的配煤機械的型號選取，諸如此類的都要根據(jù)焦化廠的生產(chǎn)規(guī)模而定。 由于新的煉焦工藝 — 預熱法煉焦的廣泛使用 ,使得我國的煤炭資源更 能夠被充分利用 ,尤其是平頂山地區(qū)優(yōu)質(zhì)、低灰、低硫、高揮發(fā)分、弱黏結(jié)性或不黏結(jié)性的煤 ,用平頂山地區(qū)的煤作配煤煉焦 ,不僅提高了該地區(qū)煤的使用價值 ,在一定程度上降低鋼鐵生產(chǎn)成本 ,而且緩減了我國煤炭資源緊張的壓力。配煤煉焦擴大了煉焦煤資源，把不能單獨煉成合格冶金焦的煤，經(jīng)過幾種煤配合可煉出優(yōu)質(zhì)焦炭，還可以降低煤料 的膨脹壓力， 增加收縮，利于推焦，并可提高化學產(chǎn)品產(chǎn)率，配煤煉焦可以少用好焦煤，多用結(jié)焦性差的煤，使國家資源不但利用合理，而且還能獲得優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。焦煤揮發(fā)分少，煉焦化學產(chǎn)品產(chǎn)率小等缺點。而且還存在著煤煉得的焦餅收縮小，推焦困難 。有些工廠根據(jù)氣煤的特性，采用不同的方法煉焦，如搗固、高溫快速加熱、熱壓等。但多配氣煤將使焦炭塊 度降低。單獨練焦時，焦炭呈細長條且易碎，有較多縱向裂紋，焦炭的抗碎強度和耐磨強度低于其他煉焦煤。 氣煤（ QM）是一種煤化程度較低的煉焦煤，結(jié)焦性較好，熱解時能產(chǎn)生較多的煤氣和焦油，膠質(zhì)體的熱穩(wěn)定性較差。單獨練焦時，生成的焦粉多，配煤煉焦時配入較少比例就能起到瘦化作用，有利于提高焦炭的塊度。 貧瘦煤（ PS） 是煉焦煤中變質(zhì)程度