【正文】 座焦爐一天裝煤量 tNV ?????? ? 干 工藝流程的選定 本次設計所選用的工藝流程見設備連接圖。 JN43582 型焦爐周轉(zhuǎn)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(zhuǎn)時間， h。 表 23 JN43— 80 型焦爐尺寸 邢臺職業(yè)技術學院 課程設計 8 爐型內(nèi)容 單位 數(shù)值 炭化室全長 mm 14080 炭化室有效長 mm 13280 炭化室全高 mm 4300 炭化室有效高 mm 4000 炭化室寬度 機側(cè) 焦側(cè) 平均 錐度 mm mm mm mm 425 475 450 50 炭化室中心距 mm 1143 立火道中心距 mm 480 加熱水平高度 mm 800 炭化室有效容積 m3 炭化室墻厚度 mm 100 爐頂厚度 mm 1178 結(jié)焦時間 立火道數(shù) h 個 /孔 /燃燒室 17 28 為了合理利用焦爐機械，提高勞動生產(chǎn)率，一個爐組多為兩座或四座焦爐組成，本設計根據(jù)年產(chǎn)焦能力 選定為每個爐組四座焦爐 。 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。 綜上所述，根據(jù)單種煤結(jié)焦性質(zhì)、我國煤資源分布以及本設計的產(chǎn)量和工藝設計的要求，本設計采用的配煤方案見表 21，所選煤的工業(yè)分析與元素分析見表 22。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。 (5) 弱粘煤 弱粘煤是一種粘結(jié)性較弱的煤化程度的煤。 (4) 瘦煤 瘦煤是一種煤化程度最高的煉焦用煤。氣煤是我國煉焦煤中儲量最多的一種，約占煉焦用煤 40%以上。在焦化時氣煤一般都能單獨結(jié)焦，但在結(jié)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。我國的焦煤儲量有限，為合理利用我國煤炭資源，在配煤中應盡量減少焦煤的配比。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。肥煤很少用來單獨煉焦，而多與粘結(jié)性較弱的氣煤，瘦煤，弱粘 煤配合煉焦，以獲得高強度的冶金焦。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(jié)能力，是配煤煉焦的重要成分。 2 煉焦工藝的設計與計算 入爐煤的選擇 我國煉焦用煤主要指肥煤、焦煤、氣煤、瘦煤。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。 21世紀高爐將繼續(xù)向大型化、氧煤強化煉鐵方向發(fā)展 ,噴煤要大幅度增加 ,焦比要下降。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。從 1993年起 ,我國焦炭總產(chǎn)量和機焦產(chǎn)量都居世界第一位。據(jù)統(tǒng)計 70%焦炭用于冶金行業(yè) ,主要用于高爐煉鐵。 我國焦炭生產(chǎn)和煉焦技術發(fā)展的展望 焦炭是高爐煉鐵 不可步發(fā)展缺少的原料。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。 這主要是因為一些焦炭生產(chǎn)大國 ,如美國、德國、英國、法國等國家由于焦炭需求減少、焦爐老化、嚴格環(huán)保法規(guī)限制等因素 ,大批關停焦爐和成倍地削減焦炭產(chǎn)量。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。因此，干法熄焦取代傳統(tǒng)濕法熄焦已成為趨勢。鍋爐產(chǎn)生的蒸汽或并入廠內(nèi)蒸氣管或送去發(fā)電。 180℃的冷惰性氣體由循環(huán)風機通過干熄爐底的供氣裝置股入爐內(nèi)，與紅焦進行熱交換，出干熄爐的邢臺職業(yè)技術學院 課程設計 5 熱惰性氣體夾帶大量的焦粉經(jīng)一次除塵器進行沉降，氣體含塵量降到 10g/m3以下，進入干熄焦鍋爐換熱，在這里惰性氣體溫度降至 200℃以 下。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。 干 法 熄焦的工藝流程為：從炭化 室中推出的 950～ 1050℃的紅焦經(jīng)過攔焦機的導焦柵落入運載車上的焦罐內(nèi)，運載車由電機車牽引至干熄焦裝置提升機至井架頂部，再平移到干熄爐爐頂。 (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(jié)機的燃料或供小高爐、發(fā)生爐使用，小于 10mm 的焦炭共燒結(jié)礦石用。焦炭成熟后，炭化室中焦餅產(chǎn)生一定收縮，才能保證順利推焦。 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。 第二階段，自平煤開始到煤斗內(nèi)煤料卸完為止。 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。為使裝煤車順利取煤，煤塔放煤時應將放煤閥門完全打開，加快放煤速度，以防煤塔發(fā)生棚料。 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)。 焦爐機械 煉焦生產(chǎn)中焦爐專用機械，頂裝焦爐用的有裝煤車、攔焦機、推焦機、熄焦車；搗固焦爐則用裝煤推焦機代替裝煤車和推焦機，并增加消煙車以消除裝煤時產(chǎn)生的煙塵。 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。 交換設備 交換設備是用于切 換焦爐加熱系統(tǒng)氣體流向的動力設備和傳動機構，包括交換機和交換傳動裝置。 兩套管系。護爐設備的作用是對砌體施加保護性壓力，使砌體在烘爐及生產(chǎn)過程中保持整體性，避免在溫度及機械沖擊下產(chǎn)生破壞。 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(cè)或焦側(cè)分煙道。 邢臺職業(yè)技術學院 課程設計 3 2) 斜道區(qū)：位于蓄熱室與燃燒室之間，它是連接燃燒室和蓄熱室 3) 蓄熱室：位于焦爐爐體下部，其上經(jīng)斜道同燃燒室相連，其下經(jīng)廢氣盤分別同分煙道、貧煤氣管道以及大氣相通。 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(cè)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(cè)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。 在煤結(jié)焦過程的收縮階段，隨溫度升高，揮發(fā)分析出，固態(tài)半焦發(fā)生收縮，當收縮應力大于焦炭材料強度時，將在焦炭中產(chǎn)生裂紋。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。 裝爐煤的干燥和預熱 1 裝爐煤的干燥 煤的干燥工藝一般由煤干燥器、除塵裝置和輸送裝置等組 成，煤的干燥工序可以設在配合和粉碎工序之前，即對單種煤進行進行干燥后再配合、粉碎，由于煤干燥配合、粉碎時有大量粉塵逸出，故一般均設在配合和粉碎之后，即對配合煤進行干燥。另一種是采用配煤場代替配煤槽進行的配煤系統(tǒng)。 原料煤的接受與貯存 原料煤的接受通常在貯煤場進行。北方地區(qū)的工廠，還有解凍和凍塊破碎等工序。若來煤是灰分較高的原煤，還應包括選煤、脫水工序。因此，高溫煉焦是煤綜合利用的重要方法之一。 關鍵詞： 冶金焦 ，煉焦， 工藝設計 邢臺職業(yè)技術學院 課程設計 （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 煉焦爐及其輔助設備 ……………………………………………………………… .2 焦爐生產(chǎn)操作 ……………………………………………………………………… .3 煉焦新技術 ……………………………………………………………………………… 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)和煉焦技術發(fā)展的展望 …………………………………………… 5 本次設計要完成的任務 ………………………………………………………………. 6 2 煉焦工藝的設計與計算 …………………………………………………… ………………… .6 入爐煤的選擇 ………………………………………………………………………… .6 焦爐爐型選 …………………………………………………………………………… .7 工藝流程的選定 ……………………………………………………………………… .9 加熱用煤氣相關計算 ………………………………………………………………… 10 邢臺職業(yè)技術學院 課程設計 （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 邢臺職業(yè)技術學院 課程設計 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