【正文】 弱粘結(jié)煤，但煤的粒度應(yīng)為15～50mm塊煤。目前大同礦務(wù)局連續(xù)直立式炭化爐，采用大同煤塊煉制優(yōu)質(zhì)鐵合金焦，運(yùn)行良好。2 焦?fàn)t裝爐煤的各項(xiàng)主要指標(biāo)是由其中各單種煤的性質(zhì)及配比決定的。(詳：《煉焦工藝設(shè)汁技術(shù)規(guī)定》YB 9069)。很多煉焦制氣廠裝爐煤揮發(fā)分高達(dá)32 %～34%，而膠質(zhì)指數(shù)(Y)甚至低到13mm。配煤粘結(jié)指數(shù)(G)的提出，是由于單用膠質(zhì)層指數(shù)(Y)這項(xiàng)指標(biāo)有其局限性，即對瘦煤和肥煤的試驗(yàn)條件不易掌握，因此就必須采用我國煤炭學(xué)會正式選定的煙煤粘結(jié)指數(shù)G與Y值共同決定煉焦用煤的粘結(jié)性?；曳种笜?biāo)對冶金工業(yè)和煤氣廠(站)都很重要，煉焦原煤灰分越高，焦炭的灰分越大，則高爐焦比增加，致使高爐利用系數(shù)和牛產(chǎn)效率降低。耐磨性變壞，關(guān)系到高爐生產(chǎn)能力，所以規(guī)定裝爐煤的灰分含量小于或等于11％(對1000～4000m3高爐應(yīng)為9 %～10％，對大于4000m3高爐應(yīng)小于或等于9％)。原料煤中60％～70 %的硫殘留在焦炭中，焦炭硫含量高，在高爐煉鐵時，易使生鐵變脆，降低生鐵質(zhì)量。原料煤的粒度，決定裝爐煤的堆積密度，裝爐煤的堆積密度越大，焦炭的質(zhì)量越好，但原料煤粉碎得過細(xì)或過粗都會使煤的堆積密度變化。各級別高爐對焦炭質(zhì)量要求見表6(重慶鋼鐵設(shè)計(jì)院編制的“煉鐵工藝設(shè)汁技術(shù)規(guī)定”)。表7 裝爐煤質(zhì)量指標(biāo)的測定方法序號質(zhì)量指標(biāo)國家煤炭試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)號1水分、灰分、揮發(fā)分煤的T業(yè)分析方法GB 2122坩堝膨脹序數(shù)(F、S、I)煙煤自由膨脹序數(shù)(亦稱坩堝膨脹)測定方法GB 54483葛金指數(shù)煤的葛金低溫干餾試驗(yàn)方法GB 13414膠質(zhì)層指數(shù)(Y)焦塊最終收縮度(X)煙煤膠質(zhì)層指數(shù)測定方法GB 4795粘結(jié)指數(shù)(G)煙煤粘結(jié)指數(shù)測定方法GB 54476全硫()煤中全硫的測定方法GB 2147熱穩(wěn)定性(TS+6)煤的熱穩(wěn)定性測定方法GB 15738抗碎強(qiáng)度(25mm)煤的抗碎強(qiáng)度測定方法GB 154599灰熔點(diǎn)(ST)煤灰熔融性的測定方法GB 21910　羅加指數(shù)(RI)　煙煤羅加指數(shù)測定方法GB 5449煤對二氧化碳化學(xué)反應(yīng)性的　11　煤的化學(xué)反應(yīng)性(a)　　測定方法GB 220　12粒度分級煤炭粒度分級GB 189直立爐使用煤粒度最低標(biāo)準(zhǔn)為：粒度小于50mm，粒度小于10mm的含量小于75％。直立爐一般采用單種煤干餾制氣，當(dāng)煤種供應(yīng)不穩(wěn)定時，不得不采用一些粘結(jié)性差的煤，為了安全生產(chǎn)，必須配以強(qiáng)粘結(jié)性的煤種；有時為適應(yīng)高峰供氣的需要，也可適當(dāng)增加一定配比的揮發(fā)物含量大于30 %的煤種。例：葛金指數(shù)為0的統(tǒng)煤，可配以1：1G3的煤種或配以1：2G2的煤種，使混配后的混合煤葛金指數(shù)接近F～G1。先配后粉碎工藝流程是我國目前普遍采用的一種流程，具有過程簡單、布置緊湊、使用設(shè)備少、操作方便、勞動定員少，投資和操作費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)煤料粘結(jié)性較差，且煤質(zhì)不均時宜采用先粉碎后配煤的工藝流程，也就是將組成煉焦煤料各單種煤先根據(jù)其性質(zhì)(不同硬度)進(jìn)行不同細(xì)度的分別粉碎，再按規(guī)定的比例配合、混勻，這對提高配煤的準(zhǔn)確度、多配弱粘結(jié)性煤和改善焦炭質(zhì)量有好處。但該流程較復(fù)雜。對于城市煤氣廠，目前大量使用的是氣煤，所得焦炭一般符合氣化焦的質(zhì)量指標(biāo)。由于煉焦進(jìn)廠煤料為洗精煤，粒度較小，無需設(shè)置破碎煤的裝置。原料煤的裝卸和倒運(yùn)作業(yè)量很大，如果不實(shí)行機(jī)械化作業(yè)，勢必占用大量的勞動力并帶來經(jīng)營費(fèi)用高、占地面積大、煤料損失多、積壓車輛等問題。機(jī)械化程度可按下式評定：式中θ——機(jī)械化程度(%)；n1——采用某種機(jī)械化設(shè)備后，作業(yè)實(shí)需定員(人)；n2——全部人工作業(yè)時需要的定員(人)。本條文規(guī)定了儲煤場場地確定原則。影響儲煤量大小的因素是很多的，與工廠的性質(zhì)和規(guī)模，距供煤基地的遠(yuǎn)近、運(yùn)輸情況，使用的煤種數(shù)等因素都有關(guān)系。因此儲煤場操作容量：當(dāng)由鐵路來煤時，宜采用10～20d的用煤量；當(dāng)由水路來煤時，宜采用15～30d的用煤量；當(dāng)采用公路來煤時，宜采用30～40d的用煤量。煤堆高度的確定，直接影響儲煤場地的大小，應(yīng)根據(jù)機(jī)械設(shè)備工作高度確定，目前煤場各種機(jī)械設(shè)備一般堆煤高度如下：推煤機(jī)7m扒煤機(jī)9m斗輪堆取料機(jī)3儲煤場的機(jī)械裝備水平直接影響其操作容量系數(shù)的大小。根據(jù)操作容量、堆煤高度和操作容量系數(shù)可以大致確定煤場的儲煤面積和總面積：式中　FH——煤場的儲煤面積(m2)；W——操作容量(t)；Hm——實(shí)際可能的最大堆煤高度(m)；K——與堆煤形狀有關(guān)的系數(shù)：梯形斷面的煤堆K=～；三角形斷面的煤堆K=；r0——煤的堆積密度(t／m3)。本條規(guī)定了關(guān)于配煤槽和粉碎機(jī)室的設(shè)計(jì)要求。配煤槽設(shè)計(jì)容量的正確合理，對于穩(wěn)定生產(chǎn)和提高配煤質(zhì)量都有很大的好處。2如果個數(shù)太多并無必要且增加投資和土建工程量。3如鐵塊、鐵棒、鋼絲之類，這類東西如不除去，影響粉碎機(jī)的操作，熔蝕爐墻，損害爐體，故必須設(shè)置電磁分離器。粉碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時粉塵大，從安全和工業(yè)衛(wèi)生要求必須有除塵裝置。粉碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時噪聲較大，從職工衛(wèi)生和環(huán)境的要求，必須采取綜合控制噪聲的措施，按《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》在生產(chǎn)中各機(jī)械設(shè)備均有出現(xiàn)故障或損壞的可能。故作本條規(guī)定以防這一惡性事故的發(fā)生。這就造成了下煤時出現(xiàn)“死角”現(xiàn)象，實(shí)際下煤的數(shù)量只有全倉容量的1／2～2／3(現(xiàn)也有在煤倉底部的中間增加錐形的改進(jìn)設(shè)計(jì))。綜合以上兩項(xiàng)因素，儲煤倉總?cè)萘堪?6h用量設(shè)計(jì)一般均能滿足了。所以在本條中推薦儲煤倉總?cè)萘堪?6h用煤量計(jì)算。這就是說，每生產(chǎn)1h只用去箱內(nèi)存煤量的一半，保證還余下一半煤量可起密封作用，用以在爐頂微正壓的條件下防止?fàn)t內(nèi)煤氣外竄，并保證直立爐的安全正常操作。燒垢后需先加焦，然后才能加煤投入連續(xù)生產(chǎn)。對于焦?fàn)t儲煤塔總?cè)萘康脑O(shè)計(jì)規(guī)定，基本上是依據(jù)鞍山焦耐院多年來從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。焦?fàn)t儲煤塔容量的大小與備煤系統(tǒng)的機(jī)械化水平有很大的關(guān)系，因此規(guī)定儲煤塔的容量均按12～16h用量計(jì)算，主要是為了保證備煤系統(tǒng)中的設(shè)備有足夠的允許檢修時間。煤干餾制氣產(chǎn)品產(chǎn)率的影響因素很多，有條件時應(yīng)作煤種配煤試驗(yàn)來確定。因?yàn)槊簹鈴S要求的主要產(chǎn)品是煤氣，氣煤配人量一般較多，配煤中揮發(fā)分也相應(yīng)增加，因而單位煤氣發(fā)生量一般比焦化廠要大。但南方一些煤氣廠和焦化廠操作條件有所不同，即使在配煤情況相近時，煤氣發(fā)生量也不相同，因此只能規(guī)定其波動范圍(見表8)。焦?fàn)t煤氣的產(chǎn)率揮發(fā)分(Vf，％)27282930煤氣生產(chǎn)量(m3／t)324326348360全焦產(chǎn)率隨配煤揮發(fā)分增加相應(yīng)要減少，焦炭中剩余揮發(fā)分的多少也影響全焦率的大小。煤料的初次產(chǎn)物(荒煤氣)遇到灼熱的焦炭裂解時會生成石墨沉積于焦炭表面；揮發(fā)分越高，其裂解機(jī)會越多，“α”值也就越大。B焦——全焦率(%)；V干煤——配煤的揮發(fā)分(干基)(%)；V干焦——焦炭中的揮發(fā)分(干基)(%)。此公式經(jīng)焦化廠驗(yàn)證，實(shí)際全焦率與理論計(jì)算值是比較接近的。直立爐所產(chǎn)的煤氣及氣焦的產(chǎn)率與揮發(fā)分、水分、灰分、煤的粒度及操作條件有關(guān)，條文中所規(guī)定各項(xiàng)指標(biāo)也都是根據(jù)歷年生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)資料制定的。焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)有單熱式和復(fù)熱式兩種。如果利用其他熱值較低的煤氣來代替供加熱用的優(yōu)質(zhì)回爐煤氣，不但能提高出廠焦?fàn)t氣的產(chǎn)量達(dá)1倍左右，而且也有利于焦?fàn)t的調(diào)火操作。此外，城市煤氣的供應(yīng)在1年中是不均衡的。此時焦?fàn)t可用熱值低的煤氣加熱；而在暑季的半年里供氣量較小，此時又可用回爐煤氣加熱。當(dāng)采用熱值較低的煤氣作為煤干餾爐的加熱煤氣以頂替回爐煤氣時，以使用機(jī)械發(fā)生爐(含兩段機(jī)械發(fā)生爐或高爐)煤氣最為相宜，因?yàn)樗哂腥紵鹧骈L，可用自產(chǎn)的中小塊氣焦(弱粘結(jié)煙煤)來生產(chǎn)等項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。煤干餾爐的加熱煤氣的耗熱量指標(biāo)是一項(xiàng)綜合性的指標(biāo)。對炭化室有效容積大于20m3的焦?fàn)t。而根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)，3個月平均耗熱量為2260kJ／kg；，耗熱量為2350kJ／kg。根據(jù)國務(wù)院國辦[2003]10號文件及國家經(jīng)貿(mào)委第14號令的精神：今后所建焦?fàn)t炭化室高度應(yīng)在4m以上(折合容積大于20m3)。故在此條文說明中保留，以供現(xiàn)有焦?fàn)t生產(chǎn)、改建時參考(見表9)。焦?fàn)t耗熱量指標(biāo)[kJ／kg(煤)]加熱煤氣種類炭化室有效容積(m3)適用范圍約106焦?fàn)t煤氣26002930作為計(jì)算生產(chǎn)消耗用發(fā)生爐煤氣29303260作為計(jì)算生產(chǎn)消耗用焦?fàn)t煤氣28503180作為計(jì)算加熱系統(tǒng)設(shè)備用發(fā)生爐煤氣31403470作為計(jì)算加熱系統(tǒng)設(shè)備用直立爐的加熱使用機(jī)械發(fā)生爐熱煤氣，由于熱煤氣難于測定煤氣流量，在制定本條規(guī)定時只能根據(jù)生產(chǎn)上使用發(fā)生爐所耗的原料量的實(shí)際數(shù)據(jù)(每噸煤經(jīng)干餾需要耗用180～210kg的焦)，經(jīng)換算耗熱量為2590～3010kJ／kg。上面所提到的耗熱量是作為計(jì)算生產(chǎn)消耗時使用的指標(biāo)。根據(jù)鞍山焦耐院的總結(jié)資料，作為生產(chǎn)消耗指標(biāo)與作為加熱系統(tǒng)計(jì)算指標(biāo)的耗熱量之間相差為210～250kJ／kg。1在回爐煤氣加熱總管上裝設(shè)預(yù)熱器，其目的是以防止煤氣中的焦油、萘冷凝下來堵塞管件，并使入爐煤氣溫度穩(wěn)定。在加熱煤氣系統(tǒng)中設(shè)壓力自動調(diào)節(jié)裝置是為了保證煤氣壓力的穩(wěn)定，從而使進(jìn)入爐內(nèi)的煤氣流量維持不變，以滿足加熱的要求。整個加熱管道中必須經(jīng)常保持正壓狀態(tài)，避免由于出現(xiàn)負(fù)壓而竄入空氣，引起爆炸事故。4直立爐荒煤氣或焦?fàn)t集氣管上設(shè)置煤氣放散管是由于直立爐與焦?fàn)t均為磚砌結(jié)構(gòu)，不能承受較高的煤氣壓力，爐頂壓力要求基本上為177。制氣廠的生產(chǎn)工藝過程極為復(fù)雜，各種因素也較多，如偶爾逢電氣故障、設(shè)備事故、管道堵塞時，干餾爐生產(chǎn)的煤氣無法確保安全暢通地送出，而制氣設(shè)備仍在連續(xù)不斷地生產(chǎn)；同時，產(chǎn)氣量無法瞬時壓縮減產(chǎn)，因此必須采取緊急放散以策安全。放散管出口應(yīng)設(shè)點(diǎn)火裝置。本條規(guī)定了干餾爐頂荒煤氣管的設(shè)計(jì)要求?；拿簹夤苌显O(shè)壓力自動調(diào)節(jié)裝置的主要理由如下：1)煤干餾爐的荒煤氣的導(dǎo)出流量是不均勻的，其中焦?fàn)t的氣量波動更大，需要設(shè)該項(xiàng)裝置以穩(wěn)定壓力；否則將影響焦?fàn)t及凈化回收設(shè)備的正常生產(chǎn)。這樣才能達(dá)到減輕煤氣二次裂解，減少石墨沉積，提高煤氣質(zhì)量和增加化工產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量等目的，因此需要設(shè)置壓力調(diào)節(jié)裝置。否則空氣竄入爐內(nèi)，造成爐體漏損嚴(yán)重、裂紋增加，將大大降低爐體壽命。因?yàn)槊簹庵泻写罅拷褂?，為了保證調(diào)節(jié)蝶閥動作靈活就要防止閥上粘結(jié)焦油，因此必須采取氨水噴灑措施。由于煤氣產(chǎn)量不夠穩(wěn)定，煤氣總管蝶閥或調(diào)節(jié)閥的自動控制調(diào)節(jié)是很重要的安全措施。當(dāng)調(diào)節(jié)閥用人工控制調(diào)節(jié)時，更應(yīng)加強(qiáng)信號聯(lián)系。搗爐與放焦的時間，在同一碳化爐上應(yīng)絕對錯開。任何一操作都會影響爐頂或爐底的壓力，當(dāng)爐頂與爐底壓力不正常，偶爾空氣滲入時，煤氣與空氣混合成爆炸性混合氣遇火源發(fā)生爆炸，從而使操作人員受到傷害。焦?fàn)t的推焦車、攔焦車、熄焦車在出焦過程中有密切的配合關(guān)系，因此在該設(shè)備中設(shè)計(jì)有連鎖、控制裝置，以防發(fā)生誤操作。設(shè)置隔熱裝置是為了減少上升管散發(fā)出來的熱量，便于操作工人的測溫和調(diào)火。總結(jié)各類焦?fàn)t生產(chǎn)情況該指標(biāo)為6～8m3／t(煤)，焦?fàn)t當(dāng)采用雙集氣管時取大值，單集氣管時取小值。指標(biāo)定為“4m3／t(煤)”比焦?fàn)t低，這是因?yàn)橹绷t系中溫干餾，荒煤氣出口溫度較低的原因。這個數(shù)據(jù)是一個生產(chǎn)消耗定額，是以一個炭化室每噸干煤所需要的量。高壓氨水壓力應(yīng)隨焦?fàn)t炭化室容積不同而不同，這次規(guī)范修改是根據(jù)1999年焦化行業(yè)協(xié)會，～，～，完全可以滿足焦?fàn)t的無煙裝置操作，壓力過高影響焦油、氨水質(zhì)量(煤粉含量高)的意見，～。氨水噴嘴的構(gòu)造形式以及管線阻力等因素。如果噴嘴形式有較大變化，若設(shè)計(jì)時將高、低壓氨水合用一個噴嘴，那么噴嘴的設(shè)計(jì)性能既要滿足高壓氨水噴射消煙除塵要求，又要保證低壓氨水噴灑冷卻的效果。事故用水一般是由生產(chǎn)所要求設(shè)置盼清水管來供應(yīng)的，為了避免氨水倒流進(jìn)清水管系統(tǒng)腐蝕管件，該兩管不應(yīng)直接連接。同樣形式的兩臺廢熱鍋爐由于安裝高度不一樣，結(jié)果在產(chǎn)氣量上有明顯差別(見表10)。廢熱鍋爐產(chǎn)氣量的比較放置地點(diǎn)廢氣進(jìn)口溫度、產(chǎn)氣量蒸氣壓力(MPa)引風(fēng)機(jī)功率(kW)℃t／h+14m標(biāo)高處9006～723177。廢熱鍋爐有臥式、立式、水管式與火管式、高壓與低壓等種類。在定期檢修或搶修期間，檢修動力機(jī)械設(shè)備、各種類型的泵、調(diào)換火管等工作要求周圍必須留有富裕的場地，便于吊裝，有利于改善工作環(huán)境，并縮短檢修周期。采用鋼結(jié)構(gòu)時，結(jié)構(gòu)必須牢固，在運(yùn)行中不應(yīng)有振動，防止機(jī)械設(shè)備損壞，影響使用壽命或造成環(huán)境噪聲。本條規(guī)定了直立爐熄焦系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。本款規(guī)定主要是保證熄焦水能夠連續(xù)(排焦是連續(xù)的)均衡供應(yīng)。23因此，排焦箱容量須按4h排焦量計(jì)算?，F(xiàn)國內(nèi)外已在WD連續(xù)直立爐的排焦箱內(nèi)推廣應(yīng)用。為了減輕勞動強(qiáng)度，減少定員，人工放焦應(yīng)改成液壓機(jī)械排焦。5當(dāng)焦中含水分過高、含屑過多時，篩焦設(shè)備在分篩統(tǒng)焦過程中就會遇到困難，不易按級別分篩完善，不利于氣化生產(chǎn)的原料要求與保證出售商品焦的質(zhì)量。在運(yùn)輸過程中應(yīng)有一段瀝水的過程，以便逐步減少統(tǒng)焦中的水分，一般應(yīng)考慮80s的瀝水時間，從而有利于分篩。載有赤熱焦炭的熄焦車開進(jìn)熄焦塔內(nèi)，熄焦水泵自動(靠電機(jī)車壓合極限開關(guān)或采用無觸點(diǎn)的接近開關(guān))噴水熄焦。熄焦時散發(fā)出含塵蒸汽是污染源，因此熄焦塔內(nèi)應(yīng)設(shè)置捕塵裝置，效果尚好。熄焦后的水經(jīng)過沉淀池將粉焦沉淀下來，澄清后的水繼續(xù)循環(huán)使用。以及考慮粉焦抓斗在池內(nèi)操作，以降低工人體力勞動強(qiáng)度。由于大型焦?fàn)t產(chǎn)量高，如100萬t／a規(guī)模的焦化廠每小時出焦量114t，并根據(jù)寶鋼干熄焦生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，溫度為450℃，是節(jié)能、改善焦炭質(zhì)量和環(huán)境保護(hù)的有效措施；但由于基建投資高，資金回收期長，所以只有大型焦化廠采用。／t干煤，最好是由清水進(jìn)行補(bǔ)充，但為了減少生產(chǎn)污水的外排量，可以使用生化處理后符合指標(biāo)要求的生化尾水補(bǔ)充。焦臺設(shè)計(jì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)是根據(jù)鞍山焦耐院對放焦過程的研究資料，以及該院對各廠的生產(chǎn)實(shí)踐歸納出來的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)而做出的。為滿足鐵合金的需要，有些焦