炼焦及其工艺流程

- - 炼焦工艺流程介绍炼焦工艺流程介绍 ---- 冶金自动化系列专题 [导读]:高炉生产前的准备除了准备铁矿石〔烧结矿和球团矿〕外，还需要准备好必需的燃料--焦炭。焦炭是高炉冶炼的主要 燃料，焦炭在风口前燃烧放出大量热量并产生煤气，煤气在上升过程中将热量传给炉料，使高炉内的各种物理化学反响得以 进展。本专题将详细介绍焦炭生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平 有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢送大家补充指正。【发表建议】 焦炭在高炉冶炼中的作用焦炭在高炉冶炼中的作用: 1.发热剂。焦炭在风口前燃烧放出大量热量并产生煤气，煤气在上升过程中将热量传给炉料，使高炉内的各种物理化 学反响得以进展。 2.复原剂。焦炭燃烧产生的C0 及焦炭中的固定碳是铁矿石的复原剂。 3.料柱骨架。焦炭在料柱中占1/3～1/2 的体积，尤其是在高炉下部高温区只有焦炭是以固体状态存在， 它对料柱起骨 架作用，高炉下部料柱的透气性完全由焦炭来维持。 4.渗碳剂。 5.炉料下降提供自由空间。 -word.zl- - - 查看 冶金自动化频道 - 炼焦频道 炼焦生产工艺流程: 现代焦炭生产过程分为洗煤、配煤、炼焦和产品处理等工序。工艺流程图如下： 1.洗煤 ◆原煤在炼焦之前，先进展洗选。 ◆目的是降低煤中所含的灰分和去除其他杂质。 2.配煤 ◆将各种结焦性能不同的煤按一定比例配合炼焦。 ◆目的是在保证焦炭质量的前提下，扩大炼焦用煤的使用范围，合理地利用国家资源，并尽可能地多得到一些化工 产品。 3.炼焦 ◆将配合好的煤装入炼焦炉的炭化室，在隔绝空气的条件下通过两侧燃烧室加热干馏，经过一定时间，最后形成焦 炭。 -word.zl- - - ◆炭化室内成焦过程如下图。 结焦过程示意图 4.炼焦的产品处理 ◆将炉内推出的红热焦炭送去熄焦塔熄火，然后进展破碎、筛分、分级、获得不同粒度的焦炭产品，分别送往高炉 及烧结等用户。 ◆熄焦方法有干法和湿法两种。 湿法熄焦是把红热焦炭运至熄焦塔，用高压水喷淋60～90s。 干法熄焦是将红热的焦炭放入熄焦室内，用惰性气体循环回收焦炭的物理热，时间为2～4h。 ◆在炼焦过程中还会产生炼焦煤气及多种化学产品。焦炉煤气是烧结、炼焦、炼铁、炼钢和轧钢生产的主要燃料。 炼焦及其工艺流程炼焦及其工艺流程 炼焦 coking 装炉煤经过高温干馏转化为焦炭、焦炉煤气和化学产品的工艺过程。即煤炭焦化。 指主要从硬煤和褐煤中生产焦炭、 煤气、 干馏炭及煤焦油或沥青等副产品的炼焦炉的操作活 动。 根据最终温度，有高温炼焦〔900～1100℃〕、中温炼焦〔 660～750℃〕和低温炼焦〔500～5 80℃〕。通常指高温炼焦。 现代炼焦生产在焦化厂炼焦车间进展。炼焦车间一般由一座或几座焦炉及其辅助设施组成， 焦炉的装煤、推焦、 熄焦和筛焦组成了焦炉操作的全过程，每个炉组都配备有装煤车、 推焦 车、拦焦机、熄焦车和电机车，一侧还应设有焦台和筛焦站。近来开发的炼焦新工艺还有： 配入局部型煤炼焦的配型煤工艺、用捣固法装煤的煤捣固工艺、煤预热工艺等。 -word.zl- - - 产品包括： 〔1〕焦炭。炼焦最重要的产品，大多数国家的焦炭90%以上用于高炉炼铁，其次用于铸造 与有色金属冶炼工业，少量用于制取碳化钙、二硫化碳、元素磷等。在钢铁联合企业中，焦 粉还用作烧结的燃料。焦炭也可作为制备水煤气的原料制取合成用的原料气。 〔2〕煤焦油。焦化工业的重要产品，其产量约占装炉煤的3%~4%，其组成极为复杂，多数 情况下是由煤焦油工业专门进展别离、提纯后加以利用 〔3〕煤气和化学产品。氨的回收率约占装炉煤的0.2%~0.4%,常以硫酸铵、磷酸铵或浓氨水 等形试作为最终产品。粗苯回收率约占煤的1%左右。其中苯、甲苯、二甲苯都是有机合成 工业的原料。硫及硫氰化合物的回收，不但为了经济效益，也是为了环境保护的需要。 经过 净化的煤气属中热值煤气， 发热量为 17500kj/Nm3 左右， 每吨煤约产炼焦煤气 300~400 m3， 其质量约占装炉煤的 16%~20%，是钢铁联合企业中的重要气体燃料，其主要成分是氢和甲 烷，可别离出供化学合成用的氢气和代替天然气的甲烷。 高炉用燃料 焦炭是高炉冶炼的主要燃料。 一、焦炭在高炉冶炼中的作用 1.发热剂。 焦炭在风口前燃烧放出大量热量并产生煤气， 煤气在上升过程中将热量传给炉料， 使高炉内的各种物理化学反响得以进展。 2.复原剂。焦炭燃烧产生的C0 及焦炭中的固定碳是铁矿石的复原剂。 3.料柱骨架。焦炭在料柱中占 1/3～1/2 的体积，尤其是在高炉下部高温区只有焦炭是以固 体状态存在，它对料柱起骨架作用，高炉下部料柱的透气性完全由焦炭来维持。 4.渗碳剂。 5.炉料下降提供自由空间。 二、高炉冶炼对焦炭质量的要求 1．焦炭的化学成分 焦炭的化学成分常以焦炭的工业分析来表示。 工业分析工程包括固定碳、灰分、硫分、 挥发 分和水分的含量。 ◆固定碳含量尽量高，灰分尽量低。我国冶金焦炭灰分一般为11％～l4％。 ◆硫含量低。 ◆挥发分一般在 0．7％～l．2％。 -word.zl- - - 焦炭中的挥发分是指在炼焦过程中未分解挥发完的H2、CH4、N2 等物质。 挥发分含量过高，说明焦炭的结焦程度差，生焦多，强度差；含量过低，那么说明结焦程度 过高，易碎。 ◆水分含量稳定。 焦炭中的水分是湿法熄焦时渗入的，通常为2％～6％。 2．焦炭的物理性质 ◆机械强度高。 焦炭的机械强度是指焦炭的耐磨性和抗撞击能力。 机械强度不好的焦炭，在转运过程中和高炉内下降过程中破裂产生大量的粉末，进入初渣， 使炉渣的黏度增加，增加煤气阻力，造成炉况不顺。 目前我国一般用小转鼓测定焦炭强度。 小转鼓是用钢板焊成的无穿心轴的密封圆筒， 鼓内径和宽均为 1000mm，内壁每隔 90°焊角 钢一块，共计 4 块。试验时，取粒度大于 60mm 的焦炭 30kg，放人转鼓内，转鼓以 25r／ min 的速度旋转 100 转， 即 4min， 倒出试样， 用 φ40mm 和 φl0mm 的圆孔筛筛分， 以大于 40mm 的焦炭占试样总量的百分比(以 M40 表示) 作为破碎强度指标，以小于 l0mm 的焦炭占试样 总量的百分比(以 M10 表示)作为耐磨强度指标。 M40 愈大，Ml0 愈小，说明焦炭的强度愈高。 一般要求 M40≥72％，Ml0≤10％。 ◆粒度均匀、粉末少。 大型高炉焦炭粒度范围为 20～60mm，中小高炉用焦炭，其粒度分别以 20～40mm 和大于 15mm 为宜。 3．焦炭的化学性质 焦炭的化学性质包括焦炭的燃烧性和反响性两方面。 ◆燃烧性好。 燃烧性是指焦炭在一定温度下与氧反响生成C02 的速度，即燃烧速度。其反响式为： C+02=C02 -word.zl- - - ◆反响性好。 反响性是指焦炭在一定温度下和C02 作用生成 C0 的速度。反响式为： C+C02=2CO 为了提高炉顶煤气中的 CO2 含量，改善煤气利用程度，希望焦炭的反响性差些为好。 为了扩大燃烧带，使炉缸温度及煤气流分布更为合理， 使炉料顺利下降，希望焦炭的燃烧性 差些为好。 三、炼焦生产工