《钢铁知识培训教材》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢铁知识培训教材（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、钢铁知识培训教材第一部分 焦化生产基本知识教材一、 煤炭分类及焦化用煤选择1、炼焦化学生产的主要原料是煤炭。2、在自然界中，由于产地和生成年代不同、地质条件不同等原因，煤炭的质量是有很大差别的。为了予以区分，用于各种不同的目的，将其进行了分类。中国和外国以及国际技术委员会都有自己的各自不同的分类方法。 3、在1986年，中国修改发布执行了新的煤炭分类标准。将煤分为烟煤、无烟煤、褐煤三个大类。炼焦工业主要是用烟煤。烟煤又分为12个小类。 4、该标准中，对烟煤主要是以煤的挥发分和粘结指数来划分种类。对于粘结性较强的煤种，以挥发分和胶质层厚度、奥亚膨胀度来分类。5、从对该标准的使用效果等方面来分析，
2、上述分类方法是比较简单的，所分种类存在一些问题。6、在焦化工业中， 按照我国目前的分类标准，所使用的煤种主要有气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、气肥煤、1/3焦煤等；此外，还可使用少量的弱粘煤、贫瘦煤甚至无烟煤等。7、国际煤炭分类有三个指标。即挥发分（发热量）、粘结性（自由膨胀序数和罗加指数）、结焦性（膨胀性试验、葛金试验）。所分煤种较多也比较细。8、在我国，优质强粘结性煤贮存量是比较少的，属于宝贵的资源。为了广开煤源，降低成本，满足炼焦工业的需要，通常是将几种性能不同的品种的煤搭配使用，即配煤炼焦。通常，从煤矿直接采出的煤炭含有大量的灰分等杂质，这些杂质在生产过程中会带来许多副作用，影响生产和经济效益
3、。为了优化原料品质，促进生产顺行，提高产品质量和经济效益，需要预先将煤炭中的灰分等杂质尽量去除，这一过程叫做洗煤。具体方法是将煤炭粉碎后经过用水或其他介质等按照不同种物质的比重差或在某种介质中的浮力差分层来分离。经过洗涤以后的煤叫做洗精煤。通常焦化厂使用洗精煤炼焦。洗精煤的灰分一般降到10%左右，波动范围一般在811%。唐山建龙焦耐厂目前有263孔焦炉一组。高4.3m,捣固式炼焦。可年产焦炭80万t。消耗洗精煤大约110万t。并且配有较为齐全的煤气净化化工产品回收车间。此外还有供配电系统、给水系统、污水处理系统等。目前还没有化工产品精制车间。二、备煤车间运煤工具一般有汽车、火车、轮船等。卸车设
4、备根据运输工具的不同，一般有翻车机、螺旋卸车机、抓斗卸车机、链斗卸车机、装载机等。洗精煤进厂后，要经过计量和化验分析，按照品种和质量不同分别堆放，做好标记，以防混淆影响操作和产品质量。洗精煤在贮煤场中贮存时，煤堆一般要堆1012m高，不同煤种之间要留出至少2m的界限。 煤场面积根据焦化厂的规模等条件不同而差别很大。煤场中堆取煤料设备一般用堆取料机，也有桥式、门式抓斗机等。辅助设备有铲车、推土机等。当煤堆较大时，存放时间长以后，煤堆内部温度会升高，甚至自燃，从而会影响到煤的质量。应注意检查，必要时倒堆降温处理，一旦发现自燃现象发生后，要对煤的质量进行再次检查，分析其性能后，决定使用方案。各煤堆的
5、使用，要执行先来先用的原则，防止堆放时间过长而变质。煤场洗精煤要陆续取用，用堆取料机等机械取煤，经过皮带机、转运站，送入配煤槽中的各自煤仓供配合用。进入配煤槽时，要严格核对煤种和煤仓号，杜绝煤种入错仓情况发生，以保证配合煤质量。配煤槽上下都要悬挂醒目的煤种号牌。当煤种和煤仓号发生变动时，要及时变动牌号位置，并及时通知有关各班操作人员，防止出现操作错误。配煤槽一般有多个贮煤仓组成 ，数量一般在520个。通常中等规模的焦化厂有5-8个煤仓。配煤槽一般都是高大建筑物。大约在30m高。一般是用钢筋混凝土浇筑而成。配煤槽的上部和下部都有皮带输送机，供煤料进出用。备煤车间的一个重要生产环节是配煤操作。就是
6、将各种不同质量的煤种按照不同的比例予以配合成入炉煤。 配煤槽的下部，一般是双曲线型漏煤嘴，煤料从此处漏下进入配煤设备最后放到皮带上。配煤设备有多种类型。一般有圆盘给料机、平板闸门放煤机、电磁震动给料机等。配煤系统的皮带配置主要有两种：其一是单独一条大皮带式；其二是大小皮带结合式。在配煤操作中，各煤种配比由厂部掌控，进行测算分析制定。备煤作业区配煤操作人员要严格按照厂部下达的煤种配比执行操作，保证配合煤质量。对各贮煤槽中煤的质量准确性要根据实际情况定期或不定期进行抽测。配合好的配合煤用粉碎机经过粉碎后，达到规定的细度，送入焦炉上的贮煤塔中，准备装炉炼焦使用。三、炼焦车间炼焦炉按照装煤方式划分主要
7、有传统顶装式和捣固式两大类。唐山建龙采用捣固式炉型。焦炉炉体是一个庞大的、几乎全部用耐火材料砌成的窑体。结构十分复杂。一座焦炉用砖大约在几千吨至万吨以上。 砌筑焦炉所用的主要耐火砖品种有：硅砖、粘土砖、高铝砖、缸砖、耐火纤维砖、硅藻土砖和红砖等。从炉体结构方面来讲，从下往上主要有：基础底板、地下室、基础顶板、炉底、小烟道、蓄热室、斜道区、燃烧室（炭化室）、炉顶，等。焦炉地下室部分高度大约有3m。炭化室高度在4.3m得焦炉，其耐火砖砌体部分高度大约有10m。焦炉地下室主要是安装加热煤气管道和交换及调节系统。用多排水泥支柱支撑。砌体中的最下部小烟道是供高炉煤气、空气进入以及加热后的热废气排出的通道
8、。蓄热室中装有大量的粘土质多孔格子砖，用于吸收外排热废气的热量，定期换向后加热进入的空气或高炉煤气。蓄热室上部通向斜道区，此区气道交叉、交错，十分复杂。是供上升和下降气流通过的通道，定期进行换向。斜道上面是炭化室和燃烧室相间排列的焦炉工作区。炭化室内装入配合好的洗精煤料。燃烧室向隔壁炭化室输送热源，将煤饼由常温经过20多个小时升温到中心温度1000度，分解煤料变成焦炭和粗煤气。燃烧室内的煤气燃烧温度大约在12001350度。燃烧室长向和炭化室同。燃烧室长向分成28个立火道，两个一组，上下反向气流加热。定期交换。两个立火道之间上部有跨越孔，供热气流通过。气流方向由从下往上，转为由上向下，经过斜道
9、区进入蓄热室，然后经小烟道、分烟道、烟囱排向大气。焦炉砌体的外面，安装有护炉钢柱、纵横拉条、弹簧、保护板等护炉铁件。这些护炉铁件是炉体稳固性的保护神，炉体各部位需要按照温度的不同保持合理的压力。过高或过低都会给炉体及生产带来不利影响，有时还会严重地、永久性地破坏炉体的完整性。若压力过小，会导致某些部位的耐火砖砌体随着温度的上升自由膨胀而产生裂缝，这样就会窜漏煤气、漏入灰渣等，当温度下降时，也不能够完全合缝，日积月累，焦炉砌体就会逐步损坏。若施加压力过大，再炉体受热膨胀过程中会导致某些部位的耐火砖砌体所受压力超过气抗压强度极限而酥化，从而损坏炉体。焦炉机械设备主要有装煤车、推焦车、拦焦车、熄焦车
10、、除尘车，等。此外捣固型焦炉还有捣固机系统，其装煤车也和传统顶装式焦炉的装煤车大不相同，是将煤粉在一个钢结构箱中用捣固锤分层捣打成煤饼后从焦炉的推焦机侧推入炭化室。上述设备体积比较庞大。在采用捣固型焦炉的工厂，炼焦车间的工作任务是将煤塔中的煤放出到装煤推焦机的捣固煤箱内，经过捣固锤依次捣实成煤饼后，装入炭化室中。煤饼在炭化室内在隔绝空气的状态下，经过高温密闭干馏大约20多个小时后，经过一系列高温反应，焦饼中心温度上升到大约1000，转化为成熟的焦炭。此后用推焦机从炭化室中推出，经拦焦车的导焦栅到达熄焦车上，经过用水（或者干法）熄灭后，放至凉焦台上降温蒸发水分。最后放入皮带运输机，运至焦筛，分成
11、大小不同的规格，分别入仓外运。在操作方面，首先要保证煤饼的强度，防止装煤时的塌饼现象。捣固煤饼操作要严格按照有关规程进行，保证捣实。煤饼入炉时的运行速度要控制在规定值内，放置震动过大坍塌。焦炉的热工调节工作要保证煤饼按照规定的时间均匀升温，同时转化为成熟的焦饼。这就要保持稳定均匀的燃料煤气供给，同时调整好燃烧系统各环节的吸力分布，保持合理足够且稍有富裕的空气供给。要调整好焦炉横排和炉头温度。保证煤焦饼温度均衡。同时还要适当降低燃烧废气温度，减少热量损失，降低炼焦能耗。推焦车司机要在规定的时间内推出已经成熟的焦炭，保证较高的k3系数，以维持生产顺行。熄焦车行走速度要与焦饼推出速度相配合，争取做到
12、焦炭在车箱内均匀分布，以保证熄焦均匀。停水后到放焦导凉焦台前，要有足够的控水时间，无滴水后方可放焦。焦炭在凉焦台上要有适当的存留时间，以使水分尽量蒸发。比较先进的熄焦方法是干法。焦炉操作方面，比较复杂和技术要求比较高的是热工调节和护炉铁件管理。要保持前面所述的比较理想的焦炉温度分布，就要进行一系列定期或不定期的焦炉温度测量和调节，还要对整个加热系统的管道和设备进行检查和良好的维护以及清理。否则，若炉温调节不当，必然会产生一系列不利影响。轻者焦饼成熟不均，导致焦炭质量差；重者烧熔炉体耐火砖，造成重大事故，破坏炉体，缩短寿命。炼焦炉所用燃料主要有：焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气，或者混合气，等。燃
13、烧室中的温度一般在1300上下。炼焦过程中，煤被热分解，经过裂解、缩合、聚合等复杂反应，会分解出大量气体。这些气体称之为荒煤气或粗煤气。经上升管从焦炉炭化室中逸出。在上升管上部的桥管中被循环氨水喷洒冷却降温，从大约800降到100以下。然后进入集气管，汇合后送往煤气净化车间处理。经净化后的煤气称为净煤气。可用于回炉加热、其他用途做热源或者用于化工厂作原料气等。净煤气中的可燃成分主要是：氢气、甲烷、CO少量烯烃等。四、煤气净化、化工产品回收车间该车间的任务是：将从焦炉抽出的荒煤气进一步冷却降温，加压输送，进一步脱除回收荒煤气中的焦油、萘、氨气、H2S和苯组烃等。同时，将焦炉集气管中随着煤气流出的
14、焦油氨水混合液集中处理，澄清分层。焦油外售，氨水一部分送回焦炉喷洒冷却，一部分送去蒸氨、生化处理后用于熄焦等。其中，冷鼓工段主要是冷却煤气、脱除焦油、煤气加压、焦油氨水分离，等。主要设备有：横管煤气初步冷却器、电捕焦油器、煤气鼓风机、焦油氨水澄清槽等。煤气脱硫工段是用碱性物质和催化剂脱除煤气中的H2S,以净化煤气。 脱出的硫可用于生产硫磺膏、硫酸等。煤气脱硫根据煤气用途、要求等不同，有多种方法。其中有干法、湿法、氧化法、酸碱中和法等。唐山建龙采用湿式氧化法，以煤气中的氨气为碱源，用催化剂辅助脱硫。煤气中氨气的脱除有多种方法。常用的一种是用硫酸洗涤吸收生产硫酸铵。主要生产设备为饱和器、结晶器、离
15、心分离机和干燥器等。饱和器有多种类型，目前使用比较多的是不锈钢喷淋式，煤气通过阻力较小，可有效降低风机电耗，硫铵产品结晶颗粒较大。唐山建龙即采用此种设备。苯组烃是常用的有机化工原料。煤气中含量大约在3035g/m3。将其回收可提高经济效益。 吸收苯组烃主要使用焦化产品-焦油中分离出的洗油。吸收前要将煤气温度控制在25左右，洗油温度要稍高于煤气温度。从煤气中吸收苯组烃的设备主要是煤气冷却塔(器)和洗苯塔。冷却塔的任务是煤气降温。洗苯塔内装各种吸收元件或空喷吸收。冷却塔（器）和洗苯塔的高度大约在2030m。煤气冷却一般用水，有直接和间接两种方式。冷却水由常温和制冷水两类。吸收苯组烃后的循环洗油称为富油，要经过加热蒸馏出苯组烃后才能继续循环洗涤用。富油蒸苯主要设备是脱苯塔。通常是铸铁制的栅板塔等，近年有新型高效元件问世。蒸馏出的苯组烃经过冷凝后即为产品。还可继续分离成轻苯和重苯。然后再分离成纯苯、甲苯、二甲苯等。焦炉煤气经过洗苯后，其中含苯降到2g/m3以下。经过一系列净化处理后的煤气称为精煤气，送往用户作燃料或化工厂原料气。煤气脱除硫化氢的工艺有的放在最后，有的放在前面，有所不同。洗精煤进入焦炉炼焦到生产出各种产品，其收率大致如下； 焦炭 7078%；焦炉煤气 1217%；煤焦油
