炼焦技术问答

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1、1、炼焦用煤是如何划分的？答：所谓炼焦用煤，即是指室式焦炉炼焦条件下，用于生产一定质量焦炭的原料煤，它是由高等植物形式 的腐植煤。煤按其在炼焦过程中的性太，可以分为炼焦煤和非炼焦煤。炼焦煤是指用单种煤炼焦时，可以生成具有一定块度和机械强度的焦炭的煤。这类煤上有黏结性，主要 供炼焦用。烟煤中的气煤、肥煤、气肥煤、1/3焦煤、焦煤和瘦煤都属于炼焦煤。非炼焦煤在单独炼焦时不软经、不熔融、不能生成块状焦炭。这类煤没有或仅有极弱的黏结性，一般不 作为炼焦用煤。但当配煤中黏结组分过剩或需要生产特殊焦炭（如铸造焦）时，可以配入少量非炼焦煤， 作为瘦化剂用。褐煤、无烟煤以心烟煤中的长焰煤、不黏煤和贫煤，都属于

2、非炼焦煤。为了扩大炼焦用煤 资源，在中国煤炭分类国家标准中，还划分了一些过渡性煤种，如贫瘦煤、1/2中黏煤和弱黏煤等。根据各 地资源特点以及配煤和炼焦技术的发展水平，有的焦化厂可在配合煤中配入部分过渡煤。2、炼焦煤具有哪些主要特性？答：烟煤中的气煤、肥煤、气肥煤、1/3焦煤、焦煤和瘦煤都属于炼焦煤，其特性如下：（1）贫瘦煤（PS）。是炼焦煤中变质程度最高的一种，特点是挥发分较低，但其黏结性仅次于典型瘦煤。 单独炼焦时，生成的粉焦多；在配煤炼焦时配入较少比例时也能起到瘦煤的瘦化作用，对提高焦炭的块度 起到良好的作用。这种煤也是发电、民用及其他工业炉窑的燃料，山西省的西山矿区以典型的贫瘦煤为主。（

3、2）瘦煤（SM）。是指具有中等黏结性的低挥分分炼焦煤。炼焦过程中能产生一定数量的胶质全，Y值一 般在610mm左右。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度较好的焦炭，但其耐磨强度较差，作为 配煤炼焦使用较好。峰峰四矿是典型的瘦煤资源。高硫、高灰的瘦煤一般只作电厂及锅炉燃料。（3）焦煤（JM）。是一种结焦性较强的炼焦煤，挥发分（Vdaf） 般在16%28%之间。加热时能产生热稳 定性很高的胶质体。单独炼焦时能获得块度大、裂纹小、抗碎强度高、耐磨强度也很高的焦炭。但单独炼 焦时膨胀压力大，有时易产生推焦困难，一般作为配煤炼焦使用较好。峰峰五矿、淮北后石台及西山西曲 等矿井是我国典型焦煤代表。（4

4、）肥煤（FM），是中等及中高挥发分的强黏结性炼焦煤，其挥发分多在25%35%左右。加热时能产生大 量的胶质体。单独炼焦时能生成熔融性好、强度高的焦炭，耐磨强度比焦煤炼出的焦炭还好，是配煤炼焦 中的基础煤。但单独炼焦时焦炭有较多的横裂纹，焦根部分常有蜂焦。我国的开滦、枣庄是生产肥煤的主 要矿区。（5）1/3焦煤（1/3JM）是中等偏高挥发分的较强黏结性炼焦煤，相当于原煤分类的2号肥气煤及部分2 号肥焦煤，也有少量黏结性较好的1号肥气煤和1号肥焦煤。所以它实质上是一种介于焦煤和气煤之间的 过渡煤，在单独炼焦时能生成熔融性良好、强度罗高的焦炭。焦炭的抗碎强度接近肥煤，耐磨强度则又明 显的高于气肥煤和

5、气煤。因此它即能单独炼焦供中型高炉使用，也是良好的配煤炼焦的基础煤。在炼焦时 其配入量可在较宽范围内波动而获得强度较高焦炭。淮南矿区以产1/3焦煤为主。（6）气肥煤（QF）。是一种挥发分和胶质体厚度都很高的强黏结性炼焦煤。有人称之为液肥煤。结焦性高 于气煤而低于肥煤，胶质体虽多但却较稀薄（即胶质体的黏调度小）。单独炼焦时能产生大量的气体和液体 化学产品。它最适于高温干馏制造城市煤气，煤岩成分中以树皮质等壳质组分较多，且多形成晚二叠世乐 平统。江西乐平和浙江长广煤田是我国产典型气肥煤的矿区。（7）气煤（QM）。是一种变质程度较低，挥发分较高的炼焦煤，结焦性较强，加热时能产生较高的煤气和 较多的焦

6、油。胶质体的热稳定性较差，也能单独结焦。但焦炭的抗碎强度和耐磨强度多低于其他炼焦用煤 牌号。焦炭多呈细长条而较易碎，并有较多的纵裂纹。一般在配煤炼焦时多配入气煤后可增多煤气和化学 产品的收率。有的气煤也可单独高温干馏来制造城市煤气。抚顺老虎台、龙凤等矿是典型的气煤。3、什么是煤的挥发分？答：煤在规定条件下隔绝空气加热后挥发性机物质的产率称为挥发分。事实上，煤在该条件下产生的挥发 物即包括了煤的有机质热解气态产物，还包括煤中水分产生的水蒸气以及碳酸盐矿物质分解出的co2等。因 此，挥发分不是煤中的固有物质，而是煤在特定加热制度下的热分解产物，所以煤的挥发分称为挥发分产率更为确切。4、焦炭有哪些物

7、理性质？答：焦炭物理性质包括：(1) 根据阿基米德原理测量的焦炭真密度、焦炭视密度和焦炭气孔率；(2) 根据气体动力学原理测量的焦炭透气性。(3) 焦炭的热性质，如焦炭比热容、焦炭热导率、焦炭热应力、焦炭着火温度、焦炭热膨胀系数和热收缩 性以及焦炭的电性质、焦炭电阻率等；(4) 各使用部门对焦炭块度也有相应要求，因此，表示焦炭粒度分布的焦炭筛分组成和由此得于的一系列 性质参数(如平均块度和焦炭堆积密度等)，也是重要的物理性质。焦炭的物理性质与其常温机械强度和热强度及化学性质密切相关。焦炭的主要物理性质如下，真密度为1.801.95g/cm3；视密度为0.881.08g/cm3；气孔率为35%5

8、5%；堆积密度为400500kg/m3；平均比热 为 0.80Kj/ (kg K) (100C)，1.465kJ/ (kg.K) (1000C)；热导率为 3.07W/ (m.K)(常温)，8.03W/ (m.K)(900C)；着火温度(空气中)为450650C；可燃基低热值为3032Kj/g；比表面积为0.60.8m2/g。5、什么是煤调湿？答：煤调湿是“装炉煤水分控制工艺”的简称，这是一种炼焦用煤的预处理技术，通过加热来降低并稳定、 控制装炉煤的水分，把水分调整稳定在5%6%的水平。由于入炉煤水分降低了，入炉煤堆密度增加，在相 同焦炭质量要求下，可增加弱黏煤的用量。在相同资源和配煤比条件下

9、，可提高焦炭质量。该技术以节能、 环保和经济效益为突出特点。6、焦炉的加热水平对焦炉生产有什么影响？答：燃烧室顶高底低于炭化室顶高度，二者之差称为焦炉的加热水平。加热水平是焦炉炉体结构中的一个 重要尺寸。加热水平太小，炭化室顶部空间温度过高，不利于提高焦化产品的质量和产率，还会增加炉顶 石墨生成；加热水平太大，会降低上部焦饼温度，影响焦饼上下均匀成熟。7、焦炉炉门来严密有什么危害？答：焦炉炉门不严密的危害有以下几种情况；(1) 炼焦生产中，由于炭化室处于正压状态，炉门不严密会造成炭化室内的荒煤气外逸，影响焦炉煤气和 化学产品的回收，同时，对荒煤气外逸会恶化操作环境，烧坏护炉铁件，导致焦炉炉体损

10、坏，缩短炉体使 用寿命。(2) 焦炉炉门不严密，在结焦末期因集气管压力波动等原因，空气会漏入炭化室烧掉部分焦炭，增加焦炉 中的灰分，降低焦炭的质量和产量。在高温状态下，当灰分与炉墙作用时会产生局部结瘤，导致焦炉炉体 损坏。(3) 焦炉炉门不严密会导致炭化室内的压力波动，使炉墙砖缝的石墨遭到严重的破坏，引起炉墙互相窜漏， 破坏焦炉的加热制度，给焦炉的温度和压力控制带来困难。8、怎样保证焦炉炉门的严密性？答：保证焦炉炉门的严密性的措施如下：(1) 应制定合理的检修计划对炉门定期进行维修，一般经23个月要对所有的炉门循环检验一次。同时 要加强对炉门修理设备的维护，保证炉门修理工作的正常进行。(2)

11、要加强清扫的管理，认真清扫好炉门刀边，炉门框和炉门衬表面的焦油查、焦粉及其他残留物，保证 炉门刀边与炉门框的正常接触。(3) 加强炉门衬砖的检查和修理，使其处于良好状态，以免造成炉门局部过热而发生变形，进而破坏炉门 的严密性。(4) 加强推焦车和拦焦车的精心操作，防止因操作不当撞坏炉门刀边而影响炉门的严密性。(5) 加强技术创新，采用设计先进、密封性能良好的炉门。9、焦炉保护板有哪几种形式，各有何特点？答：焦炉采用的保护板分为大保护板、中保护板、小保护板三种类型。10、焦炉炉框和保护板断裂的原因有哪些？答：焦炉炉框和保护板断裂的原因如下：（1）炉框和保护板的材质不能满足长期在高温状态下的要求，

12、因受热变形而断裂。（2）炉体膨胀不均匀，造成保护板和炉受力不均，局部应力过大而断裂。（3）钢柱弹簧吨位控制不合理，造成保护板和炉框受力不均，局部应力过大而断裂。（4）下大暴雨，保护板和炉框急冷急热，内部应力突然增大而断裂。（5）摘、对炉门或导焦槽对炉框的撞击，保护板和炉框内部产生不均匀的应力而断裂。10、6m焦炉相对于4.3m焦炉在焦炉机械方面有哪些特点？答：4.3m焦炉机械一般采用机械传动、手动操作。推焦车只具有走行、摘炉门，挂炉门、推焦和平煤功 能；拦焦车也只具有走行、摘炉门、挂炉门，导焦功能；装煤车只具有走行和装煤功能；其余均为人工 操作，劳动强度大，效率低。而6m焦炉机械则大量采用了液

13、压传动，以及PLC单元程序控制，增加了清 门、清框、炉台清扫等机械装置，同时采用了 5-2串序一点定位作业，绝大部分作业可以实现自动化， 大大提高了工作效率，在有些国家6m焦炉已实现了无人操作。4.3焦炉对操作工作的技术要求高和劳动 强度大，而6m焦炉机械复杂，对维修工人的技术水平要求较高。6m焦炉在自动化、环保化、安全化等 方面优于4.3m焦炉。11、煤在炭化室是怎样变成焦炭的？答：具有黏结性的配合煤在焦炉的炭化室内转变为焦炭，大体上要经过干燥脱吸、半焦收缩和焦炭形成 等三个阶段，这三个阶段互相交错，不能截然分开。第一阶段从常温到300C，为煤的干燥脱气阶段。常温到120匸前，煤主要是脱不和

14、干燥；120200C， 煤释放出吸附的CH1、叫CO等n2等气体，是一个脱吸过程；200300C，煤开始分解，生成C。2、C、 H等气体，同时释放出结晶水及微量焦油。2第二阶段从300550C，是以解聚为主的半焦形成阶段，300450C，煤进行剧烈分解和解聚，析出大 量焦油和气体，气体主要是CH及其同系物，还有H、CO、CO及不饱和烃等，这些气体为热解一次气，422在此期间生成气、液、固三相为一体的胶质体，使煤发生软化、熔融、流动和膨胀；450550C温度范 围内，胶质体分解、缩聚固化成半焦。第三阶段从5501050C，是以缩聚为主的焦炭形成阶段。550750C，半焦分解析出大量气体，主要 是

15、H和少量的CH，这些气体称为热解二次气体，在此期间，随着温度的升高和气体的析出，半焦将形成24裂纹；7501050C，半焦进一步缩聚，继续析出少量气体，主要是H，分解的残留物进一步缩聚；焦炭 2变紧、变硬，排列趋于规则化，半焦转化为具有一定程度和块度的焦炭。12、炼焦过程中荒煤气是怎样流动和冷却的？答：荒煤气导出设备包括上升管、集气管、吸气管以及相应的喷洒氨水系统，用以将出炉荒煤气冷却、导 出，并保持和控制炭化室在整个结焦过程中为正值，又防止炭化室压力过高而泄漏煤气而污染环境。荒煤 气的导出系统，温度约700750C的荒煤气由上升管引出，流经桥管时用温度为7580C的热循环氨水喷 洒冷却，由于

16、部分氨水迅速蒸发大量吸热，使荒煤气温度急剧降至8090C，同时煤气中约60%的焦油蒸 汽冷凝析出。冷却后的煤气、循环热氨水和冷凝焦油一起进入焦气管，并沿焦气管向集气管中部的吸气管 方向流动。煤气在集气管截面的上部流动，经吸气管变即II形管进入吸气管；低压氨水和焦油在集气管截 面的下部流动，经焦油盒（保持一定液封高度，防止荒煤气由此通过）进入吸气管。吸气弯管（II形管） 设有调节翻板用以控制集气管压力，使吸气管下方炭化室底部压力在推焦前保持5Pa。吸气管内荒煤气、 循环氨水和冷凝焦油一起流秘煤气净化工序，先经气液分离器，煤气进初冷器进一步冷却降温，循环氨水 和冷凝焦油进焦油氨水澄清清槽，进行焦油洒、焦油和循环