第3章 炼焦用煤的预处理技术
煤化工工艺学-3-炼焦
三、炼焦工艺流程及设备
煤化工工艺学
Coal Chemical engineering technics
§3-2 煤的成焦过程
煤大分子结构模型
——煤结构单元示意图
煤分子是由多个结构相似的 “基本结构单元”通过桥键连 接而成的大分子。包括规则部
分(基本结构单元的核或芳香
核)和不规则部分(烷基侧链、 官能团、桥键)
3.2.2、煤的黏结和半焦收缩
煤热解时能形成胶质体，胶质体对于煤的黏结成焦很重 要。不能形成胶质体的煤，没有黏结性
名词：胶质体：煤干馏在350～480℃时， 煤粒表面上出现含有气泡的液相膜，此时 液相膜开始有些软化，许多煤粒的液相膜汇合在 一起，形成气、液、固三相一体的粘稠混合物。
⑴．黏结性： 黏结性： 干馏时黏结本身与惰性物的能力，指炼焦时形成熔融 焦炭的能力（经过胶质体生成块状半焦的能力）。 黏结性与结焦性关系 黏结性好是结焦性好的前提及必要条件。（结焦性好 的煤其黏结性一定好）
为了保证焦炭质量，又利于生产操作，配煤应遵循以 下原则： （1）保证焦炭质量符合要求； （ 2 ）焦炉生产中，注意不要产生过大的膨胀压力，在 结焦末期要有足够的收缩度，避免推焦困难和损坏炉体； （ 3 ）充分利用本地区的煤炭资源，做到运输合理，尽 量缩短煤源平均距离，降低生产成本； （ 4 ）在尽可能的情况下，适当多配一些高挥发分的煤， 以增加化学产品的产率；
煤化工工艺学
Coal Chemical engineering technics
§3-3 配煤和焦炭质量
3.3.1、配煤的目的和意义
1.
2.
3.
配煤： 配煤炼焦就是将两种或两种以上的单种煤，均匀地 按适当的比例配合，使各种煤之间取长补短，生产 出优质焦炭，并能合理利用煤炭资源，增加炼焦化 学产品 焦煤炼焦的缺点（单种煤炼焦） 焦煤储量不足 推焦困难，容易损坏炉墙 焦煤挥发分少，炼焦化学产品产率低 合理配煤的优势 提高焦炭质量 扩大炼焦煤源，合理利用煤炭资源 增加炼焦化学产品产率等
流程工业中焦化工艺
流程工业中焦化工艺
焦化工艺是指通过在高温下对煤进行加热分解，产生焦炭、煤气和煤焦油等产品的过程。
焦化工艺是煤炭化学工业的重要部分，也是建设现代能源体系和高效煤化学工业的基础。
焦化工艺的主要步骤包括煤炭的预处理、炼焦炉的操作、炼焦炉的冷却和焦炭的处理。
下面将详细介绍焦化工艺的流程。
1.煤炭的预处理：
首先，将到场的煤炭进行粉碎，并分级去除其中的杂质。
然后，将粉碎后的煤炭进行混合，调整其化学组成和物理特性，以便达到最佳的焦化效果。
2.炼焦炉的操作：
将经过预处理的煤炭装入炼焦炉中，然后将炉内温度升至高温。
高温的条件下，煤炭中的挥发分开始分解，产生煤焦油和煤气。
煤焦油在炉内冷凝，煤气则通过管道排出。
3.炼焦炉的冷却：
炼焦过程中，炼焦炉内壁的温度非常高，需要通过冷却措施使其冷却下来。
通常使用水冷或蒸汽冷却的方式来降低炉内温度，保护炉体的正常运行。
4.焦炭的处理：
炼焦过程中生成的焦炭是焦化工艺的主要产品。
焦炭经过炉外的冷却和降温后，进一步进行处理，以去除其中的灰分和硫分等杂质。
处理后的
焦炭具有一定的机械强度和化学性质，可以用于制造铁合金、铁路轨道材
料等。
总结来说，焦化工艺的流程主要包括煤炭的预处理、炼焦炉的操作、
炼焦炉的冷却和焦炭的处理。
通过这一系列步骤，可以将煤炭分解为焦炭、煤气和煤焦油等有用的产品，为能源和化工行业提供重要的原料。
同时，
焦化工艺也带来了环境污染和能源浪费等问题，需要通过改良工艺和控制
措施来解决。
扩大炼焦煤源改善焦炭质量的煤预处理工艺
ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｔ ｐ ｃ ｋ － ｋ ｎ ，ｂ ｉ ｕ ｔｅ ｏ ｌｂ ｅ ｄ ｎ ，ｃ ａ ｐ ｅ ｅ ｔ ｇ ｏ ｌｍ ｏ ｓ ｒ ｏ ｔｏ ，ｄ ｙ ｃ ｅ ｅ ｄ ａ ｇ ｏ ｒ ｔ ｄ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｓａ ｏ ｅ ｍａ ｉｇ ｒｑ ｅ ｔｄ ｃ ａ ｌｎ ｉ ｇ ｏ ｌ ｒ ｈ ａ ｉ ，ｃ ａ ｉｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ － ｌ ａ ｄ ａ ｇ ｌ ｍｅ ａｅ ｍ ｎ ｕ ｎ ｎ
（ 河北联合大 学 化学工程学 院，河北 唐 山 ０３ ０ ） ６０９
摘
要 ：结合近几年 国内外有关提高装炉煤堆 密度对 改善焦炭质量 影响 的研 究和我国炼焦煤 资源 的现状 ，总
结分析 了现有工 艺如捣固炼焦、配型煤炼焦 、煤调湿 、煤 预热 、微粉 预成 型等工艺特点、效果及 装炉煤堆 密度 的
第３ ３卷第 ５期
） ３ ． ｔ ３Ｎｏ ５ ．
唐 山 师 范 学 院 学 报
２ １ 年 ９月 ０１
Ｓｅ ２ １ ｐ． ０１
Ｊｕｎ ｌｆＴｎ ｓａ ｅｃｅｓ ｏｌ ｅ ｏｒａ ｏ ａｇｈ ｎＴａｈｒ Ｃ ｌｇ ｅ
扩大炼焦煤源改善焦炭质量的煤预处理工艺
吴鹏 飞 ，崔文权 ，胡金 山，梁英 华
Ｗ Ｕ ｅ ｇｆ ｉＣＵＩ ｅ — ｕ ｎ ＨＵ ｉ－ｈ ｎ Ｌ ＡＮＧ ｎ — ｕ Ｐ ｎ －ｅ， ｎｑ ａ ， Ｗ Ｊｎ ｓ ａ ， Ｉ Ｙｉｇ ｈ ａ
炼焦学1-3章
（5）磷 焦炭中的磷主要以无机盐类形式存在。测 定方法（GB/T 216-1996,将试样灰化后，用氢氟酸-硫酸
量，即可得出焦样含磷。通常焦炭含磷约0.02%。 高炉炉料中的磷全部转入生铁，转炉炼钢不易除 磷，要求生铁含磷低于0.01%～0.015%。煤中含 磷几乎全部残留在焦炭中，高炉焦一般对含磷不 作特定要求。 （6）钾、钠：属碱金属，含量在0.05%-0.3%，在 高炉炼铁过程中，能催化溶碳反应。对焦炭的反 应性和反应后强度不利，原子吸收分光光度法测 定.
分解、脱除二氧化硅，然后加入钼酸铵和抗坏血酸，生成 磷钼蓝，进行比色 ）测定磷酸盐溶液中的磷酸根含
1.2
焦炭的用途
1.2.1高炉焦 1.2.1高炉焦 高炉焦是供高炉炼铁用的冶金焦。高炉焦的质量要求取决于焦炭在高炉 中的行为。 一、高炉冶炼过程与焦炭的作用 1.高炉结构 高炉系中空竖炉，自上 而下分炉喉、炉身、炉 腰、炉腹和炉缸。
（3）硫 焦炭中的硫包括：焦炭中的硫有无机硫化物 （FeS 、CaS等），熄焦过程中部分硫化物被氧化生成的 硫酸盐（FeSO4 CaSO4），炼焦过程中生成的气态硫化物 在析出途中与高温焦炭作用而进入焦炭的有机硫，这些硫 的 总 和 称 全 硫 。 工业 上 通 常用 重 量 法 测 定 。 其 成 分 为 0.7%～1.0%。高炉焦的硫约占整个高炉炉料中硫的80%～ 90%，炉料中的硫仅有5%～20%随高炉煤气逸出，其余的硫 靠炉渣排出。 （4）氧 焦炭中氧含量很少，常用减差法计算得到， O=100-C-H-N-St-M-A,% 其成分为焦炭质量0.4%～0.7%。
气化用焦，主要技术要求为：固定碳>80％，灰分<15％， 灰熔点>1250℃；挥发分<3.0％，粒度也有要求
炼焦煤料的预处理
煤类 肥煤
煤样数 19
焦炭强度
M40/% 72.788.82
M10/% 8.822.99
焦煤
42
`75.074.96 10.974.13
粉焦率 F10/%
3.490.95 5.242.53
1/3焦煤
41
66.578.46 11.523.38 4.582.36
瘦煤 气煤 气肥煤 贫瘦煤 1/2中粘煤 弱粘煤
4
2.中国煤炭分配使用情况
据统计，中国约有80%以上的商品煤量直接 或间接作为燃料使用，10%以上作为炼焦用 煤，化肥和其它工业用煤以及出口煤总计 不到10%。
5
2. 炼焦配煤
在炼焦时采用配煤技术，一方面由于煤炭分布造成 的，更重要的是，要炼出优质的焦炭，必须采用配 煤技术。
6
各粘结烟煤所得焦炭强度波动情况
24
炼焦用煤的预处理技术
3.硫分
硫在煤中是一种有害物质． 在配煤炼焦中，可通过控制配煤比以调节配 合煤的硫分含量，使硫分控制在1.1％左右。 在确定配煤比时，必须同时兼顾对焦炭灰分、 硫分、强度的要求。 降低配合煤硫分的根本途径是降低洗精煤的 硫分，或配用低硫洗精煤。
25
炼焦用煤的预处理技术
4. 配合煤的煤化度指标 常用的煤化度指标：
2
3
中国煤种分布情况
• 按我国煤炭储量中的煤种来看，以动力用 煤的比例较大，占全国的70%以上，炼焦用煤 不到30%。
• 在动力用煤中，以不粘煤和长焰煤的储量 比较大，两者合占全国煤炭储量的1/4以上， 且主要集中在华北和西北地区 。
• 在炼焦煤中，以气煤和1/3焦煤的储量比最 高，几乎占全国炼焦煤资源的一半；肥煤资源 最少，只占全国炼焦煤储量的1/8左右；焦煤 储量相对稍多，约占全国炼焦煤的20%以上； 瘦煤和贫瘦煤约占全国炼焦煤的15%。
煤化工工艺学第三章 炼焦
3.2 焦炭及其性质
由烟煤、沥青或其他液体碳氢化合物为原料，在隔绝
空气条件下干馏得到的固体产物都可称为焦炭，且随 干馏温度的高低又有高温（950~1050℃)焦炭和低温 (500~700℃)焦炭之别，后者也称半焦。
根据原料煤的性质、干馏的条件等不同，可形成不同
规格和质量的高温焦炭，其中用于高炉炼铁的称高炉 焦，用于冲天炉熔铁的称铸造焦，用于铁合金生产的 称铁合金用焦，还有非铁金属冶炼用焦(以上统称冶金 焦)，以及气化用焦、电石用焦等。
3.1.1.3煤焦油 荒煤气经过冷却析出的煤焦油，分两步进行处理。首先用蒸
馏的方法，将沸点相近的组分集中在各种混合馏分中，然后再 对各混合馏分进一步精制得纯产品，焦油蒸馏所得的馏分如下。 （1）轻油馏分 可提取苯、甲苯、二甲苯、重苯等。 （2）酚油馏分 可提取酚、甲酚、二甲酚等。 （3）萘油馏分 生产萘、精萘、工业喹琳等。 （4）洗油馏分 主要用作苯类吸收剂。
当焦炭承受冲击力时，焦炭裂纹或缺陷处碎成小块，
焦炭抵抗这种破坏的能力称抗碎性或抗碎强度，用M40 （或M40）表示。
3.2.2、焦炭的化学组成 （1）水分 焦炭水分一般为2~6%。焦炭水分要稳定，否
则将引起高炉的炉温波动，并给焦炭转鼓指标带来误差。 （2）灰分 灰分是焦炭中的有害杂质，主要成分是高熔点 的SiO2和Al2O3。因此焦炭的灰分越低越好，焦炭灰分每增1 %，高炉焦比约提高2%，渣量约增加2.5%，高炉产量约下 降2.2%。 （3）挥发分 挥发分是焦炭成熟度的标志，它与原料煤的 煤化度和炼焦最终温度有关，一般成熟焦炭的挥发分为1% 左右；当挥发分>1.9%时，则为生焦。 （4）硫分 在冶炼过程中，焦炭中的硫转入生铁中，会大 大降低生铁的质量。一般硫分每增加0.1%，高炉熔剂和焦 炭的用量将分别增加2%，高炉的生产能力则降低2~2.5%。 （5）磷分 焦炭中的磷主要以无机盐形式存在，煤中所含 的磷几乎全部残留在焦炭中。高炉炉料中的磷全部转入生 铁中，因此焦炭的磷分一般<0.02%。
焦煤预处理的操作方法
焦煤预处理的操作方法焦煤预处理是指对原始焦煤进行破碎、除尘、干燥等一系列的操作，以提高焦炭的质量和使用价值。
下面我们将详细介绍焦煤预处理的操作方法。
首先进行的是原始焦煤的破碎操作。
原始焦煤通常是较大的块状，需要通过破碎设备进行破碎，使其粒度适合后续处理工序。
常用的破碎设备有破碎机、颚式破碎机等。
破碎后的焦煤粒度一般在30-50mm左右。
接下来是进行焦煤的除尘操作。
原始焦煤中含有较多的粉尘和杂质，需要通过除尘设备进行除尘处理，以提高焦煤的纯度。
常见的除尘设备包括旋风除尘器、袋式除尘器等。
除尘操作可以减少焦炭中的杂质含量，提高焦炭的质量。
然后是进行焦煤的干燥操作。
焦煤中含有一定的水分，需要通过干燥设备将其水分蒸发掉，以提高焦炭的热值和燃烧性能。
常用的干燥设备有热风炉、流化床干燥机等。
焦煤的干燥操作有助于提高焦炭的热值，提高其在高炉冶炼中的产量和质量。
在焦煤干燥后，还需要进行筛分和分级操作。
通过筛分设备，将焦煤按照不同粒度进行分离，以分级焦炭的制备。
常见的筛分设备有振动筛、旋转筛等。
分级焦炭可以根据不同粒度的要求，用于不同行业和不同工序的需求。
接下来是焦煤的烘干操作。
烘干操作通常使用热风或燃气等加热方式，将焦煤在特定温度下进行烘干，以提高焦炭的热值和稳定性。
常用的烘干设备有热风炉、热风箱等。
焦煤的烘干操作有助于提高焦炭的热值和可燃性。
最后是进行焦煤的煤质分析和化学成分检测。
通过实验室检测和化验，对焦煤进行煤质分析和化学成分检测，以确定焦煤的质量和适用范围。
常见的检测项目包括固定碳含量、挥发分含量、灰分含量、硫含量等。
煤质分析和化学成分检测对于确定焦炭的质量和使用价值非常重要。
综上所述，焦煤预处理的操作方法主要包括破碎、除尘、干燥、筛分、分级、烘干以及煤质分析和化学成分检测等一系列的操作。
通过这些预处理操作，可以提高焦煤的质量和使用价值，进一步提高焦炭的产量和质量。
同时，焦煤预处理也可以减少焦炭生产过程中的能耗和环境污染。
煤化工工艺学第三章课件-炼焦
热解反应过程中，煤中的大分子结构发生断裂，释放出挥发性物质，这些挥发性物 质在高温下进一步裂解和聚合，最终形成焦油和煤气。
热解反应的温度和压力对生成物的影响较大，温度越高、压力越大，生成物的产率 越高。
根据炼焦需求，选择适合的煤种和配比，以 提高焦炭的质量和产率。
采用先进的炼焦技术
如捣固炼焦、配煤技术等，可以提高焦炭的 质量和产率。
控制炼焦温度和时间
通过优化加热制度，确保煤料在适当的温度 和时间内完成热解和缩聚反应。
加强环境保护
通过改进工艺和设备，降低炼焦过程中的污 染物排放，实现绿色生产。
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煤化工工艺学第三 章课件-炼焦
目 录
• 炼焦的基本概念 • 炼焦的工艺流程 • 炼焦的化学反应 • 炼焦的影响因素与优化方法
01
炼焦的基本概念
炼焦的定义
01
炼焦：指将煤在高温下经过热解 、熔融、固化、相变等物理和化 学变化过程，转化为焦炭和煤焦 油的过程。
02
炼焦是煤化工的重要环节，是高 炉冶炼的主要原料，也是钢铁、 化工、电石等行业的原料。
炼焦的原理
炼焦原理：煤ห้องสมุดไป่ตู้高温下经过热解反应，释放出挥发性物质， 生成焦炭和煤焦油。热解过程中，煤分子结构发生变化，产 生裂解和缩聚反应，形成不同组分的煤气和液体产物。
炼焦反应需要在高温、常压或加压条件下进行，通常在焦炉 内进行。炼焦过程中，煤的粘结性和结焦性是影响焦炭质量 的重要因素。
炼焦的重要性
结焦反应
结焦反应是炼焦过程中的另一重要化 学反应，它是指半焦在高温下进一步 加热，发生缩聚和芳构化反应，最终 形成焦炭的过程。
炼焦煤料的预处理
配煤的作用：
1)焦煤资源缺乏，用配煤方法可以大量节约 主焦煤。
2)焦煤的结焦性虽好，但有的主焦煤在炼焦 时膨胀压力较大，损害炉体，有的含杂质较 多，用配合煤的方法可以解决上述问题。
3)焦煤的价格较高，用配合煤炼焦可以降低 焦炭成本。
14
66.369.16 18.768.10 17.8212.44
20
50.9714.86 14.965.33 10.849.21
4
41.9520.88 18.383.39 5.951.52
13
52.675.20 30.71.56 70.1521.81
4
48.852.19 30.901.98 44.8520.51
A
11
气肥煤是一种挥发分和胶质体厚度都很高的强粘 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，胶质体强多但较稀薄（即胶质体的粘 稠度小）。单煤炼焦时能产生大量和煤气和液体化 学产品。它最适合于高温干馏制造城市煤气，也可 用于配煤炼焦以增加化学产品的收率。这类煤的成 因特殊，煤炭成分中以树皮等稳定组分较多。
A
4
2.中国煤炭分配使用情况
据统计，中国约有80%以上的商品煤量直 接或间接作为燃料使用，10%以上作为炼 焦用煤，化肥和其它工业用煤以及出口煤 总计不到10%。
A
5
2. 炼焦配煤
在炼焦时采用配煤技术，一方面由于煤炭分布造成 的，更重要的是，要炼出优质的焦炭，必须采用配 煤技术。
A
6
各粘结烟煤所得焦炭强度波动情况
量的50%左右，西北地区亦占全国储量的30%，该两地区的煤
炼焦煤料的预处理
第三章炼焦煤料的预处理焦炭质量取决于炼焦煤的质量、预处理工艺和炼焦过程等三个方面，当炼焦用的配合煤一定的情况下，炼焦煤料的预处理对改善焦炭质量十分具有重要意义。
第一节煤料预处理过程的基本工艺炼焦煤入炉前的预处理包括来煤接受、储存、倒运、粉碎、配合和混匀等工作。
若来煤是灰分较高的原煤，还应包括选煤、脱水工序。
为了扩大弱粘结性煤的用量，可采取干燥、预热、捣固、配型煤、配添加剂等预处理工序。
北方地区的工厂，还应设有解冻和冻块破碎等工序。
炼焦煤的预处理基本流程如下：上述加工处理过程统称为备煤工艺，一座年产60万吨焦炭的焦化厂，单是炼焦用煤每昼夜达2500吨左右，如此大量的煤，加工处理时，不仅涉及的设备和构筑物多，占地面积大，要求的机械化、自动化程度高，而且对焦炭质量影响很大。
此外，我国煤炭储量中非粘结煤达60%以上，粘结煤中气煤又占55%左右，因此采取各种预处理技术，节约优质炼焦煤，确保高炉用焦质量，在焦化生产中具有重要意义。
一原料煤的接受与储存原料煤的接受与储存通常在储煤场进行。
焦化厂设置储煤场的目的：一是要保证焦炉的连续生产；二是要稳定装炉煤质量，因为各种牌号的煤由于矿井和矿层的不同，可以表现为不同的结焦性能，此外各矿煤的可选性不同，故洗精煤的灰分和硫分也有差异，同一洗煤厂来的洗精煤，也因不同时期入洗煤的矿井和矿层不同，使同一牌号洗精煤的质量波动。
有的煤矿由于设备和操作上的原因，采用混采方式，混采比的波动也使洗精煤的质量波动。
此外，多数洗煤厂有浮选后的煤泥，它与洗精煤的灰分、水分也有明显差异。
上述原因常使来煤质量有很大波动，因此来煤应通过储煤场进行混匀作业，使经过储煤场的煤质量稳定，还能起脱水作用。
储煤场是备煤车间的第一道工序，但有的大型钢铁企业，设有统一的原料场，原料煤的接受与储存由原料场进行管理。
储煤场由卸煤机械、倒运机械、转运皮带和受煤斗槽（或受煤坑）以及储煤场地等组成。
在一些南方的小型焦化厂还设置室内储煤库，以免储存的煤遭到风吹雨淋。
第03章炼焦用煤预处理技术
第三章
炼焦用煤的预处理技术
第一节 炼焦配煤 第二节 扩大炼焦配煤的途径 第三节 来煤的接受与贮存 第四节 炼焦用煤的粉碎与配合
炼焦用煤的预处理技术
第一节 炼焦配煤
一、单种煤的结焦特性
单种煤的结焦特性是配合煤结焦的基础，了解并掌握单 种煤的结焦特性，是指导配煤比变化的主要依据。
（3）一般的弱黏结煤 该种煤不仅黏结组分少，而且 纤维质组分强度低，在配用时既要加入黏结剂（沥青）以 增加黏结组分，还要加入补强材料（加入瘦化剂或焦粉） 来提高纤维质组分强度，并加压成型，以改善纤维质组分 的接触和黏结剂的填充，才能得到强度好的焦炭。
（4）非黏结煤 由于黏结组分更少，纤维质组分强度 也更低，需要与一般弱黏结煤相同的处理措施才能改善焦 炭的强度。
（7）贫煤 贫煤是煤化程度最高的烟煤，属于高变质程 度的煤。贫煤没有黏结性，在炼焦炉中不结焦，故不能单独 炼焦。在配煤中加入少量贫煤可起瘦化剂的作用。因其硬度 大，配入贫煤时最好将其单独粉碎以增加焦块的均匀性。
（8）无烟煤 无烟煤是煤化程度最高的煤。挥发分低， 固定碳含量高，密度大，燃烧时不冒烟，加热时不产生胶质 体，没有黏结性和结焦性。在没有瘦煤的地区可配入无烟煤。
炼焦用煤的预处理技术
（3）气煤 气煤的煤化程度比长焰煤高，煤的分子结构 中侧链多且长，含氧量高。在热解过程中，不仅侧链从缩 合芳环上断裂，而且侧链本身又在氧键处断裂，所以生成 了较多的胶质体，但黏度小，流动性大，其热稳定性差， 容易分解。在生成半焦时，分解出大量的挥发性气体，能 够固化的部分较少。当半焦转化成焦炭时，收缩性大，产 生了很多裂纹，大部分为纵裂纹，所以焦炭细长易碎。
炼焦用煤的预处理技术
二、配煤的意义和原则
炼焦车间工艺流程
炼焦车间工艺流程引言概述：炼焦车间是钢铁生产过程中重要的环节之一，它负责将原料煤炭转化为高质量的焦炭，为后续的炼铁工序提供必要的原料。
炼焦车间的工艺流程经过多年的发展和改进，已经成为一个高效、稳定的系统。
本文将详细介绍炼焦车间的工艺流程。
一、煤炭预处理1.1 煤炭筛分：将原料煤炭进行筛分，去除杂质和过大的颗粒，保证进料的均匀性和质量稳定性。
1.2 煤炭破碎：对筛分后的煤炭进行破碎处理，使其颗粒大小适合炼焦过程中的需求。
1.3 煤炭混合：根据炼焦的要求，将不同种类和质量的煤炭按一定比例混合，以获得理想的炼焦性能。
二、炼焦炉操作2.1 装煤：将预处理好的煤炭装入炼焦炉中，形成适当的煤柱。
2.2 加热：通过燃烧炉内的煤气或者其他燃料，对煤柱进行加热，使其逐渐升温。
2.3 焦化：在高温下，煤炭发生热解反应，生成焦炭和其他气体产物。
焦炭逐渐形成并沉积在炉底，气体产物经过净化处理后排放或者回收利用。
三、焦炭处理3.1 焦炭冷却：将炼焦炉中的焦炭进行冷却处理，以降低其温度，便于后续的搬运和储存。
3.2 焦炭筛分：对冷却后的焦炭进行筛分，去除过大或者过小的颗粒，以获得符合要求的焦炭产品。
3.3 焦炭质量检测：对筛分后的焦炭进行质量检测，包括焦炭强度、灰份含量、挥发分含量等指标的测定，确保产品质量符合要求。
四、煤气处理4.1 煤气净化：将炼焦炉产生的煤气进行净化处理，去除其中的灰尘、硫化物和其他有害物质，以减少对环境的污染。
4.2 煤气回收利用：经过净化处理后的煤气可以作为热源或者燃料，用于炼焦炉的加热或者其他工序的需要，以提高能源利用效率。
4.3 煤气排放：经过净化处理后，煤气中的部份成份无法回收利用，需要进行安全排放，以减少对环境的影响。
五、环境保护措施5.1 废气处理：对炼焦车间产生的废气进行处理，包括除尘、脱硫、脱氮等环保设施的运行和维护，以减少对大气环境的污染。
5.2 废水处理：对炼焦车间产生的废水进行处理，通过沉淀、过滤、生物处理等工艺，去除其中的悬浮物、重金属等有害物质，确保废水排放符合环保标准。
炼焦工艺流程
炼焦工艺流程炼焦工艺是将煤炭加热至高温下进行热解，分离出有机物质和无机物质的一种工艺过程。
下面我们来介绍一下炼焦的工艺流程。
首先，原料准备。
炼焦生产的原料主要为炼焦煤，需选用具有一定的可炼性和强度的煤种。
在原料准备中，要先将煤炭进行粉碎，将煤炭研磨成细粉。
接下来，煤粉的预处理。
煤粉预处理包括煮煤、湿煮煤和干煮煤等多种方法，这些方法主要是为了提高煤质的可塑性和流动性，从而有利于生产中的成型操作。
其中，干煮煤是最常用的方法，它通过在煤炭中添加适量的水分，形成适宜的黏聚剂来提高煤质的可烘性和塑性。
然后，成型。
煤粉成型是将经过预处理的煤粉进行塑造的过程。
最常见的成型方式有浸炭成型、成型机械成型等方法。
在浸炭成型中，将预处理后的煤粉放入水中搅拌成浆状后，再进行成型。
成型后的煤块需要进一步加热干燥。
这一步是为了将煤中的水分蒸发掉，提高煤块的强度，使其能够承受高温下的热解反应。
干燥的温度和时间需要根据具体的工艺条件来确定。
然后进行热解。
热解是将经过干燥处理的煤块加热至高温下进行裂解的过程。
这一步主要是通过热解炉来完成，炉内的温度可达1200℃以上。
在热解过程中，煤中的有机物质会分解出煤气、焦炭和焦炉煤气。
焦炭是炼焦工艺的主要产品，而煤气和焦炉煤气可用作炼铁、发电等其他工业用途。
最后，进行焦炭的处理。
炼焦过程中产生的焦炭需要进行冷却和除尘处理。
冷却可以采用水冷或空气冷却的方式，以控制焦炭的温度，使其适合储运。
而除尘则是通过粉尘收集装置将焦炉煤气中的颗粒物去除，净化气体，达到环保要求。
以上就是炼焦工艺的流程，通过这一系列的步骤，煤炭中的主要有机物质被分离出来，得到焦炭等产品，为各种工业用途提供了重要的原料。
炼焦工艺的持续完善和改进将为煤炭产业的发展提供更大的支持。
炼焦新工艺简介
（2）型煤的组成不同于装炉粉煤
型焦
一、概要 （1）目的和意义 从上述各种煤的预处理技术可知，在常 规焦炉内炼焦，它们都可适当地增加弱黏性煤或非黏结性 煤的用量，但配合煤的主体还是炼焦煤。（1）根据我国国 情，即炼焦煤储存量少，而弱黏结性煤储量较多，急需扩 大炼焦煤源，所以型焦被认为是广泛使用劣质煤炼焦的有 效措施。（2）型煤和型焦采用连续生产，设备是密闭的能 有效的控制环境污染。是探索各类煤利用新途径的重要方 面之一。
小第三章炼焦新工艺简介?配煤的预处理技术?型焦配煤的预处理技术一配煤掺油配煤掺油后煤粒吸附了碳氢化合物分子在表面形成了单分子层薄膜面形成了单分子层薄膜产生油润作用减小了煤表面水分造成的颗粒间的附着力使煤的流动性提高堆密度增大
炼焦新工艺简介
第三章
工艺一班：小
炼焦新工艺简介
• 配煤的预处理技术 • 型焦
二、冷压型焦 （1） 无黏结剂冷压型焦 主要用于将泥煤、褐煤等低变质 程度的煤制得成型燃料。由于成焦不需要添加任何添加剂， 这不仅节约原材料、简化工艺，而且可提高型焦的含碳量。 又成型压力高，使得设备、操作费用增加。因此改变成型压 力，研制有效的成型设备，取代目前应用较广泛的有粘结剂 冷压成型工艺，成为了发展冷压型焦的趋势。
2、显著提高焦炉的生产能力 结焦时间比湿煤炼焦大为缩短， 从1.85h降至12.5h。
3、降低热耗 由于干燥和预热所用的设备的传热效率比焦炉 大，故预热煤炼焦的总热能耗低于湿煤炼焦。
四、配型煤炼焦
1、方法原理 配型煤炼焦是将装炉煤的30%-40%，加湿到 11%-14%，加6%-7%的软沥青为粘结剂，然后用蒸汽加热到 100度，混合均匀，在成型机中压块成型，再与其余的粉煤混 合装炉炼焦。其优点有两种： （1）降低成本（2)提高焦炭质量 2、工艺流程 配型煤炼焦有以下两种工艺流程，分别为： （1）粉煤和型焦采用同样的配比
炼焦车间工艺流程
炼焦车间工艺流程炼焦车间是冶金行业中的重要环节，主要用于将煤炭转化为焦炭，为后续的钢铁生产提供原料。
炼焦车间的工艺流程包括煤炭的预处理、炼焦炉的操作和焦炭的处理等多个步骤。
下面将详细介绍炼焦车间的工艺流程。
1. 煤炭的预处理煤炭是炼焦车间的原料，为了提高焦炭的质量和炼焦效率，需要对煤炭进行预处理。
首先，将原煤进行破碎和筛分，以获得适当的颗粒大小。
然后，对煤炭进行脱水处理，以降低煤中的水分含量。
最后，对煤炭进行混合，将不同种类和质量的煤炭按一定比例混合，以获得更好的炼焦效果。
2. 炼焦炉的操作炼焦炉是炼焦车间的核心设备，主要用于将预处理后的煤炭进行加热和分解，生成焦炭和煤气。
炼焦炉的操作包括装煤、点火、加热和排放等多个步骤。
首先，将预处理后的煤炭装入炼焦炉中，并通过点火器点燃煤炭。
然后，通过炉内的加热设备将煤炭加热到高温，使其发生热解反应，生成焦炭和煤气。
最后，将生成的焦炭从炉内排出，并通过煤气处理系统对煤气进行净化和回收利用。
3. 焦炭的处理生成的焦炭需要经过一系列处理步骤，以获得符合要求的焦炭产品。
首先，对焦炭进行冷却，以降低其温度并固化结构。
然后，对焦炭进行粉碎和筛分，以获得不同颗粒大小的焦炭产品。
接下来，对焦炭进行质量检测，包括测定焦炭的灰分、挥发分、固定碳含量等指标，以确保焦炭的质量符合要求。
最后，对焦炭进行包装和储存，以便后续的销售和使用。
4. 安全和环保措施在炼焦车间的工艺流程中，安全和环保是非常重要的考虑因素。
为了确保工人的安全，需要提供必要的个人防护设备，并对操作人员进行培训和指导。
此外，还需要定期检查和维护设备，确保其正常运行。
在环保方面，需要采取措施减少炼焦过程中产生的废气和废水的排放，并对废气和废水进行处理，以符合环保要求。
总结：炼焦车间的工艺流程包括煤炭的预处理、炼焦炉的操作和焦炭的处理等多个步骤。
通过对煤炭的预处理和炼焦炉的操作，将煤炭转化为焦炭和煤气。
焦炭经过冷却、粉碎、筛分和质量检测等步骤后，最终得到符合要求的焦炭产品。
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炼焦用煤的预处理技术
6．配合煤的膨胀压力
在确定配煤方案时有两点内容值得参考：
一是在常规炼焦配煤范围内，煤料的煤化程度加 深时，膨胀压力增大； 二是对同一煤料，增大堆密度，膨胀压力增加。 当用增加堆密度的方法来改善焦炭质量时，要注 意膨胀压力可能产生的对炉墙的损害。 根据我国的生产经验，膨胀压力的极限值应不大 于137～196Pa。
炼焦用煤的预处理技术
在配煤中，气煤含量多，将使焦炭块度降低，但配 以适当的气煤，可以增加焦炭的收缩性，便于推焦， 又保护了炉体，同时可以得到较多的化学产品。 由于我国气煤贮存量大，为了合理利用炼焦煤资源， 在炼焦时应尽量多配气煤。
炼焦用煤的预处理技术
（4）肥煤
肥煤所含的侧链较多，但含氧量少，隔绝空气加热
炼焦用煤的预处理技术
（2）长焰煤
胶质层厚度小于5mm，结焦性能很差，在现代焦炉中 不能炼出合格的焦炭。 采用压紧、薄装及快速加热等方法，可在土焦炉中 炼制出细长条的焦炭。 配煤中，加入少量长焰煤，可起瘦化作用。但配入 量较高时，会使焦炭的耐磨强度降低。
脆性小
单独粉碎
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（3）气煤 气煤的煤化程度比长焰煤高，煤的分子结构中侧链 多且长，含氧量高。 在热解过程中，不仅侧链从缩合芳环上断裂，而且 侧链本身又在氧键处断裂，所以生成了较多的胶质体， 但黏度小，流动性大，其热稳定性差，容易分解。 在生成半焦时，分解出大量的挥发性气体，能够固 化的部分较少。当半焦转化成焦炭时，收缩性大，产 生了很多裂纹，大部分为纵裂纹，所以焦炭细长易碎
炼焦用煤的预处理技术
图3-3
焦炭强度与煤挥发分、流动度关系
炼焦用煤的预处理技术
这一预测方法是在一定条件下的统计规律，使
用时应注意其局限性。这是由于焦炭质量还与
煤料水分、堆密度等配煤条件参数以及火道温 度、焖炉时间等炼焦条件参数有关，因此尚有 多种关系应予以考虑。
炼焦用煤的预处理技术
四、配合煤的质量指标及其计算方法 配煤质量指标主要是指配合煤的水分、灰分、 挥发分、硫分、胶质层厚度、膨胀压力、黏结性 及细度等。不同的焦炭使用部门对其质量要求不 同，则配合煤指标也有所不同。
炼焦用煤的预处理技术
配煤应遵循以下原则：
（1）保证焦炭质量符合要求；
（2）焦炉生产中，注意不要产生过大的膨胀压力，在结 焦末期要有足够的收缩度，避免推焦困难和损坏炉体； （3）充分利用本地区的煤炭资源，做到运输合理，尽量 缩短煤源平均距离，降低生产成本；
（4）在尽可能的情况下，适当多配一些高挥发分的煤， 以增加化学产品的产率；
炼焦用煤的预处理技术
1.水分 配合煤水分一般要求在8%～12%较为合适,并尽量保持 稳定。 水分过小:恶化焦炉装煤操作环境； 水分过大:延长结焦时间、降低产量、增加耗热。 配煤的水分稳定，有利于焦炉加热制度稳定。 操作时，来煤应尽量避免直接进配煤槽，应在煤场堆 放一定时期，通过沥水稳定水分，也可通过干燥，稳 定装炉煤的水分。
总之，制定配煤比应遵循上述原则，因地制宜， 根据单种煤的特性，通过配煤试验，拟定初步配 煤方案，然后进行试生产。
若更换煤种，更改配煤比或遇炉体严重损坏时， 都可通过配煤试验进行调整，以其试验结果指导 生产，炼出符合质量要求的焦炭。
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三、配煤理论与焦炭质量预测
由于煤的多样性和结构的复杂性，要提出一个 普遍适用的配煤理论和焦炭质量预测的方法比较 困难。又由于各种配煤理论都有一定的局限性， 都是在一定区域内或煤源条件下得到采用，所以 确定的配煤方案，也需经过配煤试验来验证其合 理性。
粘结性变差（堆密度下降，胶质体流动性差）
装炉时的烟尘逸散，造成集气管内焦油渣增加， 焦油质量变坏，加速上升管的堵塞。
炼焦用煤的预处理技术
在具体的配煤操作中，从焦炭质量出发，不同 的煤种应有不同的要求。
炼焦用煤的预处理技术
配煤炼焦就是将两种或两种以上的单种煤，均匀
地按适当的比例配合，使各种煤之间取长补短，生产
出优质焦炭，并能合理利用煤炭资源，增加炼焦化学
产品。
炼焦用煤的预处理技术
我国大多数地区煤炭有以下几个特点： （1）肥煤、肥气煤黏结性好，有一定的贮量， 但灰分和硫分较高，大部分煤不易洗选；
指数G=58～72，胶质层最大厚度Y=17～22mm，最 大流动度 MF 为70～1000DDPM，奥亚膨胀度指标
bt≥50%。
配合煤的黏结性指标一般不能用单种煤的黏结
性指标按加和性计算。
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6．配合煤的膨胀压力
单种煤的膨胀压力由多种因素决定，煤热解 时配合煤中各组分煤之间存在着相互作用，因此 其膨胀压力不能用简单的加和性来计算，只能通 过实验的方法加以测定。
炼焦用煤的预处理技术
2.灰分
成焦过程中，煤料中的灰分几乎全部转入焦 炭中。一般配煤的成焦率为70～80%，焦炭的灰分 即为配煤灰分的1.3～1.4倍。 灰分是惰性物质，灰分高则黏结性降低。灰分 的颗粒较大，硬度比煤大，它与焦炭物质之间有 明显的分界面，而且膨胀系数不同，当半焦收缩 时，灰分颗粒成为裂纹中心，灰分颗粒越大则裂 纹越宽、越深、越长，所以配合煤的灰分高，则 焦炭强度降低。
5）在保证焦炭质量的前提下，多配气煤等弱黏结性煤， 尽量少用优质焦煤，努力做到合理利用我国的煤炭资源
炼焦用煤的预处理技术
此外应考虑焦炉炉体的具体情况，回收车间的 生产能力，备煤车间的设备情况等，如炉体损坏 严重时，配煤的膨胀压力应小些，回收车间生产 能力大时，可多配入高挥发分的煤。
炼焦用煤的预处理技术
目前常用的配煤理论及焦炭质量预测方法有： 传统方法：挥发分、流动度配煤
先进方法：煤岩配煤(煤化学中已介绍）
炼焦用煤的预处理技术
挥发分、流动度配煤概念及焦炭质量的预测方法
（1）基本概念 煤料的特性通常可用煤化度指 标和黏结性指标来反映。挥发分、流动度配煤概念 是以煤化度及黏结性作配煤依据的一种方案。 用煤化程度指标（挥发分）和黏结性指标（最 大流动度）相结合可以反映煤的结焦性，而且这两 个指标并非孤立，有着相互关系。因此不但应该分 别考虑各自的适宜值，而且应该考虑两者共同构成 的适宜范围。由此出发，在 Vdaf-MF 配煤图提出配合 煤的适宜范围，如图。
配入黏结性差的煤创造了条件。
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（5）焦煤
焦煤的变质程度比肥煤稍高，挥发分比肥煤低， 分子结构中大分子侧链比肥煤少，含氧量较低。
热分解时生成的液态产物比肥煤少，但热稳定性 更高，胶质体数量多，黏性大，固化温度较高，半 焦收缩量和收缩速度均较小，所以焦煤炼出的焦炭 不仅耐磨强度高、焦块大、裂纹少，而且抗碎强度 也好。
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（7）贫煤 贫煤是煤化程度最高的烟煤，属于高变质程度的 煤。贫煤没有黏结性，在炼焦炉中不结焦，故不能 单独炼焦。 在配煤中加入少量贫煤可起瘦化剂的作用。 因其硬度大，配入贫煤时最好将其单独粉碎以增 加焦块的均匀性。
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（8）无烟煤 无烟煤是煤化程度最高的煤。挥发分低，固定碳 含量高，密度大，燃烧时不冒烟，加热时不产生胶 质体，没有黏结性和结焦性。 在没有瘦煤的地区可配入无烟煤。
炼焦用煤的预处理技术
围若 区 一 则两 域 般 可个 内 ， 炼指 的 位 出侧 。 ，
图3-2 挥发分-最大流动度配煤图
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（2）预测焦炭质量的方法
根据上述基本概念，曾对多种煤样进行了试验， 得出了焦炭强度与煤样挥发分Vdaf和流动度（对数 值）的关系图。
炼焦用煤的预处理技术
第三章
炼焦用煤的预处理技术
第一节
炼焦配煤
第二节
第三节 第四节
扩大炼焦配煤的途径
来煤的接受与贮存 炼焦用煤的粉碎与配合
炼焦用煤的预处理技术
第一节 炼焦配煤
一、单种煤的结焦特性
单种煤的结焦特性是配合煤结焦的基础，了解
并掌握单种煤的结焦特性，是指导配煤比变化的主
要依据。 （1）褐煤 褐煤是煤化程度最低的煤，在隔绝空气加热时不产 生胶质体，也没有黏结性。
炼焦用煤的预处理技术
7．煤料细度
煤料必须粉碎才能均匀混合。
煤料细度是指粉碎后配合煤中的小于3mm的煤料量 占全部煤料的质量百分率。
常规炼焦煤料细度要求为80%左右，捣鼓炼焦细度 一般大于85%。
炼焦用煤的预处理技术
细度过低，混合不均匀，焦炭内部结构不均一， 强度降低。
细度过高：
粉碎机动力消耗增大，设备生产能力降低；
（2）焦煤黏结性好，在配煤中可以提高焦炭强 度，但贮量不多，且大部分焦煤灰分高、难洗选；
（3）弱黏结性煤贮量较多，灰分、硫分较低， 且易洗选。
炼焦用煤的预处理技术
因此在确定配煤比时，应以肥煤和肥气煤为主， 适当配入焦煤，尽量多利用弱黏结性煤。按此原则 确定的配煤方案，结合我国煤炭资源的实际，打破 了过去沿袭前苏联以焦、肥煤为主，少量配入气、 瘦煤的配煤传统，为合理利用资源和不断扩大炼焦 煤源开辟了新的途径。
炼焦用煤的预处理技术
配合煤灰分可直接测定，也可以将各单种煤灰分 用加和性原则进行计算，如下式：
Ad ( Adi xi )
式中
Ad── 配合煤的干基灰分，%； Adi── 各单种煤的干基灰分，%； Xi──各单种煤的干煤配比量，%。
炼焦用煤的预处理技术
我国规定：一级冶金焦的灰分不大于12%，按 成焦率75%计算，配合煤灰分应不大于 12%×75%=9%，若焦炭灰分小于13%，全焦率按78% 计算，则配合煤灰分约为：13%×78%=10.14%
就结焦性而言，焦煤是最好的能炼制出高质量焦 炭的煤。
炼焦用煤的预处理技术
配煤时，焦煤的配入量可在较宽范围内波动， 且能获得强度较高的焦炭。所以配入焦煤的目的是 增加焦炭的强度。 由于我国焦煤贮量有限，在配煤时，应尽量减 少焦煤的用量，以节约焦煤。