炼焦生产技术常识

炼焦生产技术常识

炼焦生产技术常识

掌握和了解焦炉生产工艺、炼焦设备技术性能是作为一个合格的炼焦工人必不可少的条件。因此根据有关资料结合我厂实际情况，将我厂的焦炉结构、生产原理、工艺流程等做一全面介绍。并制定各岗位安全、技术、操作规程，为稳定工艺、促进生产、改善环境、提高管理水平而奠定基础。

第一节焦炉结构简介

一我厂焦炉属于ZHJL5552D型焦炉，其结构特点是：双联、下喷、带废气循环、复热式、捣固焦炉。

二焦炉由炭化室、燃烧室、斜道区、蓄热室、炉顶、分、总烟道、烟囱、基础等部分组成。

三焦炉主要技术参数：(冷态时尺寸)

炭化室全长：15980 mm 有效长：15100 mm

炭化室全高：5500 mm 有效高：5200 mm

炭化室宽：520 mm 锥度: 20 mm

炭化室墙厚度：90 mm

炭化室中心距：1350 mm 有效容积；40.9m3

边炭化室中心距至抵抗墙面距离:2525 mm

燃烧室立火道32个，其中机焦两侧各16个，

立火道中心距：480 mm

加热水平：805 mm

焦炉孔数： 2×65孔

炭化室一次装入干煤量： 36.66t

结焦率： 76.00%

焦炉周转时间： 23.00hr

干煤气产率： ~340Nm3/吨干煤

年消耗干煤量： 1724391t

年产干全焦： 1314951t

出集气管荒煤气温度：～84℃

出集气管荒煤气压力： 80～120Pa

焦炉全高(包括焦炉基础顶板铺砖)：11515 mm其中焦炉基础顶板铺砖高；240mm、蓄热室高; 3700mm、斜道高：825mm、炭化室高：5500mm、炉顶高：1250mm。

四炉体用砖量：

2×65孔ZHJL552D型焦炉用砖量见下表

序号名称单位数量

1硅砖吨10577.14x2

2粘土砖(不含格子

砖)

吨2787.92x2

3格子砖吨2220.12x2

4高铝砖吨33.65x2

5高强隔热砖吨228.24x2

6漂珠砖吨523.91x2

7 缸砖吨216.83x2

全炉共103层：其中焦炉顶板铺砖4层、蓄热室37 层、斜道8层、炭化室46层、燃烧室38层、炉顶8层、小烟道9层。

第二节焦炉生产原理

一炼焦（煤的热解过程）: 装入炭化室的煤饼，在隔绝空气的条件下，进行高温干馏，最后生成焦炭。这一过程称之为炼焦。大体经历以下几个阶段：

1 干馏预热阶段：煤从常温加热到200ºC时，煤在炭化室中主要是干馏预热出，并放出吸附于表面和气孔中的二氧化碳和甲烷等气体。

2 开始分解阶段：加热至200—350℃煤开始分解，产生气体和液体，主要分解出化合水、二氧化碳、甲烷、一氧化碳等气体，此时焦油蒸出量很少。

3 生成胶质体阶段：煤加热到350—450℃时，由于侧链的断裂生成大量的液体，高沸点焦油蒸汽和固体微粒，形成一个多分散的胶质体和胶质系统。

4. 胶质体固化阶段：450—550℃时，胶质体中的液体进一步分解，一部分以气体析出，一部分固化并与碳原子平面网格结合在一起生成半焦。

5 半焦收缩阶段: 550—650℃时，半焦进一步析出气体而收缩，同时产生裂纹。

6 生成焦炭阶段：650—950℃时，半焦继续析出气体，此时主要析出碳原子平面网格周围的氢，因此，半焦继续收缩，平面网格间缩合、变紧，最后生成焦炭。

二结焦机理：

1 粘结机理：具有粘结性的煤在热解过程中都有胶质体形成，从煤开始热解到半焦形成，为结焦的第一阶段。在这一阶段中由煤分子进行剧烈的分解，所产生的液体超过了蒸馏与结合，缩合反应消耗的液体团不断扩大，并分解在各固体颗粒之间，继续进行分解，整个系统发生了剧烈的聚合。这一结合，使液体不断减少，气体不断产生，胶质体粘结度不端增加，直到液体最后消失，把各分散的固体颗粒粘结在一起而固化成半焦。

在这一过程中，由于气体强行通过粘结度且不透气的胶质体，而产生膨胀压力，又进一步加强了固体颗粒间的粘结。

煤的粘结性好坏，取决于煤料胶质体数量（Y值）流动性和半焦形成前的热稳定性。

2 收缩机理：实验证明，煤料中的挥发份一半以上是胶质体固化后直到焦炭形成分解出来的。因此，半焦进一步强烈分解是焦炭收缩的根本原因。随着煤的分解进行，气体不断析出，碳网不断缩合，焦炭变紧和失重，体积变小。（焦炭裂纹的生成，是由于焦炭收缩不均匀，有了阻碍均匀收缩的内应力所造成的）。

三炭化室内的成层结焦机理：

1、煤在炭化室中的成焦过程

捣鼓煤饼在炭化室中的煤料不是加热全部成焦的。而是由两侧向中心一层一层形成的。这是因为供给煤料的热量是由碳化室两侧炉墙向炭化室中心传导，而煤又是热的不良导体，热阻很大，炉墙传给的热不是迅速传到内部，由此，造成结焦过程中，炭化

室中温度分布不均匀，靠近炉墙的煤料先受热，中心部位最后成焦。

2、炭化室中煤料在加热2---3小时后的状态。在装煤2----3小时的炭化室中存在着全部成焦过程的形成层。从靠近炉墙一侧开始分布有焦炭层、半焦层、焦质层、干煤层、湿煤层。

由于成层结焦过程中相邻层的收缩速度差别，连接强度和焦炭多孔材料等因素，构成了焦炭的裂纹。

四工艺条件对结焦过程的影响：

1、加热速度：提高加热速度使煤料胶质体的温度范围加宽，流动性增加，从而改善煤的粘结性使焦块致密。但由于相邻层的连接性也增加，焦炭裂纹增加。

2、煤料细度：煤料细度与焦炭强度有关。同一种煤料的细度增加时，焦炭强度增加。但达到某一最大值后，继续增加煤的细度，焦炭强度反而降低。

3、堆比重：增加入炉煤的堆比重，可改善煤的粘结性，但焦炭裂纹增加。

第三节生产流程及工艺条件

一、生产流程：

1、煤----焦炭流程：经配煤车间配合好的煤由皮带运往煤塔后，从煤塔放煤口分批漏入煤槽捣固成煤饼后由装煤车托媒板送入炭化室。煤在炭化室中经过隔绝空气后高温干馏，焦饼中心温度达到1000±50℃时焦炭成熟生成。由推、