炼焦炉的机械设备
炼焦知识——焦炉详解
炼焦知识——焦炉详解炼焦炉，一种通常由耐火砖和耐火砌块砌成的炉子，用于使煤炭化以生产焦炭。
用煤炼制焦炭的窑炉。
是炼焦的主要热工设备。
现代焦炉是指以生产冶金焦为主要目的、可以回收炼焦化学产品的水平室式焦炉，由炉体和附属设备构成。
焦炉炉体由炉顶、燃烧室和炭化室、斜道区、蓄热室等部分，并通过烟道和烟囱相连。
整座焦炉砌筑在混凝土基础上。
现代焦炉基本结构大体相同，但由于装煤方式、供热方式和使用的燃料不尽相同，又可以分成许多类型。
炼焦的主要热工装置。
构造：现代炼焦炉由炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区、炉顶、基础、烟道等组成。
炭化室中煤料在隔绝空气条件下受热变成焦炭。
一座焦炉有几十个炭化室和燃烧室相间配置，用耐火材料(硅砖)隔开。
每个燃烧室有20～30个立火道。
来自蓄热室的经过预热的煤气（高热值煤气不预热）和空气在立火道底部相遇燃烧，从侧面向炭化室提供热量。
蓄热室位于焦炉的下部，利用高温废气来预热加热用的煤气和空气。
斜道区是连接蓄热室和燃烧室的斜通道。
炭化室、燃烧室以上的炉体称炉顶，其厚度按炉体强度和降低炉顶表面温度的需要确定。
炉顶区有装煤孔和上升管孔通向炭化室，用以装入煤料和导出煤料干馏时产生的荒煤气。
还设有看火孔通向每个火道，供测温、检查火焰之用，根据检测结果，调节温度和压力。
整座焦炉砌筑在坚固平整的混凝土基础上，每个蓄热室通过废气盘与烟道连接，烟道设在基础内或基础两侧，一端与烟囱连接。
一个炭化室又称为一个炉孔，一座炼焦炉由数十个炉孔组成。
按加热系统的结构不同，现代炼焦炉有多种类型，大致可分为：①双联火道式，上升气流火道和下降气流火道成对组合，整个燃烧室由若干组双联火道组成；②两分火道式，整个燃烧室的半侧火道均走上升气流,另半侧火道均走下降气流；③上跨焰道式,整个燃烧室的各火道分为若干组，通过上跨焰道与相邻燃烧室的火道组相联。
炼焦炉的生产能力决定于炭化室的尺寸和结焦时间。
烘炉炼焦炉主要部位由硅砖砌成，为使密封性好，要采用异形焦炉机械装置砖砌筑。
论炼焦炉生产操作与调火技术
论炼焦炉生产操作与调火技术本文重点介绍出炉操作与焦炉调火。
出炉操作包括装煤、推焦、熄焦和筛焦操作。
焦炉调火包括温度、压力制度的确定与调节，流量（加热煤气量、空气量、废气量）的供给与调节。
同时由于加热煤气的种类不同，即用焦炉煤气或贫煤气加热，因而调节手段、方法有所不同。
焦炉加热设备（含煤气设备、废气设备与换向设备）的正常运行，又是确保煤气、空气、废气进入正常合理调节的前提。
一、焦炉机械出炉与操作焦炉机械包括装煤车、推焦车、拦焦车和熄焦车，他们被称为四大车。
捣固焦炉包括装煤推焦车、消烟车、拦焦车和熄焦车。
四大车相互配合以完成焦炉的装煤、出焦操作。
(一)焦炉机械四大车的工作程序、设备组成、钢架结构、走行装置、配电系统、气动系统与司机室等有关细节。
本文重点介绍出炉操作实现机械化、自动化的主要方向，其内容包括：1、四大车的进一步机械化，使用一点定位推焦车、拦焦车与装煤车。
我国6米大容积焦炉均以使用五炉距一点定位车。
进十年设计的4.3米焦炉也均采用五炉距一点定位推焦车。
2、使用炉门、炉门框清扫机。
目前有机械化清扫装置清扫机，炉门采用弹簧门栓、敲打刀边炉门，以提高密封性。
3、上升管、桥管实现机械化操作，均由装煤车完成各项工作。
4、出焦操作联锁有电联锁，γ射线联锁、磁感应定位载波信号联锁、激光定位等。
三大车炉号显示联锁装置在我国均有使用。
5、尾焦处理装置有斜槽式和链板式运输机等。
6、焦台放焦机械有刮板机式、小车压下式和给料机式等。
7、四大车的全自动化操作。
装煤车、拦焦车、熄焦车三车全自动，无人操作；对推焦车实行联锁式控制，有一个人操作。
由控制中心输入操作程序，使无人操作的三车自动行走到预定碳化室出焦炉号，当确认与有人工操作的推焦车所达到的出焦炉号一致并处于动作状态时，就可按所编制操作程序自动进行推焦。
8、采用液压装置，可使操作更可靠、轻便、紧凑、动作快、容易调节、操纵方便。
9、采用变频调速行走机构。
（二）装煤与推焦对装煤的要求是装满、装平、装实、装匀。
炼焦技术
(三)机械化炼焦炉及其主要附属设备1,焦炉炉体焦炉炉体主要是用硅砖砌筑而成的,分成一至四个相连接的部分:炉顶,炭化室(两侧是燃烧室),斜道,蓄热室.炉顶区设有炭化室装煤孔,燃烧室火道看火孔以及荒煤气导入集气系统的上升管孔等.炭化室是窄长的方型室,用以容纳煤料.煤料可由装煤孔或机侧(捣固炼焦)装入.燃烧室在炭化室两侧,煤气在其内燃烧,燃烧产生的热量,经炭化室——燃烧室墙传入炭化室,将煤料加热至高温炼成焦炭.斜道是蓄热室, 燃烧室火道间的气流通道.蓄热室在炭化室及燃烧室下部,内填充有带孔的格子砖.当下降气流时,燃烧产生的高温废气流将格子砖加热,交换成上升气流时,使通过蓄热室的贫煤气或空气预热后进入燃烧室.一座焦炉由数十孔炭化室组成.2,煤塔设在焦炉两炉组之间,贮存已粉碎好的炼焦配煤.3,操作机械1)装煤车:顶装焦炉的装煤车设在炉顶,其作用是从煤塔取出一定重量的煤料,通过炭化室顶部装煤孔卸入炭化室内.2)推焦机:顶装焦炉的推焦机有几种作用:炭化室装煤完毕后,煤落在室内成锥形,由推焦机上的平煤杆将煤推平;打开,清扫与关闭机侧的炉门;将成熟的焦炭从炭化室的机侧推到焦侧的熄焦车上.3)装煤推焦车:装煤推焦车为捣固焦炉专用机械,其作用是将由捣固机捣成的煤饼推入炭化室,打开与关闭机侧炉门,将成熟的焦炭推到熄焦车上.4)拦焦车:拦着从炭化室推出来的焦炭落到熄焦车上,并打开,清扫与关闭焦侧的炉门.5)熄焦车(或干法熄焦装置):接受推出的赤热焦炭,运到熄焦塔内喷水(或运到干法熄焦装置用惰性气体将余热导走发电或补充管网的蒸汽),将赤热焦炭熄灭,然后卸在凉焦台上冷却.(四)炼焦用煤的选择焦炭的物理性能和它的化学成分,主要取决于所用的煤种和炼焦方法.1,洗煤(或精煤).从原料煤带到焦炭中的灰分,硫和磷等杂质,对于炼铁是极为有害的.为了除去这些杂质,就需要对原煤进行洗选,洗选后所得净煤称为洗煤或精煤.2,配合煤.焦煤能够单独炼成很好的焦炭,有的煤种本身虽不能单独炼成焦炭,但能与其它煤种配合炼成焦炭,这样,将不同煤种按适当比例配合,混匀后的煤料称为配合煤.3,目前世界各国焦化厂几乎都用配合煤方法炼焦,即以焦煤配合其它煤种(一至五,六种)进行炼焦.其原因是:1)焦煤资源缺乏,用配合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.究竟哪些煤种能单独炼焦,什么样的配合煤比例能炼成优质焦炭,都要通过试验确定.(五)焦化生产的工艺流程焦化生产的主要任务是生产优质的冶金焦供高炉冶炼使用,同时回收焦炉煤气及焦炉煤气中的化工产品.焦化生产工艺流程有多种,其中一种流程示意图见图10-1.二,化学产品的回收炼焦煤在焦炉炭化室内进行干馏时,在高温作用下,煤质发生了一系列的物理化学变化,同时也析出了水蒸气和煤气(即荒煤气).煤气由炭化室出来经上升管到集气管,以循环氨水喷淋使煤气降温,冷却,而分离出焦油和氨水;经吸气管到回收车间的初冷器到鼓风机,煤气经过冷却和用各种吸收剂处理,可提取出焦油,氨,粗苯等化工产品,并得到净化的焦炉煤气,通常被送回焦炉加热或其它冶金炉作燃料.另外还可以作合成氨的原料气和民用城市煤气.炼焦化学产品具有极为广泛的用途,是塑料工业,合成纤维,合成橡胶,耐辐射材料,耐高温材料,染料,医药,农药,冶金,化工,轻纺及国防工业的极为宝贵的原料.如:1,轻工方面的塑料,合成洗涤剂,油墨,电池,皮革加工;2,化工方面的橡胶,尼龙,染料,油漆,电木粉等;3,农药方面的杀螟松,速灭威,1605等;4,医药方面的合霉素,麻黄素,咖啡因,巴必痛,阿司匹林,消炎片,来苏儿,食品防腐剂等;因此,发展炼焦化学产品生产在国民经济中具有重要的作用,煤化工综合利用有其广阔的前景,开发炼焦化学产品是焦化厂提高经济效益的重要途径.图10-1 焦化生产工艺流程示意图第二节炼焦及化学产品分类及统计指标结构一,炼焦化学产品的组成炼焦化学产品的数量和组成随炼焦过程(主要是炼焦方法和温度)和原料的质量不同而变化,在工业生产条件下各种产品的产率(%)为(对干煤的重量百分比):焦炭73～78回收煤气15～19焦油 2.5～4.5化合水2～4粗苯0.8～1.2氨0.25～0.35其它0.9～1.1二,焦炭的化学组成焦炭的化学性质由固定碳,挥发分,水分,灰分,硫和磷分来体现.1,固定碳和挥发份:固定碳是焦炭的主要成分.将焦炭再次隔绝空气加热到850℃以上, 从中析出挥发物,剩余部分系固定碳和灰分.挥发物含量是焦炭成熟度的重要标志,挥发物含量过高表示焦炭不成熟(生焦),挥发物含量过低表示焦炭过烧(过火焦).生焦耐磨性差,使高炉透气性不好,并能引起挂料,增加吹损,破坏高炉操作制度.过火焦易碎,容易落入熔渣中,造成排渣困难,风口烧坏等现象.2,灰分:焦炭燃烧后的残余物是灰分,它是焦炭中的有害杂质,其中主要是二氧化硅和三氧化二铝,还有氧化钙,氧化镁等氧化物.灰分含量增高,固定碳减少.高炉冶炼过程中,为造渣所消耗的石灰石和热量将增加,高炉利用系数降低,焦比增加.因煤在炼焦过程中灰分全部转入焦炭,故焦炭灰分高低决定于煤的灰分,焦炭灰分越低越好,对高炉操作越有利.3,水分:焦炭在102-105℃的烘箱内干燥到恒重后的损失量为水分.冶金焦水分一般为3%-5%.焦炭水分力求稳定,因高炉生产一般以湿焦计量,焦炭水分波动,对高炉操作不利,造成炉况波动.4,硫分:焦炭含硫占高炉配料中硫来源的80%以上,硫进入生铁造成生铁含硫高,为除去这部分硫,需增加熔剂脱硫,影响高炉正常生产.在炼焦过程中,煤中含硫的70%-90%转入焦炭,故焦炭硫分高低,决定于煤的硫分,一般冶金焦硫分不大于0.9%.5,磷分:焦炭中的磷分在炼铁时大部分转入铁中,生铁含磷使其冷脆性变大,用于转炉炼钢时,磷难以除掉,因此生铁中磷分越低越好.煤炼焦时磷分全部转入焦炭.故焦炭磷分高低决定于煤的磷分.三,焦炭的物理机械性质高炉对焦炭的要求,应该是块度均匀,耐磨性好和抗碎性强.焦炭的物理机械性质指标是筛分组成,耐磨性和抗碎性.1,筛分组成:为使高炉透气性好,焦炭块度要均匀,因此焦炉生产的焦炭通常分为>40毫米,25-40毫米的冶金焦,10-25毫米的小块焦和60毫米的焦炭50千克,以每分钟25转速度转动4分钟, 然后取出焦炭在孔径分别为40毫米和10毫米的圆孔筛上过筛,以>40毫米和40毫米所占的百分比(%)×冶金焦产量(吨)]之和=————————————————————×100%冶金焦总产量(吨)计算说明:按规定水分(水量)计算.采用国外转鼓试验的,按实际情况计算,并加以说明.2,冶金焦抗碎强度(M25转鼓指数)冶金焦抗碎强度是反映焦炭的抗碎性能的指标,以百分比表示.其计算公式为:冶金焦抗碎强度(M25)(%)逐日(月)[试验后块度>25毫米所占的百分比(%)×冶金焦产量(吨)]之和=————————————————————×100%冶金焦总产量(吨)3,冶金焦耐磨强度(M10转鼓指数)冶金焦耐磨强度是反映焦炭的耐磨性能的指标,以百分比表示.其计算公式为:冶金焦耐磨强度(M10)(%)逐日(月)[试验后块度25毫米的焦炭产量.9,炼焦耗洗精煤炼焦耗洗精煤,是指工艺上每生产一吨焦炭(全焦干基)耗用的湿洗精煤数量(包括计价水,但不包括库耗,途耗).其计算公式为:入炉洗精煤耗用量(含计价水,炼焦耗洗不包括库耗,途耗)(吨)精煤(吨/吨)=—————————————————全部焦炭产量(干基)(吨)10,吨焦耗洗精煤吨焦耗洗精煤,是指每生产一吨焦炭(全焦干基)所耗用的湿洗精煤量(含计价水,包括库耗,途耗).其计算公式为:洗精煤耗用量(含计价水,吨焦耗洗包括库耗,途耗)(吨)精煤(吨/吨)=————————————————全部焦炭产量(干基)(吨)11,炼焦耗热量炼焦耗热量,是指一千克入炉煤炼成焦炭需要供给焦炉的热量. 为便于比较,一般使用换算为7%水分的湿煤耗热量计算.其计算公式为:当量干煤炼焦耗热量(吉焦/千克干煤)加热煤气量(标米3)×煤气热值(吉焦/标米3)= —————————————————————实际干煤装炉量(千克)实际水分湿煤耗热量(吉焦/千克湿煤)=当量干煤炼焦耗热量×[1-实际装炉煤水分(%)](吉焦/千克干煤)7%水分湿煤炼焦耗热量(吉焦/千克7%水分煤)=实际水分湿煤炼焦耗热量(吉焦/千克湿煤)-Q(湿煤实际水分(%)-7%)式中:当焦炉用焦炉煤气加热时Q=7×4.1868×10-6吉焦当焦炉用高炉煤气加热时Q=8×4.1868×10-6吉焦计算说明:1) 加热煤气流量应进行交换时间的校正(K换),当焦炉加热用煤气的实际温度和压力与设计所选用的一致时,流量表刻度盘上的读数就是标准状态下流量,否则还应进行温度校正(KT)和压力校正(KP).2)使用混合煤气加热时,应按所消耗的各种煤气量及其热值进行加权算术平均计算.12,炼焦工序单位能耗炼焦工序净耗能总量是指工艺生产系统的备煤车间(不包括洗煤) , 厂内部原料煤的损耗,炼焦车间,回收车间(冷凝鼓风,氨回收,粗苯,脱硫脱氰,黄血盐)辅助生产系统的机修,化验,计量,环保等,以及直接为生产服务的附属生产系统的食堂,浴池,保健站,休息室,生产管理和调度指挥系统等所消耗的各种能源的实物量,扣除回收外供能源,并折成标准煤.炼焦工序能耗是指生产一吨焦炭(干基)所消耗的能量.其计算公式为:原料煤焦化产品外加工能耗余热回收外工序能耗折标准煤-供量折标准+折标准煤-供量折标准(千克标(千克) 煤(千克) (千克) 煤(千克)准煤/吨)=—————————————————————全部焦炭(干基)产量(吨)计算说明:1)分子即为炼焦工序净耗能总量;2)原料煤为装入焦炉的干洗精煤量;3)焦化产品外供量是指供外厂(车间)的焦炭,焦炉煤气,粗焦油,粗苯等数量;4)加工能耗是指高炉煤气,水,电,蒸汽,压缩空气;5)余热回收外供量,如供应外工厂(车间)的蒸汽数量等.13,炼焦工人实物劳动生产率炼焦工人实物劳动生产率,是指炼焦车间(工段)每一炼焦工人及学徒在报告期内所生产的焦炭数量,其计算公式为:炼焦工人实物全部焦炭产量(干基)(吨)劳动生产率(吨/人)= ———————————————炼焦工人及学徒平均人数(人)14,焦炉炭化室炼焦周转时间焦炉炭化室炼焦周转时间,是指在报告期内平均每孔炭化室炼焦周转一次所需要的时间.其计算公式为:焦炉炭化室炼焦实际作业时间(时)周转时间(时:分) = —————————————实际出炉总炉孔数(炉孔)计算说明:实际作业时间(时)=日历时间×24(小时)×焦炉设置孔数15,焦炭水分焦炭水分,是指焦炭中含水分的数量占焦炭总量的百分比.其计算公式为:焦炭所含水分总量(吨)焦炭水分(%) = ———————————×100%焦炭总产量(吨)计算说明:按规定需对焦炭中不同块度焦炭分别在计量部位取样化验.全日焦炭水分可按班以简单算术平均法计算;全月(年)焦炭水分应按日(月)加权算术平均法计算.16,冶金焦挥发分冶金焦挥发分,是指冶金焦炭中含有挥发物的数量占冶金焦总产量的百分比.其计算公式为:冶金焦挥冶金焦所含挥发分总量(干燥无灰基)(吨)发分(%)=————————————————×100%冶金焦总产量(干基)(吨)计算说明:焦炭挥发分是按有关规定经试验分析取得,当产量相差不大,数值波动较小时,可用简单算术平均计算,否则应按加权算术平均计算.17,焦炭块度率焦炭块度率,是指不同块度级别的焦炭占全部焦炭产量的百分比.其计算公式为:某种块度规格焦炭量(干基)(吨)块焦率(%)=——————————————×100%经筛分的全部焦炭产量(干基)(吨)计算说明:某种块度规格焦炭量, 是指>40毫米,25—40毫米,10—25毫米,<10毫米等焦炭按不同规格计算焦炭块度率.18,炼焦其它物料消耗其它物料包括煤气,新水,电力,蒸汽等.其消耗是指每生产一吨焦炭耗用某种物料的数量.其计算公式为:全厂煤气耗用量(吉焦)煤气(吉焦/吨) = ———————————焦炭产量(干基)(吨)全厂新水耗用量(千克)新水(千克/吨) = ———————————焦炭产量(干基)(吨)全厂电力耗用量(千瓦时)电(千瓦时/吨) = ———————————焦炭产量(干基)(吨)全厂蒸汽耗用量(吉焦)蒸汽(吉焦/吨) = ———————————焦炭产量(干基)(吨)全厂压缩空气耗用量(米3)压缩空气(米3/吨)= ———————————焦炭产量(干基)(吨)计算说明:1)炼焦其它物料消耗是指全厂的耗用量.(包括回收系统等).2)在计算车间消耗指标时,除炼焦车间按焦炭量计算外.其它车间则按产品系统进行计算,即子项为生产该产品的水,电,煤气等消耗总量,母项为该产品产量.19,每孔装煤量每孔装煤量,是指报告期内平均每孔炭化室一次装入的干煤量,其计算公式为:每孔平均装入煤总量(干基)(吨)装煤量(吨/孔)= ————————————出炉孔数(孔)20,焦炉能力利用率焦炉能力利用率,是反映焦炉在报告期内实际焦炭产量与设计能力差距情况的指标.其计算公式为:焦炉能力实际焦炭产量(全焦,干基)(吨)利用率(%)=——————————————×100%按设计参数计算的焦炭产量(全焦,干基)(吨)21,焦炉炭化室有效容积利用系数焦炉炭化室有效容积利用系数,亦称焦炉日历利用系数,是指焦炉在日历工作时间内每立方米炭化室有效容积平均每日所生产的全焦合格产量.是综合反映焦炉生产技术,管理水平高低的重要指标.其计算公式为:焦炉炭化室有效容积利用系数(吨/米3·日)合格全焦产量(干基)(吨)=—————————————————————————焦炉孔数×每孔炭化室有效容积(米3)×日历日数计算说明:1)焦炉孔数和炭化室有效容积按设计规定计算.2)全厂各焦炉孔数及其炭化室有效容积大小不一时,先按有效容积相同的焦炉计算其利用系数,再按各种炭化室总有效容积为权数,用加权算术平均法计算出全厂综合利用系数.22,结焦时间(炭化时间)结焦时间,是指某炭化室装煤时平煤杆进入小炉门到推焦时推焦杆与焦炭接触开始推焦的全部间隔时间,其计算公式为:实际结焦总时间(时)结焦时间(时/炉孔) = ———————————实际出炉总孔数(炉孔)计算说明:1)式中:子母项的统计时间要相应一致.2)实际结焦总时间是指在统计时间内所推焦的各炉的结焦时间之总和.3)计算多座焦炉的平均结焦时间,应按加权算术平均计算.23,计划系数(K1)计划系数是反映炼焦炉结焦时间变化情况的指标,用K1表示.其计算公式为:每班计划计划和规定结焦时间相差推出炉孔数- ±5分钟以上的炉孔数计划系数(K1)——————————————————每班计划推出炉孔数24,执行系数(K2)执行系数是反映焦炉推焦操作正常与否的指标,用K2表示.其计算公式为:每班实际实际和计划推焦时间相差推出炉孔数- ±5分钟以上的炉孔数执行系数(K2)——————————————————每班计划推出炉孔数25,总推焦系数(K3)总推焦系数是反映炼焦车间(工段)在执行规定的结焦时间等方面管理水平的指标,用K3表示.其计算公式为:总推焦系数(K3)=计划系数(K1)×执行系数(K2)计算说明:1)推焦时间是以推焦杆接触焦饼开始推焦的时间计算;装煤时间是以平煤杆开始进入小炉门的时间计算.2)检修炉和缓冲炉除外.26,装煤系数装煤系数是反映装煤均匀程度的指标.其计算公式为:(本班实际装煤炉孔数-和规定装煤相差±200千克的炉孔数)装煤系数= ——————————————————本班实际装煤炉孔数27,温度均匀系数(K均匀)温度均匀系数,是指焦炉测温火道平均温度的均匀系数.它是反映焦炉加热均匀程度的指标, 用K均匀表示.其计算公式为:2M-(A机+A焦)K均匀= ———————————2M式中:M——焦炉燃烧室数A机,A焦——分别为机侧与焦侧测温火道温度超过平均温度±20℃(边炉为±30℃)的个数. 计算说明:检修炉和缓冲炉除外.28,温度安定系数(K安定)温度安定系数,可以反映焦炉测温火道平均的温度的稳定性,用K安定表示.其计算公式为: 2N-(A机+A焦)K安定=——————————2N式中:N——在所分析的期间内直行温度的测量次数.A机,A焦——分别为机侧,焦侧直行平均温度与加热制度规定的温度标准偏差超过±7℃的次数.29,炉头温度系数(K炉头)炉头温度系数是反映炉头火道温度均匀程度的指标,用K炉头来表示.其计算公式为:焦炉机,焦侧炉头火道数-不合格数K炉头=—————————————————焦炉机,焦侧炉头火道数计算说明:不合格数,是指机,焦侧炉头火道温度分别与其炉头平均温度差±50℃以上的火道数.炉头平均温度是指包括边炉在内的全部炉头火道温度的平均温度.30,横排温度系数(K横排)横排温度系数,是反映燃烧室横向温度均匀程度,用K横排表示.其计算公式为:规定横排温度测量火道数-不合格数K横排=—————————————————规定横排温度测量火道数计算说明:不合格数,是指实测温度与标准线温度分别相差±20℃(单排),±10℃(十排),±7℃(全炉)以上的数.(四)化学产品1,化学产品回收率化学回收产品对干煤的回收率指标,是指在焦化生产中,每吨装炉干煤能回收多少化学产品.回收率以百分比表示,按不同产品计算.煤焦油回煤焦油产量(无水)(吨)收率(%) = ————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)硫酸铵回硫酸铵产量(吨)收率(%) = ————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)硫酸铵(折) 硫酸铵产量(折含氮100%,吨)回收率(%)=——————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)浓氨水回浓氨水产量(折含氮100%)(吨)收率(%)=———————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)粗苯回粗苯产量(折180℃馏出量)(吨)收率(%)=———————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)轻苯回收轻苯产量(吨)收率(%) = ————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)重苯回收重苯产量(折200℃前馏出量)(吨)收率(%)=———————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)粗轻吡啶产量粗轻吡啶回(折含吡啶100%)(吨)收率(%) = ————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)粗酚纳回粗酚纳产量(折含酚100%)(吨)收率(%)=———————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)尿素回尿素产量(折含氮100%,干基)(吨)收率(%)=———————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)无水氨回无水氨产量(折含氮100%)(吨)收率(%)=———————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)焦炉煤气发生量焦炉煤气发生总量(吉焦)(吉焦/吨) = ————————————焦炉装入干煤量(吨)焦炉煤气发生量焦炉煤气发生总量(米3)(米3/吨) = ————————————焦炉装入干煤量(吨)计算说明:每吨干煤煤气发生量应按热量单位计算:用体积单位表示时,应换算为标准煤气(4280×4.1868×10-6GJ/M3)2,苯精制产品回收率苯精制产品回收率,是指各种苯精制产品总产量占原料(粗苯或轻苯)处理量的百分比.苯精制产品回收率是按总回收率和不同产品回收率分别计算的.其计算公式为:苯精制产品总苯精制产品总产量(吨)回收率(%) = ———————————×100%处理原料量(吨)焦化苯焦化苯产量(吨)回收率(%) = ———————————×100%处理原料量(吨)焦化甲苯焦化甲苯产量(吨)回收率(%) = ———————————×100%处理原料量(吨)焦化二甲苯焦化二甲苯产量(吨)回收率(%) = ———————————×100%处理原料量(吨)计算说明:1)苯精制产品总产量=焦化苯+焦化甲苯+焦化二甲苯+二甲残油+溶剂油2)处理原料总量=本期调进原料总量+期初减期未的中间产品量×折算系数(将中间产品折成原料),其折算系数为:混合分乘以1/0.98;洗混合分,吹出苯,苯残油,甲苯残油分别乘以1/0.96.如波动不大,可不折算.3)处理原料包括轻苯,重苯,粗苯,轻油等.3,焦油精制产品回收率焦油精制产品回收率,是焦油精制产品占原料油处理量的百分比.焦油精制产品是指一次加工的产品,不包括通过再精制加工所得产品.焦油精制产品回收率是按总回收率和不同产品分别计算的.其计算公式为:焦油精制产品总焦油精制产品总量(吨)回收率(%) = —————————————×100%处理(无水)焦油总量(吨)计算说明:焦油精制产品中, 粗酚,重吡啶是折纯量,轻油折180℃前馏出量.对于中间产品,如数量波动不大,可不参加母项计算.母项要包括在制品期末,期初耗用焦油量差额.粗酚粗酚总量(折酚100%)(吨)回收率(%)=——————————————×100%处理(无水)焦油总量(吨)计算说明:粗酚中如包括回收车间的酚盐,应在子项中扣除这部分酚量, 其酚量为100%酚量×0.90;如有计量手段的,可按实际量乘以酚钠含酚折纯.粗酚粗酚总量(折酚100%)(吨)提取率(%)=——————————————×100%处理(无水)焦油中含酚总量(吨)工业荼工业荼(或荼饼)中荼总量(吨)回收率(%)=——————————————×100%处理(无水)焦油总量(吨)工业荼工业荼(或荼饼)中荼总量(吨)提取率(%)=——————————————×100%处理(无水)焦油中含奈总量(吨)洗油洗油总量(吨) 回收率。
焦炉工艺
焦炉工艺焦炉又称炼焦炉，煤炼焦的设备。
是焦化技术中的关键。
煤焦化技术的应用已有200多年的历史,其炉子的结构形式经历了许多变化。
初期炼焦仿造烧木炭的过程采用成堆干馏。
18世纪中期，开始演变成砖砌的半封闭式长窑炉。
1763年开始采用全封闭式圆窑即蜂窝炉。
成堆干馏和窑炉干馏共同的特点是内部加热，即炭化和燃烧在一起，靠燃烧一部分煤和干馏煤气直接加热其余的煤而干馏成焦。
19世纪中期，焦炉技术发生转折性变革，从窑炉发展到外部加热的炭化室炼焦阶段，出现倒焰炉。
这种焦炉是将成焦的炭化室和加热的燃烧室用墙隔开，在隔墙上部设有通道，炭化室内煤的干馏气经此通道直接流入燃烧室，与来自燃烧室顶部风道的空气混合，自上而下地流动燃烧，这种炉子已经具备了现代焦炉最基本的特征。
19世纪70年代,建成了回收化学产品的焦炉,使炼焦走向生产多种产品的重要阶段。
此后不久，1883年建成了利用烟气废热的蓄热式焦炉，至此，焦炉在总体上基本定型。
现代焦炉炉体由炭化室、燃烧室和蓄热室三个主要部分构成。
一般，炭化室宽0.4～0.5m、长10～17m、高4～7.5m,顶部设有加煤孔和煤气上升管(在机侧或焦侧)，两端用炉门封闭。
燃烧室在炭化室两侧，由许多立火道构成。
蓄热室位于炉体下部，分空气蓄热室和贫煤气蓄热室。
现代化焦炉主要部分用硅砖砌筑，火道温度可达到1400℃。
成焦时间因炭化室宽度和火道温度不同，一般为13～18h。
焦炉机械有装煤车、推焦车、导焦车和熄焦车等。
由装煤车把煤装入炭化室，炼成的焦炭用推焦车推出，赤热的焦炭经导焦车落入熄焦车内，经水熄或回收热能的干法熄焦。
熄过的焦炭放到焦台上。
焦炭经过筛选后作为产品外送。
为了改善炼焦生产条件，现代焦炉操作除了机械化、自动化之外，还建有防治烟尘和处理污水装置。
电子计算机也已开始用于焦炉操作。
炉子向大型化发展，炭化室有效容积增加到50m3。
为了提高焦炉生产能力,采取降低炉墙焦炉炉体为双联火道、废气循环、宽炭化室、宽蓄热室、焦炉煤气下喷的单热式焦炉。
第二章 炼焦用煤的准备
机车和车辆的要求，又应避免大量土方工程和修建大型桥涵构筑物。靠近江河时，应充
分利用水运条件。
备煤车间通常与焦炉平行布置，主要有以下三种：
1．备煤车间布置在炼焦炉的焦侧，如图2-3：
图2-3炼焦炉焦侧布置备煤车间示意图
这种布置的特点是：由于贮煤场靠近受煤、配煤而使由贮煤场往配煤槽送煤，或由受煤装置往贮煤场送煤输送距离缩短，同时由于贮煤场靠近筛焦楼，因此可以利用贮煤场的场地和设备来堆放焦炭，并使得运输距离变短。此外，备煤和筛焦的铁路线可以集中在一个地区。但是这种布置正是由于煤场靠近筛焦搂，因此使得焦炉和筛焦楼到炼铁车间距离增大，延长了往炼铁车间送焦炭的输送线和往焦炉输送高炉煤气的管路。
(5)贮煤场的煤堆应保持一定的高度。煤堆过低，煤场占地面积过大，又增加运输距离，雨天时煤的水分过大，煤堆高度与使用的煤场机械有关，斗轮式堆取料机的堆煤高度一般为10~12m，装卸桥和门式起重机一般为7~9m，桥式抓斗起重机一般为7~8m。
(6)煤的存放时间不能太长，因为煤在空气中能吸收氧气形成煤氧络合物使煤温升高，随着温度的升高，络合物分解生成CO、CO2，和H2O等。低变质程度的煤气孔率高，吸附氧多，更易被氧化。煤中矿物质中含有FeS2，它与空气中的氧和水汽可发生如下反应：
第三节煤场机械
煤场机械按其功能和用途可分为两大类：一类是用于卸煤的车（船）卸煤机械；另一类是用于堆煤或取煤的倒运机械。
一、卸煤机械
根据原料煤陆运和海（河）运的不同分别采用卸车机和卸船机械。
1．翻车机
翻车机的卸煤方式是通过把火车车箱翻转一定的角度，从而把煤从车箱内倾倒出来，一般用于大型焦化厂。
目前国内的焦化厂使用的翻车机基本上有两种翻转形式，三种类型：M2回转式翻车机，KFJ -2A（或3A）型三支座转子式翻车机和KFJ -1型侧倾式翻车机。
炼焦成焦过程
炼焦成焦过程将各种经过洗选的炼焦煤按一定比例配合后,在炼焦炉内进行高温干馏,可以得到焦炭和荒煤气.将荒煤气进行加工处理,可以得到多种化工产品和焦炉煤气.焦炭是炼铁的燃料和还原剂,它能将氧化铁(铁矿)还原为生铁.焦炉煤气发热值高,是钢铁厂及民用的优质燃料,又因其含氢量多,也是生产合成氨的原料.焦炭主要用于高炉冶炼,其次供铸造,气化,有色金属生产和制电石,它们对焦炭有着不同的要求,其中高炉炼铁对其用焦(冶金焦)的质量要求是相当高的.冶金焦在高炉冶练过程中起着热源,还原剂,支承物三大作用.高炉炼铁过程发生一系列复杂的物理,化学变化.最主要是铁矿石(氧化铁)转化为金属铁.高炉状况的顺行,焦比,冶炼强度的高低,生铁含硫,磷,硅成分的多少等等,冶金焦都起着很重要的作用,冶金焦是高炉生产不可缺少的主要原料之一.要生产优质冶金焦,必须合理地选择和准备炼焦用煤,正确地掌握炼焦操作.一,炼焦原理及工艺流程(一)炼焦原理1,炼焦原理炼焦生产,基本原料是炼焦煤.将炼焦煤在密闭的焦炉内隔绝空气高温加热放出水分和吸附气体,随后分解产生煤气和焦油等,剩下以碳为主体的焦炭.这种煤热解过程通常称为煤的干馏.煤的干馏分为低温干馏,中温干馏和高温干馏三种.它们的主要区别在于干馏的最终温度不同,低温干馏在500℃-600℃,中温干馏在700℃-800℃,高温干馏在900℃-1000℃.目前的炼焦炉绝大多数属于高温炼焦炉,主要生产冶金焦,炼焦煤气和炼焦化学产品.这种高温炼焦过程,就是高温干馏.2,炼焦煤的热解过程炼焦煤在隔绝空气高温加热过程中生成焦炭,它具有下列特性:当被加热到400℃左右,就开始形成熔融的胶质体,并不断地自身裂解产生出油气,这类油气经过冷凝,冷却及回收工艺,得到各种化工产品和净化的焦炉煤气.当温度不断升高,油气不断放出,胶质体进一步分解,部分气体析出,而胶质体逐渐固化成半焦,同时产生出一些小气泡,成为固定的疏孔.温度再升高,半焦继续收缩,放出一些油气,最后生成焦炭.(二)炼焦方法1,机械化焦炉生产煤料从炉顶部的装煤孔或机侧(捣固焦)装入炭化室,由两侧燃烧室传来的热量,将煤料在隔绝空气的条件下加热至高温.加热过程中,煤料熔融分解,所生成的气态产物由炭化室顶端部的上升管逸出,导入煤气净化处理系统,可得到化学产品及煤气;残留在炭化室内的固化成焦炭.煤料分解固化过程完成后,将炭化室两侧的炉门打开,用推焦机将焦炭推出,落入熄焦车(或干法熄焦装置).赤热的焦炭可用水熄灭,或用惰性气体将余热导走,冷却后即得到可使用的焦炭.机械化焦炉(顶装)目前国内采用炉型主要有JN型,JNX型,以及58型,66型,70型.另外还有一种3号简易焦炉.2,土法炼焦炼焦煤(多为单种焦煤,配煤,焦肥煤)在普通粘土砖窑炉内(目前国内多用75型,89型,91型,95型,96型,赵城连体炉)以土法炼焦工艺生产的可燃固体产物.在炉窑内不隔绝空气的条件下,借助窑炉边墙的点火孔人工点火,将堆放在窑内的炼焦煤点燃,靠炼焦煤自身燃烧热量逐层将煤加热(直接火加热部分);煤燃烧产生的废气与未燃尽的大量煤裂解产物形成的热气流,经窑室侧壁的导火道继续燃烧,并将部分热传入窑内(间接加热部分).高温燃气流(800℃〉则夹带着未燃尽的煤裂解物——化学产品排入大气.这个过程延续8～11天,焦炭成熟,从人工点火孔注水熄焦,冷炉,扒焦.土法炼焦结焦周期长,成焦率低,煤耗高,焦炭灰分高(燃烧一部分煤造成的).炼焦化学产品或被烧掉或随高温废气流排入大气,不仅不能综合利用炼焦煤,还对大气造成严重污染.3,型焦型焦是由煤粉等型焦用料加压成型煤,再经炭化处理制成的,也有把型煤经氧化热处理或型焦炭化炉氧化处理或自热硬化处理制成型块称为型焦.根据处理的工艺方式,可分为冷压型焦和热压型焦.4,其它工艺生产其它工艺生产焦炭,主要有连续徊转窑,立式炉等炉型生产的焦炭.(三)机械化炼焦炉及其主要附属设备1,焦炉炉体焦炉炉体主要是用硅砖砌筑而成的,分成一至四个相连接的部分:炉顶,炭化室(两侧是燃烧室),斜道,蓄热室.炉顶区设有炭化室装煤孔,燃烧室火道看火孔以及荒煤气导入集气系统的上升管孔等.炭化室是窄长的方型室,用以容纳煤料.煤料可由装煤孔或机侧(捣固炼焦)装入.燃烧室在炭化室两侧,煤气在其内燃烧,燃烧产生的热量,经炭化室——燃烧室墙传入炭化室,将煤料加热至高温炼成焦炭.斜道是蓄热室,燃烧室火道间的气流通道.蓄热室在炭化室及燃烧室下部,内填充有带孔的格子砖.当下降气流时,燃烧产生的高温废气流将格子砖加热,交换成上升气流时,使通过蓄热室的贫煤气或空气预热后进入燃烧室.一座焦炉由数十孔炭化室组成.2,煤塔设在焦炉两炉组之间,贮存已粉碎好的炼焦配煤.3,操作机械1)装煤车:顶装焦炉的装煤车设在炉顶,其作用是从煤塔取出一定重量的煤料,通过炭化室顶部装煤孔卸入炭化室内.2)推焦机:顶装焦炉的推焦机有几种作用:炭化室装煤完毕后,煤落在室内成锥形,由推焦机上的平煤杆将煤推平;打开,清扫与关闭机侧的炉门;将成熟的焦炭从炭化室的机侧推到焦侧的熄焦车上.3)装煤推焦车:装煤推焦车为捣固焦炉专用机械,其作用是将由捣固机捣成的煤饼推入炭化室,打开与关闭机侧炉门,将成熟的焦炭推到熄焦车上.4)拦焦车:拦着从炭化室推出来的焦炭落到熄焦车上,并打开,清扫与关闭焦侧的炉门.5)熄焦车(或干法熄焦装置):接受推出的赤热焦炭,运到熄焦塔内喷水(或运到干法熄焦装置用惰性气体将余热导走发电或补充管网的蒸汽),将赤热焦炭熄灭,然后卸在凉焦台上冷却.(四)炼焦用煤的选择焦炭的物理性能和它的化学成分,主要取决于所用的煤种和炼焦方法.1,洗煤(或精煤).从原料煤带到焦炭中的灰分,硫和磷等杂质,对于炼铁是极为有害的.为了除去这些杂质,就需要对原煤进行洗选,洗选后所得净煤称为洗煤或精煤. 2,配合煤.焦煤能够单独炼成很好的焦炭,有的煤种本身虽不能单独炼成焦炭,但能与其它煤种配合炼成焦炭,这样,将不同煤种按适当比例配合,混匀后的煤料称为配合煤.3,目前世界各国焦化厂几乎都用配合煤方法炼焦,即以焦煤配合其它煤种(一至五,六种)进行炼焦.其原因是:1)焦煤资源缺乏,用配合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.究竟哪些煤种能单独炼焦,什么样的配合煤比例能炼成优质焦炭,都要通过试验确定.(五)焦化生产的工艺流程焦化生产的主要任务是生产优质的冶金焦供高炉冶炼使用,同时回收焦炉煤气及焦炉煤气中的化工产品.焦化生产工艺流程有多种,其中一种流程示意图见图10-1.二,化学产品的回收炼焦煤在焦炉炭化室内进行干馏时,在高温作用下,煤质发生了一系列的物理化学变化,同时也析出了水蒸气和煤气(即荒煤气).煤气由炭化室出来经上升管到集气管,以循环氨水喷淋使煤气降温,冷却,而分离出焦油和氨水;经吸气管到回收车间的初冷器到鼓风机,煤气经过冷却和用各种吸收剂处理,可提取出焦油,氨,粗苯等化工产品,并得到净化的焦炉煤气,通常被送回焦炉加热或其它冶金炉作燃料.另外还可以作合成氨的原料气和民用城市煤气.炼焦化学产品具有极为广泛的用途,是塑料工业,合成纤维,合成橡胶,耐辐射材料,耐高温材料,染料,医药,农药,冶金,化工,轻纺及国防工业的极为宝贵的原料.如: 1,轻工方面的塑料,合成洗涤剂,油墨,电池,皮革加工;2,化工方面的橡胶,尼龙,染料,油漆,电木粉等;3,农药方面的杀螟松,速灭威,1605等;4,医药方面的合霉素,麻黄素,咖啡因,巴必痛,阿司匹林,消炎片,来苏儿,食品防腐剂等;因此,发展炼焦化学产品生产在国民经济中具有重要的作用,煤化工综合利用有其广阔的前景,开发炼焦化学产品是焦化厂提高经济效益的重要途径.图10-1焦化生产工艺流程示意图第二节炼焦及化学产品分类及统计指标结构一,炼焦化学产品的组成炼焦化学产品的数量和组成随炼焦过程(主要是炼焦方法和温度)和原料的质量不同而变化,在工业生产条件下各种产品的产率(%)为(对干煤的重量百分比):焦炭73～78回收煤气15～19焦油 2.5～4.5化合水2～4粗苯0.8～1.2氨0.25～0.35其它0.9～1.1二,焦炭的化学组成焦炭的化学性质由固定碳,挥发分,水分,灰分,硫和磷分来体现.1,固定碳和挥发份:固定碳是焦炭的主要成分.将焦炭再次隔绝空气加热到850℃以上,从中析出挥发物,剩余部分系固定碳和灰分.挥发物含量是焦炭成熟度的重要标志,挥发物含量过高表示焦炭不成熟(生焦),挥发物含量过低表示焦炭过烧(过火焦).生焦耐磨性差,使高炉透气性不好,并能引起挂料,增加吹损,破坏高炉操作制度.过火焦易碎,容易落入熔渣中,造成排渣困难,风口烧坏等现象.2,灰分:焦炭燃烧后的残余物是灰分,它是焦炭中的有害杂质,其中主要是二氧化硅和三氧化二铝,还有氧化钙,氧化镁等氧化物.灰分含量增高,固定碳减少.高炉冶炼过程中,为造渣所消耗的石灰石和热量将增加,高炉利用系数降低,焦比增加.因煤在炼焦过程中灰分全部转入焦炭,故焦炭灰分高低决定于煤的灰分,焦炭灰分越低越好,对高炉操作越有利.3,水分:焦炭在102-105℃的烘箱内干燥到恒重后的损失量为水分.冶金焦水分一般为3%-5%.焦炭水分力求稳定,因高炉生产一般以湿焦计量,焦炭水分波动,对高炉操作不利,造成炉况波动.4,硫分:焦炭含硫占高炉配料中硫来源的80%以上,硫进入生铁造成生铁含硫高,为除去这部分硫,需增加熔剂脱硫,影响高炉正常生产.在炼焦过程中,煤中含硫的70%-90%转入焦炭,故焦炭硫分高低,决定于煤的硫分,一般冶金焦硫分不大于0.9%.5,磷分:焦炭中的磷分在炼铁时大部分转入铁中,生铁含磷使其冷脆性变大,用于转炉炼钢时,磷难以除掉,因此生铁中磷分越低越好.煤炼焦时磷分全部转入焦炭.故焦炭磷分高低决定于煤的磷分.三,焦炭的物理机械性质高炉对焦炭的要求,应该是块度均匀,耐磨性好和抗碎性强.焦炭的物理机械性质指标是筛分组成,耐磨性和抗碎性.1,筛分组成:为使高炉透气性好,焦炭块度要均匀,因此焦炉生产的焦炭通常分为>40毫米,25-40毫米的冶金焦,10-25毫米的小块焦和60毫米的焦炭50千克,以每分钟25转速度转动4分钟,然后取出焦炭在孔径分别为40毫米和10毫米的圆孔筛上过筛,以>40毫米和40毫米所占的百分比(%)×冶金焦产量(吨)]之和=————————————————————×100%冶金焦总产量(吨)计算说明:按规定水分(水量)计算.采用国外转鼓试验的,按实际情况计算,并加以说明.2,冶金焦抗碎强度(M25转鼓指数)冶金焦抗碎强度是反映焦炭的抗碎性能的指标,以百分比表示.其计算公式为:冶金焦抗碎强度(M25)(%)逐日(月)[试验后块度>25毫米所占的百分比(%)×冶金焦产量(吨)]之和=————————————————————×100%冶金焦总产量(吨)3,冶金焦耐磨强度(M10转鼓指数)冶金焦耐磨强度是反映焦炭的耐磨性能的指标,以百分比表示.其计算公式为:冶金焦耐磨强度(M10)(%)逐日(月)[试验后块度25毫米的焦炭产量.9,炼焦耗洗精煤炼焦耗洗精煤,是指工艺上每生产一吨焦炭(全焦干基)耗用的湿洗精煤数量(包括计价水,但不包括库耗,途耗).其计算公式为:入炉洗精煤耗用量(含计价水,炼焦耗洗不包括库耗,途耗)(吨)精煤(吨/吨)=—————————————————全部焦炭产量(干基)(吨)10,吨焦耗洗精煤吨焦耗洗精煤,是指每生产一吨焦炭(全焦干基)所耗用的湿洗精煤量(含计价水,包括库耗,途耗).其计算公式为:洗精煤耗用量(含计价水,吨焦耗洗包括库耗,途耗)(吨)精煤(吨/吨)=————————————————全部焦炭产量(干基)(吨)11,炼焦耗热量炼焦耗热量,是指一千克入炉煤炼成焦炭需要供给焦炉的热量.为便于比较,一般使用换算为7%水分的湿煤耗热量计算.其计算公式为:当量干煤炼焦耗热量(吉焦/千克干煤)加热煤气量(标米3)×煤气热值(吉焦/标米3) =—————————————————————实际干煤装炉量(千克)实际水分湿煤耗热量(吉焦/千克湿煤)=当量干煤炼焦耗热量×[1-实际装炉煤水分(%)](吉焦/千克干煤)7%水分湿煤炼焦耗热量(吉焦/千克7%水分煤)=实际水分湿煤炼焦耗热量(吉焦/千克湿煤)-Q(湿煤实际水分(%)-7%)式中:当焦炉用焦炉煤气加热时Q=7×4.1868×10-6吉焦当焦炉用高炉煤气加热时Q=8×4.1868×10-6吉焦计算说明:1)加热煤气流量应进行交换时间的校正(K换),当焦炉加热用煤气的实际温度和压力与设计所选用的一致时,流量表刻度盘上的读数就是标准状态下流量,否则还应进行温度校正(KT)和压力校正(KP).2)使用混合煤气加热时,应按所消耗的各种煤气量及其热值进行加权算术平均计算.12,炼焦工序单位能耗炼焦工序净耗能总量是指工艺生产系统的备煤车间(不包括洗煤),厂内部原料煤的损耗,炼焦车间,回收车间(冷凝鼓风,氨回收,粗苯,脱硫脱氰,黄血盐)辅助生产系统的机修,化验,计量,环保等,以及直接为生产服务的附属生产系统的食堂,浴池,保健站,休息室,生产管理和调度指挥系统等所消耗的各种能源的实物量,扣除回收外供能源,并折成标准煤.炼焦工序能耗是指生产一吨焦炭(干基)所消耗的能量.其计算公式为:原料煤焦化产品外加工能耗余热回收外工序能耗折标准煤-供量折标准+折标准煤-供量折标准(千克标(千克)煤(千克)(千克)煤(千克)准煤/吨)=—————————————————————全部焦炭(干基)产量(吨)计算说明:1)分子即为炼焦工序净耗能总量;2)原料煤为装入焦炉的干洗精煤量;3)焦化产品外供量是指供外厂(车间)的焦炭,焦炉煤气,粗焦油,粗苯等数量;4)加工能耗是指高炉煤气,水,电,蒸汽,压缩空气;5)余热回收外供量,如供应外工厂(车间)的蒸汽数量等.13,炼焦工人实物劳动生产率炼焦工人实物劳动生产率,是指炼焦车间(工段)每一炼焦工人及学徒在报告期内所生产的焦炭数量,其计算公式为:炼焦工人实物全部焦炭产量(干基)(吨)劳动生产率(吨/人)=———————————————炼焦工人及学徒平均人数(人)14,焦炉炭化室炼焦周转时间焦炉炭化室炼焦周转时间,是指在报告期内平均每孔炭化室炼焦周转一次所需要的时间.其计算公式为:焦炉炭化室炼焦实际作业时间(时)周转时间(时:分)=—————————————实际出炉总炉孔数(炉孔)计算说明:实际作业时间(时)=日历时间×24(小时)×焦炉设置孔数15,焦炭水分焦炭水分,是指焦炭中含水分的数量占焦炭总量的百分比.其计算公式为:焦炭所含水分总量(吨)焦炭水分(%)=———————————×100%焦炭总产量(吨)计算说明:按规定需对焦炭中不同块度焦炭分别在计量部位取样化验.全日焦炭水分可按班以简单算术平均法计算;全月(年)焦炭水分应按日(月)加权算术平均法计算.16,冶金焦挥发分冶金焦挥发分,是指冶金焦炭中含有挥发物的数量占冶金焦总产量的百分比.其计算公式为:冶金焦挥冶金焦所含挥发分总量(干燥无灰基)(吨)冶金焦总产量(干基)(吨)计算说明:焦炭挥发分是按有关规定经试验分析取得,当产量相差不大,数值波动较小时,可用简单算术平均计算,否则应按加权算术平均计算.17,焦炭块度率焦炭块度率,是指不同块度级别的焦炭占全部焦炭产量的百分比.其计算公式为:某种块度规格焦炭量(干基)(吨)块焦率(%)=——————————————×100%经筛分的全部焦炭产量(干基)(吨)计算说明:某种块度规格焦炭量,是指>40毫米,25—40毫米,10—25毫米,<10毫米等焦炭按不同规格计算焦炭块度率.18,炼焦其它物料消耗其它物料包括煤气,新水,电力,蒸汽等.其消耗是指每生产一吨焦炭耗用某种物料的数量.其计算公式为:全厂煤气耗用量(吉焦)煤气(吉焦/吨)=———————————焦炭产量(干基)(吨)全厂新水耗用量(千克)新水(千克/吨)=———————————焦炭产量(干基)(吨)全厂电力耗用量(千瓦时)电(千瓦时/吨)=———————————焦炭产量(干基)(吨)全厂蒸汽耗用量(吉焦)蒸汽(吉焦/吨)=———————————焦炭产量(干基)(吨)全厂压缩空气耗用量(米3)压缩空气(米3/吨)=———————————焦炭产量(干基)(吨)计算说明:1)炼焦其它物料消耗是指全厂的耗用量.(包括回收系统等).2)在计算车间消耗指标时,除炼焦车间按焦炭量计算外.其它车间则按产品系统进行计算,即子项为生产该产品的水,电,煤气等消耗总量,母项为该产品产量.19,每孔装煤量每孔装煤量,是指报告期内平均每孔炭化室一次装入的干煤量,其计算公式为:每孔平均装入煤总量(干基)(吨)装煤量(吨/孔)=————————————出炉孔数(孔)20,焦炉能力利用率焦炉能力利用率,是反映焦炉在报告期内实际焦炭产量与设计能力差距情况的指标.其计算公式为:焦炉能力实际焦炭产量(全焦,干基)(吨)按设计参数计算的焦炭产量(全焦,干基)(吨)21,焦炉炭化室有效容积利用系数焦炉炭化室有效容积利用系数,亦称焦炉日历利用系数,是指焦炉在日历工作时间内每立方米炭化室有效容积平均每日所生产的全焦合格产量.是综合反映焦炉生产技术,管理水平高低的重要指标.其计算公式为:焦炉炭化室有效容积利用系数(吨/米3·日)合格全焦产量(干基)(吨) =—————————————————————————焦炉孔数×每孔炭化室有效容积(米3)×日历日数计算说明:1)焦炉孔数和炭化室有效容积按设计规定计算.2)全厂各焦炉孔数及其炭化室有效容积大小不一时,先按有效容积相同的焦炉计算其利用系数,再按各种炭化室总有效容积为权数,用加权算术平均法计算出全厂综合利用系数.22,结焦时间(炭化时间)结焦时间,是指某炭化室装煤时平煤杆进入小炉门到推焦时推焦杆与焦炭接触开始推焦的全部间隔时间,其计算公式为:实际结焦总时间(时)结焦时间(时/炉孔)=———————————实际出炉总孔数(炉孔)计算说明:1)式中:子母项的统计时间要相应一致.2)实际结焦总时间是指在统计时间内所推焦的各炉的结焦时间之总和.3)计算多座焦炉的平均结焦时间,应按加权算术平均计算.23,计划系数(K1)计划系数是反映炼焦炉结焦时间变化情况的指标,用K1表示.其计算公式为:每班计划计划和规定结焦时间相差推出炉孔数-±5分钟以上的炉孔数计划系数(K1)——————————————————每班计划推出炉孔数24,执行系数(K2)执行系数是反映焦炉推焦操作正常与否的指标,用K2表示.其计算公式为:每班实际实际和计划推焦时间相差推出炉孔数-±5分钟以上的炉孔数执行系数(K2)——————————————————每班计划推出炉孔数25,总推焦系数(K3)总推焦系数是反映炼焦车间(工段)在执行规定的结焦时间等方面管理水平的指标,用K3表示.其计算公式为:总推焦系数(K3)=计划系数(K1)×执行系数(K2)计算说明:1)推焦时间是以推焦杆接触焦饼开始推焦的时间计算;装煤时间是以平煤杆开始进入小炉门的时间计算.2)检修炉和缓冲炉除外.26,装煤系数装煤系数是反映装煤均匀程度的指标.其计算公式为:(本班实际装煤炉孔数-和规定装煤相差±200千克的炉孔数)装煤系数=——————————————————本班实际装煤炉孔数27,温度均匀系数(K均匀)温度均匀系数,是指焦炉测温火道平均温度的均匀系数.它是反映焦炉加热均匀程度的指标,用K均匀表示.其计算公式为:2M-(A机+A焦)K均匀=———————————2M式中:M——焦炉燃烧室数A机,A焦——分别为机侧与焦侧测温火道温度超过平均温度±20℃(边炉为±30℃)的个数.计算说明:检修炉和缓冲炉除外.28,温度安定系数(K安定)温度安定系数,可以反映焦炉测温火道平均的温度的稳定性,用K安定表示.其计算公式为:2N-(A机+A焦)K安定=——————————2N式中:N——在所分析的期间内直行温度的测量次数.A机,A焦——分别为机侧,焦侧直行平均温度与加热制度规定的温度标准偏差超过±7℃的次数.29,炉头温度系数(K炉头)炉头温度系数是反映炉头火道温度均匀程度的指标,用K炉头来表示.其计算公式为:焦炉机,焦侧炉头火道数-不合格数K炉头=—————————————————焦炉机,焦侧炉头火道数计算说明:不合格数,是指机,焦侧炉头火道温度分别与其炉头平均温度差±50℃以上的火道数.炉头平均温度是指包括边炉在内的全部炉头火道温度的平均温度.30,横排温度系数(K横排)横排温度系数,是反映燃烧室横向温度均匀程度,用K横排表示.其计算公式为:规定横排温度测量火道数-不合格数K横排=—————————————————规定横排温度测量火道数计算说明:不合格数,是指实测温度与标准线温度分别相差±20℃(单排),±10℃(十排),±7℃(全炉)以上的数.(四)化学产品1,化学产品回收率化学回收产品对干煤的回收率指标,是指在焦化生产中,每吨装炉干煤能回收多少化学产品.回收率以百分比表示,按不同产品计算.煤焦油回煤焦油产量(无水)(吨)收率(%)=————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)硫酸铵回硫酸铵产量(吨)收率(%)=————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)硫酸铵(折)硫酸铵产量(折含氮100%,吨)回收率(%)=——————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)浓氨水回浓氨水产量(折含氮100%)(吨)收率(%)=———————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)粗苯回粗苯产量(折180℃馏出量)(吨)收率(%)=———————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)轻苯回收轻苯产量(吨)收率(%)=————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)重苯回收重苯产量(折200℃前馏出量)(吨)收率(%)=———————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)粗轻吡啶产量粗轻吡啶回(折含吡啶100%)(吨)收率(%)=————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)粗酚纳回粗酚纳产量(折含酚100%)(吨)收率(%)=———————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)尿素回尿素产量(折含氮100%,干基)(吨)收率(%)=———————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)无水氨回无水氨产量(折含氮100%)(吨)收率(%)=———————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)焦炉煤气发生量焦炉煤气发生总量(吉焦)(吉焦/吨)=————————————焦炉装入干煤量(吨)焦炉煤气发生量焦炉煤气发生总量(米3)(米3/吨)=————————————。
焦炉资料
《焦炉结构与设备》焦炉是以煤为原料,经过高温干馏生产焦炭,同时获得煤气、煤焦油并回收其他化工产品，包括安、粗苯、硫、硫氰化合物等，它是一种结构复杂、长期连续生产的热工设备，生产温度950-1050℃。
一、焦化厂主要系统及设备备煤车间：煤仓、配煤室、粉碎机室、皮带机运输系统、煤制样室炼焦车间：煤塔、焦炉、装煤设施、推焦设施、拦焦设施、熄焦塔、筛运焦工段(包括焦台、筛焦楼)煤气净化车间：冷鼓工段(包括风机房、初冷器、电捕焦油器等设施)；脱氨工段(包括洗氨塔、蒸氨塔、氨分解炉等设施)；粗苯工段(包括终冷器、洗苯塔、脱苯塔等设施)公辅设施：废水处理站、供配电系统、给排水系统、综合水泵房、备煤除尘系统、筛运焦除尘系统、化验室等设施、制冷站等二、焦炉炉体的结构：炭化室、燃烧室、斜道区、蓄热室、小烟道、炉顶区、焦炉基础平台、烟道、烟囪三、炼焦炉的机械与设备：护炉铁件：保护板和炉门框、炉柱、拉条、弹簧和炉门焦炉加热设备：加热煤气设备、焦炉的煤气管系、交换设备、废气设备荒煤气导出设备：高压氨水及水封上升管盖装置、上升管与桥管、集气管与吸气管焦炉机械：装煤车、拦焦车、推焦车、熄焦车和电机车附属设备和修理装置：炉门修理站、余煤单斗机和埋刮板提升机、悬臂式起重机和电动葫芦、推焦杆更换装置第一章焦炉整体结构一、焦炉炉型的分类：现代焦炉因火道结构，加热煤气种类及其入炉方式，实现高向加热均匀性的方法不同等分成许多型式。
因火道结构形式的不同，焦炉可分为二分式焦炉，双联火道焦炉及少数的过顶式焦炉。
根据加热煤气种类的不同，焦炉可分为单热式焦炉和复热式焦炉。
根据煤气入炉的方式不同，焦炉可分为下喷式焦炉和侧入式焦炉。
二、现代焦炉的结构：（一）、现代焦炉虽有多种炉型，但都有共同的基本要求：1）焦并长向和高向加热均匀，加热水平适当，以减轻化学产品的裂解损失。
2）劳动生产率和设备利用率高。
3）加热系统阻力小，热工效率高，能耗低。
4）炉体坚固、严密、衰老慢、炉龄长。
炼焦工艺及设备(煤焦区)
3、油箱：850L。
4、煤气缸：活塞杆头额定拉力50kN；油缸直径： 160mm，额定行程：460mm。
5、空废气缸：活塞杆头额定拉力90kN；油缸直径： 200mm，额定行程：700mm。
安全阀液压缸63×250mm；集气管盖开闭液压缸80×2300mm ，工作行程2160mm±50mm；伸缩器连接器进退液压缸 63×1600，工作行程1445±50mm 8、液压系统： 油泵流量：31～97L/min； 额定压力：7～10MPa；
炼焦工艺及设备
目录
第一节 炼焦工艺流程 第二节 护炉设备 第三节 煤气设备 第四节 焦炉设备
焦炉炉型简介
JN为焦炉型号，此类型焦炉的设计单位：鞍山 焦化耐火材料设计研究总院的缩写（焦耐院） JN60型焦炉, 60指高度6米。目前焦化厂有 JN60型焦炉6座，JN43 型焦炉2座 焦炉由三室两区组成，即炭化室、燃烧室、蓄 热室、斜道区、炉顶区和基础部分。 炭化室是接受煤料，并对其隔绝空气进行干 馏的炉室。一般由硅质耐火材料砌筑而成。 燃烧室位于炭化室两侧，其中分成许多火道 ，煤气和空气在其中混合燃烧，产生的热量传 给炉墙，间接加热炭化室中煤料，对其进行高 温干馏。 蓄热室的作用就是利用蓄积废气的热量来预 热燃烧所需的空气量和贫煤气量。蓄热室通常 位于炭化室的正下方，其上经斜道同燃烧室相 连
2×37kW；转速：980r/min；控制方式：变频控制，一拖二；
变频器型号：6SE6440-2UD38-5FA1，90kW；制动器型号：
加煤车
精选炼焦炉及其设备培训课件
锥度——为了推焦的方便，炭化室的水平截面呈梯 形，焦侧宽机侧窄，焦侧与机侧的宽度差，称为 炭化室的锥度。机、焦侧宽度的平均值，称为炭 化室的平均宽度。
加热水平（高度）——为了焦饼上下均匀成熟，炭 化室高度要高于燃烧室，二者的高度差，称为焦 炉的加热水平（高度）。
5、抗急冷急热性（温度急变抵抗性）
——指耐火材料在温度急剧变化时不开裂、不剥 落的性质。 试验：将耐火砖加热至850℃，然后放入流动的凉 水中，如此反复，直至碎裂、剥落下来的部分达 到20%，其次数作为抗急热冷性指标。 硅砖：1—2次； 粘土砖：10—20次； 粗粒粘土砖：25—100次。 而在600℃以上，硅砖具有良好的抗急冷急热性能。
焦炉基础包括基础结构和抵抗墙两部分。
三、焦炉结构类型
1、装煤方式 顶装（散装）焦炉 侧装（捣固）焦炉
差异：捣方式
下喷式焦炉：焦、高炉煤气下喷式 侧入式焦炉：焦、高炉煤气下喷式
3、燃烧室火道形式 水平火道焦炉 直立式火道焦炉：
二分式焦炉 四分式焦炉 跨顶式焦炉 双联式焦炉
H= h +Δh + (200~300)
H= h +Δh + (200~300)
式中：
h ——煤线距炭化室顶的距离（炭化室顶部空间高度，
mm
Δh——装炉煤炼焦时产生的垂直收缩量（一般为
有效高度的5~7%）， mm
200~300——考虑燃烧室的辐射传热允许降低的燃烧室 高
度， mm
为了燃烧室长向加热的均匀性和提高炭化室的结构强度，将 燃烧室分成各个立火道。立火道的连接方式有双联式、二 分式、四分式、跨顶式等。
炼焦炉四大车的名词解释
炼焦炉四大车的名词解释炼焦炉是冶金工业中使用的一种设备，用于将煤炭等原料加热到高温，使之产生化学反应，转化为焦炭等有用产物。
在炼焦炉中，有四个重要的机械设备，被称为炼焦炉四大车，它们分别是推焦机、拦焦机、取焦机和冷焦机。
在本文中，我们将依次对这四大车进行详细解释，希望能帮助读者更好地理解炼焦炉的工作原理。
第一部分：推焦机推焦机位于炼焦炉顶部，在炼焦炉的操作过程中起到非常重要的作用。
其主要功能是将炉内已经炼制好的焦炭推出炉体，以保证连续的生产。
推焦机通常由一台大型的机械设备组成，具有强大的推力能力。
其结构主要由电动机、减速器和传动系统组成。
推焦机可以根据需要进行调整，以控制焦炭的推出速度和量。
同时，推焦机还配备有各种传感器和控制系统，以监测和控制炉内的温度和压力等参数，确保操作的安全性和效率。
第二部分：拦焦机拦焦机是另一个关键的炼焦炉设备，其主要作用是拦截炉内正在被推出的焦炭，并把它们存放在适当的位置。
拦焦机通常由一台较大的机械装置组成，可以沿炉体的轨道进行移动。
当推焦机推出焦炭时，拦焦机会将其拦截并稳定地放置在预定的空间内。
拦焦机还具有过滤和除尘功能，以确保炼焦炉操作期间的环境清洁。
第三部分：取焦机取焦机是炼焦炉中的另一台重要设备，其主要任务是将炉内已经炼制好并且被拦住的焦炭取出。
取焦机通常由一台特殊的机械设备组成，具有灵活性和高效率。
它可以沿炉体轨道移动，并通过一系列的机械臂和夹具等装置来抓取和取出焦炭。
取焦机还配备有各种传感器和控制系统，以确保焦炭的安全取出，并监测取焦过程中的温度和压力等参数。
第四部分：冷焦机冷焦机是炼焦炉中的最后一个重要设备，其主要功能是对已经取出的焦炭进行冷却处理。
取焦机从炉体中取出的焦炭通常温度很高，需要经过冷焦机的冷却过程，以防止其燃烧和发生火灾事故。
冷焦机通常由一台大型的机械装置组成，具有强大的冷却能力。
焦炭会通过冷焦机中的输送带或滚筒等装置，被送往冷却室进行冷却。
焦炉的三室两区
十三、为什么加热煤气管道系统内要设有 水封槽
在终冷塔最终冷却后，煤气中的水分是饱合的。在沿 着煤气管道流动时，煤气温度降低，煤气中的水分和 焦油等会冷凝下来，
五、在现代大型焦炉内，采用哪些措施可 以解决向向加热均匀和问题？
采用高低灯头的办法，改善炭化室高向加热的均匀性； 将燃烧室内相邻两个火道中加热煤气的出口设在距炭 化室底部不同的高度处，这样保使上、下加热情况稍 有改善。此种方法的缺点是：由于燃烧火道比较集中， 使正对着燃烧火焰焦点处的炉墙容易产生局部过热。 分段燃烧法。此法的特点是例燃烧煤气用的空气在火 道内的不同高度，按不同的比例分别导入立火道内， 这样分段燃烧的结果，使燃烧火焰拉长，改善上下加 热的均匀性。此方法的缺点使炉体结构复杂，焦炉结 构强度降低。
七、炭化室的长宽高与焦炉的生产能力的 关系如何？
焦炉的生产能力决定于炭化室的容积，装放煤的堆密度 和结焦速度，而炭化室的容积则决定于炭化室的高度长 度和宽度。炭化室愈长，长产能力愈高，但对加热调节 和机械设备的要求也愈高，因此，炭化室的长度受到一 定的限制。目前，大型化的炼焦炉炭化室长度可达 16~17米。加宽炭化室，可使一次出焦量增加，但由于 加热煤料的热源来自两侧炉墙，所以炭化室的结焦时间 就要延长，生产能力也会下降。实践证明，炭化室的宽 度增加至450mm时，焦炉的生产能力降低不大，而焦 炭质量稍有改进。炭化室愈高，生产能力也愈大，但要 求有较高的机械化程度和加热调节的操作水平。目前， 在焦炉大型化方面，已取得较大进展，炭化室高度一般
除些之外，根据气体燃烧过程决定于煤气和空气混合 过程的特性和速度的原理，可以想办法使煤气和空气 缓慢混合，以相应地降低燃烧速度。因此，合理地配 置立火道内的燃气烧咀、空气和高炉煤气的斜道出口 的相互位置是很有意义的。显然，如果使煤气流和空 气流以平行的方式时进入立火道，而且气体流动平稳， 两种气体排出的速度相近的话，燃烧的火焰便可以延
炼焦工艺与设备试题
炼焦工艺与设备考试题姓名: 班级: 班考试时间：120分钟得分：一、填空题（每空1分，共30分）1、焦炉的加热设备主要有煤气主管、煤气支管、、孔板、、横管、小孔板、小支管、交换机、煤气预热器等。
2、交换的三个基本过程是：、、开煤气。
3、护炉铁件包括炉柱、、纵横拉条、、炉门框和炉门等。
4、烟囱的作用是在其底部产生足够大的，以克服焦炉及烟道等一系列阻力，及下降气流段浮力，使炉内废气排出、吸入。
5、焦炉的出炉操作包括装煤、推焦、、熄焦、和储焦六个部分。
6、煤的干馏分为低温干馏、中温干馏、高温干馏。
炼焦制气属于。
7、硅砖焦炉立火道底部温度不得超过1450℃，蓄热室温度不得超过℃，不得低于900℃。
8、炭化室底部压力在结焦末期不得低于 Pa。
标志着各班推焦计划表中各炭化室与计划推焦时间相吻合的情况。
推焦9、K2操作要求是安全、、稳推。
10、干馏煤气（荒煤气）导出设备的两项作用：一是将荒煤气顺利，二是将荒煤气适当。
11、废气盘的作用一是控制进入焦炉加热系统的，二是控制加热系统产生的。
12、蓄热室的作用是利用来预热燃烧所需的空气。
13、焦饼中心温度应保持℃。
14、在焦炉操作的任何情况下，燃烧系统各处的压力必须小于相邻部位同标高的压力，以防加热系统的空气和废气漏入炭化室。
15、装煤操作要求：装满、、装匀。
16、焦炉主体结构包括：炉顶区、炭化室、、斜道区、蓄热室、小烟道、分烟道、总烟道及烟囱。
17、焦炉配套机械包括：推焦车、、拦焦车、熄焦车、导烟车（或消烟除尘车）、捣固机等。
18、孔板基本尺寸的大小，决定于调节上所需要的灵敏度和所要保持的支管压力。
孔板直径越，阻力越大，调节的灵敏度越高，但所用的支管压力也越。
19、地面除尘站内装煤除尘系统由、阻火型低压脉冲式、预喷涂装置、风机、液力偶合器和输灰系统组成。
20、一座60孔焦炉，炭化室炉柱的编号不带“0”，按9-2串序出炉，那么出完59号后，下一炉应该出号。
二、选择题（每题2分，共20分）1、炼焦炉操作中，把某个炭化室从装煤至推焦的时间间隔称为（）。
炼焦炉及生产过程培训教材
1、炭化室和燃绕室
焦炉的炭化室是一个带锥度的长方形空间。炭化室的顶 部有加煤孔和荒煤气出口，炭化室的两端装有可打开的炉 门。为了减少推焦的阻力，防止损坏炉墙，炭化室的焦侧 比机侧略宽，此宽度差称为炭化室的锥度。为了使荒煤气 顺利导出，炭化室内的装煤高度(由平煤杆拉平的煤线至 炭化室底面距离)低于炭化室的总高，装煤高度称为炭化 室的有效高度。
4、炉顶区
图3-5 JN型焦炉炉顶区构造图 1-装煤孔；2-看火孔；3-烘炉孔；4-挡火砖
5、焦炉基础和烟道
焦炉的基础位于炉体的底部，支承整个炉体、炉体设备 和焦炉机械的重量，并把重量传到地基上。焦炉基础的结构 形式随炉型和加热煤气供入方式而不同，下喷式焦炉的基础 有地下室（参见图3-1），它是由底板、顶板和支柱组成， 整个焦炉砌在焦炉顶板平台上。浇顶板时，按焦炉膨胀后的 尺寸埋设好下喷煤气管接口。
3、斜道区
由于斜道倾斜，为防止积灰造成堵塞，斜道的倾斜角 应小于30°。斜道的断面收缩角一般应小于7°，以减少其 阻力。同一火道内两个斜道出口的中心线交角应尽可能小， 以利于气流平稳拉长火焰。对于靠改变斜道口的调节砖的 位置或改变调节砖厚度来改变出口断面大小，调节贫煤气 量和空气量的炉型，斜道的出口收缩，使上升气流时斜道 口阻力占整个斜道阻力的75％，这样可增加调节的灵敏性。
1、按燃烧室火道结构形式划分
图3--四分式；d-双联式
1、按燃烧室火道结构形式划分
四分式焦炉(图3-6c)燃烧室用隔墙分成两半，这样每个 燃烧室有两个水平焰道。在一个交换周期内，外边两组立火 道进行加热，里边两组立火道走废气，交换后，里面的两组 立火道加热，而外边的两组立火道走废气。
第三章 炼焦炉及生产过程
第一节 焦炉炉体结构与设备 第二节 焦炉炉型介绍 第三节 焦炉的生产能力和发展方向 第四节 炼焦炉生产操作 第五节 焦炉的热工评定
第4章 炼焦炉
2．燃烧室 炼焦炉 燃烧室位于炭化室两侧， 其中分成许多火道，煤气和空 气在其中混合燃烧，产生的热 量传给炉墙，间接加热炭化室 中煤料，对其进行高温干馏。 燃烧室数量比炭化室多一个， 长度与炭化室相等，燃烧室的 锥度与炭化室相等但方向相反， 以保证焦炉炭化室中心距相等。 大型焦炉的燃烧室有26～32个 立火道， 中小型焦炉仅为12～16个。
炼焦炉
二、解决高向加热均匀性的方法
在煤料结焦过程中最重要、也是最困难的是沿 炭化室高度方向加热均匀性问题。
高度越高，加热均匀性越难达到。
当火道中煤气在正常过剩空气系数条件下燃 烧时，由于火焰短而造成沿高度方向的温差很大， 一般在50～200℃之间，所以沿高度方向加热是否 均匀，主要取决于火焰长度。
• （1）结构形式与材 质 • 燃烧室内用横墙分隔 成若干个立火道， • 通过调节和控制各火 道的温度，以便使燃 烧室沿长度方向能获 得所要求的温度分布， 而且又增加了燃烧室 砌体的结构强度. • 由于增加了炉体的辐 射传热面积，从而有 利于辐射传热。
（2）加热水平 高度 炼焦炉 燃烧室顶盖 高度低于炭化室顶 部，二者之差称加 热水平高度,这是 为了保证使炭化室 顶部空间温度不致 过高，从而减少化 学产品在炉顶空间 的热解损失和石墨 生成的程度。
炼焦炉
图4-3 焦炉蓄热室结构 1—主墙；2—小烟道黏土衬砖； 3—小烟道；4—单墙； 5—蓖子砖；6—隔热砖
图4-4
蓖子砖和砖煤气道
1—扩散型蓖子砖；2—直立砖煤气道
炼焦炉
为了改善气流分配 以提高蓄热效率，多数 焦炉采用扩散式蓖子砖， 蓖子砖位于格子砖的下 方，一方面支撑格子砖， 另一方面利用孔径大小 的改变使气流沿长向分 布均匀。 煤气和空气的供入以及 废气的导出通常由机、 焦两侧进行。
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第一节 筑炉材料 第二节 护炉设备 第三节 煤气设备 第四节 焦炉机械
炼焦炉的机械设备
第一节 筑炉材料
一、耐火材料的性质
通常以下列指标来衡量耐火材料的性能。 （1）气孔率 耐火材料中有许多大小不一形状各异的气孔， 气孔率即气孔的总体积占耐火制品总体积的百分比，它表示 耐火材料的致密程度。通常所说的气孔率是指不计闭口气孔 （不和大气相通的气孔）的开口气孔率，又叫显气孔率。 因耐火制品的用途不同，对气孔率的要求也各不相同。 一般是气孔率愈小，导热性愈好，耐火砖的耐压强度也愈高， 但吸水性能差，且耐冷热急变性能差。 （2）体积密度和真密度 体积密度是指包括全部气孔在内 的每m3耐火砖的质量。真密度是指不包括气孔在内的单位体 积耐火材料质量与同体积水的比值，由于不同的石英晶型其 真密度不同，因此测定硅砖的真密度可以了解其烧成情况。
炼焦炉的机械设备
（3）热膨胀性 耐火制品受热后，一般都会发生膨胀，
这种性质称为热膨胀性。它可用线膨胀率α或体积膨胀率β
来表示。不同的温度范围内，其膨胀率是不同的。
t
lt
l0
l0
t
×100℅
Vt V0 V0
×100℅
式中 L0、V0——室温下试样的原始长度和体积；
Lt、V t—— 温度升高至t℃时试样的长度和体积。
炼焦炉的机械设备
在制造硅砖的原料硅石中， Sio2以β-石英存在，在干 燥、烧成过程中，β-石英首先转化为α-石英，然后再转化 为α-方石英和α-鳞石英；在>1670℃时，α-鳞石英将转化 为非晶型的石英玻璃，在>1710℃时，α-方石英也会转化为
石英玻璃。在烧成的硅砖内，由于温度不均及晶型转变的时 间和条件的差异，总是三种晶型共存的，甚至还有石英玻璃。
炼焦炉的机械设备
（7）高温体积稳定性 耐火材料在高温下长期使用时，
其成分会继续变化，产生再结晶和进一步的烧结现象，因此
耐火制品体积会有变化。由于各种制品的化学成分不同，有
的收缩，有的膨胀，且这种变化是不可逆的，故称为残余收
缩和残余膨胀，其数值用制品加热到1200～1500oC(因耐火
制品种类不同而异)，保温2h，冷却到常温的体积变化百分
率（%）来表示。
式中
高温体积稳定性= V V0 ×100℅
V0——试样加热前的体V积0 ；
V——试样加热并冷却后的体积。
正值表示残余膨胀，负值表示残余收缩。
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（8）温度激变抵抗性 是耐火制品抵抗温度激变而不损
坏的性能。将试样加热到850 10℃后保温40分钟，放在流
动的凉水中冷却，并反复进行，直到试样碎裂后脱落部分的 质量占原试样质量的20%时止，此时其经受的急冷急热次数， 就作为该制品耐急冷急热性能的指标。
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（6）荷重软化温度 耐火制品的常温耐压强度很高，但 在高温下由于耐火材料中低熔点化合物过早熔化并产生液相 而使结构强度显著降低，耐火制品在高温下都要承受一定的 负荷，所以测定它的高温强度意义很大。一般用荷重软化温 度作为耐火制品高温结构强度的指标。测定方法是用规定尺 寸的圆柱体在0.2МPa的压力下，以一定的升温速度加热， 随着温度的升高，试样将产生一定数量的变形，当试样的最 大高度降低0.6℅时的温度，即为荷重软化温度(或称荷重软 化点)。黏土砖荷重变形曲线比较平坦，开始变形和终了变 形的温度差可达200～250℃，而硅砖达到变形温度后立即破 坏，开始到终了仅差10～15℃。
炼焦炉的机械设备
二、焦炉用耐火材料
1.SiO2晶型转变与硅砖特性 硅砖是以石英岩为原料，经粉碎，并加入黏结剂（如石灰 乳）、矿化剂（如铁粉），再经混合、成型、干燥和按计划加 热升温而烧成的。硅砖含SiO2大于93%，系酸性耐火材料，具 有良好的抗酸性侵蚀能力，硅砖的导热性能好，耐火度为 1690～1710℃，荷重软化点可高达1640℃，无残余收缩，其缺 点是耐急冷急热性能差，热膨胀性强。 SiO2在不同的温度下能以不同的晶型存在，在晶型转化时 会产生体积的变化，并产生内应力，故硅砖的制造性能和使用 与SiO2的晶型转变有密切关系。
炼焦炉的机械设备
SiO2能以三种结晶型态存在，即石英、方石英和鳞石 英，而每一种结晶形态又有几种同质异晶体。即：
-石英、-石英； -方石英 、-方石英； -鳞石英、-鳞石英、-鳞石英。
三种形态及其同质异晶体，是以晶型的密度不同来彼 此区分的。它们在一定的温度范围内是稳定的，超过此温 度范围，即发生晶型转变。
耐火制品的热稳定性与热膨胀性有很大的关系，若制品 的线膨胀系数大，则由于制品内部温度不均匀而引起不同程 度的膨胀，从而产生较大的内应力，降低了制品的热稳定性。 此外，制品的形状越复杂，尺寸越大，其热稳定性也越差。 经上述测定不同的耐火制品差别很大，如硅砖抵抗性最差仅 1～2次，普通黏土砖10～20次，而粗粒黏土砖可达25～100 次。
（4）导热性 耐火制品的导热性，取决于其相组成和组
织结构，用导热系数“”来表示，其法定单位为 kJ/(m·h·℃)，多数耐火制品的导热系数随温度的升高而增大 （如硅砖、黏土砖等），也有些制品则相反（如镁砖和碳化
硅砖）。
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（5）耐火度 耐火材料在高温下抵抗熔融性能的指标，但 不是熔融温度。一般物质有一定的熔点，耐火材料却不同， 前均采用比较法测定耐火 度。用高岭土、氧化铝和石英按不同配比制成规定尺寸的三 角锥状标准试样称示温熔锥，它们的耐火度是已知的，将待 测试样按规定制成三角锥状，和示温熔锥同时置于高温炉内， 以一定的速度升温，当待测试样和某一个标准试样同时软化 弯倒，锥角与底盘接触时，该标准试样的耐火度即待测试样 的耐火度，因此耐火度是熔融现象发展到软化弯倒时的温度。
一些耐火制品的基本特性如表5-1所示。
炼焦炉的机械设备
炼焦炉的机械设备
总之，砌筑焦炉用耐火材料应满足下列基本要求： ① 荷重软化温度高于所在部位的最高温度； ② 所在部位的最高温度变化范围内，具有抗温度激 变性能； ③ 能抵抗所在部位可能遇到的各种介质的侵蚀； ④ 炭化室墙具有良好的导热性能，格子砖具有良好 的蓄热能力。