炼焦及其生产工艺流程简述

炼焦及其生产工艺流程简述

【摘要】介绍了炼焦及其生产工艺流程、焦处理，重点介绍了焦炉结构、护炉机械设备、荒煤气的处理。

【关键词】炼焦生产工艺流程

1 引言

现代炼焦生产一般由焦炉及其辅助设施组成，装煤、推焦、熄焦和筛焦组成了焦炉操作的全过程，每个炉组都配备有装煤车、推焦车、拦焦机、熄焦车和电机车，一侧还设有焦台和筛焦站。近来开发的炼焦新工艺还有：配入部分型煤炼焦的配型煤工艺、用捣固法装煤的煤捣固工艺、煤预热工艺等[1]。

2 炼焦

来自备煤车间的配合煤装入煤塔，装煤车按作业计划从煤塔取煤，经捣固后装入炭化室内。煤在炭化室经高温干馏得到焦炭和荒煤气。推焦车将焦炭经拦焦车推到熄焦车，熄焦车将炽热的焦炭运到熄焦塔经喷水熄焦后再拉至凉焦台，然后再由皮带将凉焦台上冷却的焦炭运至筛焦楼筛选后装入焦仓，产生合格的焦炭。

2.1 炼焦工艺流程[2]

2.1.1 备煤筛焦车间

备煤工段主要由受煤坑、配煤室、粉碎机室、贮煤塔顶、煤焦制样室及带式输送机、转运站等设施组成。原料洗精煤从洗煤厂由8条带式输送机送至备煤车间，经配煤和2台破碎机粉碎后，煤被破碎到小于3mm以下（占85%以上）由带式输送机送至塔顶，用犁式卸料器卸到煤塔中，供焦炉使用。

2.1.2 炼焦车间

炼焦车间建设36和42孔JN43-98型宽炭化室、双连火道、废气循环、下喷、单热式捣固焦炉，年产冶金焦60万吨。采用捣固煤饼，侧装高温干馏，湿法熄焦工艺。

由备煤工段来的洗精煤，由输煤栈桥运入煤塔，由煤塔通过摇动给料器将煤装入装煤推焦机的煤箱内，由装煤推焦机按作业计划从机侧送入炭化室内，煤饼在炭化室内经过一个结焦周期在高温下干馏炼制成焦炭和荒煤气。

2.1.3 煤气净化

煤气净化车间组成为：冷凝鼓风工段、脱硫工段、硫铵工段、终冷洗脱苯脱萘工段、粗苯蒸馏工段等；

（1）冷凝鼓风工段。来自焦炉的荒煤气，夹带着焦油和氨水沿吸煤气管道至气液分离器，气液分离后荒煤气进入横管初冷器，在此分二段冷却。初冷器上段排出的冷凝液经水封槽流入上段冷凝液槽，用泵将其送入初冷器上段顶部循环喷洒，多余部分送机械化氨水澄清清槽。初冷器下段排出的冷凝液经水封槽流入下段冷凝液槽，兑一定量焦油，用泵将其送入初冷器下段项部循环喷洒，多余部分流入上段冷凝液槽。

（2）脱硫工段。本工艺的煤气脱硫设备具有脱硫、脱硫液再生等功能，对再生塔流程可不再设有独立的再生塔、脱硫塔液封槽、硫泡沫槽、反应槽；对喷射再生槽流程可不再设有独立的喷射再生槽、液封槽、硫泡沫槽、反应槽、富液泵、贫液中间槽等设备。

（3）硫铵工段。由脱硫工段来的煤气经煤气预热器进入饱和器。煤气分两股进入饱和器的前室环形空间经循环母液喷洒，氨被母液中的硫酸吸收，然后煤气合并成一股进入后室经母液喷淋进入饱和器内旋风式除酸器，以便分离煤气所夹带的酸雾，最后送至终冷洗苯工段。

饱和器下段上部的母液经母液循环泵连续抽出送至环形室喷洒，吸收了氨的循环母液由中心下降管流至饱和器下段的底部，在此晶核通过母液向上运动，使晶体长大，并引起颗粒分级。

（4）终冷洗苯脱萘工段。从硫铵工段来的约55℃的煤气，首先进入终冷塔分二段冷却。约37℃的循环冷却水从塔中部进入终冷塔下段，与煤气逆向接触，将煤气冷却到～39℃后进入终冷塔上段。而冷却水温度升至约44℃，经下段循环喷洒液冷却器，用循环水冷却到37℃进入终冷塔循环使用。24℃～25℃的循环冷却水从塔顶部进入终冷塔上段，将煤气冷到25℃～27℃后送至洗苯塔。

（5）洗脱萘工段。本工段采用管式炉法连续脱萘工艺，脱去外送煤气中的萘。由粗苯工段来的煤气不高于25℃从底部进入洗萘塔下段，与洗萘塔下段的冷却管间接换热达22℃后再与脱萘后的低萘贫油逆流接触，利用低萘贫油和高效填料进一步吸收煤气中的萘。富油经富油泵送至贫富油换热器升温后进入管式炉加热，进入脱萘塔。

2.2 焦处理

筛焦工段的任务是将熄焦后的焦炭进行充分冷却脱水，并按要求筛分成不同粒级，然后入贮焦槽后装车外运或送往贮焦场。

整个系统由焦台、筛贮焦楼、贮焦场以及相应的带式输送机通廊和转运站等设施组成。焦炭分为60mm四级。

2.3 焦炉结构

现代焦炉炉体最上部是炉顶，炉顶之下为燃烧室和炭化室相互交替排列，炉体下部有蓄热室和斜道区（用于连接蓄热室与燃烧室），每个蓄热室下部的小烟道通过废气盘与烟道连接。烟道设在焦炉基础两侧，烟道末端通向烟囱。因此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。

2.4 护炉机械设备

焦炉五大车有：装煤车、推焦车、拦焦车、熄焦车及除尘车[3]。其中装煤车是往炭化室装煤的焦炉机械，推焦车的作用是完成启闭机械炉门、推焦等操作，拦焦车的作用是启闭焦侧炉门将炭化室推出的炉饼通过导焦槽导入熄焦车中以完成出焦操作，熄焦车的作用是用以接受炭化室推出的红焦，并送往熄焦塔通过水喷洒而将其熄灭，然后再把焦炭卸至凉焦台上。

2.5 筛焦过程和设备

筛焦按粒度大小将焦炭分为>40mm、25-40mm、10-25mm、40mm的焦炭用辊轴筛筛出，经皮带送往块焦仓。辊轴筛下的焦炭经双层振动筛分成其它三级，分别进入仓库。

2.6 荒煤气的处理

荒煤气主要成分有净煤气、水蒸气、煤焦油气、苯族烃、氨、萘、硫化氢、其他硫化物、氰化氢等氰化物、吡啶盐等。为提高效益、保护环境，由化产车间专门处理荒煤气，不仅可以为炼焦车间提供燃烧用的净煤气还可以生产硫铵、粗苯、焦油等化产品[5，6]。

参考文献：

[1]李好管，黄怡然.炼焦化学工业技术进展[J].煤化工，2002（2）.

[2]吴莉香，王建波，刘国占.影响捣固焦炉焦炭质量的因素[J].燃料与化工，2010（1）.

[3]余文华，舒文东，周洪明，苏庆余.攀钢炼焦用煤面临的问题与对策探讨[J].钢铁钒钛，1996（4）.

[4]刘建清，孟繁英.包钢炼焦用煤及焦炭质量[J].内蒙古科技与经济，2002（S1）.

[5]刘国辉.浅析配煤炼焦技术[J].改革与开放.2011（2）.

[6]李绍京.山西炼焦工艺及炉型的发展与选择[J].山西能源与节能，2000（04）.