(煤焦化)焦化厂炼焦工艺知识汇总(炼焦生产实用技术)

1、（煤焦化）焦化厂炼焦工艺知识汇总（炼焦生产实用技术）目录Is炼焦工艺流程图42、炉体的结构43、装煤和出焦44、熄焦55、筛焦66、/uu)z, 66.1标准温度与直行温度66.2橫排温度76.3边火道温度76.4蓄热室顶部温度86.5小烟道温度86.6炉顶空间温度8617 31、| Lznn.丿 97、焦炉压力制度97丄集气管压力：97.2看火孔压力：97.3蓄热室顶部吸力：97.4分烟道吸力：98、焦炭质量要求98丄焦炭水分(Mt):108.2焦炭灰分(Ad):108.3焦炭挥发分(Vdaf) : 108.4焦炭的固定碳(Fc) : 118.5焦炭的粒度：118.6焦炭的机械强度：118.

2、7焦炭的物理化学性质129、咼炉冶炼对焦炭质量的要求14表：冶金焦炭的质量标准：1510、对焦炭的质量控制1610丄影响冶金焦炭质量的因素1610.2焦炭整粒：1910.3干熄焦主要技术参数与指标：19表：主要技术参数与指标。2010.4配型煤炼焦:22Is炼焦工艺流程图煤脊化系统配合煤一*装煤一T鶴出焦嘔熄焦冶鏑焦未十2、炉体的结构炼焦炉由炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区和炉顶区组成。炭化室是煤隔绝空气干饰的地方；燃烧室是煤气燃烧的地方，每 一个燃烧室有32个火道组成；斜道区位于蓄热室与燃烧室之 间，是连接两者的通道。蓄热室位于炉体的下部，其上经斜道同燃烧室相连，其下经废气盘分别同烟道、贫煤气

3、管道和大气相同。蓄热室用来回收焦炉燃烧废气的热量并预热贫煤气和空气。炉顶区是指炭化室盖顶砖以上的部位，设有装煤孔、上升管 孔、看火孔、烘炉孔及拉条沟等。3、装煤和出焦装煤要求装满、装实、装平和装匀。装煤不满不仅影响焦炭 产量，且使炉顶空间温度升高，加速粗煤气的裂解和沉积炭的形 成，易造成推焦困难和堵塞上升管。但装煤也不宜过满，以防堵塞装煤孔，使粗煤气导出困难而 大量冒烟冒火，装煤过满还会使上部供热不足而产生生焦，这两 种情况都会影响焦炭质量。装实不但可以增加装煤量，还有利于改善焦炭质量。装平， 以利于粗煤气的畅通导出。装匀，以保证焦炭产量和炉温稳定。出焦，出焦前要先观察焦饼收缩和成熟情况，推焦

4、过程中时 刻注意推焦电流的变化，出现推焦困难后要组织原因分析。装煤和出焦要严格按计划进行。为评定推焦操作的均匀性， 用推焦计划系数K1和推焦执行系数K2oK1二(M-A1)/M； M班计划推焦炉数；A1计划与规定结焦时间 相差大于5min的炉数。K2=(N-A2)/N； N班实际推焦炉数；A2计划与规定结焦时间 相差大于5min的炉数。反应整个焦炉操作管理水平的指标：K3系数。K3二K1XK2。每次推焦后，应清扫炉门、炉框、保护板、小炉门等上的积 炭和焦油渣，以确保炉门严密。4、熄焦分干法熄焦和湿法熄焦。湿法熄焦主要要注意控制焦炭水 份。接焦要均匀，喷洒要均匀，熄焦时间要严格按规定执行，熄 焦

5、后熄焦车应停留30s,在焦台上应尽可能多停留一段时间。干法熄焦是用惰性气体氮气来将焦炭熄灭并冷却，同时将惰 性气体回收的热量传给蒸汽锅炉用于发电。干法熄焦可大大改善焦炭质量。这是由于焦炭在干熄过程中 缓慢冷却，降低了内部的热应力，网状裂纹减少，气孔率低，因 而机械强度提高，真密度也增大。此外，干熄焦过程不发生水煤气反应，焦炭表而有球状组织 覆盖，内部闭气孔多，故耐磨性改善，反应性降低。干熄过程中料层相对运动，增加了焦块间的相互摩擦和碰 撞，起到了焦炭的整粒作用，故块度均匀性提高。焦炭在预存室中保温相当于在焦炉中的炯炉，进一步提高了 焦炭成熟度，使其结构致密化，也有利于降低焦炭的反应性，提 高强

6、度。5、筛焦要保证筛分效率，供料连续均匀，筛板经常检查，不堵眼、 筛板不损坏。炉前焦库、筛焦楼保持高料位。6、焦炉温度制度6.1标准温度与直行温度焦炉燃烧室的火道数量较多，为了均匀加热和便于检查、控 制，每一个燃烧室的机、焦侧各选择一个火道作为测温火道，其 温度分别代表机、焦两侧温度，这两个火道称为测温火道和标准 火道。其所测得的实际温度称为直行温度。为保证全炉各燃烧室温度均匀，各测温火道温度与同侧直行 温度的平均值不应超过20C,边炉相差不超过30C,超过此 值的测温火道为温度不合格火道，并以均匀系数K均表示：K 均二（M A 机） + （M-A 焦）/2M ；M焦炉燃烧室数；A机、A焦：机

7、、焦侧测温火道温度不合格数。直行温度不但要求均匀，还要求直行温度的平均值保持稳 定，并用安定系数K安考核。K 安二（2N-（A 机+A焦）/2N ；、直行温度的测量次数；Az机、A，焦：全炉机、焦测直行平均温度与加热制度规定 的该测标准温度相差超过 7 C的 强IJ量次数。6.2橫排温度同一燃烧室的各火道温度，称为横排温度。每一个燃烧室各 火道温度，应当由机侧向焦侧逐渐增高，要求从机侧第2火道至 焦侧第2火道的温度均匀上升。横排温度均匀系数二（考核火道数-不合格火道数）/考核火道 数。6.3边火道温度燃烧室两端的炉头火道，由于散热量大，温度较低。为防止 炉头焦炭不熟，以及装煤后炭化室头部降温过

8、多，引起炉砖开裂 变形，一般要求边火道温度低于标准温度的值在100C以内。为 评定炉头温度的好坏，要求每一个炉头温度与该侧炉头平均温度 差不超过50C。6.4蓄热室顶部温度为防止因蓄热室高温而将格子砖烧熔，应严格控制蓄热室温 度。对于硅砖蓄热室，其顶部温度应控制在1320C以下。在一般情况下，蓄热室的高温事故应不容易发生，但是，当 炭化室窜漏，荒煤气被抽到蓄热室内燃烧，砖煤气道煤气漏入蓄 热室内燃烧，立火道煤气燃烧不充分，继续到蓄热室燃烧以及废 气循环发生短路等，仍可能引起蓄热室高温事故，特别是当炉体 衰老时容易出现上述情况。故应加强对蓄热室温度及串漏恢况的检查监督。（一般低于 立火道温度15

9、0C）。6.5小烟道温度小烟道温度即废气排出温度，它决定于蓄热室格子砖型 式、蓄热面积、炉体状态和调火操作等。6.6炉顶空间温度炉顶空间温度是指炭化室顶部空间荒煤气温度。顶空间温度 应控制在80030C,且不应超过850C。炉顶空间温度与装 煤、平煤、调火操作以及配煤比有关。它对化产品产量与产率以 及炉顶石墨的生长有直接关系。6.7焦饼中心温度焦饼中心温度是焦炭成熟的指标。焦饼中心温度要达到 100050C时焦饼己成熟。7、焦炉压力制度7.1集气管压力:是根据吸气管正下方炭化室底部压力在结焦未期不低于5Pa 来确定的。7.2看火孔压力:看火孔压力应保持在-5Pa+5Pao如果看火孔压力过大，不

10、 便于观察火焰和测量温度，而且炉顶散热也多；如果压力过小即 负压过大时，冷空气被吸入燃烧系统，使得火焰燃烧不正常。7.3蓄热室顶部吸力:蓄热室顶部吸力大于30Pao7.4分烟道吸力:分烟道吸力的波动会直接影响蓄热室顶部吸力，因此，控制 的分烟道吸力大小应尽量使蓄热室顶部吸力稳定。8、焦炭质量要求8.1焦炭水分(Mt):作为冶金焦炭供给高炉炼铁生产，焦炭水分波动主要是给高 炉入炉焦炭重量的称量造成误差，带来炉况波动，焦炭水分过大 还会将焦粉带入高炉使高炉冶炼时透气性不好，所以保持焦炭水 分稳定能为高炉炉温稳定创造条件，一般湿熄焦要求焦炭水分控 制在46%。8.2焦炭灰分(Ad):焦炭主要组成是碳

11、和灰分，焦炭含碳愈高则含灰就愈少，在 高炉冶炼中灰分是有害物质，吸收热量变成炉渣排出。也就是说 焦炭中的灰分越高，炼铁的焦比就越高。一般焦炭灰分波动1%,高炉的焦比要波动2. 5-3. 0%,焦炭 灰分的高低，主要取决于原料煤的灰分，煤的灰分在炼焦过程中 也是完全转入焦炭中，另外在炼焦生产过程中混入杂质和炼焦不 良操作，也会增加焦炭中灰分，炼铁要求焦炭中灰分愈少愈好。8.3焦炭挥发分(Vdaf):焦炭挥发分是焦炭被二次加热后，气态析出物的含量，这种 含量取决于煤料的变质程度和焦饼最终温度，一般将焦炭挥发分 视作焦炭成熟程度的标志。但也不能完全作成熟标志，就是焦饼完全成熟时焦炭的挥发 分也含有1

12、. 0%左右，这是因为成熟的焦炭它可以吸附C0和02, 在试样干燥后，仍会吸收空气中水气，这些少量水气也是挥发 分。在炼焦过程中，未被挥发出来的C、H化合物是极少的，因 为在一定温度下，C、H化合物各种形态必然以挥发分析出，冶 金焦新国标规定：VdW1.8%。8.4焦炭的固定碳(Fc):焦炭的固定碳是煤经过高温干饰后残留的固态可燃物质，它 是焦炭中的主要可燃成分，含碳(C)愈高就表明焦炭热值愈 高，使用价值就愈大，它的工业分析计算方法：Fc二100- (Vd+Ad) %；8.5焦炭的粒度:焦炉生产出的焦炭，经过筛焦系统分级后，应达到GB1996-2003标准，焦炭块度种类要求即：60mm大块焦

13、，40mm大中块焦，2540mm中块焦。各级产品具有不同粒度组成。高炉用主要是25mni的冶金 焦，所谓冶金焦率就是25min粒度焦炭占焦炭试样总重的百分数 为冶金焦率，余F的为冶金的焦末含量指标。8.6焦炭的机械强度:焦炭的机械强度是冶金焦物理性能的最重要指标，评定焦炭 机械性能多种试验方法，目前大都选择转鼓试验。采用米库姆焦 炭在转鼓内破坏的机理：A. 米库姆转鼓测定得到的两个指标：M10 M,o (或血5)确能很好地表示焦炭的耐磨强度和抗碎强 度，也就是我们称之为焦炭机械强度。M10和皿两个指标既是两个互不相干的因素过程造成的， 又是有相关联的，因为一方而是因存的裂纹而破碎成小块时可能

14、产生小于10mm的，也就作为皿。考核了。另一方面，因转鼓试验结果得到各粒级的焦炭总和必须等于 100%,则血的波动大了，必然会影响虬。指标。B. 影响米库姆转鼓测定的准确性的因素：(1) 焦炭水份过大能使焦粉粘在大块焦上，影响皿。、和Mm 指数失真，所以要求试验应将焦样水份控制在5%以下。(2) 转鼓检验焦炭质量是一种经验性的方法，从试验取 样、称量、入鼓、出鼓、筛分等操作方法都应在严格规定的条件 下进行结果才真实可靠，所以存在着不同操作人员是有误差的。(3) 对块度相对较小，耐磨性又差的焦炭血、和阪指标 也会失真。8.7焦炭的物理化学性质焦炭的物理化学性质有两项指标表示，即：焦炭的反应性和

15、焦炭的反应后强度，这两项指标都影响高炉生产，在冶金焦炭质 量新标准中规定：一级冶金焦 CRIW30%, CSR255%。A. 焦炭的反应性(CRI):焦炭在高温条件下与CO：和水蒸气相作用的能力称焦炭的反 应性，用CRI表示。C+CO： = 2C0 ；C+H20 = CO+H2.通常用焦炭和CO2反应一定时间后焦炭消耗量占焦炭试样的 百分比表示。目前高炉冶炼对焦炭的反应性十分关注，故在冶金焦炭 新国标中列为其中，要求：CRI% I 级焦为30%, II W35%。B. 焦炭在高炉冶炼过程中的几点:(1) 焦炭反应性愈低，在风口回旋区与鼓风反应愈慢，回 旋区断面积就增大，炉料下降更均匀。(2)

16、焦炭反应性愈高，在较低温度下就与C0,反应，得不 到有效利用。(3) 焦炭反应性高最主要的是在高炉中，下部焦炭要经受 CO?以及铁氧化物等作用，即产生碳熔反应和焦炭龟裂，结果耐 磨性大大降低，形成焦粉进入炉渣中，降低炉渣流动性，使炉内 料柱的透气性降低，这就说明：高炉容积愈大，对焦炭的反应性要求愈低，一般要求CRI40mm)大中块(25mm)中块(2540mm)灰份Ad%IW12. 0IIW13. 5IIIW15. 0硫份Sed%IWO. 60IIWO. 8IIIW1.0机械抗碎m：5IN80. 092II76.088III72.083强度耐磨M101W7. 512焦末含量%4.05.012该

17、标准是冶金焦国家最新标准，其中增加了 CRI和CRS两项指标；水份指标作参考指标，企业内部可制订内控指标。10、对焦炭的质量控制对焦炭的质量控制，这里主要是针对冶金焦炭的质量控制。 这对钢铁企业中的高炉炼铁是非常重要的，因为钢铁企业中的焦 化厂所进行煤干懈得到的焦炭主要是供给高炉炼铁用的。对焦炭的质量控制，也就是对不利焦炭质量的因素的控制， 深层研究也就是对作为炼焦炭的煤和炼焦工艺过程有关因素的控 制。10.1影响冶金焦炭质量的因素（1）配合煤的成份和性质对焦炭质量的影响配合煤的成份和性质决定了焦炭中的固定（C）、灰份（Adt）、硫份（Sed）和磷份（P）的含量。而焦炭的块度和强度在很大程度上

18、也是取决于原料煤的成份 和性质。配合煤是由各种单种煤配制而成，也就是说原料煤的成 份和性质决定了配合煤的成份和性质。如：配合煤中的硫份和灰份低，说明单种煤的硫份和灰份 低，所炼出的焦炭的硫份和灰份也低。比如：在配合煤中增加高挥发份，低变质程度的气煤所炼出 的焦炭细长，块度小，若在配合煤中增加焦煤和瘦煤，炼出的焦 炭就会使收缩裂纹减少，块度增大。若在配合煤中配有含无机物矿物质增多（也就是所说的灰 份）也就会影响焦炭的强度。这说明配合煤的成份和性质是由各单种煤的成份和性质决定 的，除此外，配合煤的粉碎细度也会影响焦炭的强度，粉碎细度 影响堆比重，由于煤的结构复杂，所粉碎的细度也不一定一样， 故此对

19、细度的要求不能一概而论（一般要粉碎粒度小于3nmi的要 控制在803%为好）。（2）炼焦加热制度对焦炭质量的影响炼焦加热制度是影响焦炭质量因素之一，而影响焦炉的加热 制度的主要因素是炼焦的加热速度和结焦末期的温度，加热速度 和结焦末期的温度都与结焦时间有关，结焦时间愈短则加热速度 愈快，标准温度就愈高，而结焦末期温度也就高。通过生产实践研究表明：当加快结焦速度时，可使煤在干镉 过程中使胶质体的流动性增加，炼出块度小的坚固焦炭，这是好 的一面，但是加快结焦速度，也会使焦炭收缩裂纹增加，焦炭的 块度变小，强度降低，这又是不利的一而。公司的55孔大型6米焦炉设计的结焦时间为19小时，若结 焦时间小于

20、设计结焦时间1小时，则大块焦（40mm粒度）就降 低约6%左右，当然不同的配煤比也有所不同。加快加热速度时，中块冶金焦（2540mm）就会增加，但平 均焦炭的块度也下降了。公司6米焦炉设计结焦时间为19小时，而宝钢炼焦工艺， 同样6米大容积焦炉是采用结焦时间21小时，火落温度控制实 际上就是控制炼焦加热速度和结焦末期的温度方法。通过提高结焦末期的温度，可以增加焦炭的耐磨强度（曲。） 同时也可以减少小于10mm的焦末的产率，但是必须要考虑到在 此同时也会减小焦炭的块度，因此造成焦炭最终收缩增加，小裂 纹增多，块度变小，整个抗碎强度血降低。因此，炼焦工艺要求必须要制定合理的加热制度，执行过程 中必

21、须要稳定，不可以波动太大，使成熟的焦炭有尽可能小的磨 损和得到尽可能大的块度，来保证焦炭强度的质量指标。（3）煤料在焦炉炭化室内的堆比重对焦炭质量的影响影响炭化室内煤料的堆比重，也是影响焦炭质量因素之一， 其因素很多。如：堆比重是取决于设计炭化室的高度，装煤操作方式，煤 料在炭化室里的形状，配煤的细度和水等都能影响堆比重。对影响焦炭质量而言，增加炭化室内煤料的堆比重，可以使 煤料在干饰过程紧密结合，由此获得机械强度较高的焦炭，使 Me%上升站。下降。当今，国内外炼焦工艺增加装煤的堆比重的方式有：进行煤干燥预热或增设煤调湿工艺，增加配型煤工艺，捣固 样的粒度有利于高炉反应和降低焦比。装满红焦的焦

22、罐车由电机车牵引至提升井架底部。提升机将 焦罐提升并送至干熄炉炉顶，通过带布料料钟的装入装置将焦炭 装入到干熄炉内。在干熄炉中焦炭与惰性气体直接进行热交换，焦炭被冷却至 200C以下，经排焦装置卸到带式输送机上，然后送到焦处理系 统。循环风机将冷却焦炭的惰性气体从干熄炉底部的供气装置鼓 入干熄炉内，与红热的焦炭逆流换热。自干熄炉排出的热循环气体的温度约为819C,经一次除尘 器除尘及引入空气将可燃组分燃烧一部分后进入干熄焦余热锅炉 换热，温度降至173Co由锅炉出来的冷循环气体经二次除尘 后，由循环风机加压，再经气体冷却器冷却至140C后进入干熄 炉循环使用。一、二次除尘器分离出来的焦粉，由专门的输送设备将其收 集在贮槽内，以备