炼焦工艺试题与参考答案

炼焦工艺经典试题与参考答案考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（每题2分，共20分）1.焦炉的核心热工设备是（）。A.煤塔B.燃烧室C.上升管D.集气管2.下列配煤指标中，直接影响焦炭强度的是（）。A.水分B.灰分C.挥发分D.胶质层指数3.焦炉“周转时间”是指（）。A.煤料装入焦炉到焦炭推出炉的时间B.同一座焦炉相邻两次推焦的时间间隔C.焦炉从点火到转入正常生产的时间D.焦炭熄灭后冷却至室温的时间4.干法熄焦（CDQ）相比湿法熄焦的主要优势是（）。A.降低焦炭水分B.提高焦炭强度（M40）C.回收红焦显热D.减少粉尘污染5.焦炉蓄热室的主要作用是（）。A.收集荒煤气B.预热空气和贫煤气C.支撑炭化室D.控制炉内压力6.下列焦炭质量指标中，高炉“骨架作用”最相关的是（）。A.灰分（A）B.硫分（S）C.抗碎强度（M40）D.反应后强度（CSR）7.焦炉加热时，标准温度是指（）。A.燃烧室顶部温度B.蓄热室顶部温度C.炭化室底部温度D.立火道温度8.煤料粉碎的目的之一是（）。A.提高煤料水分B.增加煤料挥发分C.改善煤料堆密度D.降低煤料灰分9.焦炉“串级调节”系统主要用于控制（）。A.荒煤气压力B.煤料配比C.燃烧室温度D.推焦计划10.下列环保措施中，主要用于控制焦炉烟尘中SO₂的是（）。A.装煤除尘B.推焦除尘C.煤气脱硫D.干熄焦除尘二、填空题（每空2分，共20分）1.炼焦煤的预处理主要包括________、________和________三大环节。2.焦炉的“三大平衡”是指________、________和________平衡。3.焦炭质量中，M40表示________，M10表示________。4.焦炉“横排温度”是指________的温度，其标准偏差应控制在________以内。5.干法熄焦（CDQ）中，循环气体主要成分为________和________，其氧含量需控制在________以下。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述配煤的目的及主要原则。2.焦炉加热过程中，“温度稳定”对焦炭质量有何影响？如何实现温度稳定？3.什么是“推焦计划”？编制推焦计划需考虑哪些因素？4.焦炭硫分升高的原因有哪些？如何控制？5.干法熄焦（CDQ）相比湿法熄焦，在环保和能源回收方面有哪些优势？四、计算题（每题7.5分，共15分）1.某焦化厂采用配煤炼焦，配煤比及煤质参数如下表，计算配煤后的灰分（A）和硫分（S）。|煤种|配煤比（%）|灰分A（%）|硫分S（%）||--|-||||肥煤|40|8.5|0.9||焦煤|35|10.2|1.1||瘦煤|25|12.0|0.7|2.某焦炉炭化室有效长度为14.5m，有效宽度为0.4m，煤料堆密度为0.75t/m³，结焦时间为18h，焦炭产率为75%（占干煤质量），计算该炭化室一次推焦的焦炭产量（假设干煤质量为煤料质量×90%）。五、案例分析题（15分）案例：某焦化厂2号焦炉近期焦炭M40指标从85%下降至80%，M10从7.5%上升至9.0%，同时焦炭硫分从0.95%升至1.1%。经检查，发现以下现象：（1）配煤中焦煤比例从35%降至25%，气煤比例从20%升至30%；（2）焦炉横排温度标准偏差从±8℃扩大至±15℃；（3）蓄热室格子砖堵塞严重（阻力增加30%）。问题：1.分析导致焦炭强度下降和硫分升高的可能原因；2.提出针对性的解决措施。试卷答案一、单项选择题1.B解析：燃烧室是焦炉的核心热工设备，提供干馏所需热量；煤塔用于储存煤，上升管收集荒煤气，集气管收集煤气，均非核心热工设备。2.D解析：胶质层指数反映煤的黏结性，直接影响焦炭强度；灰分和硫分影响焦炭质量但非直接强度，水分影响加热稳定性。3.B解析：周转时间是相邻两次推焦的时间间隔；选项A是结焦时间，C是烘炉时间，D是冷却时间。4.C解析：干法熄焦回收红焦显热，是主要优势；降低水分和提高强度是次要优势，减少粉尘是环保优势。5.B解析：蓄热室预热空气和贫煤气；上升管收集煤气，炭化室干馏，斜道调节气体。6.C解析：抗碎强度M40反映焦炭在高炉中的骨架作用；灰分和硫分影响杂质负荷，CSR反映抗侵蚀能力。7.D解析：标准温度是立火道温度；燃烧室顶部温度不直接控制，蓄热室顶部温度预热，炭化室底部温度非标准。8.C解析：粉碎改善堆密度；水分、挥发分、灰分取决于煤种，粉碎不改变。9.C解析：串级调节控制燃烧室温度；荒煤气压力由上升管控制，配比由煤塔控制，推焦计划由调度控制。10.C解析：煤气脱硫去除H₂S，减少SO₂；装煤/推焦/干熄焦除尘控制粉尘。二、填空题1.配煤、粉碎、水分调节（或煤调湿）解析：配煤优化煤种，粉碎改善堆密度，水分调节控制水分，是预处理三大环节。2.物料平衡、热量平衡、压力平衡解析：三大平衡确保焦炉稳定运行；物料平衡指煤料与产品，热量平衡指供热与耗热，压力平衡指炉内压力控制。3.抗碎强度（>40mm粒级占比）、耐磨强度（<10mm粒级占比）解析：M40是抗碎强度，M10是耐磨强度，均为焦炭质量核心指标。4.同一燃烧室各立火道、±10℃解析：横排温度是同一燃烧室各立火道温度，标准偏差控制在±10℃内保证均匀性。5.N₂、CO、3%解析：循环气体主要成分为N₂和CO，氧含量控制在3%以下防止红焦燃烧。三、简答题1.目的：（1）满足焦炭质量要求；（2）合理利用煤炭资源；（3）降低成本。原则：（1）保证黏结性（G值>60mm）；（2）控制灰分（<10%）、硫分（<1.0%）；（3）调节挥发分（25-30%）；（4）粒度均匀（3mm以下占比80-85%）。解析：配煤目的是优化资源和质量，原则基于煤质参数影响焦炭质量。2.影响：（1）温度过高：焦炭过火，强度下降；（2）温度过低：焦炭生焦，强度不足；（3）波动大：质量不稳定。措施：（1）制定标准温度曲线；（2）采用串级调节系统；（3）定期测量温度，及时调整；（4）稳定煤气热值。解析：温度直接影响干馏效果，措施通过控制加热系统实现稳定。3.定义：推焦计划是焦炉生产作业计划，规定推焦时间和顺序。因素：（1）周转时间；（2）炭化室编号；（3）炉温状况；（4）设备检修计划。解析：计划确保有序运行，因素基于生产实际和设备状态。4.原因：（1）炼焦煤硫分升高；（2）结焦时间延长；（3）焦炉负压操作；（4）煤气脱硫效率下降。控制：（1）控制煤硫分；（2）优化结焦时间；（3）保持正压操作；（4）加强脱硫。解析：硫分来源包括煤和操作，控制措施针对性减少硫分迁移。5.环保优势：（1）减少粉尘排放；（2）避免酚氰废水；（3）降低SO₂、NOx排放。能源优势：（1）回收显热；（2）提高焦炭质量，降低高炉焦比。解析：干法熄焦通过显热回收和减少污染物实现环保和能源效益。四、计算题1.灰分A=40%×8.5%+35%×10.2%+25%×12.0%=9.97%硫分S=40%×0.9%+35%×1.1%+25%×0.7%=0.92%解析：配煤灰分和硫分通过加权平均计算，基于各煤种配比和参数。2.有效容积=14.5m×0.4m×1m=5.8m³（假设高度1m）干煤质量=5.8m³×0.75t/m³×90%=3.915t焦炭产量=3.915t×75%=2.936t解析：基于炭化室尺寸和堆密度计算干煤质量，再乘