兰炭及其生产工艺

兰炭及其生产工艺 The latest revision on November 22, 2020

兰炭及其生产工艺

兰炭，又称半焦，是利用神府煤田盛产的优质侏罗纪精煤在中低温条件下干馏热解得到的固体炭质产品，以其固定炭高、比电阻高、化学活性高、含灰份低、铝低、硫低、磷低的特性,以逐步取代冶金焦而广泛运用于电石、铁合金、硅铁.碳化硅等产品的生产，成为一种不可替代的炭素材料。兰炭结构为块状，粒度一般在3mm以上，颜色呈浅黑色。

兰炭固定碳高，在高炉内可作为热量、还原剂、渗碳剂，替代焦炭节焦降耗；兰炭特低灰、特低硫的特性，在提高高炉产量、降低焦比、减少脱硫能耗等方面发挥良好效果；兰炭的高反应性，对大块焦炭起到很好的保护作用，减少碳消耗，在提高高炉的透气性、铁矿石的还原率、高炉的生产能力方面也有积极的作用。兰炭进入钢铁冶炼行业，对钢铁冶炼节焦降耗，提质增效，提升效益，以及缓解日益紧缺的焦煤资源都具有重要意义。近年来，我国很多城市的雾霾天气与燃煤密切相关，兰炭作为一种环保燃料，各项指标均优于烟煤和无烟煤，其广泛应用，能减少有害物质的排放，提高空气质量，是减少大气污染、治理雾霾天气的首选煤种。

兰炭生产则多以低温干馏为主，干馏温度一般在600℃左右，生产1吨兰炭约需要消耗1.7吨块煤。由于起步较晚，目前兰炭低温干馏炉设备的单炉年产量多数在3万吨/年上下，5万吨/年以上规模的论坛低温干馏炉设备尚处于探索和试验阶段，大型化设备的技术工艺仍不成熟，仅能运用一炉多门等组合技术实现集中化大规模生产。

原料煤通过二级破碎后，块度为20-80mm，通过运煤皮带送人位于干馏炉上方的储煤仓，由加煤工按照干馏炉的处理量添加煤块，加入的量以炉顶不亏料为原则。原料煤在干馏炉内逐渐下降，依次经过干燥段、干馏段和冷却段，最后经推焦机推落至熄焦池内，经刮扳机将兰炭送至烘干机内进行干燥，干燥后经皮带运输机送至筛分机，筛分得兰炭成品。

焦炉煤气从干馏炉顶部上升管和桥管进入煤气集气箱，在桥管设有喷淋口，用热环池循环水从塔顶喷淋而下，煤气与下降的热循环水在文丘里管充分接触，大约80%的焦油被冷却水带入塔底，冷却并除去大部分焦油的煤气从文丘里塔底导出，进入旋流板塔。在旋流板塔内，来自冷水循环系统的冷循环水与煤气逆流接触，煤气被继续冷却并除去其中所含焦油。经过两级冷却和除焦油处理的煤气继续下行，进入电补焦油器，进一步除去煤气中的焦油后，进入煤气风机。通过煤气风机，一部分煤气被送至干馏炉，一部分被送至兰炭烘干机，剩余部分至事故火炬放空或作用其他用途。配送到煤气烘干机和干馏炉的煤气总量与送至事故火炬煤气量之比大约为4:6。

煤焦油又称煤膏、煤馏油、煤焦油溶液。是煤焦化过程中得到的一种黑色或黑褐色粘稠状液体，比重大于水，具有一定溶性和特殊的臭味，可燃并有腐蚀性，煤焦油是炼焦工业煤热解生成的粗煤气中的产物之一，其产量约占装炉煤的3%~4%在常温常压下其产品呈黑色粘稠液状。煤焦油是

煤化学工业的主要原料，其成分达上万种，主要含有苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽等芳烃，以及芳香族含氧化合物（如苯酚等酚类化合物），含氮、含硫的杂环化合物等多种有机物，可采用分馏的方法把煤焦油分割成不同沸点范围的馏分。煤焦油是生产塑料、合成纤维、染料、橡胶、医药、耐高温材料等的重要原料，可以用来合成杀虫剂、糖精、染料、药品、炸药等多种工业品。由煤在隔绝空气加强热时干馏制得。为煤干馏过程中所得到的一种液体产物高温干馏（即焦化）得到的焦油称为高温干馏煤焦油（简称高温煤焦油），低温干馏（见煤低温干馏）得到的焦油称为低温干馏煤焦油（简称低温煤焦油）。

低温煤焦油也是黑色粘稠液体，不同于高温煤焦油其相对密度通常是小于1.0的，芳烃含量少、烷烃含量大，其组成与原料煤质有关。低温干馏焦油是人造石油的重要来源之一，经高压加氢制得汽油、柴油等产品。

按炼焦温度不同，煤焦油可分为低温焦油和高温焦油。低温焦油为褐黑，密度较小，其组成中烷烃、烯烃及芳香烃类约占50%，酚类含量可达30%左右。高温焦油色黑，密度较大，是低温焦油在高温下二次分解的产物，因而在组成上与低温焦油有根本性区别。高温焦油主要是由芳香烃所组成的复杂混合物，目前查明的有480多种。