炼焦学

炼焦学
炼焦学

1.焦炭是一种质地坚硬、多孔、呈银灰色并有不同粗细裂纹的碳质固体块状材料。

2.炉体结构:从上自下,炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸。

料柱的温度分布:呈“W”形和倒“V”形。

3.小于1100℃块状带,1100-1350℃软容带,大于1400滴落带。

回旋区—即风口区、死料柱、即呆滞焦炭层。

4.焦炭的作用:供热、还原剂、骨架和供碳四个作用。

焦炭在高炉内的行为:1.焦炭在高炉内的降解过程:受静压挤压、相互碰撞和磨损作用—块状带,进入软容带后焦炭受到高温热力,尤其是碳溶反应的作用,使焦炭气孔壁变薄,气孔率增大,强度降低、并在下降过程中受挤压摩擦作用,使焦炭块度减小和松化。

5.对焦炭质量要求:(1)常温强度好,M40上升抵抗机械力强(2)高温强度好、抵抗热应力(3)反应性低、反应后强度高,抵抗强度高,抵抗化学力、软融带的CO2(4)粒度均匀、料柱的透气性(5)灰低、硫低、水份稳定。

1.焦炭的机械力学性质是指焦炭在机械力作用下发生变形、碎裂、和磨损的特性。

破坏过程取决于:裂纹和局部缺陷的大小。

2.多孔碳质脆性和材料的抗断裂能力。

3.焦炭气孔壁的抗粉碎或抗磨损能力。

4.块焦机械强度:(1)焦炭落下强度M40抗碎强度(2)焦炭转鼓强度M10抗磨强度。

1.焦炭的材料力学性质:挤压强度、抗拉强度、结构强度和弹性模量。

2.焦炭的热性质是指它经过二次加热的物理性质、化学性质和机械力学性质、分别称热物理性质、热化学性质和热强度。组成变化、结构变化、膨胀与收缩、强度变化。

3.焦炭热应力:焦炭二次加热时,焦块表面与中心间因温度梯度引起的膨胀收缩差异而在焦炭内部产生的应力为热应力。

热强度:热强度是指焦炭在高温下测量的强度或经高温处理后在室温下测得的强度。

焦炭的高温反应性:C+O2-CO2,C+H2O-H2+CO,C+CO2-2CO。提高炼焦终温,结焦终了时采取焖炉等措施,可以使焦炭结构致密,减少气孔表面,从而降低焦炭反应性。3.对反应性的影响:原料煤性质,矿物质的影响,炼焦工艺,反应速率参数。

4.气孔的种类(1)开气孔(2)闭气孔。大气孔-大于100UM,中气孔-20到100UM,小气孔-小于20UM,0.01-20UM宏,小于10NM微。

5.影响气孔结构因素:气孔的大小分布取决于原料煤性质,装炉煤的堆积密度,加热速度和炭化终温等一系列因素。

3.焦炭在高炉炼铁中的作用:热能源、还原剂、疏松骨架。

1.焦炭的光学组织:光学各向同性镶嵌型细粒,光学各向异性流动型中粒,石墨化程度高片状粗粒。

反应性大小顺序:各向同性组分及惰性物大于镶嵌型大于流动型大于片状。显微强度最好为粗粒镶嵌型。

2.影响焦炭光学组织的因素:煤化度、煤岩组成、煤中杂原子、备煤与炼焦条件、添加物。

1.中间相组成和发展条件:化学缩聚活性适中、流动性、塑性温度范围。

料柱结构:块状带,软融带,滴落带,回旋区。

第二章

1.成层结焦:焦炭总量在靠近炉墙首先形成而后逐渐向炭化室中心推移。

2.结焦终了时炭化室中心温度是炭化室焦炭成熟的标志该温度称为炼焦最终温度。

炭化室中心温度表示焦炭成熟即中心处焦炭成熟其他都成熟。

3.由炉墙到炭化室中心依次为:焦炭层-半焦层-塑性层-干煤层-湿煤层。

4.炭化室内温度的特点:任一温度区间各层的升温速度和温度梯度均不同,350-480℃胶质体存在的温度区间,升温速度快。500-600℃胶质体固化,析出H2,CH4焦炭收缩与裂纹,温度梯度小,裂纹小。500℃以下希望升温速度快,粘结性好。500℃以上希望升温速度慢防止裂纹的炭化室中心温度在结焦时间的一半时达到100℃。

1.高向不同部位焦炭质量特点:沿炉高向由上至下,焦块度下降,视密度上升,转鼓强度提高,反应性下降,反应强度上升,长向上中部焦炭质量比机侧焦侧的要好些。

2.二次热解产物(荒煤气):高温炼焦时,从干煤层,塑性层和半焦层内产生的气体产物称一次热解产物。在流经焦炭层,焦饼与炭化室墙间隙及炭化室顶部空间时,受高温作用发生二次热解反应生成二次热解产物。

1.里行气:炭化室内干煤层热解生成的气态产物和塑性层内产生的气体产物中的少部分从塑性层内侧和顶部流经炭化室顶部空间排除。

外行气:塑性层内产生的气体中的大部分和半焦层内的气体产物,则穿过高温焦炭层缝隙,沿焦饼与炭化室墙之间的缝隙向上流经炭化室顶部空间排出。

1.影响煤的二次热解产物因素:火道温度,炭化室温度,炉顶空间温度,单双集气管。

1.配合煤质量指标:水分,灰分,细度,硫分,煤化度,粘结性,膨胀压力。

配煤意义:合理利用资源,单种煤不能满足炼焦要求,优质炼焦煤补缺问题。

1.配煤原则:煤质和预处理相适应,符合区域性配煤扩大煤源,曾加化学产品△P胀小于P炉墙,运距短来煤稳定,成本低。

1.配煤原理:胶质层重叠原理,互换性配煤原理,共炭化原理。

第三章

1.细煤粒-活性粒子含量多,粗煤粒-惰性粒子含量多。粗粒细粉后-粘结性上升,过细下降。粒度小于0.5MM粒子越少越好,大于5MM最好没有。

2.装炉煤粒分布原则:装炉煤细粒化和均匀化,小于3MM。装炉煤的粉碎(1)粘结性好、活性组分、粗些粉碎防止粘结性降低(2)粘结性差、惰性组分、细些粉碎减少焦炭裂纹。堆密度最大原则。控制粒度上下限,用细度控制75-80%顶装85%配煤小于3MM 90%捣固。

1.预热煤炼焦:裝炉煤在装炉前用气体热载体或固体热载体快速加热到热分解开始前温度(150摄氏度~250摄氏度)然后在装炉炼焦称预热煤炼焦。效果:改善焦炭质量,增加气煤用量,提高焦炉生产能力,降低热耗,炉龄长。

可以增加气煤用量,提高焦炉生产能力,改善焦炭质量,降低热耗,改善环境。

两种预热方法:①气流载运式预热器②气流破碎式预热器

三种装煤形式:①装煤车②埋刮板③管道化装煤1.捣固炼焦:提高装炉煤的堆密度,扩大气煤用量,并保持焦炭强度符合满意的要求。

1.为什么捣固焦炭质量好?堆密度上升-半焦收缩大-裂纹多,配型煤(1)堆密度上升(2)增大了装炉煤的塑性温度区间(3)型球首先软化熔融膨胀使膨胀压力提高(4)粘结剂的改质作用。

1.装炉煤的细度组成对焦炭质量的影响因素:配合煤细度高堆密度小(2)细度上升抗压强度下降抗塑强度上升。

2.配型煤炼焦:工艺流程

第一种配合煤70%——焦炉

30%——粘结剂——混合压球——焦炉

第二种配合煤70%——焦炉

配合煤+非粘煤——粘结剂——混合压球——焦炉

8% 20% 2%

1.(捣固炼焦机理)捣固炼焦在改善焦炭质量的方面:1提高了装炉煤的堆密度

2增大了装炉煤的塑性温度区间

3增强了装炉煤内的膨胀压力

4粘结剂的改质作用,改善焦炭的光学组织。

第四章.

1.焦炉的发展:成堆干馏、倒焰炉、废热式焦炉、蓄热式焦炉和巨型反应器

2.炉体构成:碳化室、燃烧室、蓄热室、斜道区和炉顶区所组成、蓄热室以下为基础和烟道

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。

1.装煤方式:顶装(散装)侧装(捣固)

加热煤气供入方式:侧入和下喷式

2.火道形式:两分式、四分式、过顶式和双联式

3.高向加热均匀方式:高低灯头、不同炉墙厚度、分段加热、废气循环

H=h+△h+200~300 燃烧室辐射传热

h为炉顶空间高度,△h为收缩量

鳞碳具有荷重软化温度高、导热性好、膨胀小、真密度小的特点,因此好的硅砖应使碳软化比较完全、即残存碳少、鳞碳含量高(65%~80%)故真密度低(<2.35)

同类晶型:高温α低温β:高低转变较快、可逆

不同类型晶型间转变发生慢不可逆

①生产能力:

年)

(吨

τ

ρ

堆/

*

*

*

24

*

365

KM

V

N

n

G=

炉孔数:Nmax=

τ

(τ

t

n*/

-

增加炭化室的长度和高度受那些因素限制只能适当增加其长度和高度?

答:①炭化室长度所受因素:炭化室长度的增加受长向加热均匀性和推焦杆热太强度的制约,随炭化室长度的增长提高锥度,从而使长向加热均匀性问题比较突出,随炭化室增长,推焦杆在推焦过程中的升温将提高,一般结构钢的屈服点随T的升高而降低

②炭化室高度所受因素:炭化室加高必须在炉体结构上采取相应措施,以保证炉墙的极限负荷大于装炉煤的膨胀压力,还应实现高向的加热均匀性

使炉墙结构破裂的两侧负荷差称为炉墙的极限负荷,随炭化室加高,该负荷差也增加,从而要求提高炉墙的极限负荷

随炭化室增高,必须相应加大炭化室中心距和炉顶层厚度;此外为改善高向加热均匀焦炉结构必要复杂化:为了防止炉体变形和炉门冒烟(不应)设置最坚固的护炉设备及更有效的炉门清扫机械

炭化室宽度窄,则炼焦速度快,可在一定程度上改善煤的黏结性,提高焦碳耐磨强度,但污染大,采用宽炭化室焦炉,降低膨胀压力有利于延长炉体寿命

1.增加炭化室告诉可提高单孔炭化室的生产能力,对于一定生产能力的焦化厂可减少焦炉炭化室孔数,提高机械效率减少出炉数,提高劳动生产率,炭化室的最佳高度为7.5M。

第五章

焦炉煤气的可燃成分达90%以上,主要H2和CH4,热值高,提供一定热量需要的煤气量少。产生废气量也少,理论燃烧温度燃烧速度快,火焰短,煤气和废气的密度较低,高炉煤气和煤气放生炉气的可燃成分仅30%左右,主要是COI,含大量N2,热植低,提供一定热量所需煤气量多,产生的废气量也多,燃烧速度慢,火焰长,高向加热均匀性好,可适当降低燃烧室温度。

1.动力燃烧:煤气与空气混合再着火燃烧的方式为动力燃烧。

由于燃烧前煤气与空气已均匀混合,故动力燃烧可在很小的过剩空气条件下达到完全燃烧,故燃烧温度高

扩散燃烧:煤气与空气分别进入燃烧室后,靠对流扩散和分子扩散作用,边混合,边燃烧的方法,拉长火焰,改善高向的加热均匀性

烟囱根部吸力:由烟囱高度和热废气与大气的密度差决定

一.废气循环

焦炉立火道采用废气循环可以降低煤气中可燃成分和空气中氧的浓度,并增加气流速度,从而拉长火焰。它有利于焦饼上下加热,改善焦碳质量,缩短结焦时间,增加产量并降低炼焦耗热量。还可以增加炭化室高度和容积,提高焦炉劳动生产率,降低单位产品的基建投资。

废气

废气循环的推动力是煤气和空气的有效喷射能力和上升与下降火道的浮力差,废气循环量的多少取决于所能支付的阻力

废气循环和防止短路的讨论:

1.推动力2。废气循环阻力3。废气量自动调节4。短路产生的条件和防止措施短路的特征:

1.刚换向时2。结焦时间过长,焦炉保温时3。炉头对火道4。火道内积碳5。装煤

初期

焦炉火道中火焰和热废气的热量通过对流和

辐射自炉墙传递对流分为强制对流和自然对

流,炉墙对煤料的传热:不稳定导热过程

烟囱吸力:H↑吸力↑大气T↓吸力↑

结焦时间↓吸力↓海拔↑吸力↓

T不变由BFG到COG吸力↑

2.为什么采用废气循环能平衡高向加热均匀

性?因为⑴废气循环能冲淡可燃气体。使燃

烧速度减慢,从而使气体充分燃烧⑵使气体

流速增加,拉长火焰

3.可能发生短路的情况①刚换向时,随着换

向时间得推移短路自然消失②结焦时间延

长或焖炉时③炉头一对火道,所以通常炉头

一对火道不设循环孔④火道积碳:炉头火道

和装煤口附近得火道易漏⑤装煤初期:放光

缓解,将炉头火道得炭化孔打开

4.为什么小烟道采用箅子砖?因为小烟道

无论是呈分配通道还是集合通道都是内侧静

压大于外侧⑴箅子砖上下得静压差沿蓄热

室长向分布:上升气流时:△P2>△P1,里答

外小,使内侧流量大下降气流时:△P1`>△

P2`外大里小使外侧流量大⑵箅子砖上部沿

蓄热室全长得静压力内外相同,这样就保证

蓄热室内气流均匀分布1.烟囱吸力的影响因素:H上升-吸力上升,结焦时间缩短-吸力下降,相同结焦时间采用BFI炼焦产生的吸力小,大气温度下降-吸力上升,结焦时间短吸力小,烟囱建到高处吸力小,高原海拔1500M-吸力下降,结焦时间不变由BFG-COG-吸力上升(BFG产生废气量答,P大,浮力大,COG反之)。

1.叙述炭化室内焦炭质量沿焦饼宽向上的不均匀性的原因。答:靠近炭化室墙面的焦炭(焦头),由于加热速度快,故熔融良好,结构致密,但温度梯度较大,因此裂纹多而深焦炭块度较小。炭化室中心部位处的焦炭(焦尾),结焦前期加热速度慢,而结焦后期加热速度快,故焦炭粘结,熔融较差,裂纹也较多。距炭化室墙面较远的内层焦炭(焦身),加热速度和温度梯度均相对较小,故焦炭结构的致密程度差于焦头而优于焦尾,但裂纹少而浅,焦炭块度较大。综上所速,炭化室内焦块质量沿焦饼宽向上呈不均匀性。

1.试述配煤工艺能提高焦炭质量或在焦炭质量不变的前提下多用弱粘结性煤的原因?配型煤能提高焦炭质量的原因:提高了装炉煤的堆密度,增大装炉煤的塑性温度区间,增强了装炉煤内的膨胀压力,粘结剂的改质作用,配型煤工艺能在焦炭质量不变的前提下多用弱粘结性煤的原因,粘结性好的煤配型炼焦效果较差,罗加指数愈低的煤配型煤效果愈好;肥煤当挥发分超过28%时配型煤炼焦呈负效果,总体而言挥发分愈低,粘结性愈差的煤,配型煤炼焦效果愈好。

1.为什么靠近炉墙附近焦炭质量好?煤料升温速度快,热分解速度大于缩聚速度,温度间大,粘结性好。耐磨强度M10降低。中心进一步收缩,进一步收缩时间长,M40提高,由于胶质体产生外行气,一次热解产物再二次热解。

1.炉体主要部位(焦炉基本结构)。炭化室,燃烧室,斜道区,蓄热室,炉顶区。

1.炭化室部位应采用什么样的硅砖?应采用荷重软氏温度高,导热性好,抗腐蚀性强,600℃以上抗急冷急热性能好的硅砖。

2.焦炉上SIO2晶型转变与硅砖的特性有哪些?答:(希望磷石英多,真密度低传热性能好)各类晶体转变迟钝变慢,发生重拍,V 上升,不可逆。同类晶体转变快,发生扭曲,可逆。

硅石英体积稳定性好,传热性能好,导热系数λ大,膨胀率小,真密度小,荷重软化点温度高,气孔率低,ρ体大,好的桂砖应使石英转化完全,那残存石英少,磷石英含量少,故真密度低。

问:碳压室长向和高向增加受那些因素限制?

长向:1,长向加热均匀性。2,推焦杆强度 高向:1,高向加热均匀性。2,炉墙极限负荷(分段加热)。3,护炉设备和操作。

问.废气循环原理(推动力)废气循环意义?具体如何解决?

推动力1)煤气,空气的有效喷射力。2)上升和下降的火道浮力差。

意义:解决高向加热均匀性。

机理:1)废气使上升火道流量上升流速上升拉长火焰。2)冲淡煤气中可燃成分和空气中氧气浓度燃烧速度下降火焰拉长。 问:讨论极部吸力变厌?

1)烟囱高度增加时,a 根上升。2)大气温度降低时,a 根上升。3)洁焦时间缩短时,a 根下降。4)海拔高度增加时,a 根下降。

问:短路产生原理,防止措施? 1.炉头一对火道???→措施

不设循环孔

2.换向间隔t t <→下上自行消失

3. τ延长或保温期间,气体流量降低→喷射力升

4.火道内积碳或弄脏→阻力增大

5.装煤初期,荒煤气进入立火道

→阻力增大

???→措施

打开看火孔盖

4.废气循环原理(推动力)废气循环意义?具体如何解决?

推动力1)煤气,空气的有效喷射力。2)上升和下降的火道浮力差。

意义:解决高向加热均匀性。

机理:1)废气使上升火道流量上升流速上升拉长火焰。2)冲淡煤气中可燃成分和空气中氧气浓度燃烧速度下降火焰拉长。 5.问:讨论极部吸力变厌?

1)烟囱高度增加时,a 根上升。2)大气温度降低时,a 根上升。3)洁焦时间缩短时,a 根下降。4)海拔高度增加时,a 根下降。

炼焦工艺知识点总结

炼焦工艺知识点总结 炼焦工艺 炼焦煤在隔绝空气条件下加热到1000℃左右(高温干馏),通过热分解和结焦产生焦炭、焦炉煤气和炼焦化学产品的工艺过程。冶金焦炭含碳量高,气孔率高,强度大(特别是高温强度),是高炉炼铁的重要燃料和还原剂,也是整个高炉料柱的支撑剂和疏松剂。炼焦副产的焦炉煤气发热值高,是平炉和加热炉的优良气体燃料,在钢铁联合企业中是重要的能源组分。炼焦化学产品是重要的化工原料。因此炼焦生产是现代钢铁工业的一个重要环节。 简介 装炉煤经过高温干馏转化为焦炭、焦炉煤气和化学产品的工艺过程。即煤炭焦化。 炼焦指主要从硬煤和褐煤中生产焦炭、煤气、干馏炭及煤焦油或沥青等副产品的炼焦炉的操作活动。 根据最终温度,有高温炼焦(900~1100℃)、中温炼焦(660~750℃)和低温炼焦(500~580℃)。通常指高温炼焦。 现代炼焦生产在焦化厂炼焦车间进行。炼焦车间一般由一座或几座焦炉及其辅助设施组成,焦炉的装煤、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,一侧还应设有焦台和筛焦站。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)焦炭。 炼焦最重要的产品,大多数国家的焦炭90%以上用于高炉炼铁,其次用于铸造与有色金属冶炼工业,少量用于制取碳化钙、二硫化碳、元素磷等。在钢铁联合企业中,焦粉还用作烧结的燃料。焦炭也可作为制备水煤气的原料制取合成用的原料气。 (2)煤焦油。 焦化工业的重要产品,其产量约占装炉煤的3%~4%,其组成极为复杂,多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用 (3)煤气和化学产品。 氨的回收率约占装炉煤的0.2%~0.4%,常以硫酸铵、磷酸铵或浓氨水等形试作为最终产品。粗苯回收率约占煤的1%左右。其中苯、甲苯、二甲苯都是有机合成工业的原料。硫及硫氰化合物的回收,不但为了经济效益,也是为了环境保护的需要。经过净化的煤气属中热值煤气,发热量为17500KJ/Nm3左右,每吨煤约产炼焦煤气300~400 m3,其质量约占装炉煤的16%~20%,是钢铁联合企业中的重要气体燃料,其主要成分是氢和甲烷,可分离出供化学合成用的氢气和代替天然气的甲

武汉平煤武钢联合焦化公司实习报告

认识实习报告 目录 1实习概述 (1) 1.1实习目的 (1) 1.2实习意义 (1) 1.3实习时间 (1) 1.4实习地点 (2) 1.5实习要求 (2) 2 认识实习主要内容 (2) 2.1理论知识教学 (2) 2.1.1炼焦学 (2) 2.1.2化产学 (3) 2.2武钢能源动力公司燃气厂 (3) 2.3武汉平煤武钢联合焦化公司 (4) 2.3.1 二号炼焦车间 (4) 2.3.2 二回收车间 (5) 3 实习总结 (6) 4 致谢 (6) 1实习概述 为加强大学生的实践能力,让大学生了解武钢然气厂和武钢焦化厂的生产流程,真正体验到化工厂的工作机理,学校为我们化学工程与工艺专业组织了这次认识实习。在本次实习过程中,我学到了很多新的知识,这对我日后的学习有很大的帮助,让我受益匪浅。 1.1实习目的 到武钢认识实习,是我们化工专业的一门必修课程,是我们实践教学的关键环节之一。学生在本次实习中,通过在工厂车间的参观学习,听取工程师对各种大型设备的讲解,深入到化工生产的实践之中,获取对化工生产的感性认识。使同学们将所学习过的专业基础知识与认识实习联系起来,同时,为以后《化工原理》等专业课程的学习打下坚实的基础。 1.2实习意义 本次实习对我们的学习和对化工的认知有很重要的意义。通过实习,可以解决许多在理论课上解决不了的问题,学到很多理论课程上所学习不到的专业知识。同时,在工厂里面的实习,也是对课程知识的印证、巩固和启发。 从管理人员和工程师们的口中,我们可以得知化工专业的现状和发展前景,从而修正自己的事业理想和奋斗方向。用我们的五官去感受化工生产的真正意义,重新为自己定位,了解本行业的激烈竞争,进而提高我们的创新精神;培养我们的团队精神和艰苦奋斗的精神。 在实习过程中,我也认识到了实验与实践的本质区别。在实验室我们的实验没有考虑实验成本,对于三废处理的要求也不是很高,而在工厂里面,为了盈利,这些因素都必须考虑在内。在实验室里,药品、几支试管再加上其他简单的仪器就能实验,而在工厂,我能看到的都是超大型的复

炼焦配煤优化-2011-08-19

炼焦配煤优化 1炼焦配煤概念及相关指标 1.1基本概念 (1)炼焦用煤是指在焦炉炼焦条件下,用于生产一定质量焦炭的原料煤。 (2)炼焦煤是指单种煤炼焦时,可以生成具有一定块度和机械强度的焦炭的煤。这类煤具有一定粘结性(能够在高温条件下融化、粘接其他物质)。炼焦煤按变质程度可以划分为气煤、肥煤、气肥煤、1/3焦煤、焦煤和瘦煤。 (3)炼焦是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。 (4)炼焦配煤是指将几种不同类别的炼焦用煤,按一定比例配合作为加入炼焦炉炼焦的过程。 1.2炼焦煤的相关指标 (1)水分 将煤加热到105~110℃并保持恒温,直至煤样处于恒重时,煤样的失重即为煤样水分的质量,该质量占煤样质量的百分比即为水分。配合煤的水分大小稳定性对焦炉操作、焦炭产量和质量以及环保、炉体寿命有很大影响。配合煤的水分一般在4~12%。 (2)细度 炼焦用煤使用小于3mm 粒级所占的含量(细度)作为入炉煤的细度。炼焦用煤的粒度组成对焦炭质量影响很大,要根据不同煤种进行粉碎和筛分。对于硬度较高的气煤等煤种要细破碎,对于易粉碎的焦煤和肥煤可有较大的粒度。常规炼焦(顶装煤)时为75%~80%,配型煤炼焦时约85%,捣固炼焦时为90%以上。 (3)灰分 将煤在815℃的条件下完全燃烧后所得的残渣作为煤的灰分,残渣占煤样质量的百分数,称为煤的灰分产率。焦炭的灰分主要来自配合煤,配合煤灰分可按各单种煤灰分用加和计算,也可直接测定。在炼焦过程中,煤的灰分全部转入焦炭,配合煤的灰分控制值可根据焦炭灰分要求按下式计算: ,%coal coke A KA (1-1) 其中,coal A 、coke A 分别为煤和焦炭的灰分,K 为全焦率,% (4)硫分 配合煤硫分可以按单种煤硫分加权得到,也可以直接测定。在炼焦过程中,煤中的部分硫酸盐和硫化铁转化为FeS 、CaS 、FenSn+1而残留在焦炭中,另一部分如有机硫则转化为气态硫化物,在流经高温焦炭层缝隙时,部分与焦炭反应生

配煤炼焦工艺

配煤炼焦工艺 配煤的目的与意义 高炉焦和铸造焦等要求灰分低、含硫少、强大、各向民性程度高。在室式炼焦条件下,单种煤(焦煤除外)炼焦很难满足上述要求,各国煤炭资源也无法满足单种煤炼焦的需求,中国煤炭资源虽然十分丰富,但煤种和储量资源分布不均,因此必采用配煤炼焦。所谓配煤就是将两种以上的单种煤料,按适当比例均匀配合,以求制得各种用途所要求的焦炭质量。采用配煤炼焦,既可保证焦炭质量符合要求,又可合理利用煤炭资源,节约优质炼焦煤,同进增加炼焦化学产品产量。配煤方案的制定是焦化厂生产技术管理的重要组成部分,也是焦化厂规划设计的基础,在确定配煤方案时,应遵循下列原则。 配合煤性质与本厂煤预处理工艺及炼焦条件相适应,焦炭质量按品种要求达到规定指标。符合本地区煤炭资源条件,有利扩大炼焦煤源。 有利增加炼焦化学产品;防止炭化室中煤料结焦过程产生的侧膨胀压力超过炉墙极限负荷,避免推焦困难。 缩短煤源平均运距,便于调配车皮,避免煤车对流,在特殊情况下有一定调节余地。 来煤数量和质量稳定,最终达到生产满足质量要求的焦炭的同时,使企业取得可观的经济效益。 不同品种焦炭对配合煤的质量指标要求 不同用途的焦炭,对配煤的质量指标要求不同,为保证炼出质量合格的焦炭,必须保证配煤的质量。中国20世纪50年代初的配煤方案是以气煤、肥煤、焦煤和瘦煤四种煤为基础煤按照一定比例配合确定的。但由于中国炼焦煤资源分布不均衡,不可能在所有地区满足四种煤配合的原则,因而开发了各种配煤技术如用配煤质量指标确定配煤方案。在进行炼焦配煤操作时,对配合煤的主要质量指标要求包括:化学成分指标即灰分、硫分和磷含量,工艺性质指标即煤化度和黏结性,煤岩组分指标和工艺条件指标即水分、细度、堆密度等。 炼焦基本工艺参数:

(现场管理)炼焦车间工艺流程

1.炼焦车间 1.1概述 本工程炼焦车间采用4×55孔JNDK55-05型5.5m单热式捣固焦炉。单U形集气管(设在焦侧),双吸气管。两个2×55孔炉组布置在一条中心线上。在每个炉组机侧设一个双曲线斗槽的煤塔。装煤除尘采用双U形导烟管的装煤导烟车(CGT车),将装煤烟尘导到n+2和n-1炭化室。出焦除尘设地面站,采用皮带小车式除尘拦焦机。每2×55孔焦炉配一套新型湿法熄焦系统和预留一套干熄焦装置位置。 1.2炼焦基本工艺参数 炭化室孔数4×55 孔 每孔炭化室装煤量(干) 40.6 t 焦炉周转时间25.5 h 焦炉年工作日数365 d 焦炉紧张操作系数 1.07 装炉煤水分10% 煤气产率330 m3/t干煤 全焦率75% 焦炉加热用煤气低发热值: 焦炉煤气17900kJ/m3 装炉煤水份为7%时炼焦干煤相当耗热量 焦炉煤气加热时2250kJ/kg

由备煤车间送来的能满足炼焦要求的配合煤装入煤塔。通过摇动给料器将煤装入装煤推焦机的煤箱内(下煤不畅时,采用风力震煤措施),并将煤捣固成煤饼,装煤推焦机按作业计划从机侧炉门送入炭化室内。煤饼在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏炼制成焦炭和荒煤气。 炭化室内的焦炭成熟后,用装煤推焦机推出,经拦焦机导入熄焦车内,由电机车牵引熄焦车至熄焦塔内进行喷水熄焦。熄焦后的焦炭卸至凉焦台上,冷却一定时间后送往筛贮焦工段进行筛分。 煤在炭化室干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间,经过上升管,桥管进入集气管,约800℃左右的荒煤气在桥管内被氨水喷洒冷却至85℃左右。荒煤气中的焦油等同时被冷凝下来。煤气和冷凝下来的焦油同氨水一起经吸煤气管道送入煤气净化车间。 焦炉加热用的焦炉煤气,由外部管道架空引入。分别进入每座焦炉的焦炉煤气经预热器预热至45℃左右送入地下室,通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道与从废气开闭器进入的空气汇合燃烧。燃烧后的废气通过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道,再经过蓄热室,由格子砖把废气的部分显热回收后经过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、总烟道、烟囱,排入大气。 上升气流的煤气和空气与下降气流的废气由交换传动装置定时进行换向。

以褐煤干馏提质为基础的多联产技术分析_崔晓曦

以褐煤干馏提质为基础的多联产技术分析 崔晓曦1,2,李忠1,左永飞2 (1.太原理工大学,山西 太原030024;2.赛鼎工程有限公司,山西太原030032) 摘 要 褐煤干馏提质技术可以实现气-液-固产品的分级转化利用,是一种资源节约型、环境友好型 的资源转化途径。在已有的技术基础上,提出了褐煤提质技术多联产综合利用的构想,根据目标产品的不同,详细论述了以下几种可能实施的多联产耦合实例:褐煤干馏提质技术分别与煤洁净发电、合成化工产品、煤制天然气、煤间接制油等优化组合的多联产系统。 关键词 褐煤提质,干馏,多联产,半焦,焦油,煤气 文章编号:1005-9598(2012)-05-0030-04 中图分类号:TQ530.2 文献标识码:A 收稿日期:2012-04-25 作者简介:崔晓曦(1963—),男,山西太原,教授级高工,在读博士,1985年本科毕业于太原理工大学高分子化工专业,现从事煤化工技术的研发工作,E-mail:cuixiaoxi@sedin.com.cn。 褐煤的成分复杂,只作为单一用途来利用会造成很大浪费,如果将多个生产工艺作为一个整体处理,从综合利用的角度出发,对褐煤进行分级转化利用,既能实现煤炭高效低污染利用,也能更好地解决资源与环境问题。低温干馏提质是一个常压热加工过程,在不需要氧气和加氢的情况下,可制得高热值煤气和高附加值的低温煤焦油,充分利用褐煤中氢的潜在优势[1],还可最大限度地从褐煤中获取芳烃和轻质油,同时能对褐煤进行脱水、提质,从而拓宽褐煤的应用范围。我国拥有丰富的褐煤资源,已探明的褐煤保有储量高达1303亿t,约占全国煤炭储量的13%[2],由于褐煤的水分高、发热量低、无黏结性、氧含量高、化学反应活性强等特点限制了其应用范围。目前褐煤多数用于直接燃烧,使得一些可利用的有机物质不能被充分利用,造成了资源的浪费,并且大量温室气体的排放,无益于环境。褐煤具有较高挥发分和化学反应活性等特点,这些特点满足分级转化利用的条件,所以先对褐煤进行干馏提质,初步实现褐煤的气-液-固组分分级转化,进而对气-液-固三相物质进一步分质利用,以物质和能量消耗最少的方式,同步获取清洁的气-液-固态能源和有机化工原料[3],是目前褐煤高效利用的最佳途径。 针对以上现状,本文系统地阐述了褐煤分级转化、分质利用的途径,及以这些途径而确立的资源节 约型、环境友好型的褐煤资源转化路线。根据目标产品的不同,通过优化产业结构、采用先进技术和工艺耦合形成多联产系统,使得资源分级转化,这样褐煤资源既可综合利用,也可起到节能减排的作用。 1褐煤干馏提质实现气-液-固产品分级转化利用 在温和的条件下,按照传统褐煤干馏工艺初步测 算,每吨褐煤(干基)大约可以生产半焦0.6t、低温焦油0.06t和干馏气200m3,褐煤干馏提质的原料投入与产出价值比在1:2.5左右[4],明显提高了经济效益。此外,褐煤干馏提质所得到的固体产物半焦的质量还不到原煤1/2,却富集了原煤约3/4的热值[5]。所以,分质转化对褐煤的综合利用具有重要的意义。通过褐煤干馏提质,获得气-液-固产品的主要应用范围如下页图1所示。 1.1半焦的加工利用 半焦是褐煤干馏提质的主要产品,一般热值高于 原煤50%~80%。半焦作为一种新型的炭素材料,以其固定碳含量高、比电阻值高、化学反应活性高及其灰分低、硫磷含量低等优异特性和较低的市场价格,有逐步取代冶金焦并广泛用于电石、铁合金、硅铁、碳化硅等生产领域的趋势[6]。其中,灰分低的半焦可用作 第5期(总第162期) 2012年10月 煤化工 Coal Chemical Industry No.5(Total No.162) Oct .2012

炼焦工艺基本内容

炼焦工艺 1基本组分 焦炭78%、焦炉煤气15~18%、煤焦油2.5~4.5%。 1.2焦炉煤气 氨0.25~0.4%(生产硫铵,我国为0.25%); 粗苯0.8~1%(苯、甲苯、二甲苯); 硫化物0.2~1.5%(可生产硫磺和吡啶) 1.3煤焦油精制 轻馏分:苯、甲苯、二甲苯、重苯; 酚馏分:酚、甲酚、二甲酚; 萘组分:萘、精萘、工业喹啉; 洗油组分:苯类吸收剂; 蒽油组分:提取蒽、菲、咔唑; 沥青:铺路、生产沥青油和电极沥青 2选煤的必要性 煤中的硫包括无机硫(选煤可以部分去掉)、有机硫(物理选煤不能去掉,用浮选法) 煤中还有内在矿物,成矿时混入的粘土(二氧化铝)、沙粒(二氧化硅)、硫铁矿。其中前两种可以通过粉碎、洗选除去。 外在矿物,采煤时混入的矸石。比重大,直接燃烧时为灰分,炼焦时全部留在焦炭中。选煤时除去。 水分,内在水和成矿有关,在配煤时考虑,外在水影响焦炉的操作稳定性。炼焦前需要干燥处理。 3炼焦参数 3.1炼焦阶段 干燥预热:350℃,失去水分。 焦体形成阶段:350~480℃,交连、缩聚、重排,气、固、液共熔体。有膨胀压 半焦形成阶段:480~650℃,增加了气、固相的生成,胶质固化。 焦炭形成阶段:650~1000℃,半焦不稳定的有机物分解或缩聚,产物为气体。750℃后主要是氢气。体积收缩。 3.2炼焦煤 气煤:挥发性大,收缩大,膨胀压小,2~14kPa;胶质体少,粘性差。热解350~440℃(90℃),加入便于推焦,保护炉体。 肥煤:挥发度低于气煤,收缩大,膨胀压小4.9~19.6kPa,胶质体最多,粘性最好。热解320~460℃(140℃)。 焦煤:挥发性适中,收缩量低;成焦强度大,热解390~465℃(75℃)。膨胀压很大14.7~34.3kPa。对焦炉的墙体不利。 瘦煤:挥发度最低,热解450~490℃(40℃),结焦块大,液体少,收缩量最低,粘结性差,膨胀压答19.6~78.4kPa。 3.3配煤指标 水分:8~10%。内在水和外部水总和。 灰分:10.5~11.2%(混入杂质部分),保证成焦率76%,满足高炉需要。 挥发分:18~30% 硫分:80%进入焦炭(1~1.2%),要求控制1%以下。 黏结性:胶质层最大厚度Y=16~18mm。黏结指数65~78%。 膨胀压:安全10~15kPa,选择8~15kPa。

煤化学教学大纲

煤化学教学大纲 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

《煤化学》课程教学大纲 【课程编号】 G02039 【学时学分】64 学时; 4 学分【开课模式】必修 【实验学时】0学时【上机学时】 【课程类型】专业课【考核方式】考试 【先修课程】有机化学、分析化学、物理化学【开课单位】石油化工系【授课对象】高职高专(3年制) 有机化工生产技术 一、教学目的与任务 本课程为煤化工专业方向的技术基础课,其主要任务是使学生掌握煤的特征、生成、结构、分析和分类;煤的热解、煤的液化和气化等过程的机理及其理论基础;煤的各种加工产物的组成、性质和应用。目的在于深入了解煤的特性,解决煤炭利用中的各种问题,开发新的加工技术和开拓新的利用途径,使煤炭资源得到合理和有效的利用,同时为学习煤化学工程与工艺学、炼焦学、煤转化技术等课程打下扎实的理论基础。 二、课程的性质、特点和基本要求 本课程是煤化工生产技术专业必修课。要求学生学完该课程后能够掌握煤的特征、生成、结构、分析和分类;煤的热解、煤的液化和气化等过程的机理及其理论基础;煤的各种加工产物的组成、性质和应用。 三、课程主要教学内容及说明: 绪论(2学时) 1.中国的能源概况及煤炭资源 2.中国煤炭的综合利用情况 3.煤利用存在的环境问题 4.煤化学的发展 5.煤化学的内容、特点及研究方法 第一章煤的外表特征和生成(4学时) 1.煤的种类和外表特征

2.煤的生成 学习煤化学首先应了解煤的种类和外部特征,研究煤的原始物质、煤的生成对研究煤的性质、结构、利用有重要的作用,煤的显微特征已广泛用于煤质分析和煤岩配煤。通过本单元学习,应掌握煤的种类和外部特征;熟悉成煤的原始物质、煤的生成和主要成煤期;掌握煤的宏观和微观特征。重点和难点:按成煤植物划分煤的种类;煤生成的各阶段的变化;煤的显微特征在煤质分析和煤岩配煤的应用。 第二章煤的一般性质(10学时) 1.煤的宏观特征和微观特征 2.煤的物理性质 3.煤的固态胶体性质 4.煤的化学性质 合理利用煤炭资源,通常先对大批量的煤进行采样和制备,获得代表性的煤样,然后进行煤的工业分析和元素分析,工业分析和元素分析的结果与煤的成因、煤化程度和煤岩组成等关系密切,加之对煤的物理性质、化学性质和工艺性质做进一步的研究,就可综合科学地评价煤质,确定各种煤的加工利用途径。通过对本单元学习,应了解煤的物理性质;熟悉煤的化学反应;掌握煤样的采集和制备方法;掌握煤质分析中的常用基准和基准换算;熟悉煤质分析的符号表示;掌握煤的水分、灰分、挥发分和固定碳的分析原理、方法和计算;掌握煤的元素分析的原理、测定方法;掌握煤的发热量的测定原理和方法。重点和难点:商品煤样的采样方法;煤样制备的步骤;煤质分析中的常用基准和基准换算;煤的工业分析的原理、分析方法和计算;三种全硫分析的原理、测定方法。 第三章煤的工业分析和元素分析(10学时) 1.煤样的采集 2.煤样的制备 3.煤质分析中常用基准和符号 4.煤的工业分析 5.煤的元素分析

焦化企业炼焦工艺技术培训课程

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作业指导手册 (炼焦篇) 太原化工股份有限公司焦化分公司 二OO九年六月

编委: 赵随民焦亦戈田堰年李建中孟晋斌吴建宁刘红革 参加编写人员: 吴建宁尹栋王宏斌 审核: 生产技术处孟晋斌等 审定: 总工程师焦亦戈等 校核人员名单: 尹栋王宏斌

序言 太原化工股份有限公司焦化分公司《作业指导手册炼焦篇》在厂有关部门的精心组织下,经过专业人员的不懈努力,现已编成册。该手册集炼焦化学工艺理论与我厂多年的生产实践为一体,从规范操作、规范管理的角度入手,较好的体现了它的实用性和指导性,是我厂生产管理、技术培训的很好教材。本书从我厂目前的实际情况出发编写,包含了目前我厂焦炉的工艺生产条件和工艺要求,炼焦车间各个岗位的操作规程和点检要求。这必将提高员工的技能素质、规范员工的岗位操作,并且对提高我厂生产管理水平发挥重要作用,在此,谨向关心和参与手册编写工作的领导和人员表示敬意。 由于生产技术的不断发展和管理水平的不断提高,该读本也将在实践和发展中经受检验,望全厂同仁能给予更多的关注,不足之处,敬请指正,以便不断完善和提高。

作业指导手册颁布令 依据ISO9001:2000标准质量管理体系要求,为规范管理、规范操作,结合我厂各岗位工艺编写了相应的《作业指导手册》,经审定,现予以颁布。 《作业指导手册》是一本实用性极强的操作手册,意在规范职工操作,提高职工技能,望全体员工认真学习,严格按照标准贯彻执行。 该《手册》炼焦篇自2009年7月1日起实施。 太原化工股份有限公司焦化分公司 厂长: 二OO九年七月一日

化学与工艺课程创建及革新【论文】

化学与工艺课程创建及革新 1背景及目标 1.1背景 武汉科技大学是由武汉钢铁学院等隶属于原冶金工业部的三所在汉高校通过合并和改名而来。1998年,根据国家高等教育管理体制改革需要,学校成为第一批实行“中央与地方共建,以湖北省人民政府管理为主”的划转院校。划归湖北省管理后,学校立足于湖北建设、面向中南地区、辐射全国。武汉科技大学化学工程与工艺专业始建于1958年,原名为“炼焦化学专业”,1985年改为“煤化工专业”。1992年,按“煤化工”、“城市燃气”和“炭素材料”三个专业分别招生。1996年,随着教育部大学本科专业目录的调整,“煤化工”、“城市燃气”和“炭素材料”三个专业归并为“化学工程与工艺”专业[1]。总之,化学工程与工艺专业以煤化工(焦化)为特色,是武汉科技大学的传统特色专业。武汉科技大学是我国焦化专业人才的摇篮,所培养的焦化专业人才遍布全国各地,且大多成为企业的技术骨干或领导。为了适应市场经济形势、进一步提高人才培养质量和扩大毕业生的就业面,需要不断完善培养目标,加强基础理论知识的教学

和采用多学科复合型培养模式,对多学科交叉课程进行整合和调整;强化工程实践能力、动手能力和创新能力的培养;在采用宽口径和重基础培养模式的同时突显专业特色。 1.2目标 所构建的化学工程与工艺专业课程体系能适应社会发展的需要,培养出具有宽厚基础理论、合理知识结构、较强创新能力、较全实践技能和明显煤化工特色的复合型化工类高级工程技术人才。毕业生能在焦化、炭素材料、燃气、石油化工、精细化工、环境保护等行业从事生产管理、工程设计、技术开发和科学研究等方面的工作。 2课程体系建设 2.1整合与优化原有课程 2.1.1整合《工程力学》与《化工设备机械基础》 武汉科技大学化学工程与工艺专业在课程整合之前,所开设的《工程力学》学时数为82。《工程力学》是整个课程体系中学时数很大的课程之一,且有些内容对化学工程与工

炼焦学第四章

第二篇炼焦生产 本篇以常规焦炉的炉体、设备和生产操作为主要内容,在阐述几种主要焦炉的炉型结构、设备构造和主要操作要求基础上,讨论焦炉构造、焦炉设备的发展趋势,介绍炼焦生产过程中的环境污染控制和焦炉管理的现代化。 第四章炼焦炉及其设备 第一节炼焦炉 一、炼焦炉的发展 炼焦炉的发展大体可分为成堆干馏、倒焰炉、废热式焦炉、蓄热式焦炉和巨型反应器五个阶段。 我国很早就采用简易方法制造焦炭,据《古今图书集成》等史料记载,早在明代(1368~1644年)或更早就用煤炼制焦炭并用于炼铁等方面。在欧洲,1619年Dudley发现用适当的煤炼成的焦炭可以代替木炭,改善高炉操作。但直到1735年焦炭炼铁才获得成功,所以1735年被认为是炼焦工业开始发展的一年。最早的炼焦方法是将煤成堆干馏,后来发展成为砖砌的窑,此类方法的特点是成焦和加热合在一起,靠干馏煤气和一部分煤的燃烧将煤直接加热而干馏成焦炭,所以焦炭产率低、灰分高、成熟度不匀。 为了克服上述缺点,十九世纪中叶出现将成焦的炭化室和加热的燃烧室用墙隔开的窑炉,隔墙上部设通道.炭化室内煤的干馏气经此直接流入燃烧室,同来自炉顶通风道的空气会合,自上而下地边流动边燃烧,故称倒焰炉。干馏所需热从燃烧室经炉墙传给炭化室内煤料。 随着化学工业的发展,要求从干馏产生的粗媒气中回收化学产品。为此将炭化室和燃烧室完全隔开,炭化室内生成的粗煤气先用抽气机吸出,经回收设备分离出化学产品后,净煤气再压送到燃烧室内燃烧。1881年德国建成了第一座副产焦炉。由于煤干馏过程中产生的煤气组成是随时间变化的,所以炼焦炉必需由一定数量的炭化室构成,各炭化室按一定顺序依此装煤、出焦,才能使全炉的煤气组成接近不变,以实现连续稳定生产,这就出现了炼焦炉组。燃烧产生的高温废气直接从烟囱排入大气,故称作废热式焦炉。这种焦炉所产煤气几乎全部用于自身加热。 燃烧产生的1200℃左右高温废气所带走的热量相当可观。为了减少能耗、降低成本;并腾出部分焦炉煤气供冶金、化工等其他部门作燃料或原料,又发展成具有废热回收装置的换热式或蓄热式焦炉。换热式焦炉靠耐火砖砌成的相邻通道及隔墙,将废气热量传给空气,它不需换向装置,但易漏气,回收废热效率差,故近代焦炉均采用蓄热式。蓄热式焦炉所产煤气,用于自身加热时只需煤气产量的一半左右。它还可用贫煤气加热,将焦炉煤气几乎全部作为产品提供其他部门使用,这不仅可以降低成本,还使资源利用更加合理。 自1884年建成第一座蓄热式焦炉以来,焦炉在总体上没有太大变化,但在筑炉材料、炉体构造、有效容积、装备技术等方面都有显著进展。随耐火材料工业的发展,自本世纪20年代起,焦炉用耐火砖由粘土砖改为硅砖,使结焦时间从24~28h缩短到14~16h,一代炉龄从10年延长到20~25年。由于高炉炼铁技术的进展,要求焦炭强度高、块度匀;由于有机化学工业的需要.希望提高萘和烃基苯的产率。这就促进了对炉体构造的研究,使之既实现均匀加热以改善焦炭质量,又能保持适宜炉顶空间温度以控制二次热解而提高

炼焦及其工艺流程

炼焦工艺流程介绍 ---- 冶金自动化系列专题 [导读]:高炉生产前的准备除了准备铁矿石(烧结矿和球团矿)外,还需要准备好必需的燃料--焦炭。焦炭是高炉冶炼的主要燃料,焦炭在风口前燃烧放出大量热量并产生煤气,煤气在上升过程中将热量传给炉料,使高炉内的各种物理化学反应得以进行。本专题将详细介绍焦炭生产的工艺流程,主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限,专题中难免出现遗漏或错误的地方,欢迎大家补充指正。【发表建议】 焦炭在高炉冶炼中的作用: 1.发热剂。焦炭在风口前燃烧放出大量热量并产生煤气,煤气在上升过程中将热量传给炉料,使高炉内的各种物理化学反应得以进行。 2.还原剂。焦炭燃烧产生的C0及焦炭中的固定碳是铁矿石的还原剂。 3.料柱骨架。焦炭在料柱中占1/3~1/2的体积,尤其是在高炉下部高温区只有焦炭是以固体状态存在,它对料柱起骨架作用,高炉下部料柱的透气性完全由焦炭来维持。 4.渗碳剂。 5.炉料下降提供自由空间。

查看冶金自动化频道 -> 炼焦频道 炼焦生产工艺流程: 现代焦炭生产过程分为洗煤、配煤、炼焦和产品处理等工序。工艺流程图如下: 1.洗煤 ◆原煤在炼焦之前,先进行洗选。 ◆目的是降低煤中所含的灰分和去除其他杂质。 2.配煤 ◆将各种结焦性能不同的煤按一定比例配合炼焦。 ◆目的是在保证焦炭质量的前提下,扩大炼焦用煤的使用范围,合理地利用国家资源,并尽可能地多得到一些化工产品。 3.炼焦 ◆将配合好的煤装入炼焦炉的炭化室,在隔绝空气的条件下通过两侧燃烧室加热干馏,经过一定时间,最后形成焦炭。

◆炭化室内成焦过程如图所示。 结焦过程示意图 4.炼焦的产品处理 ◆将炉内推出的红热焦炭送去熄焦塔熄火,然后进行破碎、筛分、分级、获得不同粒度的焦炭产品,分别送往高炉及烧结等用户。 ◆熄焦方法有干法和湿法两种。 湿法熄焦是把红热焦炭运至熄焦塔,用高压水喷淋60~90s。 干法熄焦是将红热的焦炭放入熄焦室内,用惰性气体循环回收焦炭的物理热,时间为2~4h。 ◆在炼焦过程中还会产生炼焦煤气及多种化学产品。焦炉煤气是烧结、炼焦、炼铁、炼钢和轧钢生产的主要燃料。 炼焦及其工艺流程 炼焦 coking 装炉煤经过高温干馏转化为焦炭、焦炉煤气和化学产品的工艺过程。即煤炭焦化。 指主要从硬煤和褐煤中生产焦炭、煤气、干馏炭及煤焦油或沥青等副产品的炼焦炉的操作活 动。 根据最终温度,有高温炼焦(900~1100℃)、中温炼焦(660~750℃)和低温炼焦(50 0~580℃)。通常指高温炼焦。 现代炼焦生产在焦化厂炼焦车间进行。炼焦车间一般由一座或几座焦炉及其辅助设施组成, 焦炉的装煤、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,一侧还应设有焦台和筛焦站。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。

武汉平煤武钢联合焦化公司实习报告

认识实习报告 目录 1 实习概述 (1) 1.1 实习目的 (1) 1.2 实习意义 (1) 1.3 实习时间 (1) 1.4 实习地点 (2) 1.5 实习要求 (2) 2 认识实习主要内容 (2) 2.1 理论知识教学 (2) 2.1.1 炼焦学 (2) 2.1.2 化产学 (3) 2.2 武钢能源动力公司燃气厂 (3) 2.3 武汉平煤武钢联合焦化公司 (4) 2.3.1 二号炼焦车间 (4) 2.3.2 二回收车间 (5) 3 实习总结 (6) 4 致谢 (6) 1 实习概述 为加强大学生的实践能力,让大学生了解武钢然气厂和武钢焦化厂的生产流程,真正体验到化工厂的工作机理,学校为我们化学工程与工艺专业组织了这次认识实习。在本次实习过程中,我学到了很多新的知识,这对我日后的学习有很大的帮助,让我受益匪浅。 1.1实习目的 到武钢认识实习,是我们化工专业的一门必修课程,是我们实践教学的关键环节之一。学生在本次实习中,通过在工厂车间的参观学习,听取工程师对各种大型设备的讲解,深入到化工生产的实践之中,获取对化工生产的感性认识。使同学们将所学习过的专业基础知识与认识实习联系起来,同时,为以后《化工原理》等专业课程的学习打下坚实的基础。 1.2实习意义 本次实习对我们的学习和对化工的认知有很重要的意义。通过实习,可以解决许多在理论课上解决不了的问题,学到很多理论课程上所学习不到的专业知识。同时,在工厂里面的实习,也是对课程知识的印证、巩固和启发。 从管理人员和工程师们的口中,我们可以得知化工专业的现状和发展前景,从而修正自己的事业理想和奋斗方向。用我们的五官去感受化工生产的真正意义,重新为自己定位,了解本行业的激烈竞争,进而提高我们的创新精神;培养我们的团队精神和艰苦奋斗的精神。 在实习过程中,我也认识到了实验与实践的本质区别。在实验室我们的实验没有考虑实验成本,对于三废处理的要求也不是很高,而在工厂里面,为了盈利,这些因素都必须考虑在内。在实验室里,药品、几支试管再加上其他简单的仪器就能实验,而在工厂,我能看到的都是超大型的复杂的机械和错综复杂的管道。这些场景都升华了我们对化工的认知,也充分说明了本次认识实习的重要意义。 1.3实习时间 2013年9月2日—9月13 日共两周。

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煤化工工艺学 第一章绪论 1.化学工业;( 1)石油化工( 2)氯碱化工( 3)煤化工( 4)天然气化工( 5)精细化工 2. 煤化学工业是以煤为原料经过化学加工实现煤综合利用的工业,简称煤化工;煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体,液体和固体燃料以及化学品的过程 3. 煤化工包括;(1)炼焦化学工业{ 煤的中高低温干馏 工业( 4)煤制化学品工业(5)煤加工制品工业 } ( 2)煤气工业(3)煤制人造石油 4.中国能源现状,多煤,贫油,少气 5.煤的种类,根据煤化作用可以分为,泥煤,褐煤,烟煤,无烟煤 6.从煤加工过程区分,煤化工包括煤的干馏,气化,液化和合成化学品等 7.煤化工分类及产品示意图 第二章煤的低温干馏 1.煤在隔绝空气的条件下,受热分解成煤气,焦油,粗苯和焦炭的过程,称为煤干馏(炼焦,焦化) 2.按加热温度的不同分类( 1)低温干馏 {500 ℃ - 600℃} ( 2)高温干馏 {900 ℃ - 1100℃} ( 3)中温干馏 {700- 900℃} 3.低温干馏的特点( 1)仅是加热过程( 2)常压操作( 3)不用加氢,不用氧气 4. 煤的性质,物理性质;孔隙率,粒度,机械强度。化学性质;水分;灰分余物 } ;挥发分 { 煤在隔绝空气加热后溢出的物质,(煤气,煤焦油)(1000- 1700℃),反应性 { 完全燃烧后的 } 固定碳( FC)灰熔点 5.煤低温干馏产物的产率和组成取决于原料煤性质,干馏炉结构和加热条件 6.焦油产率( 6% -25 %)半焦产率( 50%-70 %)煤气产率( 80-200 ) 7.半焦的用途( 1)民用和动力用煤( 2)炼铁( 3)生产冶金型焦 8.低温干馏煤焦油是黑褐色液体,主要成分;轻酚萘洗蒽沥 9.低温煤焦油用途( 1)制取液体燃料( 2)提取酚 { 制药,塑料,合成纤维 } ( 3)生产表面活性剂和洗涤剂

煤岩学与配煤炼焦

1 引言 1.1 煤岩学简介 煤岩学是把煤作为有机岩石为其研究对象,研究其性质、变化及应用的一门学科。它认为,煤本身是一种由多种性质不同的组分以不同的结构混合组成的、性质复杂多变的有机岩石,而非单一的纯净物;提出了活性组分和惰性组分的概念,并按镜质组、半镜质组、丝质组、壳质组以及矿物,对显微组分进行分类和定量统计分析。煤本身的一些物理、化学性质及经历的成煤过程,如密度、元素组成和成煤作用、地质年代等,同煤岩显微组分组成及镜质组反射率这两项指标具有非常密切的关系。 应用煤岩学是:抓住煤本身并非单一纯净物这一特征,运用各种常规研究手段来研究煤中各组分及组分间交互作用对煤性质的影响;研究不同变质程度煤及其交互作用对混合煤性质的影响。 1.2 炼焦配煤技术 从单种煤炼焦到多种煤配合炼焦是焦化工业的一大进步,现代焦炉几乎都采用多种煤配合炼焦。配煤技术作为一个科研领域正在不断发展,但近几十年来,配煤技术较多停留在定性的、经验的阶段。随冶金技术对焦炭质量要求的逐步提高,经验配煤由于不能从根本上解释配煤炼焦生产中出现的反常现象,不能实现从定性到定量的转化,已不能满足焦化生产要求。对此,作为近代焦化基础理论之一煤岩学,虽然发展仍不够完善和成熟,但由于其对煤的重新认识及其理论的可行性,较现行原料煤分类却更科学和先进。 随着煤岩理论的深入和完善,以及配煤技术的发展,科学配煤离不开煤岩学已得到一致公认。目前,世界各国开发的配煤技术,凡是论证较充分、效果较好的,无一不以煤岩学为基础。上世纪80年代,国内的煤岩配煤技术开始得到较快发展。用煤岩学观点和方法预测焦炭质量,并指导配煤是50多年煤岩学发展的大事,也是焦化工业重大科研成果。目前,煤岩学已广泛应用于煤的研究及生产实践中。在焦化工业,煤岩学作为一种有用理论正在被广泛接受并逐渐应用于生产实践。 2 煤岩配煤的基本原理 根据煤岩学理论及其对煤的深入认识,煤岩配煤的发展已形成几条公认的基本原理。 2.1 煤是不均一物质 每种煤都是一种天然的配合煤,所以绝大多数煤都不合乎单独炼焦的要求。为此,煤岩工作者通过显微镜观察,即煤在加热过程中的动态变化,把加热过程中能熔融并产生活性键的成分划为有粘结性的活性组分;加热不能熔融、不产生活性键的划为无粘结性的惰性组分。镜质组和壳质组是活性组分,丝质组是惰性组分,半镜质组是两性组分。 2.2 煤中各活性组分质量的非均一性 镜质组的反射率分布图证明了这一点。对于任何单种煤,由于其各活性组分经历的成煤作用集中且较接近,变质程度亦相近,在镜质组的反射率分布图上,均呈现正态分布。 2.3 惰性组分和活性组分在配煤中都不可缺少 缺少或过剩都对成焦不利,会导致焦炭质量的下降。对焦炭质量有一定要求的配煤,实际

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

煤化学教学大纲

《煤化学》课程教学大纲 【课程编号】G02039 【学时学分】64 学时; 4 学分【开课模式】必修 【实验学时】0学时【上机学时】 【课程类型】专业课【考核方式】考试 【先修课程】有机化学、分析化学、物理化学【开课单位】石油化工系 【授课对象】高职高专(3年制) 有机化工生产技术 一、教学目的与任务 本课程为煤化工专业方向的技术基础课,其主要任务是使学生掌握煤的特征、生成、结构、分析和分类;煤的热解、煤的液化和气化等过程的机理及其理论基础;煤的各种加工产物的组成、性质和应用。目的在于深入了解煤的特性,解决煤炭利用中的各种问题,开发新的加工技术和开拓新的利用途径,使煤炭资源得到合理和有效的利用,同时为学习煤化学工程与工艺学、炼焦学、煤转化技术等课程打下扎实的理论基础。 二、课程的性质、特点和基本要求 本课程是煤化工生产技术专业必修课。要求学生学完该课程后能够掌握煤的特征、生成、结构、分析和分类;煤的热解、煤的液化和气化等过程的机理及其理论基础;煤的各种加工产物的组成、性质和应用。 三、课程主要教学内容及说明: 绪论(2学时) 1.中国的能源概况及煤炭资源 2.中国煤炭的综合利用情况 3.煤利用存在的环境问题 4.煤化学的发展 5.煤化学的内容、特点及研究方法 第一章煤的外表特征和生成(4学时) 1.煤的种类和外表特征 2.煤的生成

学习煤化学首先应了解煤的种类和外部特征,研究煤的原始物质、煤的生成对研究煤的性质、结构、利用有重要的作用,煤的显微特征已广泛用于煤质分析和煤岩配煤。通过本单元学习,应掌握煤的种类和外部特征;熟悉成煤的原始物质、煤的生成和主要成煤期;掌握煤的宏观和微观特征。重点和难点:按成煤植物划分煤的种类;煤生成的各阶段的变化;煤的显微特征在煤质分析和煤岩配煤的应用。 第二章煤的一般性质(10学时) 1.煤的宏观特征和微观特征 2.煤的物理性质 3.煤的固态胶体性质 4.煤的化学性质 合理利用煤炭资源,通常先对大批量的煤进行采样和制备,获得代表性的煤样,然后进行煤的工业分析和元素分析,工业分析和元素分析的结果与煤的成因、煤化程度和煤岩组成等关系密切,加之对煤的物理性质、化学性质和工艺性质做进一步的研究,就可综合科学地评价煤质,确定各种煤的加工利用途径。通过对本单元学习,应了解煤的物理性质;熟悉煤的化学反应;掌握煤样的采集和制备方法;掌握煤质分析中的常用基准和基准换算;熟悉煤质分析的符号表示;掌握煤的水分、灰分、挥发分和固定碳的分析原理、方法和计算;掌握煤的元素分析的原理、测定方法;掌握煤的发热量的测定原理和方法。重点和难点:商品煤样的采样方法;煤样制备的步骤;煤质分析中的常用基准和基准换算;煤的工业分析的原理、分析方法和计算;三种全硫分析的原理、测定方法。 第三章煤的工业分析和元素分析(10学时) 1.煤样的采集 2.煤样的制备 3.煤质分析中常用基准和符号 4.煤的工业分析 5.煤的元素分析 6.煤的发热量 7.分析结果的基准换算

煤岩配煤的基本原理

煤岩配煤的基本原理 鹤壁市天源仪器仪表有限公司是中国最早的煤质分析仪器的发源地和主要生成地之一,已有四十余年历史。公司拥有完整的精密电子仪器,生产设备和实验手段并且公司己通过ISO9001:2000国际质量管理体系认证。我公司“天源牌”产品主要有:全自动量热仪、马弗炉、工业分析仪、测硫仪、快速自动测氢仪等数十种产品。 配煤技术途径很多,60年代初周师庸等就已论述过关于配煤技术途径及其发展趋向。至今日,随着煤质基础工作的深入和配煤技术的发展,一致公认科学配配煤离不开煤岩学。目前各国开发的配煤技术,凡是论证比较充分、效果比较良好的,很少不与煤岩学有关系。 我国传统的配煤技术是以现行的煤分类为基础的。而煤岩配煤与我国现行的煤分类无关。 煤岩配煤的若干基本原理: 1、煤不是均一的物质。 把煤的有机物质按其在加热过程并产生活性键的物质视为有粘结性的活性成分;加热不能融熔的、不产生活性键的视为没有粘结性的惰性成分。这种划分完全是根据试验结果得出的,即根据煤在加热过程中的变化用显微镜得出的结果。镜质组和稳定组是活性组分,丝质组是惰性组分,半镜质组介于二者之间。 2、各种活性组分的质量不是均一的。 这可用反射率分布图来表示。不同变质程度的煤差别很大,即使同一种煤,所含活性组分的质量也有差别,如同一种煤的镜质组和稳定组。 煤的镜质组反射率分布是决定炼焦煤性质的首要指标。 3、惰性成分和活性成分同是配煤中不可少的成分。 惰性组分缺少和过剩都对配煤炼焦不利,都会导致焦炭质量下降。确定一种煤的性质,主要视反射率、反射率分布和惰性成分含量而定。 4、成焦过程中,煤粒之间是通过界面反应、键合而连结起来的。 当然也有物理结合的过程,但不是互熔而形成均一的焦块。

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