第三章炼焦炉及生讲义产过程
煤化工工艺学-3-炼焦
三、炼焦工艺流程及设备
煤化工工艺学
Coal Chemical engineering technics
§3-2 煤的成焦过程
煤大分子结构模型
——煤结构单元示意图
煤分子是由多个结构相似的 “基本结构单元”通过桥键连 接而成的大分子。包括规则部
分(基本结构单元的核或芳香
核)和不规则部分(烷基侧链、 官能团、桥键)
3.2.2、煤的黏结和半焦收缩
煤热解时能形成胶质体，胶质体对于煤的黏结成焦很重 要。不能形成胶质体的煤，没有黏结性
名词：胶质体：煤干馏在350～480℃时， 煤粒表面上出现含有气泡的液相膜，此时 液相膜开始有些软化，许多煤粒的液相膜汇合在 一起，形成气、液、固三相一体的粘稠混合物。
⑴．黏结性： 黏结性： 干馏时黏结本身与惰性物的能力，指炼焦时形成熔融 焦炭的能力（经过胶质体生成块状半焦的能力）。 黏结性与结焦性关系 黏结性好是结焦性好的前提及必要条件。（结焦性好 的煤其黏结性一定好）
为了保证焦炭质量，又利于生产操作，配煤应遵循以 下原则： （1）保证焦炭质量符合要求； （ 2 ）焦炉生产中，注意不要产生过大的膨胀压力，在 结焦末期要有足够的收缩度，避免推焦困难和损坏炉体； （ 3 ）充分利用本地区的煤炭资源，做到运输合理，尽 量缩短煤源平均距离，降低生产成本； （ 4 ）在尽可能的情况下，适当多配一些高挥发分的煤， 以增加化学产品的产率；
煤化工工艺学
Coal Chemical engineering technics
§3-3 配煤和焦炭质量
3.3.1、配煤的目的和意义
1.
2.
3.
配煤： 配煤炼焦就是将两种或两种以上的单种煤，均匀地 按适当的比例配合，使各种煤之间取长补短，生产 出优质焦炭，并能合理利用煤炭资源，增加炼焦化 学产品 焦煤炼焦的缺点（单种煤炼焦） 焦煤储量不足 推焦困难，容易损坏炉墙 焦煤挥发分少，炼焦化学产品产率低 合理配煤的优势 提高焦炭质量 扩大炼焦煤源，合理利用煤炭资源 增加炼焦化学产品产率等
精选第三章炼焦炉及生产过程
4、炉顶区
炭化室盖顶砖以上部位为炉顶区(图3-5)，该区砌有装 煤孔、上升管孔、看火孔、烘炉孔以及拉条沟等。为减少炉 项散热，炉顶不受压部位砌有隔热砖。炉顶区的实体部位设 置平行于抵抗墙的膨胀缝，烘炉孔在焦炉转为正常加热投产 时用塞子砖堵死。为防止雨水对焦炉表面的侵蚀，炉顶表面 用耐磨性好的缸砖砌筑。
4、炉顶区
图3-5 JN型焦炉炉顶区构造图 1-装煤孔；2-看火孔；3-烘炉孔；4-挡火砖
5、焦炉基础和烟道
焦炉的基础位于炉体的底部，支承整个炉体、炉体设备 和焦炉机械的重量，并把重量传到地基上。焦炉基础的结构 形式随炉型和加热煤气供入方式而不同，下喷式焦炉的基础 有地下室（参见图3-1），它是由底板、顶板和支柱组成， 整个焦炉砌在焦炉顶板平台上。浇顶板时，按焦炉膨胀后的 尺寸埋设好下喷煤气管接口。
目前国内建设的焦炉，火道主要采用双联和两分结构。 大型焦炉均采用双联火道结构。
2、按对加热用煤气种类的适应性划分
焦炉加热用的煤气通常分成两大类：富煤气即焦炉煤气和 贫煤气。贫煤气主要包括高炉煤气、发生炉煤气等。焦炉煤 气的热值高，供焦炉加热时不需经蓄热室预热。而高炉煤气 或发生炉煤气加热焦炉时，必须经蓄热室预热。
5、焦炉基础和烟道
为了降低基础顶板的温度。在焦炉砌体与基础顶板之 间，一般砌有4～6层红砖隔热，由于焦炉砌体没有预留横 向的膨胀缝，这样当焦炉烘炉时，顶板上的焦炉砌体必然 向两侧膨胀而产生滑动，为了利于这种膨胀产生的滑动， 在砌筑焦炉之前，在隔热层上沿机焦两侧向中心铺置一定 宽度的滑动层，然后再进行炉体砌砖。
焦炉的加热系统若只能使用富煤气加热，这种焦炉称为 单热式焦炉。加热系统既可用富煤气加热，又可用贫煤气加 热，这样的焦炉称为复热式焦炉。复热式焦炉有两套煤气供 入系统，分别提供焦炉煤气和贫煤气。当采用贫煤气加热时， 煤气须经蓄热室预热。国内的大中型炼焦厂在建设焦炉时， 一般选择建设复热式焦炉，通过向焦炉提供低热值煤气加热， 顶替出焦炉煤气，增加城市煤气供应。对于冶金企业焦化厂， 为了回收利用高炉煤气加热，同样推荐建设复热式焦炉 。
炼焦原理及工艺流程
炼焦原理及工艺流程一、炼焦原理及工艺流程（一）炼焦原理1~炼焦原理将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`煤热解的过程称煤的干馏``煤的干馏分为低温干馏、中温干馏和高温干馏三种低温500℃－600℃中温干馏700℃－800℃高温干馏900℃－1000℃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`特性`被加热到400℃左右`会形成熔融的胶质体`并不段地自身裂解产出油气`油气经过冷凝``冷却``及回收工艺`等到各种化工产品和精华的焦炉煤气当温度不段生高`油气不段放出`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`同时产生出一些气泡`成为固定的疏孔`温度在生高`半焦继续收缩`放出油气`最后生成焦碳`（二）炼焦方法３、型焦型焦是由煤粉等型焦用料加压成型煤，再经炭化处理制成的，也有把型煤经氧化热处理或型焦炭化炉氧化处理或自热硬化处理制成型块称为型焦。
根据处理的工艺方式，可分为冷压型焦和热压型焦。
二、焦碳的化学组成焦炭的化学性质由固定碳、挥发分、水分、灰分、硫和磷分来体现。
1~挥发物含量过高表示焦炭不成熟（生焦），挥发物含量过低表示焦炭过烧（过火焦）。
生焦耐磨性差，使高炉透气性不好，并能引起挂料、增加吹损，破坏高炉操作制度。
过火焦易碎，容易落入熔渣中，造成排渣困难、风口烧坏等现象。
2~灰分`焦碳燃烧后的残余物是灰分`是焦碳中的有害杂质`其中主要是二氧化硅和三氧化二铝，还有氧化钙、氧化镁等氧化物`灰分含量增高，固定碳减少。
高炉冶炼过程中，为造渣所消耗的石灰石和热量将增加，高炉利用系数降低，焦比增加。
因煤在炼焦过程中灰分全部转入焦炭，故焦炭灰分高低决定于煤的灰分，焦炭灰分越低越好，对高炉操作越有利。
3~水分`焦炭在102－105℃的烘箱内干燥到恒重后的损失量为水分。
冶金焦水分一般为３％－５％。
焦炭水分力求稳定，因高炉生产一般以湿焦计量，焦炭水分波动，对高炉操作不利，造成炉况波动。
炼焦工艺与设备讲义
云维集团泸西大为焦化炼焦工艺与设备讲义讲课：2020．11．20第一章焦炉炉体各部位概述现代焦护要紧由炭化室、燃烧室、斜道区、蓄热室和炉顶区组成，蓄热室以下为烟道与基础。
炭化室与燃烧室相间布置，蓄热室位于其下方，内放格子砖以回收废热，斜道区位于蓄热室顶和燃烧室底之间，通过斜道使蓄热室与燃烧室相通，炭化室与燃烧室之上为炉顶，整座焦炉砌在牢固平整的钢筋混凝土基础上，烟道一端通过废气开闭器与蓄热室连接，另一端与烟囱连接口依照炉型不同，烟道设在基础内或基础双侧。
以下别离加以介绍：一、炭化室炭化室是煤隔间空气干馏的地址，是由双侧炉墙、炉顶、炉底和双侧炉门合围起来的。
炭化室的有效容积是装煤炼焦的有效空间部份;它等于炭化室有效长度、平均宽度及有效高度的乘积。
炭化室的容积、宽度与孔数对焦炉生产能力、单位产品的投资及机械设备的利用率等均有重大阻碍。
炭化室顶部还设有1个上升管口，通过上升管、桥管与集气管相连。
炭化室锥度：为了推焦顺利，焦侧宽度大于机侧宽度，双侧宽度之差叫做炭化室锥度。
捣固焦炉由于为侧装煤，捣实的煤饼从炭化室机侧推人，煤饼与双侧炭化室墙间各留约25mm 的间隙，故捣固焦炉的炭化室大体上没有锥度或仅留10～20mm的锥度。
炭化室锥度随炭化室的长度不同而转变，炭化室越长，锥度越大。
在长度不变的情形下，其锥度越大越有利于推焦。
用预热煤炼焦的炭化室，锥度应适当增大，以避免推焦困难。
生产几十年的炉室，由于其墙面产生不同程度的变形，现在锥度大就比锥度小利于推焦，从而能够延长炉体寿命。
二、燃烧室双联式燃烧室每相邻火道连成一对，一个是上升气流，另一个是下降气流。
双联火道结构具有加热均匀、气流阻力小、砌体强度高等优势，但异向气流接触面较多，结构较复杂，砖形多，我国大型焦炉均采纳这种结构。
每一个燃烧室有32个立火道。
相邻两个为一对，组或双联火道结构。
每对火道隔墙上部有跨越孔，下部除炉头一对火道外都有废气循环孔。
砖煤气道顶部灯头砖稍高于废气循环孔的位置，使焦炉煤气火焰拉长，以改善焦炉高向加热均匀性和减少废气氮氧化物含量，还可避免产生短路。
炼焦生产工艺流程
焦化生产工艺流程焦化生产炼焦生产是以一定特性的洗精煤为原料，在焦炉中密闭高温干馏，使之分解炭化生产出焦炭和焦炉煤气，再通过各种化工单元，对焦炉煤气进行净化，并回收其中的焦油、硫铵、粗苯、硫磺等化工产品。
一、备煤车间1、概述备煤主要由煤场、受煤坑及转运站、粉碎机室及高架栈桥等设施组成。
用以完成煤场内煤的配合、堆放、上料、粉碎等任务，最终得到按一定比例配合好的炼焦煤，运送到焦炉煤塔中备用。
本工程备煤系统采用两级粉碎的工艺方案。
备煤系统能力是按年产90万吨的捣固焦炉生产能力而配套设计的。
备料、粉碎及配煤能力为360t/h。
2、工艺流程进厂的洗精煤按不同煤种卸在各自的堆场、分类堆存。
贮煤塔需要供煤时，精煤堆场的各种煤分别由装载机将煤送入各自受煤坑内的受煤漏斗，受煤坑下部设有可调容积式给料机将煤送入破碎机，可调容积式给料机控制各种煤量大小，通过控制给煤速度达到精确配煤目的。
此工艺既提高了配煤效果，又降低了投资。
粘结性差的本地煤和晋城无烟煤通过受煤坑、可调容积式给料机进入PFCK 可逆反击锤式破碎机粉碎至小于1mm粒度达到75%以上。
粉碎后的弱粘结煤再与未经破碎的焦煤共同进入PFJ反击式破碎机再次破碎并混合，将其中的焦煤粉碎至3mm以下。
完成粉碎、混合、粉碎三个过程的配合煤最后由带式输送机将煤运至贮煤塔，供焦炉炼焦使用。
备煤工艺的关键在于将粘结差的本地煤和无烟煤由PFCK可逆反击锤式破碎机进行高细度破碎后再与未经粉碎的焦煤共同进入粗粒度的PFJ反击式破碎机进行粉碎。
如此设计的目的是使弱粘结煤的粒度小于主焦煤的粒度，粉碎并混合后，不同粒度的煤料能够形成更合理的颗粒级配，提高煤料的堆密度，并使主焦煤与弱粘结煤或不粘结煤能够项目包裹，从而达到更好的捣固和结焦效果。
该技术是实现大量采用当地廉价的非炼焦煤生产优质冶金焦炭的关键之一。
二、焦化车间1、概述炼焦车间主要由2×45孔550-D型，炭化室高5.5m蓄热室式捣固焦炉，双联火道、废气循环、下喷、单热式焦炉及配套设施组成。
《钢铁是怎样炼成的》每章概括(精简版)
《钢铁是怎样炼成的》每章概括（精简版）第一章：钢铁炼制的基本原理和步骤钢铁是一种重要的金属材料，在现代产业中起着举足轻重的作用。
本章将简要介绍钢铁炼制的基本原理和步骤，以帮助读者更好地理解钢铁是怎样炼成的。
钢铁的主要成分是铁和碳。
在钢铁炼制过程中，需要将铁矿石和焦炭等原料放入高炉中进行冶炼。
首先，通过炼焦炉将焦炭制成高炉焦。
然后，将炼焦炉产出的高炉焦和铁矿石一同放入高炉中，高炉中的高温下，矿石中的铁矿石还有氧化物会被还原成金属铁，并与焦碳发生冶金反应。
经过一系列的反应和过程，最终得到纯净的铁和含有适量碳的液态钢。
第二章：钢铁炼制的工艺和设备本章将概述钢铁炼制中涉及的一些工艺和设备，以便读者对钢铁生产过程有更加全面的认识。
钢铁炼制通常包括高炉炼铁和转炉炼钢两种工艺。
高炉炼铁是最常用的方法，而转炉炼钢则更适用于钢铁的精炼和调质。
在高炉炼铁过程中，高炉是核心设备，其内部有上部和下部两个区域。
上部用于还原矿石中的氧化铁，下部则是收集铁水的区域。
转炉是用于炼制钢水的设备，其内部有一个大型倾转炉，可通过倾转将矿石冶炼成钢。
除了高炉和转炉之外，钢铁炼制还涉及到一系列的辅助设备，比如炼焦炉、氧气压缩机、脱硫设备等。
这些设备在钢铁炼制过程中扮演重要的角色，确保产出的钢铁质量稳定。
第三章：钢铁炼制的环境和能源问题钢铁炼制是一个能耗较高且对环境有一定影响的过程。
本章将简要介绍钢铁炼制所面临的环境和能源问题，并探讨一些改进措施。
在钢铁炼制过程中，需要大量的能源供给，尤其是炼铁过程中需要高温下的燃烧反应。
这不仅导致能源的消耗，也会对环境产生影响，如二氧化碳和其他废气的排放。
钢铁企业逐渐采用清洁能源、提高能源利用效率和优化生产工艺等措施来减少环境和能源问题。
此外，钢铁炼制还会产生一定的固体废弃物和水污染。
为了解决这些问题，钢铁企业也在积极探索废弃物资源化利用和水资源回收利用等措施，以减少对环境的负面影响。
第四章：钢铁炼制的发展趋势和挑战最后一章将简要讨论钢铁炼制的发展趋势和当前面临的挑战。
炼焦及其工艺流程
炼焦工艺过程介绍之阳早格格创做---- 冶金自动化系列博题[导读]:下炉死产前的准备除了准备铁矿石（烧结矿战球团矿）中，还需要准备佳必须的焚料--焦冰.焦冰是下炉冶炼的主要焚料，焦冰正在风心前焚烧搁出洪量热量并爆收煤气，煤气正在降下历程中将热量传给炉料，使下炉内的百般物理化教反应得以举止.本博题将仔细介绍焦冰死产的工艺过程，主要工艺设备的处事本理以及统制央供等疑息.由于时间的匆匆战编写火仄有限，博题中易免出现遗漏或者过失的场合，欢迎大家补充指正. 【刊登修议】焦冰正在下炉冶炼中的效率:1.收热剂.焦冰正在风心前焚烧搁出洪量热量并爆收煤气，煤气正在降下历程中将热量传给炉料，使下炉内的百般物理化教反应得以举止.2.还本剂.焦冰焚烧爆收的C0及焦冰中的牢固碳是铁矿石的还本剂.3.料柱骨架.焦冰正在料柱中占1/3～1/2的体积，更加是正在下炉下部下温区惟有焦冰是以固体状态存留，它对于料柱起骨架效率，下炉下部料柱的透气性实足由焦冰去保护.4.渗碳剂.5.炉料下落提供自由空间.查看冶金自动化频讲 -> 炼焦频讲炼焦死产工艺过程:新颖焦冰死产历程分为洗煤、配煤、炼焦战产品处理等工序.工艺过程图如下：1.洗煤◆本煤正在炼焦之前，先举止洗选.◆手段是落矮煤中所含的灰分战去除其余杂量.2.配煤◆将百般结焦本能分歧的煤按一定比率协同炼焦.◆手段是正在包管焦冰品量的前提下，夸大炼焦用煤的使用范畴，合理天力用国家资材，并尽大概天多得到一些化工产品.3.炼焦◆将协同佳的煤拆进炼焦炉的冰化室，正在隔绝气氛的条件下通过二侧焚烧室加热搞馏，通过一定时间，终尾产死焦冰.◆冰化室内成焦历程如图所示.结焦历程示企图4.炼焦的产品处理◆将炉内推出的白热焦冰支去熄焦塔熄火，而后举止破碎、筛分、分级、赢得分歧粒度的焦冰产品，分别支往下炉及烧结等用户.◆熄焦要领有搞法战干法二种.干法熄焦是把白热焦冰运至熄焦塔，用下压火喷淋60～90s.搞法熄焦是将白热的焦冰搁进熄焦室内，用惰性气体循环回支焦冰的物理热，时间为2～4h.◆正在炼焦历程中还会爆收炼焦煤气及多种化教产品.焦炉煤气是烧结、炼焦、炼铁、炼钢战轧钢死产的主要焚料.炼焦及其工艺过程炼焦coking拆炉煤通过下温搞馏转移为焦冰、焦炉煤气战化教产品的工艺历程.即煤冰焦化.指主要从硬煤战褐煤中死产焦冰、煤气、搞馏冰及煤焦油或者沥青等副产品的炼焦炉的支配活动.根据最后温度，有下温炼焦（900～1100℃）、中温炼焦（660～750℃）战矮温炼焦（500～580℃）.常常指下温炼焦.新颖炼焦死产正在焦化厂炼焦车间举止.炼焦车间普遍由一座或者几座焦炉及其辅帮办法组成，焦炉的拆煤、推焦、熄焦战筛焦组成了焦炉支配的齐历程，每个炉组皆配备有拆煤车、推焦车、拦焦机、熄焦车战电机车，一侧还应设有焦台战筛焦站.近去启垦的炼焦新工艺另有：配进部分型煤炼焦的配型煤工艺、用捣固法拆煤的煤捣固工艺、煤预热工艺等.产品包罗：（1）焦冰.炼焦最要害的产品，大普遍国家的焦冰90%以上用于下炉炼铁，其次用于铸制与有色金属冶炼工业，少量用于制与碳化钙、二硫化碳、元素磷等.正在钢铁共同企业中，焦粉还用做烧结的焚料.焦冰也可动做制备火煤气的本料制与合成用的本料气.（2）煤焦油.焦化工业的要害产品，其产量约占拆炉煤的3%~4%，其组成极为搀杂，普遍情况下是由煤焦油工业博门举止分散、提杂后加以利用（3）煤气战化教产品.氨的回支率约占拆炉煤的0.2%~0.4%,常以硫酸铵、磷酸铵或者浓氨火等形试动做最后产品.细苯回支率约占煤的1%安排.其中苯、甲苯、二甲苯皆是有机合成工业的本料.硫及硫氰化合物的回支，没有单为了经济效率，也是为了环境呵护的需要.通过洁化的煤气属中热值煤气，收热量为17500kj/Nm3安排，每吨煤约产炼焦煤气300 ~400 m3，其品量约占拆炉煤的16%~20%，是钢铁共同企业中的要害气体焚料，其主要身分是氢战甲烷，可分散出供化教合成用的氢气战代替天然气的甲烷.下炉用焚料焦冰是下炉冶炼的主要焚料.一、焦冰正在下炉冶炼中的效率1.收热剂.焦冰正在风心前焚烧搁出洪量热量并爆收煤气，煤气正在降下历程中将热量传给炉料，使下炉内的百般物理化教反应得以举止.2.还本剂.焦冰焚烧爆收的C0及焦冰中的牢固碳是铁矿石的还本剂.3.料柱骨架.焦冰正在料柱中占1/3～1/2的体积，更加是正在下炉下部下温区惟有焦冰是以固体状态存留，它对于料柱起骨架效率，下炉下部料柱的透气性实足由焦冰去保护.4.渗碳剂.5.炉料下落提供自由空间.二、下炉冶炼对于焦冰品量的央供1．焦冰的化教身分焦冰的化教身分常以焦冰的工业领会去表示.工业领会名目包罗牢固碳、灰分、硫分、挥收分战火分的含量.◆牢固碳含量尽管下，灰分尽管矮.尔国冶金焦冰灰分普遍为11％～l4％.◆硫含量矮.◆挥收分普遍正在0．7％～l．2％.焦冰中的挥收分是指正在炼焦历程中已领会挥收完的H2、CH4、N2等物量.挥收分含量过下，证明焦冰的结焦程度好，死焦多，强度好；含量过矮，则证明结焦程度过下，易碎.◆火分含量宁静.焦冰中的火分是干法熄焦时渗进的，常常为2％～6％.2．焦冰的物理本量◆板滞强度下. 焦冰的板滞强度是指焦冰的耐磨性战抗碰打本领.板滞强度短佳的焦冰，正在转运历程中战下炉内下落历程中破裂爆收洪量的粉终，加进初渣，使炉渣的黏度减少，减少煤气阻力，制成炉况没有逆.暂时尔国普遍用小转饱测定焦冰强度.小转饱是用钢板焊成的无脱心轴的稀启圆筒，饱内径战宽均为1000mm，内壁每隔90°焊角钢一齐，同计4块.考查时，与粒度大于60mm 的焦冰30kg，搁人转饱内，转饱以25r／min的速度转动100转，即4min，倒出试样，用φ40mm战φl0mm的圆孔筛筛分，以大于40mm的焦冰占试样总量的百分比(以M40表示) 动做破碎强度指标，以小于l0mm的焦冰占试样总量的百分比(以M10表示)动做耐磨强度指标.M40愈大，Ml0愈小，标明焦冰的强度愈下. 普遍央供M40≥72％，Ml0≤10％.◆粒度匀称、粉终少.庞大下炉焦冰粒度范畴为20～60mm，中小下炉用焦冰，其粒度分别以20～40mm战大于15mm 为宜.3．焦冰的化教本量焦冰的化教本量包罗焦冰的焚烧性战反应性二圆里.◆焚烧性佳.焚烧性是指焦冰正在一定温度下与氧反应死成C02的速度，即焚烧速度.其反应式为：C+02=C02◆反应性佳.反应性是指焦冰正在一定温度下战C02效率死成C0的速度.反应式为：C+C02=2CO为了普及炉顶煤气中的CO2含量，革新煤气利用程度，期视焦冰的反应性好些为佳.为了夸大焚烧戴，使炉缸温度及煤气流分散更为合理，使炉料成功下落，期视焦冰的焚烧性好些为佳.三、炼焦死产工艺过程炼焦死产工艺过程如图2-2所示. 图2-2炼焦死产工艺过程炼焦工艺炼焦炉新颖焦冰死产历程分为洗煤、配煤、炼焦战产品处理等工序.1.洗煤◆本煤正在炼焦之前，先举止洗选.◆手段是落矮煤中所含的灰分战去除其余杂量.2.配煤◆将百般结焦本能分歧的煤按一定比率协同炼焦.◆手段是正在包管焦冰品量的前提下，夸大炼焦用煤的使用范畴，合理天力用国家资材，并尽大概天多得到一些化工产品.3.炼焦◆将协同佳的煤拆进炼焦炉的冰化室，正在隔绝气氛的条件下通过二侧焚烧室加热搞馏，通过一定时间，终尾产死焦冰.◆冰化室内成焦历程如图2—3所示.图2-3 结焦历程示企图4.炼焦的产品处理◆将炉内推出的白热焦冰支去熄焦塔熄火，而后举止破碎、筛分、分级、赢得分歧粒度的焦冰产品，分别支往下炉及烧结等用户.◆熄焦要领有搞法战干法二种.干法熄焦是把白热焦冰运至熄焦塔，用下压火喷淋60～90s.搞法熄焦是将白热的焦冰搁进熄焦室内，用惰性气体循环回支焦冰的物理热，时间为2～4h.◆正在炼焦历程中还会爆收炼焦煤气及多种化教产品.焦炉煤气是烧结、炼焦、炼铁、炼钢战轧钢死产的主要焚料.。
3.第三章-炼焦煤料的预处理
储煤场和配煤槽
干煤棚
1、接收（卸煤）
卸煤机械包括：卸车机械和卸船机械。 卸车机械包括：翻车机、螺旋卸车机、链斗卸车机、 装卸桥、门式抓斗起重机等。 卸船机械：卸船机。
翻车机
桥式螺旋卸车机
链斗卸车机
装卸桥
门式抓斗重机
卸船机
2、倒运 倒运机械包括：抓取类和堆取类两种。 抓取类：门式抓斗机等。 特点：笨重、生产能力小。 堆取类：堆取料机。 特点：轻便、生产能力大。 回煤率——经煤场储存的煤量占整个炼焦用煤量 的百分数。
露天 压实
瘦煤
夏季 冬季
露天 露天
储存期限/d 25~30 35 25 50 60 60 80 60 90 90 150
贮煤场、配煤槽、堆煤操作
（2）储煤场的质量管理 1）来煤调配 2）质量检验 3）合理堆放和取胜 4）环境保护
二、装炉煤的配合与粉碎
1、配煤工艺与设备
配煤工艺：煤场配煤和配煤槽配煤。 我国常用配煤槽配煤。
这种工艺确定适宜的粉碎细度可在一定范围内改善粒度 分布，提高焦炭质量。
我国焦化厂配合煤的细度一般为73~82%，捣固炼焦时 细度大于90%。
（2）先粉后配流程
将不同煤种按性质分别粉碎到不同细度，再进行配合和 混合的工艺。 特点：可以按煤种特性分别控制适合的细度，有助于提 高焦炭质量或多用弱粘结性煤。但工艺复杂，需多特困户 粉碎机，配合后还需设混合装置，故ห้องสมุดไป่ตู้资大操作复杂。
不同的粉碎方式可以得到不同的累计分布曲线。
如图为5种典型曲线。这五种分布曲线，即使在同一的 粒度上、下限情况下，其粒度分布特征也有很大差异。
3、粉碎工艺
包括： 先配后粉工艺 先粉后配工艺 部分硬质煤预粉碎工艺 分组粉碎工艺 选择粉碎工艺。
煤化工工艺学第三章课件-炼焦
热解反应过程中，煤中的大分子结构发生断裂，释放出挥发性物质，这些挥发性物 质在高温下进一步裂解和聚合，最终形成焦油和煤气。
热解反应的温度和压力对生成物的影响较大，温度越高、压力越大，生成物的产率 越高。
根据炼焦需求，选择适合的煤种和配比，以 提高焦炭的质量和产率。
采用先进的炼焦技术
如捣固炼焦、配煤技术等，可以提高焦炭的 质量和产率。
控制炼焦温度和时间
通过优化加热制度，确保煤料在适当的温度 和时间内完成热解和缩聚反应。
加强环境保护
通过改进工艺和设备，降低炼焦过程中的污 染物排放，实现绿色生产。
THANK YOU
煤化工工艺学第三 章课件-炼焦
目 录
• 炼焦的基本概念 • 炼焦的工艺流程 • 炼焦的化学反应 • 炼焦的影响因素与优化方法
01
炼焦的基本概念
炼焦的定义
01
炼焦：指将煤在高温下经过热解 、熔融、固化、相变等物理和化 学变化过程，转化为焦炭和煤焦 油的过程。
02
炼焦是煤化工的重要环节，是高 炉冶炼的主要原料，也是钢铁、 化工、电石等行业的原料。
炼焦的原理
炼焦原理：煤ห้องสมุดไป่ตู้高温下经过热解反应，释放出挥发性物质， 生成焦炭和煤焦油。热解过程中，煤分子结构发生变化，产 生裂解和缩聚反应，形成不同组分的煤气和液体产物。
炼焦反应需要在高温、常压或加压条件下进行，通常在焦炉 内进行。炼焦过程中，煤的粘结性和结焦性是影响焦炭质量 的重要因素。
炼焦的重要性
结焦反应
结焦反应是炼焦过程中的另一重要化 学反应，它是指半焦在高温下进一步 加热，发生缩聚和芳构化反应，最终 形成焦炭的过程。
第三章 室式炼焦过程
特点:1、单向供热，成层结焦； 2、结焦过程中的传热性能随炉料的状态和温度而变化
一、温度变化与炉料动态
1、成层结焦过程及炼焦最终温度
由于单向供热，且炉料导热系数低，故在结焦过程的大 部分时间内炭化室中心面法线方向上炉料内温度梯度较大。 在同一时间内，离炭化室墙面不同距离的各层煤料因温度不 同而处于结焦过程的不同阶段。整个炭化室内炉料的状态则 随结焦过程的进行而不断变化。
提高炼焦最终温度与延长焖炉时间，可使结焦后期的热 分解和热缩聚程度提高。有利于降低焦炭的挥发分含量和氢含 量，使气孔壁材质密度提高，从而提高焦炭显微强度、耐磨强 度和反应后强度。但气孔壁致密化的同时，微裂纹将扩展，因 此，块度和抗碎强度降低。见下表和图：
第三节 炼焦过程的化学产品 一、二次热解与化学产品
增加，从而改善煤料的黏结性，使焦块致密。 但快速加热对半焦收缩是不利的，因为提高加热速
度使收缩速度加快，相邻层的联接强度加大，从而收缩应
力大，产生的裂纹多，故合理的加热速度应是黏结阶段快， 收缩阶段慢。
5、炼焦速度
——指炭化室平均宽度与结焦时间的比值，mm/h； 炼焦速度反映炭化室内煤料结焦过程的平均升温速度， 根据结焦机理，提高升温速度可以使塑性温度间隔变宽， 流动性改善，有利于改善焦炭质量。表现为：熔融性改善， 耐磨强度提高，但裂纹率增加，块度变小。炼焦速度与炭 化室宽度有关： 炭化室宽度,mm 500 450 407 350
由以上的讨论可知，各层的温度梯度和升温速度不同， 因此导致各层焦炭的质量也有一定的差异。 靠近炉墙的煤料，温度梯度大，升温速度快，塑性温度区间 变宽，塑性体内煤热解产物之间作用改善，从而改善了焦炭 质量：真密度、导电率、显微强度增大，气孔率降低，反应
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3、斜道区
斜道区位于蓄热室和燃烧室之间，斜道是连接燃烧室 立火道与蓄热室的通道，不同结构类型的焦炉斜道区结构 差异很大。燃烧室的每个立火道都与两个斜道和一个砖煤 气道相连。下喷式砖煤气道从蓄热室主墙经斜道区进入火 道，侧入式焦炉是在斜道区设有水平煤气道，煤气分别由 机焦两侧引入分配到各个火道。对于双联火道结构的焦炉， 每个燃烧室需要与下方的4个蓄热室相连接，故斜道区复 杂，是焦炉使用砖型最多的区域。
炭化室在长度方向上，由于炉门衬砖伸入炉内，使实 际装煤空间的长度（即有效长度）比炭化室的全长略小。 炭化室的有效容积为有效长、平均宽和有效高度三者的乘 积。在焦炉的实际命名中，往往以炭化室的高度尺寸反映 炭化室的大小及焦炉的规模，如我国的JN43-80型焦炉,其 炭化室总高度尺寸为4.3m。
1、炭化室和燃绕室
图3-2 燃烧室与炭化室的结构 1-炭化室；2-炉头；3-隔墙；4-立大道
2、蓄热室
蓄热室的作用是回收高温废气的废热，预热燃烧所用 空气或煤气。蓄热室位于焦炉炉体的下部，现代焦炉几乎 都采用横蓄热室，横蓄热室与炭化室和燃烧室平行，内部 一般都设置中心隔墙，将每个蓄热室分成机侧和焦侧两部 分。蓄热室由顶部空间、格子砖、蓖子砖、小烟道以及主 墙、单墙和封墙构成(图3-3)，对于下喷式焦炉，主墙内 设有垂直砖煤气道。
燃烧室与炭化室之间的隔墙称炉墙，焦炉在生产时，炉墙燃 烧室侧的平均温度约1300℃，炭化室侧的墙面可达1100℃以上。 在此高温下，墙体还要承受一定的侧向推力和上部的重力，要求 墙体结构上要防止干馏煤气泄漏、导热性能要好，整体结构强度 要高，为此现代焦炉的炉墙普遍采用带舌槽的异型硅砖砌筑。
燃烧室与炭化室处的砖结构示意见图3-2。
2、蓄热室
由于主墙分隔异向气流，主墙两侧的静压差大，煤 气容易串漏，而且主墙还是焦炉下部的承重墙，这就要求 主墙具有足够的强度，气密性好。单墙的作用是将蓄热室 分成两个窄的蓄热室，分别用于预热空气和煤气，因为煤 气和空气属同向气流，压差小，因此对单墙的密封要求比 对主墙的要求略低，且不要求单墙承重。对于单热式焦炉 或两分火道结构的焦炉，蓄热室不设单墙。蓄热室机侧和 焦侧的两端是封墙，封墙的作用是密封和隔热，焦炉生产 时，蓄热室内为负压，若封墙不严会导致空气漏入蓄热室。
1、炭化室和燃绕室
焦炉的炭化室是一个带锥度的长方形空间。炭化 室的顶部有加煤孔和荒煤气出口，炭化室的两端装有可打 开的炉门。为了减少推焦的阻力，防止损坏炉墙，炭化室 的焦侧比机侧略宽，此宽度差称为炭化室的锥度。为了使 荒煤气顺利导出，炭化室内的装煤高度(由平煤杆拉平的 煤线至炭化室底面距离)低于炭化室的总高，装煤高度称 为炭化室的有效高度。
2、蓄热室
蓄热室的底部是小烟道，其作用是将的空气或煤气均 匀分配进入蓄热室和汇集并排出从蓄热室下降的废气。由 于此处的温度变化剧烈，硅砖小烟道内一般衬以粘土砖。 在小烟道的顶部是篦子砖，其作用是支撑蓄热室内的格子 砖，并通过篦子砖上的分配孔将气流沿蓄热室长向均匀分 布。蓄热室内放置的格子砖分条形和异形两种，现代焦炉 都采用薄壁异型多孔格子砖。焦炉使用高炉煤气加热时， 含尘量应控制在15mg／m3以下，并定期使用压缩空气在蓄 热室处于下降气流时进行吹扫。蓄热室的温度变化大，格 子砖采用粘土砖。
2、蓄热室
图3-3 JN型焦炉的蓄热室（小烟道） 1-主墙；2-小烟道粘土衬砖；3-小烟道；4-单墙； 5-蓖子砖；6-隔热砖
2、蓄热室
蓄热室主要靠格子砖交替地吸热和放热起到回收热量 的作用。当蓄热室内通入下降的高温废气时，格子砖被废 气加热，下一个周期，改变蓄热室内的气流方向，变成上 升气流，通入空气或煤气，这时被加热了的格子砖又对空 气或煤气进行加热，使其温度达1000℃以上，这样，一座 焦炉必须是半数蓄热室处于下降气流，半数蓄热室处于上 升气流，每隔20～30min进行一次气流交换。处于下降气 流的蓄热室压力小于处于上升气流的蓄热室压力，这就要 求分隔异向气流蓄热室的隔墙必须严密，对于两分式火道 结构的焦炉，该隔墙是中心隔墙，而对于双联火道结构的 焦炉，主墙是分隔异向气流的隔墙。
பைடு நூலகம்
H =h + Δh +(200～300)mm
(3-1)
1、炭化室和燃绕室
现代焦炉的燃烧室由若干垂直的立火道组成， 立火道底部 有供煤气或空气的入口(或废气出口)。为了便于观察、测温和调 火，每个立火道都有一个看火孔引向炉顶。立火道之间的相互连 接方式有多种类型，立火道始终是分成两大组，当一组立火道供 煤气和空气燃烧时，另一组立火道则排燃烧产生的废气，每隔一 定的时间，两组立火道的气流进行交换以维持加热的均匀,同时 也满足焦炉设置蓄热室的要求。
焦炉的炭化室与燃烧室相间排列，燃烧室长度与炭 化室相同，在宽度上具有与炭化室锥度大小相同方向相反 的锥度，即燃烧室的机侧宽度比焦侧宽度大，这样炭化室 机焦两侧的中心距是相同的。
燃烧室内的顶端空间高度低于炭化室顶的高度，二者 间的差值称为加热水平高度。焦炉设置加热水平的目的是 防止对炭化室顶部空间加热过度，在保证焦饼上下均匀成 熟的前提下，控制煤干馏热解产物的二次热解，提高化学 产品的质量和产率。加热水平高度H与煤线距炭化室顶距 离h(大型焦炉取300mm)、煤料垂直收缩量Δh(一般为炭化 室有效高度的5％～7％)有关，可用下面经验公式确定。
精品
第三章炼焦炉及生产过程
第一节 焦炉炉体结构与设备
一、焦炉的主要结构 二、焦炉炉型划分 三、焦炉筑炉材料 四、焦炉设备
一、焦炉的主要结构
炼焦炉的结构可划分为炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区和炉顶 区等几部分，蓄热室以下的部位为焦炉的基础（图3-1）。
图3-1 JN型焦炉及其基础断面示意图
1-装煤车；2-磨电架线；3-拦焦车；4-焦侧操作台；5-熄焦车；6-变换开闭 器；7-熄焦车轨道基础；8-分烟道；6-仪表小房；1O-推焦车；11-机侧操作 台；12-集气管；13-吸气管；14-推焦车轨道基础；15-炉拄；16-基础构架； 17-小烟道；18-基础顶扳；19-蓄热室；20-炭化室；21-炉顶区；22-斜道区