张恒毕业设计

邯郸学院专科毕业设计
题目炼焦工艺流程的设计
学生张恒
年级 2010级
专业煤炭深加工与利用
系部化学系
邯郸学院化学系
2013年5月
摘要：根据实习具体内容设计一个炼焦车间为2×50孔JN60型焦炉，年产干全焦93.62万t，日产焦炉煤气109.44m3。

采用干法熄焦(预留干熄焦装置)，焦炉的装煤及出焦除尘均采用除尘地面站方式。

现将工艺流程、焦炉炉体、干熄焦装置、焦炉除尘设施、焦炉机械做简单介绍。

关键词：工艺流程、工艺流程图、工艺的装备/设备、焦炉的机械。

1炼焦车间
1.1概述
炼焦车间新建2×50孔JN60型焦炉，年产干全焦93.62万t，日产焦炉煤气109.44m3。

配套建设干熄焦及1×12000kw/h发电装置，当干熄焦装置检修或事故时，采用新型湿法熄焦作为备用。

焦炉的装煤及出焦除尘均采用除尘地面站方式。

炼焦基本工艺参数
炭化室孔数2×50孔
炭化室有效容积38.5m3/孔
每孔炭化室装煤量(干) 28.5 t
焦炉周转时间20 h
焦炉年工作日数365 d
焦炉紧张操作系数 1.07
焦炉加热用煤气低发热值：焦炉煤气17900kJ/m3
1.2炼焦工艺流程
由备煤车间送来的配合煤装入煤塔。

装煤车按作业计划从煤塔取煤，经计量
后装入炭化室内，煤料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。

在装煤的同时，地面站集尘系统把从装煤孔逸出的烟气抽出，经集尘管导
至地面站，除尘净化后排入大气。

预留干熄焦流程炭化室内的焦炭成熟后，用推焦机推出，经拦焦机导入焦罐内，并由电机车牵引至干熄站进行干法熄焦，所产生的蒸汽用于发电，熄焦后的焦炭送往筛贮焦工段，经筛分按级别贮存待运。

当干熄焦装置检修或事故时需利用备用的湿法熄焦时，炭化室内成熟的焦炭经拦焦机导入熄焦车内，并由电机车牵引至熄焦塔内进行喷水熄焦。

熄焦后的焦炭卸至晾焦台上，晾置一定时间后送往筛贮焦工段，经筛分按级别贮存待运。

焦炉出焦时产生的烟尘，由拦焦机集尘罩将其收集，并通过集尘管导至地面站，经除尘净化后排入大气。

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700℃左右的荒煤气在桥管内被氨水喷洒冷却至90℃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。

焦炉加热采用焦炉煤气，由外部管道架空引入。

经预热后送到焦炉地下室。

通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道底部与废气交换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。

本项目炼焦采用干熄焦，拟布置为：新建4⨯50孔 JN60型焦炉布置在一条中心线上，组成一个大炉组，每2⨯50孔焦炉为一个独立炉组。

在每组焦炉的焦侧各布置一座高135m烟囱。

在每个炉组的炉端台外各设一套干熄焦装置及湿法熄焦系统。

在1号焦炉干熄焦装置外侧设2×12000KW/h发电装置
1-1炼焦工艺流程图
1-2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
炼焦车间主要设备见表1-1。

1.3炼焦车间布置
新建2⨯50孔 JN60型焦炉布置在同一条中心线上，组成一个炉组。

中间设一座三跨双曲线斗槽的煤塔，煤塔与焦炉之间设炉间台，焦炉端部设炉端台，两侧设机焦侧操作台。

煤塔下部各层分别设有电子秤及其操作室、配电室、值班室、交换机室和仪表室。

炉间台主要布置单斗提升机和煤气管道。

炉端台顶层设工人休息室和10t电动葫芦；中层设炉门修理站和推焦杆、平煤杆更换站；下层设调火工室、热修瓦工室及灰浆搅拌机室。

在焦炉焦侧布置一座高135m烟囱。

在焦炉炉端台外设置1套干熄焦装置并设一套1×12000kw/h发电装置及备用新型湿法熄焦系统。

在机侧建筑物边界线外设高压氨水泵房及其配套设施。

1.4焦炉炉体
1.4.1概述
进入七十年代以后，焦炉炭化室加高加宽、提高单孔炭化室产焦量已成为世界炼焦技术的发展方向。

单以炭化室高度而言，至1975年国外6.0m以上焦炉已建成5000多孔，近10多年来，日本、德国、法国等国家先后建设7.0m以上大型焦炉40多座，炭化室高度最高已达到8.2m。

我国自八十年代中期从日本引进4⨯50孔6.0m“M”型焦炉在宝钢投产以后，由我国自行设计建造的第一座6.0m焦炉于1987年底在北京焦化厂建成投产；接着该厂又建成了第二座6.0m焦炉，随后宣钢、攀钢、首钢、石家庄、马钢、昆钢、天津、邯郸、山焦、涟钢等大型钢铁公司的新建焦炉或焦炉改造都选择了6.0m焦炉。

宝钢二、三期我国分别自行设计的4⨯50孔全下调6.0m焦炉先后建成投产。

至2005年底，我国已有6米大型焦炉90座。

JN60型焦炉在我国已有二十年的生产历史，生产操作和管理水平较高，代表我国焦炉的先进水平。

6.0焦炉与4.3m焦炉相比，有以下优点：
a) 6.0m焦炉由于炉体加高，炭化室单孔容积增大，装炉煤堆比重增加，在相同炼焦配煤比的情况下，M40提高2~5%，M10下降~1%，焦炭质量有较大的改善。

b)经计算，6.0m焦炉蓄热室格子砖换热面积比4.3m焦炉大20%，废气出口的温度低，焦炉的热效率提高，可降低炼焦能耗约2%。

c) 6.0m焦炉的设备机械化操作水平和控制水平比4.3m焦炉要高很多，因此，其劳动强度低。

d) 在产量相同的情况下，由于日出炉次数6.0m焦炉比4.3m焦炉减少，同时6.0m 焦炉比4.3m焦炉每天开启密封装置的总次数减少，另外，6.0m焦炉设备比4.3m 焦炉的管理维护水平要高。

因此，在相同环保设施效果前提下，6.0m焦炉操作中烟尘排放量比4.3m焦炉少，更有利于环境保护。

因此本项目采用国内先进的JN60型焦炉。

1.4.2焦炉炉体的主要尺寸如表1-2
1.4.3焦炉炉体结构及特点
a) JN60型焦炉的结构为双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷式焦炉。

它是在总结国内6m焦炉多年生产经验的基础上，运用国内外的新技术、新材质、新经验设计的新型焦炉。

此焦炉具有结构严密、合理、加热均匀、热工效率高的特点。

b) 蓄热室主墙是用带有三条沟舌的异型砖相互咬合砌筑的，而且蓄热室主墙砖煤气道管砖与蓄热室无直通缝，保证了砖煤气道的严密。

蓄热室单墙为单沟舌结构，用异型砖相互咬合砌筑，保证了墙的整体性和严密性。

c) 蓄热室内装有薄壁大蓄热面格子砖，比厚壁格子砖增加1/3的蓄热面，可使废气离开蓄热室的温度降低30~40 C。

d) 改进了蓄热室封墙的设计，内封墙改用硅砖，取消了效果不佳的隔热罩，改用近年已在焦炉上广泛使用、隔热和密封效果都很好的新型保温材料抹面，再加一层20mm硅酸钙隔热板，因此减少了封墙漏气，改善了炉头加热，减少了热损失，改善了操作环境。

e) 为保证炭化室高向加热均匀，设计采用了加大废气循环量和设置焦炉煤气高灯头(高灯头距炭化室底400mm)等措施。

此外，由于采用废气循环，可以降低废气中的氮氧化物含量，减少了对大气的污染。

f) 炭化室墙采用“宝塔”砖结构，它消除了炭化室与燃烧室之间的直通缝，增强了炉体的严密性，使荒煤气不易窜漏，并便于炉墙剔茬维修。

g) 为了适应配煤需要，确定加热水平高度为1005mm，可使焦饼上部与下部同时成熟，还可以避免炉顶空间长石墨过多。

h) 炉顶装煤孔和上升管孔砌体用带有沟舌的异型砖砌筑，并在装煤孔及上升管孔座砖上加铁箍，保证了它的整体性，使炉顶更为严密，减少了荒煤气的窜漏，防止炉顶横拉条的烧损。

i) 加大装煤孔和上升管孔底部砖砌体的倾斜角，使之尽量接近入炉煤的安息角，以达到装煤时煤气流通畅的目的。

本设计为机侧设单集气管的焦炉，所以特将机侧第一装煤孔至上升管之间的炉顶空间加大，并加大上升管孔底部面积，使流经此区域的荒煤气流速降低，有利于荒煤气中夹带的焦粉沉降，避免大量焦粉带进
集气管。

j) 炉顶面焦炉中心至机、焦侧正面，设有50mm的坡度，以利炉顶排水。

k) 炉顶内层的红砖改为同强度的漂珠砖，增强了隔热效果。

1.4.4焦炉用砖量如表1-3
1.5焦炉机械
1.5.1焦炉机械配置如表1-4。