炼焦新技术1汇编共50页
炼焦新技术
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.。
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二、煤干燥与调湿
（2）控制炼焦煤水分的意义 我国目前焦炭产能是24000多万吨/年，消 耗洗精煤约33000多万吨/年，按10%装炉煤 水分计算，约有3300万吨/年水分进入焦炉 ，这些水在焦炉中汽化消耗的热量约 1.27x1014KJ/a，相当于433万吨/年标煤。如 果控制入炉煤水分在5%左右，将节约216.5 万吨/年标煤。
三、型煤炼焦
（3）成型煤的影响因素 1.煤料性质 高煤化度和低黏性的煤，配型煤效果好； 偏低煤化度的强黏煤配型煤炼焦效果差。
原因：配型煤过程中黏结性过强，半焦收缩 应力较大，导致焦炭裂纹增多，反而降低 焦炭强度。
三、型煤炼焦
2.型煤配入量 当型煤配入量超过50%时，进一步增加型煤 配入量，入炉煤堆密度反而降低。 当型煤配入量超过40%时将会引起对炉墙膨 胀压力的急剧提高，影响焦炉寿命。 一般生产中型煤配比以不超过30%为宜，当 煤质较好时，可降低到15%～20%。
（2）变化结果 1.堆密度比湿煤装炉时增加10%～13% 150 ～250℃煤颗粒表面的水膜几乎完全脱 尽，颗粒间的相对阻力减小到最低限度 整个煤饼的高向和长向密度均匀，使得预 热炼焦得出的焦炭具有密度大、强度高、 质量均匀等优点
一、煤预热炼焦技术
2.装炉煤升温速度快 装炉煤温度达到150 ～250℃后，焦炉提供 的热量不在用于蒸发水分，其单位时间内 吸收的热量将大于湿煤，使得装炉煤升温 明显加快，提高炼焦速度 得出焦炭质量真密度大，气孔率低、机械 强度高、反应性低且反应后强度高
二、煤干燥与调湿
（3）煤调湿（CMC）与煤干燥的区别 1.煤调湿不最求最大限度的去除装炉煤水分， 只是将水分稳定在一个较低的值5%～6% 2.煤调湿是充分利用焦炉烟道气或红焦的余热 作为热源去除水分、
炼焦新技术
炼焦新技术—煤调湿技术我国现有焦炉生产能力较大，占世界第一位，炼焦煤水分偏高，而且优质炼焦煤日益短缺，围绕现有焦炉和炼焦生产工艺，开发提高焦炭质量和利用炼焦余热的新工艺、新技术是适应企业发展，提高企业经济效益的有效途径。
煤调湿技术可降低入炉煤水分，降低炼焦耗热量，增加入炉煤堆密度，提高焦炭质量。
近几年来，煤调湿技术在国内外炼焦行业异军突起，得到了广泛的应用，究其原因是煤调湿技术具有其独特的优越性：可使焦炭和化工产品增产11%，提高经济效益；焦炉加热用燃料降低，减少耗热量；焦炭质量得到提高；充分利用了焦炉余热，取得了明显的经济和社会效益。
一、煤调湿（Coal Moisture Control ,简称“ CMC ”）技术简述煤调湿技术是通过直接或间接加热来降低并稳定控制入炉煤的水分，该技术不追求最大限度地去除入炉煤的水分，而只把水分稳定在相对低的水平，既可达到增加效益的目的，又不因水分过低而引起焦炉和回收系统操作的困难，使入炉煤密度增大、焦炭及化工产品增产、焦炉加热用煤气量减少、焦炭质量提高和焦炉操作稳定等效果。
二、煤调湿的基本原理利用外界热能将入炉煤在焦炉外干燥，控制入炉煤的水分，从而控制炼焦耗热量、改善焦炉操作、提高焦炭产量或扩大弱粘结性煤的用量。
三、工艺流程及发展煤调湿技术通过直接或间接加热来降低并稳定控制入炉煤水分，并不追求最大限度地去除入炉煤气的水分，而只是把水分稳定在相对较低的水平，就可以达到增加效益的目的，又不会因水分过低而引起焦炉和回收系统操作困难。
煤调湿技术于20世纪80年代初在日本开始应用，历经了3 种工艺技术的变革：第一代是热媒油干燥方式；第二代是蒸汽干燥方式；第三代是最新一代的流化床装置，设有热风炉，采用焦炉烟道废气或焦炉煤气对其进行加热的干燥方式。
1、第一代煤调湿技术第一代CMC是热煤油干燥方式，其工艺见下图。
热媒油式煤调湿工艺流程图利用热油回收焦炉上升管煤气显热和焦炉烟道气的余热，温度升高到195℃的热油通过干燥机将常温的煤预热到80℃，煤的水分由9%左右降到5.7%，调湿后的煤在运输过程中水分还将降低0.7%，装入煤水分保持在5%±0.7%。
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煤调湿技术的效果
采用煤调湿技术将入炉煤的水分降低至6% ~7%,使 炼焦耗热量降低 。如果按正常入炉煤水分为11%，则采 用煤调湿技术后水分降低了5% ,以1kg干煤为基准炼焦 耗热量降低约300kJ 350kJ。 由于装炉煤水分的降低堆密度增加约7.7% ，焦炭的 产量也将有所增加 .同时由于入炉煤的堆密度增加和炭 化室装煤初期升温速度的提高.都能促使焦炭品质的提高 焦炭的粒级分布更趋均匀粉焦率减少约2%， DI15150提 高0.8% ~1.5%。
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有机固废
预处理系统
炼焦煤
预处理系统
定 量 均 混 系 统
加压成型系统
型煤去备煤车间
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2.1.8微波炼焦
基本原理：
微波加热直接作用于物质的分子或离子、引起分子 或离子的振动产生热量，因此加热效率高，主要将微波 所产生热量用于炼焦.
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2.1.4煤的预粉碎
一般进行预粉碎的煤种性能较差。气煤和瘦煤硬度较 大，一般只对气煤进行预粉碎 ，这样可以改善煤料的粒 度分布，对于不同的配煤选择适宜的预粉碎细度和配合 煤细度有助于提高焦炭质量 。有试验表明对气煤预粉碎 炼焦后 ， M40 提高2%以上， M10改善0.5%以上。
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2.1.9生物质共炼焦
添加到煤中的生物质(如稻草)能提供氢，使煤中硫 化氢的释放更容易，加入生物质能阻止煤热解中颗粒之 间的黏结而得到粒状焦炭，阻碍煤中间相小球体的形成 和发展，而使焦炭光学各向异性减弱。
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7.63米大型焦炉新技术介绍
焦炉本体机侧焦炉炉顶焦炉加热系统前言伴随着中国钢铁产业的快速发展,炼焦行业的产能规模和装备水平发生了历史性变化,目前我国炼焦企业已有1300多家,“十五”期间，我国焦炭产量以每年21.7%的速度增长,约占世界焦炭贸易额的47%.首钢一期共建设投产7.63米的大型焦炉4座, .整个焦炉本体由德国公司提供全套技术支持，年产冶金焦炭420万吨,焦炭质量世界第一。
焦化维检作为焦化区域的自动化设备维护单位，肩负着焦化各区域所有自动化系统的维护工作，尤其是焦炉本体作业区，其稳产顺产直接影响着转炉、高炉、炼钢等主生产流程的焦炭供应，所以充分的消化、吸收其先进的核心控制技术和各连锁关系，快速掌握故障处理能力，是出色完成焦炉本体维护任务、保障焦炉生产稳定运行的关键。
本文旨在详细介绍德国公司成套系统组成、工艺结构特点、控制系统要点及其相关知识，通过参阅此文档可对焦炉系统有一个较为全面的了解。
前言 (3)第一节.炼焦工艺流程介绍 (5)一.炼焦工艺流程介绍 (5)二.焦炉参数列举 (5)三.7.63米超大型焦炉新技术分析 (6)3.1焦炉加热系统 (6)3.1.1蓄热室 (7)3.1.2加热壁 (8)3.1.3不同的加热系统 (9)3.1.4焦炉煤气加热 (9)3.1.5混合气体加热 (10)3.1.6转换设备 (11)3.1.7废气系统 (11)3.2.荒煤气导出系统 (12)3.2.1荒煤气导出系统构成 (12)3.2.2 Proven系统构成 (13)第二节. 7.63米超大型焦炉成套系统工艺流程分析 (14)一:交换机系统(Resevering systm) (14)1．1交换机系统(Resevering systm)概述 (14)1．2交换机动作流程简介 (15)二.PROVEN系统 (16)2．1．PROVEN系统概述 (16)2．2炉压调节的工艺原理 (17)2．3、炉压调节系统的上位监控 (18)三．BLEEDER放散系统 (19)3.1荒煤气点火放散系统的工艺原理 (19)3. 2工艺流程 (20)3．3、荒煤气点火放散系统的自动控制 (21)第三节、CokeMaster系统在焦炉中的应用 (24)一、概述 (24)二：系统功能 (24)三、软硬件配制 (24)3．1硬件配制 (25)3．2软件配制 (25)四、功能系统组成 (25)4．1手动测温系统（ManuTherm） (25)4．2自动测温系统(AutoTherm) (26)4．3炉温控制系统(BatControl) (27)4．4推焦计划自动编制系统(PushSched) (28)第四节、焦炉焦炉工业网络拓扑配置 (29)一、焦炉网络拓扑图 (29)1.1工业以太网拓扑图 (29)二、安全系统概述 (32)2．1、安全系统介绍 (32)第一节.炼焦工艺流程介绍一.炼焦工艺流程介绍由备煤作业区送来的配合好的炼焦用煤装入煤塔。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
焦炭的物理机械性质
• 焦炭在高炉炼铁过程中的作 用要求焦炭具有适当的块度 和较高的强度，焦炭块度大 小与均匀性受焦炭强度的影 响，因此，焦炭的强度是焦 炭质量的重要指标。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
焦炭的筛分组成与平均粒度
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
铸造焦
• 铸造焦用于冲天炉（也称化铁炉）作 燃料。焦炭的主要作用就是提供热量， 并对铁水进行渗透。因为冲天炉内不 易脱硫，故铸造焦要求含硫量低。铸 造焦在冲天炉内要经受下落的铁块的 冲击，并承受重力和摩擦力的作用， 因此对铸铁焦的强度要求更高，生产 工艺以捣固炼焦为主。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
焦炭反应后强度
• 焦炭的高温转鼓试验受试验条 件制约。具体方法是将经CO2 反应后的焦炭先用氮气冷却， 然后全部装入特定的转鼓内进 行转鼓试验。焦炭的反应性与 煤的变质程度和煤的岩相组成 之间有着密切的关系。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
高炉用焦炭
• 高炉的作用是利用焦炭燃烧产 生的还原性气体CO，将铁矿石 还原冶炼得到生铁。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
炭化室内膨胀压力
• 炭化室内的膨胀压力的产生是因为 成层结焦，两个大体上平行于两侧 炉墙面的塑性层从两侧向炭化室中 心移动，在炭化室内煤料的上层和 下层同样也形成塑性层，围绕中心 煤料形成的塑性层如同一个膜袋， 膜袋内的煤热解产生气体，产生膨 胀压力。
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• 配合煤料的Y值或G值可直接测定，也可按 加和性进行计算。
炼焦工艺及技术指标ppt(1)
配合煤的膨胀压力
• 膨胀压力的大小没有理论 计算的方法，配合煤的膨 胀压力不具有加和性，只 能用实验的方法加以测定。
炼焦新技术
炼焦新技术作者：苏晓晓化工08-1班19号摘要：在使用常规焦炉炉型的情况下，提高焦炭质量主要集中在对炼焦原料煤的预处理，改善焦炉的加热制度和对焦炭进行后序处理3个方面，本文列举了以上方面的几项新技术。
关键词：原煤预处理改善加热后序处理1 原料煤的预处理技术1.1捣固炼焦技术捣固炼焦，一般是用高挥发份弱粘结性或中等粘结性煤作为炼焦的主要配煤组份，将煤料粉碎至一定细度后，用机械捣固成煤饼，送入焦炉炭化室内炼焦。
装炉煤料捣固成煤饼后．从焦炉的机侧装入炭化室，其密度可以提高到950kg／ms一1 150kg／m3,质量增加27％,炼出的焦炭比顶装煤焦炉生产的焦炭抗碎强提高1％一6％，耐磨强度肘10改善2％一4％，反应后强度C凇提高1％一6％,在相同焦炭质量下,可多用20％一25％的高挥发分弱黏结性煤．使入炉煤料中高挥发分弱黏结性煤的配入量高达70％～80％。
1.2配型煤炼焦技术配型煤炼焦，就是将炼焦原料煤中的一部分压块成型，再与其它的粉煤混合，人炉炼焦。
在配煤比相同的条件下。
配型煤炼焦生产的焦炭与常规粉煤炼焦生产的焦炭比较提高2％一3％,变化不大或稍有改善，JIS转鼓试验指标提高1％-3％，CRI降低5％一8％，CSR提高5％一12％。
焦炭筛分组成有所改善。
大于80ram级产率有所下降，80ram～25ram级显著增加(一般可增加5％。
10％)，小于25ram级变化不大．因而提高了焦炭粒度的均匀系数。
1．3煤调湿技术(CMc)“煤调湿”是“装炉煤水分控制工艺”的简称，是将炼焦煤料在装炉前去除一部分水份，保持装炉煤水分稳定在6％左右，然后装炉炼焦。
煤调湿不同于煤预热和煤干燥：煤预热是将入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℃～250℃)，此时煤的水分为零，然后再装炉炼焦；而煤干燥没有严格的水分控制措施，干燥后的水分随来煤水分的变化而改变；煤调湿有严格的水分控制措施，能确保人炉煤水分恒定。
最新炼焦煤配煤技术
研究认为，废塑料与煤共焦化技术可行。该所曾对几 种沥青与重庆焦化渣用Corbett法进行了组成分析，研究 表明，减压渣油和丙烷脱沥青饱和烃含量较高，沥青质很 少，作为改质剂性能较差。热裂化渣油和乙烯焦油含有相 当高的芳烃与沥青，QI少，因此作为改质剂性能较好。煤 焦油沥青具有较高的芳香性能，因此溶剂性能较好，但QI 含量高，对焦油过程中间相发展不利。
在炼焦技术上、大多数炼焦用的单独焦煤都不能练出 符合高炉对焦炭强度和质量要求的焦炭，而粘结性较好的 主焦煤即使能单独练出强度合格的焦炭，但是由于在炼焦 过程中药产生较强的膨胀压力，而影响焦炉的寿命或造成 难推焦等问题，而肥煤虽有较强的粘结性，单单独炼焦时 、练成的焦炭易形成部分的蜂窝焦而影响焦炭的强度，因 此
目前，我国炼焦配煤中高挥发分煤的用量一般较高， 有的焦化厂配合煤可燃基挥发分已达到 34%。一般大、 中高炉用焦的配合煤的可燃基挥发分则在28%-32% 之间 。
在炼焦的生产上都不能用单种煤炼焦，而是将几种类别的 炼焦配合使用，发挥各类煤在炼焦时的特点、扬长避短、 优势互补、从而以经济合理的配煤方案练出质量符合的焦 炭。
中国炼焦用煤的焦煤、肥煤虽然粘结性结焦性较好， 但是这两类煤质中国一般都属于较难洗选的煤、洗精煤的 灰分高、硫高、使用其用量受到一定的限制，而中国所产 的气煤和弱粘煤在炼焦中虽然粘结性较差，但它们已选， 灰低、硫低，其资源又丰富，储存量大，产量高、煤价相 对较低，因而在炼焦煤中，在一定的比例的焦煤和肥煤基 础上配入适量的气煤和弱粘煤，因其挥发分高、收缩度大 ，便于推焦，而煤气焦化产品回收也多。
（1）配合煤的灰分
煤中灰分在炼焦后全部残留于焦炭中，灰分是焦炭中
的有害杂质，焦炭的灰分愈高，炼铁时焦炭及石灰石消耗 量就增多，高炉的生产能力就要降低，同时灰分中的大颗 粒在焦炭中形成裂纹中心，使焦炭的抗碎强度降低，也使 焦炭的耐磨性变坏。所以配合煤的灰分应控制在一定范围 之内。假设配合煤的结焦率为 75%，而要求焦炭的灰分 等于或小于12.5% ，则配煤的灰分就不能大于 9.4%。配 合煤的灰分是根据各单种煤的灰分按加权平均计算的。如 果在配合煤中使用了一两种灰分较高的精煤，则其余成分 必须选配较低灰分的单种煤，才能保证焦炭的灰分符合要 求。