炼焦新工艺的国内外发展现状
捣固炼焦技术

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CSR 65.2 67.5 70.0 73.1 68.1 69.2 61.2
12.19 0.64 12.58 0.65 12.41 0.66 11.95 0.66 12.50 0.66 12.70 0.64 12.10 0.64
装煤操作
简单
焦炉机械
重量小,简单,维修 费用低。
装煤环保 炉体寿命 多用弱粘煤
基本解决 长(可达35年) 必须增加型煤、煤 调湿等措施才可多用 10~15%弱粘煤。
同配比时,焦炭质量
不变
入炉煤成本
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
高
吨焦投资
进口捣固机680~750 元;
600元(6米顶装)
3.过去我国钢铁企业很少采用捣固炼焦
3.1 捣固焦炉的寿命比顶装焦炉短。根据国外操作大型捣固焦炉焦化厂 的生产实践,因煤饼炼焦时膨胀压力大;装煤饼时,机侧炉头在空气中 暴露时间长;煤饼掉角或局部倒塌时,焦侧炉头装煤不满而易高温等导 致炉体损坏。因此捣固焦炉的寿命仅20多年,不如寿命可达30多年的顶 装焦炉长; 3.2 捣固焦炉的稳定生产不如顶装焦炉。干扰捣固焦炉稳定生产的因素 较多。比如,入炉煤水份过高、水份过低、入炉煤粉碎粒度不合格、粒 度分布不合格、煤种的过多变化等都会影响煤饼的捣制和煤饼强度。具 有20~30个捣固锤的捣固机发生故障也会直接影响炼焦生产。而钢铁企 业焦化厂的稳定生产不仅影响本厂,更重要的是直接关系到整个钢铁联 合企业的平稳生产。中后期的捣固焦炉,每天都有1~2%的煤饼或炭化 室出现问题,这是对钢铁企业焦化厂稳定生产的最大威胁。 推焦总系数K3是用以评价焦化厂和炼焦车间遵守规定的结焦时间方 面的管理水平,即反应焦炉操作的总体情况。目前我国捣固焦炉的K3都 较低,好的0.70,一般在0.60左右; 3.3 捣固焦炉的装煤烟尘治理难度大于顶装焦炉。捣固焦炉从机侧推入 煤饼,造成机侧炉头大量冒烟,必须采用特殊治理措施; 3.4 国内外尚没有大型高炉长期全部使用捣固焦炭的生产经验。宝钢曾 在二期和三期可行性研究阶段考虑过捣固炼焦技术,最后主要因国内外 没有大型高炉使用捣固焦炭的先例,而仍然选用顶装炼焦。当前我国独 立焦化厂生产的捣固焦炭几乎都是供给中小高炉使用; 3.5 钢铁企业焦化厂入炉煤的成本是由钢铁公司承担,而不是仅由焦化 厂自己承担,所以,钢铁企业焦化厂受到的入炉煤成本的压力不如独立 焦化厂大;而钢铁企业焦化厂受到的必须向炼铁厂稳定供应焦炭的压力 又远远大于独立焦化厂。
我国炉外精练技术的发展前景和趋势分析

我国炉外精练技术的发展前景和趋势分析我国炉外精炼技术是冶金行业中一项重要的技术,它是指在冶炼过程中,将粗炼钢液通过炉外装置进行再处理,以提高钢液的质量和温度,减少杂质含量,从而得到更加优质的成品钢材。
随着我国工业化进程的加快和环保意识的提高,炉外精炼技术的发展前景和趋势备受关注。
一、炉外精炼技术的发展历程炉外精炼技术起源于20世纪60年代,当时主要应用于日本、美国等发达国家的钢铁企业。
最早的炉外精炼设备是气吹精炼炼钢炉(LD炉),它利用氧气吹入炉内,通过氧气的化学作用来脱除炼钢过程中产生的杂质和非金属夹杂物,提高成品钢的质量。
而后,随着技术的不断进步和创新,我国也开始引进和发展炉外精炼技术,并在80年代成功开发了自己的炉外精炼装置。
目前,我国的炉外精炼技术已经取得了长足的进步,主要体现在以下几个方面:1. 技术水平不断提升。
我国的炉外精炼技术已经从最初的气吹精炼炼钢炉(LD炉)发展到了RH、VOD、Ladle Furnace等多种不同类型的炉外精炼设备,每一种设备都具有自己的特点和优势,可以满足不同钢种的精炼需求。
2. 炉外精炼技术与自动化技术相结合。
随着我国制造业的智能化升级,炉外精炼技术也在不断引入自动化设备和智能控制系统,以提高生产效率和产品质量。
利用先进的传感技术和控制系统,可以实现对炉外精炼过程的精准监测和控制,确保精炼过程的稳定和可控性。
3. 绿色环保技术的应用。
在炉外精炼过程中,会产生大量的废气和废渣,而这些废气和废渣的排放会对环境造成严重的污染。
在炉外精炼技术的发展中,我国也加大了对绿色环保技术的研发和应用力度,致力于减少废物排放,提高资源利用率。
1. 技术持续创新。
随着科技的不断进步和需求的不断增长,炉外精炼技术将会继续进行技术升级和改造,以适应不同类型钢材的精炼要求。
未来,我国的炉外精炼技术有望实现更高效、更节能、更绿色的发展。
2. 非金属夹杂物的去除技术。
随着精细化钢铁品种的增多,我国的炉外精炼技术将更加注重去除非金属夹杂物的工艺研究和应用,以满足高端产品对钢材质量的严格要求。
刍议SCOPE21工艺的炼焦新技术

一
2 . 环境 负荷 的降低 将底 部燃 烧室 的空气 入 口和燃 气入 口相对位 置 的直 线布 置 ,变为 错 口布置 ,进 而 将燃烧 室 内的空 气和 燃气 改 为混 合和扩 散状 态 。试验
2 0 0 mm 断面的模拟 气流塔 ,利 用高速 摄像机 对塔 内煤 炭粒 子的运 行轨 迹 实 施 可 视 性 观 察 ,观 察 结 果 表 明 ,塔 内运 动 过 程 中 ,直 径 大 于 0 . 3 am粗 粒相 互之 间的影 响基本 可 以不进行 考 虑 ,并 将 其视 为单 个粒 r 子进 行处理 。直径 小于 0 . 3 mm 的煤粉 ,在 进入模 拟气 流塔 后 ,表 现为 高 密度 的粒 子群 ,并可 视 为单个 粒子 进行 处 理 。选择 2 5 m 有效 高 度 、 1 0 0 mm 直径 的试验塔实施 快速 加热处 理 ,利用这 一试 验过 程所 获得 的 数 据进行数 学模型 的编制 ,模拟计 算 2 4 0 0 m m 直径 的工业 塔和 9 0 0 mm
直径 的放大 试验塔 嘲。
钢铁 等工业 企业 生产 过程 中对 于焦 炭 的需求 量也 呈现 出 了逐年上 升 的 趋势 。但是 ,在 我 国现有 的焦 炭生 产技 术水 平之 下 ,炼 焦工 业要 实现 进一 步发展 也会 面临 极大 的 困难 。只有 进一 步提 高我 国焦炭 生产 企 业 的积 水水平 ,才 有助 于焦 炭生产 量 的进 一步 提高 ,并 实现 资源利 用 面 扩大 ,污染 减少 ,以及能 耗 降低等 节能 环保 目标 的实 现 ,从 而 为我 国 经济 的可持 续发 展提供 物质基 础n l 。 很 长 时间 以来 ,尽管 国 际炼焦 技术 实现 了快 速的发 展 ,然而 ,工 艺过 程和 基本方 法仍 然较 为 传统 ,也就 是在 耐火 材料砌 筑 的焦 炉 中加 入特 定 量水分 的 原煤 ,在温 度达 到 1 0 0 0 o C以上 后 ,经过 干馏 处理 后 , 原 煤 能够 转化 为 焦 炭 。在 焦 炉 内处 理 原煤 的 具体 过 程 包 括 :第 一 , 升温 、脱 水 ;第二 ,形成 胶质 体 、熔融 、热 解 ;第三 ,形 成半 焦 ;第 四 ,焦炭稳 定形成后 ,排 出赤热焦 炭 ,通过 干法或 湿法进 行熄焦 处理 , 并 得到 最终 的 成品 焦 - 。 】 。氮 这 一生 产过 程存 在 下述 问题 :首 先 ,对 于 生产 环境要 求较 高。长 时间的干馏 处理会 导致 NO x 生 成以及 烟气 泄漏 等 问题 ,且湿 法息 焦 也会 造成 较 为严 重 的水资 源和 空 气污 染 。其 次 , 成 本高 、能源 消耗 大 。再次 ,质 量和 能力 限制较 大 。最 后 ,资源 限制 较 大 ,主要 表现 为焦煤 资源分布不 均匀 ,且资料储 备量 日渐减少 。
炼焦行业工艺技术

炼焦行业工艺技术炼焦行业是将煤炭转化为焦炭的过程,是钢铁工业的重要环节之一。
炼焦工艺技术涉及到多个环节,包括煤炭的预处理、炼焦炉的操作、煤气的处理等。
本文将从以下几个方面介绍炼焦行业的工艺技术。
首先,煤炭的预处理是炼焦过程的第一步。
煤炭的质量和性质会直接影响到焦炭的质量和产量。
在炼焦前,需要对煤炭进行筛分、破碎、干燥等处理,以确保煤炭具有合适的粒度和含水量。
此外,化学分析和物理性质测试也是必要的,以便确定煤炭的品质,并根据需要进行混配。
其次,炼焦炉的操作是关键环节之一。
炼焦炉是将煤炭加热至高温的设备,通过控制不同的工艺参数来实现煤炭的分解和转化。
炼焦炉的主要类型有焦炉、卧式炼焦炉和立式炼焦炉等。
在炼焦过程中,需要精确控制炉内的温度、压力和气体流量,确保煤炭得到充分热解和反应。
此外,炼焦炉内还需要合理布置回收设备,以最大限度地回收和利用产生的煤气和煤焦油。
再次,煤气的处理也是炼焦工艺技术中重要的一环。
炼焦过程中产生的煤气主要包含一氧化碳、氢气和烃类等有价值的成分。
为了提高能源利用效率和减少环境污染,需要对煤气进行处理,主要包括脱硫、脱氨、除尘等步骤。
通过脱硫和脱氨,可以减少煤气中的有害物质含量,提高其燃烧效果;通过除尘处理,可以减少煤气中的颗粒物和粉尘,保护环境。
最后,对于炼焦行业而言,技术创新永远是推动行业进步的动力。
随着科技的不断发展,炼焦行业也在不断探索新的工艺技术。
例如,高炉煤气的再利用、煤炭深度加工等都是当前炼焦行业研究的热点。
同时,智能化技术也逐渐应用于炼焦行业,通过自动控制系统和数据分析,实现工艺参数的精确控制和优化。
总之,炼焦行业是一个涉及到多个环节的工艺过程,需要综合运用多种技术手段。
通过煤炭的预处理、炼焦炉的操作、煤气的处理等环节,可以实现高效、环保的炼焦过程。
随着技术的不断进步,炼焦行业将会不断发展,为钢铁工业的发展做出更大的贡献。
2024年煅后焦市场分析现状

2024年煅后焦市场分析现状1. 煅后焦的定义和用途煅后焦(Calcined Coke)是一种重要的石油焦产品,其生产过程是在高温下将石油焦进行煅烧,以提高焦炭质量和改善物化性能。
煅后焦广泛用于铝电解、钢铁冶炼、碳素材料等领域,需求量巨大。
2. 煅后焦市场规模和前景根据市场研究机构的数据,煅后焦市场规模在过去几年稳定增长。
预计到2025年,全球煅后焦市场规模有望达到XX亿美元。
这主要得益于煅后焦在铝电解和钢铁冶炼等行业中的持续需求增长。
3. 煅后焦市场竞争格局目前,全球煅后焦市场竞争激烈,主要的供应商包括Shell、BP、Phillips 66等国内外石油公司,以及Mitsubishi、JXTG Group等其他重要制造商。
4. 煅后焦市场供需状况煅后焦的供需状况主要受到原油价格、铝电解需求以及钢铁行业发展的影响。
随着经济的快速发展,铝电解需求稳步上升,进而带动了煅后焦的需求增长。
同时,钢铁行业的产能扩张也对煅后焦市场供需产生了重要影响。
5. 煅后焦价格波动因素煅后焦价格受到多种因素的影响。
其中,原油价格是最重要的因素之一,因为煅后焦的生产过程需要耗费大量的能源。
此外,市场竞争、政府政策、环保要求等因素也会对煅后焦价格产生影响。
6. 煅后焦市场发展趋势未来几年,煅后焦市场将继续保持稳定增长。
预计全球铝电解需求将持续扩大,钢铁行业也将保持较高的需求水平。
随着环保意识的增强,对煅后焦产品的环境性能要求也将逐渐提高,推动市场向高质量产品转型。
7. 结论综上所述,煅后焦市场目前规模庞大且竞争激烈。
供需状况主要受到原油价格和行业需求的影响,价格波动因素较多。
未来,煅后焦市场将保持稳定增长并向高质量产品转型。
国外焦化发展趋势

先进工艺技术在工 业化的实际生产运行 中 1臻完善 ;以 1本的型焦 工艺 、德 国的巨型炼焦反应器 、美 国的 3 3 无 回收焦炉 、前苏联 的立式连续层 状炼焦工 艺等为代表 的近 3 0年来新 开发 的新 工艺 、新技术 正在加 快工 业化进程 。我 国近 十年来发展较快 ,以宝钢二 期工程 6米焦炉为代表 的中国焦炉技术达到了国际水 平 ;捣
性佳 ,降低优质炼焦 的用量 ;②提高单 体的生产能力 和效率 ;③ 满足环保要求 ;④改善 工艺热工性能 、能 量平 衡 ,提高生产过程的机械化 、 自动 化水平 。如德 国鲁尔公司认 为 ,新炼焦 系统 的基本要 求 为 :①与煤 种无 关 ;②产量一定时 ,炭化 室越 少越好 ;③ 使用单个 的独立操作 的工艺控制 的炭化室 ;④干熄焦与煤预 热相结合 ,使炼焦能耗降低 。又如 日本焦 炉发 展 的主体 是 :①创 立 第三代配 煤理 论 ,扩 大 煤源 的选择 范 围;②开发多种 目的的煤预处理技术 ,要求既能节能 、提高生产率 、改善 焦炭 质量 ,又能使用 不粘结煤及 弱粘结煤 ;③延长焦炉寿命 ,构思下一代焦炉炉型 。另外 ,原 苏联及其它 国家研究 开发炼焦新工 艺的主要
固技术及装置、干熄焦技术、配型煤炼焦技术正在加快推广,与国际先进水平差距逐步缩小。据报道 ,世
界上 焦炉寿命 在 2 年 以上 的焦炉所 占比例 以达到 5 % 一 5 ,焦炉 老龄化十 分严重 ,考虑到焦 炉热效 率 5 5 7% 下降等因素 ,可 以说对现 有炼焦 企业进行技术 改造 以成为世 界问题 ,世界 各 国对焦炉新工艺的开发及设备
维普资讯
莱钢 科 技
20 0 2年 6月
国
外
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现代煤化工技术现状及趋势分析

现代煤化工技术现状及趋势分析摘要:介绍了我国目前经济发展过程中常用的传统煤化工技术和现代煤化工技术的应用现状和未来发展趋势。
为了合理应用现代煤化工技术,并不断优化升级这一技术,在满足人们对煤化工产品实际需求的基础上,降低能耗、产品生产成本和污染。
关键词:现代煤化工技术;煤炼焦技术;液化技术1中国现代煤化工发展现状1.1煤化工技术的发展经过十几年的科技攻关,我国现代煤化工技术得到了有效发展。
目前,煤炭资源向油气资源和基础化工产品的转化已初步完成,为中国相对较大的煤炭资源储量提供了有效支撑,有效降低了中国对石油、天然气等化石能源的依赖,为国家能源安全提供了有效支撑。
调查显示,目前,我国煤化工产业规模已居世界第一。
随着各种对环境有益、对环境友好的煤化工示范项目的稳定运行,走煤化工可持续发展之路已成为业界共识。
煤化工生产过程中污水、废气等污染物的排放越来越受到人们的关注。
1.2煤化工原料的发展考虑到煤化工产品的成本控制,我国煤化工产业存在一定的区域性和发展不平衡性。
与此同时,虽然现代煤化工发展前景良好,我国煤炭资源丰富,但由于长期以来煤炭开采的不断推进,露天和浅层煤矿的规模在不断缩小。
更多的煤炭资源埋藏深度大,周边环境复杂,井下作业难度大。
此外,由于煤炭采运过程中设备质量和人员管理的不规范,各种事故灾难频繁发生,不仅造成了煤炭资源的大规模浪费。
为了给煤化工技术的顺利发展创造有利条件,必须加强对煤矿行业的控制,为煤化工生产活动的顺利开展提供丰富的原料资源。
1.3煤化工技术应用的风险在中国,现代煤化工技术属于政府部门支持的高新技术。
但由于我国煤化工技术处于发展初期,煤炭资源利用率还比较低,现代煤化工发展与传统煤化工存在一定矛盾。
因此,我国现代煤化工技术的发展仍存在一定的风险,不仅会阻碍煤化工技术的发展,还存在一定的安全隐患。
具体来说,首先,虽然我国建立了一系列现代煤化工技术应用的示范基地,但目前我国现代煤化工技术仍处于发展的初级阶段,缺乏成熟的经验可供借鉴,这必然导致现代煤化工技术的应用和发展走了一些弯路;其次,煤炭是一种污染相对较高但利用率较低的能源类别。
硫铵工段工艺论证

第一章绪论一、我国焦化行业的现状及发展炼焦化学产品在国民经济中占有重要的地位,炼焦化学工业是国民经济的一个重要部门,是钢铁联合企业的主要组成部分之一,是煤炭的综合利用工业。
煤在炼焦时,除有75% 左右变成焦炭外,还有25%左右生成多种化学产品及煤气。
在高温炼焦过程中,炼焦煤中所含的氮有10%~12%转变为氮气,约60%残留于焦炭中,有15%~20%生成氨,有1.2%~1.5%转变为毗啶盐基。
所生成的氨与赤热的焦炭反应则生成氰化氢。
2004年以后,中国焦化行业出现一些新特点:中国焦化行业显现新特点——焦炭产能急剧膨胀,产量过剩若隐若现这是因为:一方面,部分焦炭项目仍处于建设阶段,还不能形成实际的焦炭产量;同时,由于国家在2004年底出台了新的焦化行业准入标准,一大批落后的焦炭产能将被淘汰。
这使得焦炭产量过剩始终是若隐若现。
中国焦炭供给和需求大致呈现总体平衡、略有富余的态势。
——炼焦煤资源充足,但价格上升幅度较大凭借相对丰富的炼焦煤资源,我国还是有能力保证焦炭生产的原料煤供应。
不过,由于产业结构的原因,相对零散且缺乏资源保障的中国焦化行业,不得不接受炼焦原料煤价格日益上涨的现实。
——焦化行业整合时代即将来临很长一段时间以来,企业规模过小、产业零散问题一直困扰着中国焦化行业的发展。
在 2002年以前,产能100万吨以上的独立焦化企业只有寥寥数家。
经过近几年的民展,中国独立焦化企业平均产能规模有所扩大,出现了一批超过200万吨的大型独立焦化企业。
预计随着市场竞争的加剧,焦化行业优胜劣汰的局面将会出现,产业集中化趋势将日益明显,大型国际化焦化企业集团即将形成。
随着焦炭行业的迅速发展,存在的问题也日益显现。
首要问题是产能严重过剩。
自2002 年以来,由于全球钢铁业的快速发展,焦炭出现了供应紧张的局面,国内外焦炭价格上涨迅猛。
鉴于此种状况,各国为了降低对我国焦炭的依存度,纷纷恢复、改扩建焦炉,2005年至2006年,全球焦炭产能将新增8000万吨,其中我国新增5800万吨、巴西660万吨、德国290万吨、印度280万吨、美国270万吨、波兰220万吨,2005年国际焦炭产能将超过 4.5亿吨。
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炼焦新工艺的国内外发展现状高温炼焦是煤气化、液化、炭化等转化技术中最为成熟的工艺,也是高炉炼铁、机械铸造最主要的辅助产业。
近年来,我国实际焦炭产量占世界总焦炭产量的一半左右,已成为全球最大的焦炭生产和出口国。
由此刺激了炼焦技术的快速发展,新建和改造焦炉数量直线上升,焦炉大型化比例显著提高。
干熄焦、捣固炼焦、焦炉信息化改造、炼焦生产自动化等一批新技术得到推广和应用。
扩大弱黏煤利用、配煤专家系统、煤与不同添加物的共焦化以及改善焦炭热性质等应用型研究也取得了可喜的成绩。
中国炼焦技术在国际上的地位也日益提高。
本文介绍了国内外炼焦技术的发展状况并作了简单论述。
1.国内炼焦工艺1.1国内炼焦技术发展的回顾建国初期我国只有日本和德国留下的老焦炉,工艺落后,装备较差,产量很低,根本无法满足新中国建设的需要。
1958年,我国自行设计和建设的第一座58型焦炉在北京焦化厂一次投产成功,标志着我国炼焦工业和城市煤气事业有了革命性的进步。
随之,一大批66型焦炉和70型焦炉如雨后春笋般出现,为推动我国重工业发展发挥了重要作用。
70年代末期和80年代,通过认真学习、吸收国外炼焦新技术,并结合我国国情,设计建设了6m焦炉。
仅在短短几年里,6m焦炉迅速推广应用,现已建成高于5m的焦炉39座(其中6m的27座,5.5m的5座,5m的4座),生产能力1800万t,占全国机焦产量的24%,在我国炼焦工业发展中占据了重要位置。
进入90年代,焦化环保技术、炼焦自控技术、各种新型炼焦技术和装备发展迅速。
我国炼焦工业在设计能力、产品产量、工艺技术水平等方面已逐步跃居国际先进行列。
1.2国内炼焦技术的发展截至1998年底,我国共有炼焦企业170余家,有各类机焦炉753座,炼焦能力8010万t/a,其中炭化室高4m以上的焦炉177座,炼焦生产能力5919万t/a,占全国机焦炉座数的23.5%、占炼焦设计生产能力的73.9%。
1997年全国生产焦炭13902万t,其中机焦7067.2万t,土焦6728.4万t。
在我国炼焦工业从无到有蓬勃发展的过程中,技术水平和装备水平不断提高。
在焦炉方面,以宝钢二期6m焦炉为代表的我国焦炉技术已达到国际先进水平,该焦炉的设计、机械设备的国产化率达90%以上,其中焦炉本体的国产化率为100%。
在煤气净化方面,我国不但自行开发了氨水流程、硫铵流程、ADA脱硫工艺、氨焚烧工艺、单塔脱苯工艺等新技术,还通过与国外联合设计、技术引进等方式掌握了全负压煤气净化工艺、AS洗涤脱硫脱氰脱苯工艺、脱酸蒸氨工艺、无饱和器法硫铵工艺、FRC工艺、T-H法脱硫脱氰工艺、索尔菲班法脱硫工艺、冷法和热法弗萨姆无水氨工艺、氨分解-克劳斯工艺等国际先进技术,并在设备和材料国产化方面取得了突破性进展,把煤气净化技术和装备推向了国际先进行列。
在环保方面,开发和掌握了高压氨水喷洒无烟装煤、热浮力罩、焦炉装煤与推焦集尘系统、带消烟装置的大型焦炉机械、干法熄焦工艺、焦化污水生物脱酚技术、活性炭吸附污水净化技术等现代炼焦工业的环保技术;特别是我国自行开发了具有国际先进水平的焦化污水生物脱氮技术,在山东薛城焦化厂工业试验成功后并在宝钢二期焦化工程中应用,取得了令人瞩目的成果。
在电气和生产过程自动控制方面,PLC技术和DCS集散型计算机控制技术已在新厂建设和老厂改造中广泛应用,并基本掌握了组态、软件编制、控制调试和硬件计算机设备的配套技术、信号传输技术,数据处理设备和一次元件所用材料的国产化程度愈来愈高;焦炉温压自动检测与调节技术、工厂计算机管理系统技术、“三电一体化”设计等最新技术也在开发和推广之中。
在化产品精制方面,大型焦油集中深加工技术、煤系针状焦技术、苯加氢等粗苯精制技术也已掌握和应用,工业萘、蒽、吡啶及其精制产品的品种越来越多,产量不断提高。
1.3国内炼焦技术存在的问题及展望尽管我国炼焦工业取得了巨大成就,但也存在一些问题,例如:炼焦企业规模小,小型焦炉比例高;化产品精制工艺陈旧,加工点分散,批量小,深加工不够;备煤、炼焦工艺比较单一,效率较低,不适应国内炼焦资源特点,且已有的捣固炼焦设备也较落后,效率低;土焦生产还占有一定比例,造成资源浪费严重,且又污染环境,在一定程度上制约了现代化炼焦工业大生产的发展等。
今后30年内我国炼焦工业(机焦)仍将继续发展,在相当长时间内,高炉仍将占主导地位,焦炭消耗量将有增无减由于世界能源如油及天然气将维持高价,从整体上看焦炭资源将日趋紧张,而直接还原和熔融还原技术虽已发展到一定水平,但其能耗、效率及一系列工艺与材料的难点仍待解决,在相当长时间内难以与高炉抗衡。
故21世纪初期的一段时间里仍将是传统的焦炉—烧结—高炉—转炉流程在钢铁生产中占统治地位。
在未来20年的钢铁联合企业中,传统的焦炉—高炉冶炼流程仍将保持其优势。
随着钢铁生产短流程技术的发展,电炉将逐步发展为炼钢的重要手段,至2010年,世界2/3以上的粗钢仍将由采用高炉流程的钢铁联合企业来生产,所以最近几十年内焦炭仍将是冶金工业的重要基本原料。
2.国外炼焦工艺国外现行的焦化厂大规模现代化改造工程清晰的表明高炉在今后的铁水生产中仍然扮演着至关重要的角色。
在可以预见的将来,直接还原技术工艺还不有能取得突破性进展,无法代替高炉作为炼钢生产的大规模优质的原料源泉。
因此,保持质量稳定的焦炭供应对钢铁生产仍是重要的。
今天的炼焦技术已经高度成熟。
虽然热加收炼焦技术已经在某些市场中推广,但国外一些地区仍然采用传统炼焦工艺技术来实现焦炭产量。
传统焦炉的炭化室容积已经超过了90m3,炼焦工艺做到了环保,煤气处理高效化。
钢铁工业已经取得了巨大的进步,可仍然在高速发展,现代钢厂的能源需求与数年前已经有很大不同。
焦炭行业已经认识到这点,正在努力寻求适宜的解决方案。
本文将介绍焦炭工业在近几所取得的进展,以及今年将会应用的技术。
2.1传统炼焦的发展1)焦炉性能在考虑传统焦炉的未来发展潜力时,更高的产量、更短的炼焦时间、更大的焦炉容积和更多的日推焦次数等几个方面日显重要,1971年蒂森焦化厂的焦炉炭化室宽400mm。
当时以炼焦时间短为先进,主要目标是高产,并不关心氮氧化物和CSR。
萨尔茨吉特厂建设于过渡时期,炭化室宽度470mm,而其它焦炉的炭化室宽度都在600mm左右。
炭化室容积从1971年的35m3(蒂森)发展到1984年的70m3(HKM),以至到1992年的79m3(凯撒施图尔)。
蒂森克虏伯施维尔格恩93m3的容积是目前最大的,可能会保持相当长的一个时期。
焦炭产能的增长与此类似,从136万t至200万t,再到264万t。
单位容积产焦量最大的是窄炭化室,宽炭化室的单位效率反而降低。
以施维尔格恩600mm 的宽炭化室为例,每立方米产焦量比1971年蒂森400mm窄炭化室减少45%。
然而,随着容积的增长,焦室年产焦量的上升幅度是明显的;前3个平均约13300t,HKM和凯撒施图尔约16000t,施维尔格恩最高,接近19000t。
20年间,年人均焦炭产量呈现巨大飞跃。
蒂森老厂已经明显过时,年人均焦炭产量只有5490t。
其后的4家焦化厂人均焦炭产量11775t,几乎是蒂森厂的两倍。
最新的施维尔格恩厂进一步跃升到17900t,生产效率提高了50%。
生产效率的提高是工厂设计和广泛应用自动化技术的综合结果。
施维尔格恩厂有两座70孔焦炉,为双烟道复合型焦室,煤气处理设备的能力是150000Nm3/h:一支工作队可同时控制焦炉机械和焦炉。
2)优化混煤近几年,德国焦化厂用煤变化明显,其原因是:用进口低挥发份煤炭取代德国焦煤的比重日益增加,焦炭产量也相应上升;主要目标是生产优质焦炭,煤气及其它副产品的生产相方面是“宽宏大量”的,使配煤的范围更宽。
这种焦炉生产的焦炭非常适合大型高炉使用。
3)降低放散减少放散是一个持久性的任务-零放散还没有实现,但使用大焦室能明显降低放散。
主要原因是装料与推焦次数减少,焦炉门、上升管和装料孔减少,密封长度降低。
大焦室一般配备性能优良的炉门和弹簧支撑系统,使得整座焦炉的气密性很好。
而PROven焦室压力集散控制系统又将焦炉的减排向前推进一步;它允许分别控制各个焦室的压力,降低了炉内反压,减轻了气体的泄漏量,而在炼焦后期,又能维持焦室压力,防止空气渗入―该系统已经在蒂森克虏伯公司施维尔格恩焦化厂应用。
最大的放散源头是焦炉排气管道,以灰尘、CO和氮氧化物为主:灰尘起源于未充分燃烧的煤气,而其它放散物与焦炉设计和操作有关:改变加热系统的设计和烟道温度对氮氧化物的减排有很大的影响:现代焦炉通过控制燃烧温度和使用过量空气参与燃烧等手段来解决氮氧化物的排放问题,目前最先进的是分段加热技术,分段数量取决于焦室高度,7m以上分为两段、通过内部废气循环的手段,进一步减排氮化物是可能的;宽焦室也有助于进一步减排氮氧化物;600mm焦室的锥度比450mm焦室小,致使从推焦机侧到炼焦区温度增长幅度小。
4)高温集气管炼焦副产品市场发生了实质性的改变,优质优价的冶金焦是人们所希望的,而对焦炉煤气等副产品的兴趣减弱。
因此,研发工作应在这一概念的指导下进行,即传统焦炉仅生产热能与焦炭。
这个想法与热回收概念类似,应用在传统焦炉上时,对于那些生产率固定的焦炉,优点是明显的。
这一概念的理想应用场所是联合钢铁企业,高炉煤气用来加热焦炉。
如果没有可用的高炉煤气,焦炉则需用人工净化煤气加热―这种焦化厂没有煤气处理设备,但实质上是环保的,粗煤气在进人大气前迅速烧掉;在工艺流程尾端,即在废热回收锅炉后,需要一套脱硫系统控制SO2的排放。
这样的一套系统有助于实现环保炼焦。
实现该目标的关键是开发、设计回收管道来收集800℃的粗煤气,各焦室压力要控制得当。
收集管道为负压,这与PROven系统相似:但对高温煤气流进行压力控制并不是一件轻松的工作。
德国正在做这方面的测试工作,并取得了巨大进展:与发电设备偶联的焦化厂一年可生产150-200万t焦炭。
2.2热回收炼焦的发展与现状1)当前状况KCC无回收式焦炉在澳大利亚得到发展,最老的焦炉位于澳大利亚伊勒瓦拉―这些焦炉采用顶装料技术,废气经地下通道进入烟囱,燃烧空气通风口在炉门上。
这些焦炉的每个侧墙上只有一个下降管;另一种设计是Jewell―Thompson式焦炉,用在了太阳焦炭公司下属的万森特厂、印第安纳港焦炭公司。
印第安纳港公司是热回收炼焦技术的第一个商业推广,用废煤气制造蒸汽进行发电。
2)焦炉性能焦室在长度、宽度方向上及底部平滑的温度分布对实现均匀结焦是必不可少的。
焦室墙壁下降管的数量、设计和布置对加热、结焦时间,以至煤炭处理能力都有重大影响。
蒂森克虏伯EnCoke测试焦炉建在了伊勒瓦拉,每个焦室有3个下降管。
所有的下降管都配备了控制元件,能够调节、优化煤气流量和温度分布。