炼焦新工艺简介

烟煤隔绝空气加热到950-10500C，金亨国干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等过程最终制得焦炭，这一过程叫高温炼焦。

一、焦炭的宏观构造

焦炭是一种质地坚硬，以碳为主要成分的、含有裂纹和却显得不规则多孔体，呈银灰色。堆密度为400-500kg/m3。沿粗大的纵横裂纹掰开，仍含有微裂纹的焦块。将焦块沿微裂纹分开，即得到焦炭多孔体，也称焦体。

1.裂纹度：焦炭单位面积上的裂纹长度。

2.焦炭气孔率：气孔体积与总体积比的百分数，焦炭的气孔有大有小，有开口的有封闭的。

3.比表面积：单位质量焦炭内部的表面积，其单位是m2/g，一般用气相吸附法或色谱法进行测定。

二、焦炭的物理力学性能

1.筛分组成：一般用一套具有标准规格和规定孔径的多级晒振动筛将焦炭筛分，然后分别称量各级筛上焦炭和最小筛孔的筛下焦炭质量，算出各级焦炭的质量分数简称焦炭的筛分组成，国际标准允许筛分实验用方孔筛和圆孔筛。

2.耐磨强度和康岁强度：焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。

耐磨强度%100mm1010入鼓焦炭质量的质量出鼓焦炭中粒度小于M抗碎强度%100mm2525入鼓焦炭质量的质量出鼓焦炭中粒度大于M

3.焦炭在转鼓内的运动特征：焦炭在转鼓内要靠提料板才能提升，故转鼓内均设有不同规格的提料板。

三、焦炭的化学组成

1.焦炭的化学组成主要用焦炭工业分析和元素分析数据来加以体现。

2.水分 焦炭的水分是焦炭式样在一定温度下干燥后的失重占干燥前焦样的百分数。水分波动会使焦炭计量不准，并且引起炉矿波动。中国规定冶金焦水分为：>40mm粒度级为3%-5%；>25mm粒度级为3%-7%，含有适量水分，有利于降低高炉炉顶温度。

3.灰分 焦炭试样在规定条件下燃烧后所得的残留物。

4.挥发分和固定碳 挥发分是指焦炭试样在规定条件下隔绝空气加热，并进行水分校正后的损失。

固定碳是煤干馏后残留的固态可燃性质。

5.元素分析 焦炭按碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成确定其化学成份时成为元素分析。

捣固焦炉简介

捣固焦泛指采用捣固炼焦技术在捣固焦专用炉型内生产出的焦炭，这种专用炉型即捣固焦炉。捣固炼焦技术是一种可根据焦炭的不同用途，配入较多的高挥发分煤及弱粘结性煤，在装煤推焦车的煤箱内用捣固机将已配合好的煤捣实后，从焦炉机侧推入炭化室内进行高温干馏的炼焦技术。

捣固炼焦工艺是在炼焦炉外采用捣固设备, 将炼焦配合煤按炭化室的大小, 捣打成略小于炭化室的煤饼, 将煤饼从炭化室的侧面推入炭化室进行高温干馏。成熟的焦炭由捣固推焦机从炭化室内推出,经拦焦车、熄焦车将其送至熄焦塔, 以水熄灭后再放到凉焦台, 由胶带运输经筛焦分成不同粒级的商品焦炭。

捣固炼焦的技术优势

1. 节约资源,降低成本

煤饼堆密度由顶装煤炼焦的0. 74 t/ m3 提高到1. 1 t/ m3 ,煤料颗粒间距减小,煤饼堆比重增加,有利于多配入高挥发性煤和弱黏结性煤。本公司选用40 %的瘦煤、30 %的焦煤和30 %的肥煤生产出了一级冶金焦。采用捣固炼焦工艺节约了大量不可再生的优质炼焦煤,降低了生产成本。

2 提高焦炭质量

捣固炼焦可以提高焦炭的机械强度和反应后强度,两个月试生产表明:在配入30 %的弱黏结性煤时,焦炭的机械强度M40平均为90 % , M10为4 % ,热反应性CRI 为22 % ,反应后强度CSR

为65 %。

3 环境保护方面的优势

产量相同时,与炭化室高450 mm 顶装焦炉相比较,捣固焦炉具有减少出焦次数、减少机械磨损、降低劳动强度、改善操作环境和减少无组织排放的优点。

装煤逸散烟尘采用炉顶消烟除尘车进行燃烧、洗涤除尘,完成无烟装煤操作,使装煤的污染物排放量减少90 %。

出焦粉尘通过除尘拦焦车集尘罩进入地面除尘站,工艺除尘效率高,减少了环境污染。

敲打刀边新型炉门,密封效果好,减少炉门荒煤气的逸散。

4 经济效益显著

尽管捣固焦炉的捣固机和装煤车的投资高于顶装煤的机械费用,但是捣固煤饼的堆积密度比顶装煤高1/ 3 ,故相同生产规模的焦炉,捣固焦炉可以减少炭化室的孔数或炭化室容积,单套机械的服务孔数也增加到了72 孔,因此,捣固焦炉的总投资并不比顶装焦炉高。

炼焦工艺流程

1. 炼焦工艺概述

炼焦是将煤炭进行高温加热，使其释放出挥发分和产生焦炭的过程。通过炼焦工艺，煤炭中的有机质得以转化为焦炭，同时去除了其中的杂质，使其适合用于高炉冶炼。炼焦工艺流程包括煤炭的选矿、煤炭的粉碎、煤炭的干燥、炼焦炉装料、炼焦过程和焦炭的处理等环节。

2. 炼焦工艺流程详解

2.1 煤炭的选矿

煤炭的选矿是指对原煤进行分级处理，去除其中的杂质和控制煤质的工艺。选矿的目标是获得合适的煤质，以提高焦炭的质量和产量。常用的煤炭选矿方法有浮选、重介质分选和手工分选等。

2.2 煤炭的粉碎

煤炭经过选矿后，需要进行粉碎，将其粉碎为一定粒径的颗粒，以提高炼焦炉的装料性能。常用的煤炭粉碎设备有破碎机、研磨机和球磨机等。

2.3 煤炭的干燥

煤炭在炼焦过程中需要保持一定的干燥程度，以提高炭燃烧速度和焦炭质量。煤炭干燥主要通过加热和通风的方式进行，常用的干燥设备有煤炭干燥机和煤炭烘烤机等。

2.4 炼焦炉装料

炼焦炉装料是将干燥后的煤炭按照一定的配比装入炼焦炉的过程。炼焦炉装料的目标是使煤炭得到均匀的加热和适当的气体流动，从而获得高质量的焦炭。炼焦炉装料通常使用层装法、梯级装法和连续装法等装料方法。

2.4 炼焦过程

炼焦过程是指煤炭在炼焦炉中经过高温加热、热解和还原等反应，生成焦炭和煤气的过程。炼焦过程分为干馏过程和稳定焦炭过程。干馏过程中，煤炭中的挥发分逐渐挥发出来，生成焦炭和煤气。稳定焦炭过程中，煤炭的碳含量进一步提高，焦炭充分烧结。炼焦过程需要控制温度、压力、气氛等参数，以优化焦炭的质量和产量。 2.5 焦炭的处理

炼焦结束后，得到的焦炭需要进行处理，以去除其中的灰分和硫分等杂质，并进行分级和包装等工艺。焦炭处理通常包括破碎、筛分、洗净和烘干等环节。焦炭的处理是为了提高其质量和市场竞争力。

3. 总结

炼焦工艺流程是将煤炭转化为焦炭的关键过程，其质量和效率对于高炉冶炼的稳定运行和产品质量有重要影响。炼焦工艺流程涉及的环节繁多，包括煤炭的选矿、粉碎、干燥、炼焦炉装料、炼焦过程和焦炭的处理等。每个环节的优化都能够提高焦炭的质量和产量。同时，对煤炭的质量、温度和气氛等参数的控制也是炼焦工艺流程的关键。只有不断改进炼焦工艺流程，并进行科学管理，才能够获得高质量的焦炭产品。

煤隔绝空气进行加热，分别得到固体产品、液体产品和气体产品的过程，即为煤的干馏过程。根据煤被加热的最终温度，分为低温干馏（500～550℃），中温干馏（600～800℃）和高温干馏（900～1050℃）即炼焦过程。

早期的炼铁使用木炭作燃料和还原剂，1709年开始用焦炭代替木炭进行炼铁，从此推动了炼焦生产和技术的发展。

1、炼焦技术的发展阶段

四个发展阶段分别为：成堆炼焦与窑式、倒焰炉、废热式焦炉及现代的蓄热室焦炉。

现在炼焦技术的继续发展阶段：

1）焦炉容积大型化

2）装炉煤预处理技术：配型煤技术、捣固工艺、煤预热工艺等

3）环境保护

4）炼焦自动化技术

2、焦炭的作用与性能

高炉是竖形炉子，从上到下有炉喉、炉顶、炉身、炉腰、炉腹和炉缸五部分。原料包括铁矿石（或烧结矿）、焦炭和石灰石，交替地由炉顶通过装料装置装入炉内，焦炭和氧气不完全燃烧生成的一氧化碳是高炉内主要的还原剂。焦炭与氧燃烧反应所放出的热量是高炉冶炼过程热量的主要来源。加入石灰石的目的，在于同石灰石与矿石、焦炭中的高熔点酸性氧化物起反应，形成熔点较低、比重较小的炉渣与铁水分开，从炉缸中放出。

由于焦炭在高炉内起支撑料柱的骨架作用，保持炉料分布均匀、透气性好，要求焦炭有较高的抗碎强度和耐磨强度，还要有一定的块度，块度越均匀越好。随着高炉越来越大，高炉喷煤技术的使用，对焦炭强度和块度要求就更高。

焦炭的化学组成包括水分、灰分、挥发分、硫分、磷分等。

焦炭的水分与炼焦煤料的水分无关，也不取决于炼焦工艺条件，主要受熄焦方式的影响。另外焦炭水分要尽量稳定，有利于高炉配料稳定。

焦炭的灰分的主要成分是SiO2和Al2O3。焦炭灰分升高，不但使焦炭的强度降低，在高炉冶炼中需多用石灰石，铁产量下降。

焦炭的挥发分是焦炭成熟程度的标志。焦炭挥发分过高，说明焦炭没有完全成熟，出现“生焦”。焦炭挥发分过低时，说明焦炭过火，焦炭裂纹增多，易碎。 焦炭的硫分是受炼焦煤料影响的，它是生铁中的主要有害杂质，当焦炭含硫量高时，在高炉冶炼中为了脱硫，需多加石灰石，使铁产量降低。