炼焦学

第二章室式炼焦过程与配煤原理1、炭化室内结焦过程基本特点：⑴单向供热，成层结焦⑵结焦过程中传热性能随炉料状态和温度而变化。

2、结焦终了时炭化室中心温度可作为整个炭化室焦炭成熟的标志，该温度称炼焦最终温度，按装炉煤性质和对焦炭质量要求的不同，高温炼焦的终温为950——1050℃。

3、炭化室内焦炭裂纹的形成——根本原因：半焦的热分解和热缩聚产生的不均匀收缩，引起的内应力超过焦炭多孔体强度时，导致裂纹形成。

4、影响炭化室结焦程的因素：①炉堆煤密度②炉煤水分③炼焦速度④炼焦终温⑤闷炉时间5、焦炭质量主要取决于装炉煤性质。

6、⑴配合煤质量指标：大体分两类：①化学性质，如灰分、硫分、矿物质组成②工艺性质，如煤化度、粘结性、细度、膨胀压力⑵细度，指配合煤中小于3mm粒级占全部配合煤的质量百分率第三章炼焦煤料预处理1、预处理包括来煤接受、储运、倒运、粉碎、配合和混匀等工作。

2、配煤槽由卸煤装置、槽体和锥体等部分组成。

3、粉碎工艺：①先配后粉工艺②先粉后配工艺③部分硬质煤预粉碎工艺④分组粉碎工艺⑤选择粉碎工艺4、捣固炼焦：将配合煤在入炉前用捣固机捣实成体积略小于炭化室的煤饼后，推入炭化室内炼焦成为捣固炼焦。

第四章炼焦炉及其设备1、蓄热室焦炉由炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区和炉顶区所组成。

2、蓄热室：⑴蓄热室位于焦炉炉体下部，其上经斜道同燃烧室相连，其下经废气盘分别同分烟道、贫煤气管和大气相通。

蓄热室用来回收焦炉燃烧废气的热量并预热贫煤气和空气。

⑵蓄热室自下而上分小烟道、箅子砖、格子砖、和顶部空间，相同气流蓄热室之间的隔墙称为单墙，异向气流蓄热室隔墙称主墙。

⑶小烟道和废气盘相连，向蓄热室交替导入冷煤气、空气或排出热废气，出于交替变换的冷、热气流温差较大，为承受温度的急变，并防止气体对墙面的腐蚀，小烟道内砌有黏土衬砖。

⑷箅子砖：使蓄热室内气流沿长向均匀分布。

⑸箅子砖上架设格子砖，下降气流时，用来吸收废热气的热量，上升气流时，将蓄热量传给贫煤气或空气，采用薄壁异型格子砖可以增大传热面积，安装时上下各层格子砖孔应对准，以降低蓄热室阻力，格子砖温度变化大，故采用黏土砖。

《炼焦学》复习题一、判断题（）1、炭化室中心处在装煤后7—8小时内，其温度一直停留在110℃左右。

（）2、在高炉冶炼中希望焦炭的反应性要低，反应后强度要高。

（）3、干法熄焦可回收焦炭显热。

（）4、高炉煤气主要可燃成分是co。

（）5、焦炉加热系统废气排出和空气吸入靠鼓风机的作用。

（）6、炭化室的墙砖可用黏土砖砌筑。

（）7、为保证炭化室焦炭同时成熟，燃烧室机、焦侧火道温度应相等。

（）8、焦炉煤气燃烧火焰比高炉煤气长，高向加热均匀。

（）9、焦炉炭化室由火道构成。

（）10、煤加热到500℃，就能炼出优质冶金焦。

（ ）11、炭化室机、焦侧一样宽。

（ ）12、推焦串序中，9—2串序比5—2串序车辆利用率高。

（ ）13、煤气、空气在焦炉的斜道区部位预热。

（ ）14、配煤细度越高有利于黏结。

（ ）15、装煤不足会导致上升管内壁沉积物加速生成。

（ ）16、配煤的基本原则是提高焦炭质量。

（ ）17、目前我国常采用干法和湿法两种方法熄焦。

（ ）18、通常我们把炭化室与蓄热室的高度差称为加热水平高度。

（ ）19、焦炉烟囱排出黑烟是正常现象。

（ ）20、在一定细度条件下，当水分为7～8%时，煤料的堆密度最小。

二、填空题1、煤成焦过程的四个阶段：____________ 、____________ 、____________ 和____________ 。

2、焦炭强度包括____________ 和____________ 。

3、焦炉加热系统由____________ 、___________ 和___________ 三部分组成。

4、焦炉的火道联结方式有____________ 、____________ 和____________ 。

5、解决焦炉高向加热均匀性的措施有____________ 、____________ 和____________ 。

6、焦炉煤气主要成分为____________ 和____________ 。

第二篇炼焦生产本篇以常规焦炉的炉体、设备和生产操作为主要内容，在阐述几种主要焦炉的炉型结构、设备构造和主要操作要求基础上，讨论焦炉构造、焦炉设备的发展趋势，介绍炼焦生产过程中的环境污染控制和焦炉管理的现代化。

第四章炼焦炉及其设备第一节炼焦炉一、炼焦炉的发展炼焦炉的发展大体可分为成堆干馏、倒焰炉、废热式焦炉、蓄热式焦炉和巨型反应器五个阶段。

我国很早就采用简易方法制造焦炭，据《古今图书集成》等史料记载，早在明代（1368～1644年）或更早就用煤炼制焦炭并用于炼铁等方面。

在欧洲，1619年Dudley发现用适当的煤炼成的焦炭可以代替木炭，改善高炉操作。

但直到1735年焦炭炼铁才获得成功，所以1735年被认为是炼焦工业开始发展的一年。

最早的炼焦方法是将煤成堆干馏，后来发展成为砖砌的窑，此类方法的特点是成焦和加热合在一起，靠干馏煤气和一部分煤的燃烧将煤直接加热而干馏成焦炭，所以焦炭产率低、灰分高、成熟度不匀。

为了克服上述缺点，十九世纪中叶出现将成焦的炭化室和加热的燃烧室用墙隔开的窑炉，隔墙上部设通道．炭化室内煤的干馏气经此直接流入燃烧室，同来自炉顶通风道的空气会合，自上而下地边流动边燃烧，故称倒焰炉。

干馏所需热从燃烧室经炉墙传给炭化室内煤料。

随着化学工业的发展，要求从干馏产生的粗媒气中回收化学产品。

为此将炭化室和燃烧室完全隔开，炭化室内生成的粗煤气先用抽气机吸出，经回收设备分离出化学产品后，净煤气再压送到燃烧室内燃烧。

1881年德国建成了第一座副产焦炉。

由于煤干馏过程中产生的煤气组成是随时间变化的，所以炼焦炉必需由一定数量的炭化室构成，各炭化室按一定顺序依此装煤、出焦，才能使全炉的煤气组成接近不变，以实现连续稳定生产，这就出现了炼焦炉组。

燃烧产生的高温废气直接从烟囱排入大气，故称作废热式焦炉。

这种焦炉所产煤气几乎全部用于自身加热。

燃烧产生的1200℃左右高温废气所带走的热量相当可观。

为了减少能耗、降低成本；并腾出部分焦炉煤气供冶金、化工等其他部门作燃料或原料，又发展成具有废热回收装置的换热式或蓄热式焦炉。

土法炼焦知识点总结一、土法炼焦的原理土法炼焦的原理是通过高温热解，将煤或木炭中的挥发性成分和杂质去除，得到固定碳含量高的煤焦炭。

土法炼焦主要包括两个过程，即加热和干馏。

在加热过程中，煤或木炭在高温下被加热，使其中的挥发性成分逸出，从而得到焦炭。

而在干馏过程中，煤或木炭中的残留物质经过加热后分解，产生气体、液体和固体三种产物。

通过这两个过程，就可以得到高质量的煤焦炭。

二、土法炼焦的工艺流程土法炼焦的工艺流程包括原料制备、焦炉装料、点火、加料和取焦等多个环节。

具体步骤如下：1. 原料制备：煤或木炭是土法炼焦的主要原料，需要事先进行筛分、清洗和干燥等处理，以保证原料的质量。

2. 焦炉装料：将处理好的煤或木炭装入焦炉中，一般采用逐层堆积的方法，以保证炼焦的质量。

3. 点火：将焦炉中的原料点燃，使其开始加热，并逐渐提高温度，以促进挥发性成分的分解和逸出。

4. 加料：在炉内的原料逐渐热解后，可适当加入新的原料，保持炉内煤层的连续性，促进炉内煤的煤化过程。

5. 取焦：当炉内的原料热解得到焦炭后，即可打开炉门，取出炉内的焦炭。

以上是土法炼焦的基本工艺流程，整个生产过程主要依靠火焰燃烧来提供热能，因此工艺流程相对简单。

三、土法炼焦的设备构造土法炼焦的主要设备包括焦炉、加热设备、热风管道和炉冷设备等。

其中，焦炉是土法炼焦的关键设备，其构造包括炉体、炉门、炉体支撑、炉底、炉排、炉衬、烟道等部分。

1. 炉体：焦炉的炉体是焦炭炼制的主要场所，其建造材料一般为耐火材料，以抵御高温、高热负荷。

2. 炉门：焦炉的炉门是用于装料和取焦的地方，其密封性能和操作便利性对焦炉的生产质量有直接影响。

3. 炉体支撑：焦炉的炉体支撑用于支撑炉体结构，保证焦炉的稳定性和安全性。

4. 炉底：焦炉的炉底是用于集中煤气的地方，一般设有除渣孔，提高炉膛的利用率。

5. 炉排：焦炉的炉排是用于支撑煤层的地方，一般采用可升降的方式，以方便操作和煤化过程。

6. 炉衬：焦炉的炉衬是用于减轻炉体热损失，提高炉内温度的地方，一般采用陶瓷衬里。

第一章a一、焦炭冷态强度转鼓强度：抗碎强度M40=(>40mm)/总量×100％耐磨强度M10 =(<10mm)/总量×100％二、化学组成工业分析四个指标：水分、灰分、挥发分、固定碳元素分析：C H O N S P三、1.高炉料柱结构：从上自下，三带一区，块状带、软熔带、滴落带、风口回旋区2.焦炭在高炉炼铁过程中作用：还原剂、热能源、高温疏松骨架、供碳剂3.碳溶反应（不可避免）：CO2与焦炭发生反应CO2+C→2CO -165.6MJ 此反应大量吸收热且消耗能量，并使焦炭气孔壁消弱，故此反应称为碳素溶解损失反应四、高炉及非焦炉用焦对焦炭质量质量要求：①常温强度好，M40越大越好M10越小越好②高温强度好③反应性低反应后强度高④粒度均匀⑤低灰、低硫、水分稳定1.高炉用焦质量要求：反应强度低，反应后强度高，M10低M40高，块度适中且均匀一般要求快度大于25mm，低灰、低硫2.气化用焦质量要求：反应能力较高，有一定的强度，块度均匀，低灰，灰熔点大于1250ºC3.铸造焦质量要求:块度大且均匀，强度大，低灰、低硫、低挥发分，气孔率低、反应性低五、筛分组成1.算数平均块度：d S=∑a i d i2.调和平均块度：d t=-Σ(a i/d i)-13.块度均匀性:K=a40~80/(a280+a25~40)a i为各组分百分含量，d i为平均直径六．1.显微组分反应率大小：各向同性>惰性>微粒镶嵌>粗粒镶嵌>流动型>片状2.影响焦炭光学组织的因素：①煤化度（煤化度升高则挥发分升高）随着煤化度升高各向同性组织减少，各向异性增加。

②煤岩石组成③杂原子④备煤与炼焦条件⑤添加物第二章一、1炭化室内结焦过程特点：单向传热，成层结焦，结焦过程中的传热性能随炉料状态和温度而变化。

2煤到焦炭的几个阶段：①塑性温度区间（350—480℃）升温速度炉墙快，中心慢。

六盘水职业技术学院《炼焦工艺》教学大纲适用专业:煤炭深加工与利用课程性质、目的和任务性质：《炼焦工艺》课以焦炭的质量要求与用途为中心展开，从炼焦用煤准备，焦炉结构，焦炉机械与设备，焦炉热工评定及热用煤准备，焦炉结构，焦炉机械与设备，焦炉热工评定及热工管理等方面，对焦炭的生产过程，生产工艺，发展趋势进行讲述的一门专业课程，为专业必修课。

目的和任务：使学生通过学习本课程，能运用焦炭的性质用途，炼焦用煤准备，焦炉生产操作，焦炉结构，焦炉机械设备，焦炉热工评定与热工管理等知识，对配煤及炼焦工艺进行评价，具有焦炉生产操作能办能为日后生产操作，焦炉的维护，生产管理、工艺改进、设备改进打下基础。

一、课程教学内容及要求绪论：1、教学内容(1)煤化工与炼焦工艺；(2)《炼焦工艺》课程内容及任务。

2、重点、难点重点：煤化工概念、炼焦概念；难点：炼焦的发展。

3、教学基本要求(1)掌握煤化工、炼焦概念；(2)熟悉炼焦的发展；(3)了解《炼焦工艺》内容及任务。

第一章焦炭及其性质1、教学内容(1)焦炭的通性(2)高炉炼铁(3)非高炉用焦的特性2、重点、难点重点：焦炭宏观构造、焦炭化学组成、焦炭高温反应性、高炉炼铁铸造焦、气化焦；难点：焦炭化学组成，高温反应性及反应后强度的测定，高炉冶炼过程，焦炭在高炉内性质的变化。

3、教学基本要求(1)掌握焦炭的通性，高炉炼铁；(2)了解非高炉用焦的特性。

第二章室式结焦过程1、教学内容(1)炭化室内的结焦过程；(2)炼焦过程的化学产品。

2、重点、难点重点：温度变化与炉料动态，室式结焦过程中煤料硫分，灰分与焦炭硫分，灰分的关系，化学产品的估算；难点：炭化室不同部位的焦炭质量及裂纹特征，工艺条件对结焦过程的影响，影响化学产品的因素。

3、教学基本要求(1)掌握炭化室内的结焦过程；(2)了解炼焦过程的化学产品。

第三章炼焦煤料的预处理技术1、教学内容(1)炼焦配煤；(2)扩大炼焦配煤的信息途径；(3)来煤的接受与储存；(4)炼焦用煤的粉碎与配合。

一、填空1、拦焦车轨距1.435米。

2、熄焦车正常气压应在0.45MPa以上。

3、熄焦时间100s—120s，控水时间在1.5—2分钟。

4、推焦顺序为9-2串序，实际推焦时间与计划推焦时间不应超过±5分钟。

5、炉门打开时间（从摘门到对门）不应超过8分钟，出焦后7分钟内对上炉门。

二、名词解释1、熄焦——由于煤干馏成焦的最终温度为950~1050℃，所以从炭化室推出的是赤热的焦炭，熄灭至300℃以下的过程，称熄焦。

2、操作时间——指某一炭化室从推焦至下一炉号开始摘门所需的时间，也即相邻两个炭化室号推焦的间隔时间。

3、周转时间——焦炉操作中，把某个炭化室从本次推焦（或装煤）到下一次推焦（或装煤）的时间间隔称作周转时间。

三、简答炼焦车间防洪重点是哪些区域？答：炼焦车间区域内的所有排水沟，焦炉南北入口、中间安全通道，熄焦泵房门口,焦炉炉顶。

1、装炉煤的水分指标为10％左右。

2、焦炉炉体主要是由炭化室、燃烧室、蓄热室、烟道和基础、斜道区及炉顶区组成。

3、常用的推焦串序有2－1串序、5—2串序和9—2串序。

4、我们采用的熄焦方式为湿法熄焦。

5、推焦系数用以评定推焦操作的均匀性。

6、煤在炭化室内的结焦干馏过程中分为四个为干燥、预热阶段、热解阶段、半焦收缩阶段和焦炭形成阶段。

7、配合煤的主要质量指标为水分、灰分、硫分、挥发分、细度及胶质层厚度。

8、煤主要由碳、氢、氧、氮、硫和一些稀有元素及矿物质组成。

9、煤中的硫有无机硫和有机硫。

什么是爆炸？答：物质发生变化的速度不断急剧增加，并在极短时间内释放出超限能量的现象叫爆炸。

焦侧：一、填空题1、焦槽对正后，贴紧炉门框，确认卡头卡好，给推焦车和熄焦车发出允许出焦的信号。

2、拦焦车检修时，停在规定位置，断电并挂检修牌。

3、导焦槽和移门机构不送回原位，严格禁止拦焦车行走。

4、出焦后，焦侧炉门应在 3分钟之内对上。

5、上升管未打开时，拦焦车禁止摘炉门。

6、对炉门的拦焦司机和炉门工密切配合，不得碰坏炉门刀边，扶好横铁，拧紧上、下螺丝，上好安全杠，退回摘门机构，再进行下炉操作。

炼焦工艺知识培训炼焦生产操作包括出炉操作、运焦操作、热工调节与炉体维护四个方面。

本文介绍出炉操作与焦炉调火。

出炉操作包括装煤、推焦、熄焦和筛焦操作。

焦炉调火包括温度、压力制度的确定与调节，流量（加热煤气量、空气量、废气量）的供给与调节。

同时由于加热煤气的种类不同，即用焦炉煤气或贫煤气加热，因而调节手段、方法有所不同。

焦炉加热设备（含煤气设备、废气设备与换向设备）的正常运行，又是确保煤气、空气、废气进入正常合理调节的前提。

焦炉机械出炉与操作焦炉机械包括装煤车、推焦车、和锡焦车，他们被称为四大车。

捣固焦炉包括装煤推焦车、消烟车、拦焦车和熄焦车。

四大车相互配合以完成焦炉的装煤、出焦操作。

(一)焦炉机械四大车的工作程序、设备组成、钢架结构、走行装置、配电系统、气动系统与司机室等有关细节。

本文重点介绍出炉操作实现机械化、自动化的主要方向，其内容包括：1、四大车的进一步机械化，使用一点定位推焦车、拦焦车与装煤车。

我国6米大容积焦炉均以使用五炉距一点定位车。

进十年设计的4.3米焦炉也均采用五炉距一点定位推焦车。

2、使用炉门、炉门框清扫机。

目前有机械化清扫装置清扫机，炉门采用弹簧门栓、敲打刀边炉门，以提高密封性。

3、上升管、桥管实现机械化操作，均由装煤车完成各项工作。

4、出焦操作联锁有电联锁，γ射线联锁、磁感应定位载波信号联锁、激光定位等。

三大车炉号显示联锁装置在我国均有使用。

5、尾焦处理装置有斜槽式和链板式运输机等。

6、焦台放焦机械有刮板机式、小车压下式和给料机式等。

7、四大车的全自动化操作。

装煤车、拦焦车、熄焦车三车全自动，无人操作；对推焦车实行联锁式控制，有一个人操作。

由控制中心输入操作程序，使无人操作的三车自动行走到预定碳化室出焦炉号，当确认与有人工操作的推焦车所达到的出焦炉号一致并处于动作状态时，就可按所编制操作程序自动进行推焦。

8、采用液压装置，可使操作更可靠、轻便、紧凑、动作快、容易调节、操纵方便。