炼焦中各化产收率
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洗煤、炼焦及化学产品1.炼焦及化学产品分类一、炼焦化学产品的组成炼焦化学产品的数量和组成随炼焦过程(主要是炼焦方法和温度)和原料的质量不同而变化。
在工业生产条件下,各种产品的产率(对干煤的重量百分比)为:焦炭 73%~78%焦炉煤气 15%~19%焦油 2.5%~4.5%化合水 2%~4%粗苯 0.8%~0.35%氨 0.25%~0.35%其它 0.9%~1.1%二、焦炭的化学组成焦炭的化学性质是由固定碳、挥发分、水分、灰分、硫分和磷分来决定的。
(一)固定碳和挥发分固定碳是焦碳的主要成分。
将焦炭再次隔绝空气加热到850℃以上,从中析出挥发物,剩余部分系固定碳和灰分。
挥发物含量是焦炭成熟度的重要标志,挥发物含量过高表示焦炭不成熟(生焦),挥发物含量过低表示焦炭过烧(过火焦)、生焦耐磨性差,使高炉透气性不好,并能引起挂料,增加吹损,破坏高炉操作制度,过火焦易碎,易落入熔渣中,造成排渣难和风口烧坏等。
(二)灰分焦碳燃烧后的残余物是灰分,它是焦炭中的有害杂质,其中主要是二氧化硅和三氧化二铝,还有氧化钙、氧化镁等氧化物,灰分石含量增高,固定碳减少。
高炉冶炼过程中,为造渣所消耗的石灰石和热量将增加,高炉利用系数降低,焦比增加。
因煤在炼焦过程中灰分全部转入焦炭,故焦炭灰分高低取决于煤的灰分。
焦炭灰分越低,对高炉操作越有利。
(三)水分焦炭在102~105℃的烘箱内干燥到恒重后的损失量为水分.冶金焦水分一般为3%~5%。
焦炭水分应力求稳定,因高炉生产一般以湿焦计量,焦炭水分波动,对高炉操作不利,造成炉况波动。
(四)硫分焦炭含硫占高炉配料中硫来源的80%以上,硫进入生铁后造成生铁含硫高,为除去这部分硫,需增加溶剂脱硫,影响高炉正常生产。
在炼焦过程中,煤中含硫的70%~90%转入焦炭,故焦炭硫分的高低取决于煤的硫分,一般冶金焦硫分不大于0.9%。
(五)磷分焦炭中的磷分在炼铁时大部分转入铁中,生铁含磷使其冷脆性变在,用于转炉炼钢时,磷给难以除掉,因此生铁中磷分越低越好。
(冶金行业)第九章洗煤炼焦及化学产品计算方法第九章洗煤、炼焦及化学产品第二节炼焦及化学产品分类壹、炼焦化学产品的组成炼焦化学产品的数量和组成随炼焦过程(主要是炼焦方法和温度)和原料的质量不同而变化。
在工业生产条件下,各种产品的产率(对干煤的重量百分比)为:焦炭73%~78%焦炉煤气15%~19%焦油2.5%~4.5%化合水2%~4%粗苯0.8%~0.35%氨0.25%~0.35%其它0.9%~1.1%二、焦炭的化学组成焦炭的化学性质是由固定碳、挥发分、水分、灰分、硫分和磷分来决定的。
(一)固定碳和挥发分固定碳是焦碳的主要成分。
将焦炭再次隔绝空气加热到850℃之上,从中析出挥发物,剩余部分系固定碳和灰分。
挥发物含量是焦炭成熟度的重要标志,挥发物含量过高表示焦炭不成熟(生焦),挥发物含量过低表示焦炭过烧(过火焦)、生焦耐磨性差,使高炉透气性不好,且能引起挂料,增加吹损,破坏高炉操作制度,过火焦易碎,易落入熔渣中,造成排渣难和风口烧坏等。
(二)灰分焦碳燃烧后的残余物是灰分,它是焦炭中的有害杂质,其中主要是二氧化硅和三氧化二铝,仍有氧化钙、氧化镁等氧化物,灰分石含量增高,固定碳减少。
高炉冶炼过程中,为造渣所消耗的石灰石和热量将增加,高炉利用系数降低,焦比增加。
因煤在炼焦过程中灰分全部转入焦炭,故焦炭灰分高低取决于煤的灰分。
焦炭灰分越低,对高炉操作越有利。
(三)水分焦炭在102~105℃的烘箱内干燥到恒重后的损失量为水分.冶金焦水分壹般为3%~5%。
焦炭水分应力求稳定,因高炉生产壹般以湿焦计量,焦炭水分波动,对高炉操作不利,造成炉况波动。
(四)硫分焦炭含硫占高炉配料中硫来源的80%之上,硫进入生铁后造成生铁含硫高,为除去这部分硫,需增加溶剂脱硫,影响高炉正常生产。
在炼焦过程中,煤中含硫的70%~90%转入焦炭,故焦炭硫分的高低取决于煤的硫分,壹般冶金焦硫分不大于0.9%。
(五)磷分焦炭中的磷分在炼铁时大部分转入铁中,生铁含磷使其冷脆性变在,用于转炉炼钢时,磷给难以除掉,因此生铁中磷分越低越好。
洗煤、炼焦及化学产品主要技术经济指标计算方法一、洗煤(一)洗精煤灰分洗精煤灰分是指洗精煤所含灰分在洗精煤中所占重量的百分比。
其计算公式为:洗精煤灰分(%)= 洗精煤含灰分总量(吨)×100%洗精煤产量(干基)(吨)计算说明:洗精煤灰分由发货批料取样化验而得。
汇总时,各批料应按加权算术平均计算。
(二)洗精煤硫分洗精煤硫分是指洗精煤所含硫分在洗精煤中所占重量的百分比。
其计算公式为:洗精煤硫分(%)= 洗精煤含硫分总量(吨)×100%洗精煤产量(干基)(吨)计算说明:洗精煤硫分指标的计算可参照洗精煤灰分指标的计算说明。
(三)洗精煤回收率洗精煤回收率是指洗选后的精煤占入洗原煤总量的百分比。
其计算公式为:洗精煤回收率(%)= 洗精煤产量(含计价水)(吨)×100%入洗原煤总量(含计价水)(吨)(四)洗精煤耗原煤量洗精煤耗原煤量是反映每生产一吨洗精煤所耗用的原煤数量的指标。
其计算公式为:洗精煤耗原煤量(吨/吨)= 原煤耗用量(含计价水)(吨)洗精煤产量(含计价水)(吨)计算说明:原煤耗用量包括途耗、库耗等损耗在内。
(五〕洗精煤水分洗精煤水分是指洗精煤所含水分占洗精煤总量的百分比。
其计算公式为:洗精煤水分(%)= 洗精煤含水分总量(吨)×100%洗精煤量(实物量)(吨)计算说明:参照洗精煤灰分指标的计算说明。
(六〕浮选精煤耗药剂量浮选精煤耗药剂量是指每浮选1吨精煤所消耗的药剂数量。
其计算公式为:浮选精煤耗药剂量(千克/吨)= 药剂消耗总量(千克)浮选洗精煤总产量(含计价水)(吨)二、配煤(一)配煤比配煤比是指在报告期内所消耗各种煤量占配合煤总量的百分比。
其计算公式为:焦煤比(%)= 焦煤配入量(含计价水)(吨)×100%配合煤总量(含计价水)(吨)肥煤比(%)= 肥煤配入量(含计价水)(吨)×100%配合煤总量(含计价水)(吨)瘦煤比(%)= 瘦煤配入量(含计价水)(吨)×100%配合煤总量(含计价水)(吨)气肥煤比(%)=气肥煤配入量(含计价水)(吨)×100%配合煤总量(含计价水)(吨)1/3焦煤比(%)=1/3焦煤配入量(含计价水)(吨)×100%配合煤总量(含计价水(吨)其它煤比(%)= 其它煤配入量(含计价水)(吨)×100%配合煤总量(含计价水)(吨)(二)配合煤灰分配合煤灰分是指配合煤中所含灰分在配合煤总量中所占的百分比。
炼焦成焦过程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.(二)炼焦方法1,机械化焦炉生产煤料从炉顶部的装煤孔或机侧(捣固焦)装入炭化室,由两侧燃烧室传来的热量,将煤料在隔绝空气的条件下加热至高温.加热过程中,煤料熔融分解,所生成的气态产物由炭化室顶端部的上升管逸出,导入煤气净化处理系统,可得到化学产品及煤气;残留在炭化室内的固化成焦炭.煤料分解固化过程完成后,将炭化室两侧的炉门打开,用推焦机将焦炭推出,落入熄焦车(或干法熄焦装置).赤热的焦炭可用水熄灭,或用惰性气体将余热导走,冷却后即得到可使用的焦炭.机械化焦炉(顶装)目前国内采用炉型主要有JN型, JNX型,以及58型,66型,70型.另外还有一种3号简易焦炉.2,土法炼焦炼焦煤(多为单种焦煤,配煤,焦肥煤)在普通粘土砖窑炉内(目前国内多用75型,89型,91型,95型,96型,赵城连体炉)以土法炼焦工艺生产的可燃固体产物.在炉窑内不隔绝空气的条件下,借助窑炉边墙的点火孔人工点火,将堆放在窑内的炼焦煤点燃,靠炼焦煤自身燃烧热量逐层将煤加热(直接火加热部分);煤燃烧产生的废气与未燃尽的大量煤裂解产物形成的热气流,经窑室侧壁的导火道继续燃烧,并将部分热传入窑内(间接加热部分).高温燃气流(800℃〉则夹带着未燃尽的煤裂解物——化学产品排入大气.这个过程延续8~11天,焦炭成熟,从人工点火孔注水熄焦,冷炉,扒焦.土法炼焦结焦周期长,成焦率低,煤耗高,焦炭灰分高(燃烧一部分煤造成的).炼焦化学产品或被烧掉或随高温废气流排入大气,不仅不能综合利用炼焦煤,还对大气造成严重污染.3,型焦型焦是由煤粉等型焦用料加压成型煤,再经炭化处理制成的,也有把型煤经氧化热处理或型焦炭化炉氧化处理或自热硬化处理制成型块称为型焦.根据处理的工艺方式,可分为冷压型焦和热压型焦.4,其它工艺生产其它工艺生产焦炭,主要有连续徊转窑,立式炉等炉型生产的焦炭.(三)机械化炼焦炉及其主要附属设备1,焦炉炉体焦炉炉体主要是用硅砖砌筑而成的,分成一至四个相连接的部分:炉顶,炭化室(两侧是燃烧室),斜道,蓄热室.炉顶区设有炭化室装煤孔,燃烧室火道看火孔以及荒煤气导入集气系统的上升管孔等.炭化室是窄长的方型室,用以容纳煤料.煤料可由装煤孔或机侧(捣固炼焦)装入.燃烧室在炭化室两侧,煤气在其内燃烧,燃烧产生的热量,经炭化室——燃烧室墙传入炭化室,将煤料加热至高温炼成焦炭.斜道是蓄热室, 燃烧室火道间的气流通道.蓄热室在炭化室及燃烧室下部,内填充有带孔的格子砖.当下降气流时,燃烧产生的高温废气流将格子砖加热,交换成上升气流时,使通过蓄热室的贫煤气或空气预热后进入燃烧室.一座焦炉由数十孔炭化室组成.2,煤塔设在焦炉两炉组之间,贮存已粉碎好的炼焦配煤.3,操作机械1)装煤车:顶装焦炉的装煤车设在炉顶,其作用是从煤塔取出一定重量的煤料,通过炭化室顶部装煤孔卸入炭化室内.2)推焦机:顶装焦炉的推焦机有几种作用:炭化室装煤完毕后,煤落在室内成锥形,由推焦机上的平煤杆将煤推平;打开,清扫与关闭机侧的炉门;将成熟的焦炭从炭化室的机侧推到焦侧的熄焦车上.3)装煤推焦车:装煤推焦车为捣固焦炉专用机械,其作用是将由捣固机捣成的煤饼推入炭化室,打开与关闭机侧炉门,将成熟的焦炭推到熄焦车上.4)拦焦车:拦着从炭化室推出来的焦炭落到熄焦车上,并打开,清扫与关闭焦侧的炉门.5)熄焦车(或干法熄焦装置):接受推出的赤热焦炭,运到熄焦塔内喷水(或运到干法熄焦装置用惰性气体将余热导走发电或补充管网的蒸汽),将赤热焦炭熄灭,然后卸在凉焦台上冷却.(四)炼焦用煤的选择焦炭的物理性能和它的化学成分,主要取决于所用的煤种和炼焦方法.1,洗煤(或精煤).从原料煤带到焦炭中的灰分,硫和磷等杂质,对于炼铁是极为有害的.为了除去这些杂质,就需要对原煤进行洗选,洗选后所得净煤称为洗煤或精煤.2,配合煤.焦煤能够单独炼成很好的焦炭,有的煤种本身虽不能单独炼成焦炭,但能与其它煤种配合炼成焦炭,这样,将不同煤种按适当比例配合,混匀后的煤料称为配合煤.3,目前世界各国焦化厂几乎都用配合煤方法炼焦,即以焦煤配合其它煤种(一至五,六种)进行炼焦.其原因是:1)焦煤资源缺乏,用配合煤方法可以大量节约主焦煤.2)焦煤的结焦性虽好,但有的主焦煤在炼焦时膨胀压力较大,损害炉体,有的含杂质较多,用配合煤的方法可以解决上述问题.3)焦煤的价格较高,用配合煤炼焦可以降低焦炭成本.究竟哪些煤种能单独炼焦,什么样的配合煤比例能炼成优质焦炭,都要通过试验确定.(五)焦化生产的工艺流程焦化生产的主要任务是生产优质的冶金焦供高炉冶炼使用,同时回收焦炉煤气及焦炉煤气中的化工产品.焦化生产工艺流程有多种,其中一种流程示意图见图10-1.二,化学产品的回收炼焦煤在焦炉炭化室内进行干馏时,在高温作用下,煤质发生了一系列的物理化学变化,同时也析出了水蒸气和煤气(即荒煤气).煤气由炭化室出来经上升管到集气管,以循环氨水喷淋使煤气降温,冷却,而分离出焦油和氨水;经吸气管到回收车间的初冷器到鼓风机,煤气经过冷却和用各种吸收剂处理,可提取出焦油,氨,粗苯等化工产品,并得到净化的焦炉煤气,通常被送回焦炉加热或其它冶金炉作燃料.另外还可以作合成氨的原料气和民用城市煤气.炼焦化学产品具有极为广泛的用途,是塑料工业,合成纤维,合成橡胶,耐辐射材料,耐高温材料,染料,医药,农药,冶金,化工,轻纺及国防工业的极为宝贵的原料.如:1,轻工方面的塑料,合成洗涤剂,油墨,电池,皮革加工;2,化工方面的橡胶,尼龙,染料,油漆,电木粉等;3,农药方面的杀螟松,速灭威,1605等;4,医药方面的合霉素,麻黄素,咖啡因,巴必痛,阿司匹林,消炎片,来苏儿,食品防腐剂等;因此,发展炼焦化学产品生产在国民经济中具有重要的作用,煤化工综合利用有其广阔的前景,开发炼焦化学产品是焦化厂提高经济效益的重要途径.图10-1 焦化生产工艺流程示意图第二节炼焦及化学产品分类及统计指标结构一,炼焦化学产品的组成炼焦化学产品的数量和组成随炼焦过程(主要是炼焦方法和温度)和原料的质量不同而变化,在工业生产条件下各种产品的产率(%)为(对干煤的重量百分比):焦炭73~78回收煤气15~19焦油2.5~4.5化合水2~4粗苯0.8~1.2氨0.25~0.35其它0.9~1.1二,焦炭的化学组成焦炭的化学性质由固定碳,挥发分,水分,灰分,硫和磷分来体现.1,固定碳和挥发份:固定碳是焦炭的主要成分.将焦炭再次隔绝空气加热到850℃以上, 从中析出挥发物,剩余部分系固定碳和灰分.挥发物含量是焦炭成熟度的重要标志,挥发物含量过高表示焦炭不成熟(生焦),挥发物含量过低表示焦炭过烧(过火焦).生焦耐磨性差,使高炉透气性不好,并能引起挂料,增加吹损,破坏高炉操作制度.过火焦易碎,容易落入熔渣中,造成排渣困难,风口烧坏等现象.2,灰分:焦炭燃烧后的残余物是灰分,它是焦炭中的有害杂质,其中主要是二氧化硅和三氧化二铝,还有氧化钙,氧化镁等氧化物.灰分含量增高,固定碳减少.高炉冶炼过程中,为造渣所消耗的石灰石和热量将增加,高炉利用系数降低,焦比增加.因煤在炼焦过程中灰分全部转入焦炭,故焦炭灰分高低决定于煤的灰分,焦炭灰分越低越好,对高炉操作越有利.3,水分:焦炭在102-105℃的烘箱内干燥到恒重后的损失量为水分.冶金焦水分一般为3%-5%.焦炭水分力求稳定,因高炉生产一般以湿焦计量,焦炭水分波动,对高炉操作不利,造成炉况波动.4,硫分:焦炭含硫占高炉配料中硫来源的80%以上,硫进入生铁造成生铁含硫高,为除去这部分硫,需增加熔剂脱硫,影响高炉正常生产.在炼焦过程中,煤中含硫的70%-90%转入焦炭,故焦炭硫分高低,决定于煤的硫分,一般冶金焦硫分不大于0.9%.5,磷分:焦炭中的磷分在炼铁时大部分转入铁中,生铁含磷使其冷脆性变大,用于转炉炼钢时,磷难以除掉,因此生铁中磷分越低越好.煤炼焦时磷分全部转入焦炭.故焦炭磷分高低决定于煤的磷分.三,焦炭的物理机械性质高炉对焦炭的要求,应该是块度均匀,耐磨性好和抗碎性强.焦炭的物理机械性质指标是筛分组成,耐磨性和抗碎性.1,筛分组成:为使高炉透气性好,焦炭块度要均匀,因此焦炉生产的焦炭通常分为>40毫米,25-40毫米的冶金焦,10-25毫米的小块焦和60毫米的焦炭50千克,以每分钟25转速度转动4分钟, 然后取出焦炭在孔径分别为40毫米和10毫米的圆孔筛上过筛,以>40毫米和40毫米所占的百分比(%)×冶金焦产量(吨)]之和=————————————————————×100%冶金焦总产量(吨)计算说明:按规定水分(水量)计算.采用国外转鼓试验的,按实际情况计算,并加以说明.2,冶金焦抗碎强度(M25转鼓指数)冶金焦抗碎强度是反映焦炭的抗碎性能的指标,以百分比表示.其计算公式为:冶金焦抗碎强度(M25)(%)逐日(月)[试验后块度>25毫米所占的百分比(%)×冶金焦产量(吨)]之和=————————————————————×100%冶金焦总产量(吨)3,冶金焦耐磨强度(M10转鼓指数)冶金焦耐磨强度是反映焦炭的耐磨性能的指标,以百分比表示.其计算公式为:冶金焦耐磨强度(M10)(%)逐日(月)[试验后块度25毫米的焦炭产量.9,炼焦耗洗精煤炼焦耗洗精煤,是指工艺上每生产一吨焦炭(全焦干基)耗用的湿洗精煤数量(包括计价水,但不包括库耗,途耗).其计算公式为:入炉洗精煤耗用量(含计价水,炼焦耗洗不包括库耗,途耗)(吨)精煤(吨/吨)=—————————————————全部焦炭产量(干基)(吨)10,吨焦耗洗精煤吨焦耗洗精煤,是指每生产一吨焦炭(全焦干基)所耗用的湿洗精煤量(含计价水,包括库耗,途耗).其计算公式为:洗精煤耗用量(含计价水,吨焦耗洗包括库耗,途耗)(吨)精煤(吨/吨)=————————————————全部焦炭产量(干基)(吨)11,炼焦耗热量炼焦耗热量,是指一千克入炉煤炼成焦炭需要供给焦炉的热量. 为便于比较,一般使用换算为7%水分的湿煤耗热量计算.其计算公式为:当量干煤炼焦耗热量(吉焦/千克干煤)加热煤气量(标米3)×煤气热值(吉焦/标米3)= —————————————————————实际干煤装炉量(千克)实际水分湿煤耗热量(吉焦/千克湿煤)=当量干煤炼焦耗热量×[1-实际装炉煤水分(%)](吉焦/千克干煤)7%水分湿煤炼焦耗热量(吉焦/千克7%水分煤)=实际水分湿煤炼焦耗热量(吉焦/千克湿煤)-Q(湿煤实际水分(%)-7%)式中:当焦炉用焦炉煤气加热时Q=7×4.1868×10-6吉焦当焦炉用高炉煤气加热时Q=8×4.1868×10-6吉焦计算说明:1) 加热煤气流量应进行交换时间的校正(K换),当焦炉加热用煤气的实际温度和压力与设计所选用的一致时,流量表刻度盘上的读数就是标准状态下流量,否则还应进行温度校正(KT)和压力校正(KP).2)使用混合煤气加热时,应按所消耗的各种煤气量及其热值进行加权算术平均计算.12,炼焦工序单位能耗炼焦工序净耗能总量是指工艺生产系统的备煤车间(不包括洗煤) , 厂内部原料煤的损耗,炼焦车间,回收车间(冷凝鼓风,氨回收,粗苯,脱硫脱氰,黄血盐)辅助生产系统的机修,化验,计量,环保等,以及直接为生产服务的附属生产系统的食堂,浴池,保健站,休息室,生产管理和调度指挥系统等所消耗的各种能源的实物量,扣除回收外供能源,并折成标准煤.炼焦工序能耗是指生产一吨焦炭(干基)所消耗的能量.其计算公式为:原料煤焦化产品外加工能耗余热回收外工序能耗折标准煤-供量折标准+折标准煤-供量折标准(千克标(千克) 煤(千克) (千克) 煤(千克)准煤/吨)=—————————————————————全部焦炭(干基)产量(吨)计算说明:1)分子即为炼焦工序净耗能总量;2)原料煤为装入焦炉的干洗精煤量;3)焦化产品外供量是指供外厂(车间)的焦炭,焦炉煤气,粗焦油,粗苯等数量;4)加工能耗是指高炉煤气,水,电,蒸汽,压缩空气;5)余热回收外供量,如供应外工厂(车间)的蒸汽数量等.13,炼焦工人实物劳动生产率炼焦工人实物劳动生产率,是指炼焦车间(工段)每一炼焦工人及学徒在报告期内所生产的焦炭数量,其计算公式为:炼焦工人实物全部焦炭产量(干基)(吨)劳动生产率(吨/人)= ———————————————炼焦工人及学徒平均人数(人)14,焦炉炭化室炼焦周转时间焦炉炭化室炼焦周转时间,是指在报告期内平均每孔炭化室炼焦周转一次所需要的时间.其计算公式为:焦炉炭化室炼焦实际作业时间(时)周转时间(时:分) = —————————————实际出炉总炉孔数(炉孔)计算说明:实际作业时间(时)=日历时间×24(小时)×焦炉设置孔数15,焦炭水分焦炭水分,是指焦炭中含水分的数量占焦炭总量的百分比.其计算公式为:焦炭所含水分总量(吨)焦炭水分(%) = ———————————×100%焦炭总产量(吨)计算说明:按规定需对焦炭中不同块度焦炭分别在计量部位取样化验.全日焦炭水分可按班以简单算术平均法计算;全月(年)焦炭水分应按日(月)加权算术平均法计算.16,冶金焦挥发分冶金焦挥发分,是指冶金焦炭中含有挥发物的数量占冶金焦总产量的百分比.其计算公式为:冶金焦挥冶金焦所含挥发分总量(干燥无灰基)(吨)发分(%)=————————————————×100%冶金焦总产量(干基)(吨)计算说明:焦炭挥发分是按有关规定经试验分析取得,当产量相差不大,数值波动较小时,可用简单算术平均计算,否则应按加权算术平均计算.17,焦炭块度率焦炭块度率,是指不同块度级别的焦炭占全部焦炭产量的百分比.其计算公式为:某种块度规格焦炭量(干基)(吨)块焦率(%)=——————————————×100%经筛分的全部焦炭产量(干基)(吨)计算说明:某种块度规格焦炭量, 是指>40毫米,25—40毫米,10—25毫米,<10毫米等焦炭按不同规格计算焦炭块度率.18,炼焦其它物料消耗其它物料包括煤气,新水,电力,蒸汽等.其消耗是指每生产一吨焦炭耗用某种物料的数量.其计算公式为:全厂煤气耗用量(吉焦)煤气(吉焦/吨) = ———————————焦炭产量(干基)(吨)全厂新水耗用量(千克)新水(千克/吨) = ———————————焦炭产量(干基)(吨)全厂电力耗用量(千瓦时)电(千瓦时/吨) = ———————————焦炭产量(干基)(吨)全厂蒸汽耗用量(吉焦)蒸汽(吉焦/吨) = ———————————焦炭产量(干基)(吨)全厂压缩空气耗用量(米3)压缩空气(米3/吨)= ———————————焦炭产量(干基)(吨)计算说明:1)炼焦其它物料消耗是指全厂的耗用量.(包括回收系统等).2)在计算车间消耗指标时,除炼焦车间按焦炭量计算外.其它车间则按产品系统进行计算,即子项为生产该产品的水,电,煤气等消耗总量,母项为该产品产量.19,每孔装煤量每孔装煤量,是指报告期内平均每孔炭化室一次装入的干煤量,其计算公式为:每孔平均装入煤总量(干基)(吨)装煤量(吨/孔)= ————————————出炉孔数(孔)20,焦炉能力利用率焦炉能力利用率,是反映焦炉在报告期内实际焦炭产量与设计能力差距情况的指标.其计算公式为:焦炉能力实际焦炭产量(全焦,干基)(吨)利用率(%)=——————————————×100%按设计参数计算的焦炭产量(全焦,干基)(吨)21,焦炉炭化室有效容积利用系数焦炉炭化室有效容积利用系数,亦称焦炉日历利用系数,是指焦炉在日历工作时间内每立方米炭化室有效容积平均每日所生产的全焦合格产量.是综合反映焦炉生产技术,管理水平高低的重要指标.其计算公式为:焦炉炭化室有效容积利用系数(吨/米3·日)合格全焦产量(干基)(吨)=—————————————————————————焦炉孔数×每孔炭化室有效容积(米3)×日历日数计算说明:1)焦炉孔数和炭化室有效容积按设计规定计算.2)全厂各焦炉孔数及其炭化室有效容积大小不一时,先按有效容积相同的焦炉计算其利用系数,再按各种炭化室总有效容积为权数,用加权算术平均法计算出全厂综合利用系数.22,结焦时间(炭化时间)结焦时间,是指某炭化室装煤时平煤杆进入小炉门到推焦时推焦杆与焦炭接触开始推焦的全部间隔时间,其计算公式为:实际结焦总时间(时)结焦时间(时/炉孔) = ———————————实际出炉总孔数(炉孔)计算说明:1)式中:子母项的统计时间要相应一致.2)实际结焦总时间是指在统计时间内所推焦的各炉的结焦时间之总和.3)计算多座焦炉的平均结焦时间,应按加权算术平均计算.23,计划系数(K1)计划系数是反映炼焦炉结焦时间变化情况的指标,用K1表示.其计算公式为:每班计划计划和规定结焦时间相差推出炉孔数- ±5分钟以上的炉孔数计划系数(K1)——————————————————每班计划推出炉孔数24,执行系数(K2)执行系数是反映焦炉推焦操作正常与否的指标,用K2表示.其计算公式为:每班实际实际和计划推焦时间相差推出炉孔数- ±5分钟以上的炉孔数执行系数(K2)——————————————————每班计划推出炉孔数25,总推焦系数(K3)总推焦系数是反映炼焦车间(工段)在执行规定的结焦时间等方面管理水平的指标,用K3表示.其计算公式为:总推焦系数(K3)=计划系数(K1)×执行系数(K2)计算说明:1)推焦时间是以推焦杆接触焦饼开始推焦的时间计算;装煤时间是以平煤杆开始进入小炉门的时间计算.2)检修炉和缓冲炉除外.26,装煤系数装煤系数是反映装煤均匀程度的指标.其计算公式为:(本班实际装煤炉孔数-和规定装煤相差±200千克的炉孔数)装煤系数= ——————————————————本班实际装煤炉孔数27,温度均匀系数(K均匀)温度均匀系数,是指焦炉测温火道平均温度的均匀系数.它是反映焦炉加热均匀程度的指标, 用K均匀表示.其计算公式为:2M-(A机+A焦)K均匀= ———————————2M式中:M——焦炉燃烧室数A机,A焦——分别为机侧与焦侧测温火道温度超过平均温度±20℃(边炉为±30℃)的个数.计算说明:检修炉和缓冲炉除外.28,温度安定系数(K安定)温度安定系数,可以反映焦炉测温火道平均的温度的稳定性,用K安定表示.其计算公式为: 2N-(A机+A焦)K安定=——————————2N式中:N——在所分析的期间内直行温度的测量次数.A机,A焦——分别为机侧,焦侧直行平均温度与加热制度规定的温度标准偏差超过±7℃的次数.29,炉头温度系数(K炉头)炉头温度系数是反映炉头火道温度均匀程度的指标,用K炉头来表示.其计算公式为:焦炉机,焦侧炉头火道数-不合格数K炉头=—————————————————焦炉机,焦侧炉头火道数计算说明:不合格数,是指机,焦侧炉头火道温度分别与其炉头平均温度差±50℃以上的火道数.炉头平均温度是指包括边炉在内的全部炉头火道温度的平均温度.30,横排温度系数(K横排)横排温度系数,是反映燃烧室横向温度均匀程度,用K横排表示.其计算公式为:规定横排温度测量火道数-不合格数K横排=—————————————————规定横排温度测量火道数计算说明:不合格数,是指实测温度与标准线温度分别相差±20℃(单排),±10℃(十排),±7℃(全炉)以上的数.(四)化学产品1,化学产品回收率化学回收产品对干煤的回收率指标,是指在焦化生产中,每吨装炉干煤能回收多少化学产品.回收率以百分比表示,按不同产品计算.煤焦油回煤焦油产量(无水)(吨)收率(%) = ————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)硫酸铵回硫酸铵产量(吨)收率(%) = ————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)硫酸铵(折) 硫酸铵产量(折含氮100%,吨)回收率(%)=——————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)浓氨水回浓氨水产量(折含氮100%)(吨)收率(%)=———————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)粗苯回粗苯产量(折180℃馏出量)(吨)收率(%)=———————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)轻苯回收轻苯产量(吨)收率(%) = ————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)重苯回收重苯产量(折200℃前馏出量)(吨)收率(%)=———————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)粗轻吡啶产量粗轻吡啶回(折含吡啶100%)(吨)收率(%) = ————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)粗酚纳回粗酚纳产量(折含酚100%)(吨)收率(%)=———————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)尿素回尿素产量(折含氮100%,干基)(吨)收率(%)=———————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)无水氨回无水氨产量(折含氮100%)(吨)收率(%)=———————————————×100%焦炉装入干煤量(吨)焦炉煤气发生量焦炉煤气发生总量(吉焦)(吉焦/吨) = ————————————焦炉装入干煤量(吨)焦炉煤气发生量焦炉煤气发生总量(米3)(米3/吨) = ————————————焦炉装入干煤量(吨)计算说明:每吨干煤煤气发生量应按热量单位计算:用体积单位表示时,应换算为标准煤气(4280×4.1868×10-6GJ/M3)2,苯精制产品回收率苯精制产品回收率,是指各种苯精制产品总产量占原料(粗苯或轻苯)处理量的百分比.苯精制产品回收率是按总回收率和不同产品回收率分别计算的.其计算公式为:苯精制产品总苯精制产品总产量(吨)回收率(%) = ———————————×100%处理原料量(吨)焦化苯焦化苯产量(吨)回收率(%) = ———————————×100%处理原料量(吨)焦化甲苯焦化甲苯产量(吨)回收率(%) = ———————————×100%处理原料量(吨)焦化二甲苯焦化二甲苯产量(吨)回收率(%) = ———————————×100%处理原料量(吨)计算说明:。
部分焦化产品指标体系11-01-05 17:04:29已经被浏览275 次(一)化学产品回收率化学回收产品对干煤的回收率指标,是指在焦化生产中,每吨装炉干煤能回收多少化学产品。
回收率以百分比表示,按不同产品计算:1。
煤焦油回收率(%)= 煤焦油产量(无水)(吨)/焦炉装入干煤量(吨)X100%2。
硫酸铵回收率(%)=硫酸铵产量(吨)/焦炉装入干煤量(吨)X100%3。
硫酸铵(折)回收率(%)=硫酸铵产量(折含氮100%)(吨)/焦炉装入干煤量(吨)X100% 4。
浓氨水回收率(%)=浓氨水产量(折含氮100%)(吨)/焦炉装入干煤量(吨)X100%5。
粗苯回收率= 粗苯产量(折180℃馏出量)(吨)/焦炉装入干煤量(吨)X100%6。
轻苯回收率(%)=轻苯产量(吨)/焦炉装入干煤量(吨)X100%7。
重苯回收率(%)=重苯产量(折200℃前馏出量)(吨)/焦炉装入干煤量(吨)X100%8。
粗轻吡啶回收率(%)=粗轻吡啶产量(折含吡啶100%)(吨)/焦炉装入干煤量(吨)X100% 9。
粗酚钠回收率(%)=粗酚钠产量(折含酚100%)(吨)/焦炉装入干煤量(吨)X100%10。
尿素回收率(%)=尿素产量(折含氮100%,干基)(吨)/焦炉装入干煤量(吨)X100%11。
无水氨回收率(%)=无水氨产量(折含氮100%)(吨)/焦炉装入干煤量(吨)X100%12。
焦炉煤气发生量(吉焦/吨)=焦炉煤气发生量(吉焦)/焦炉装入干煤量(吨)13。
焦炉煤气发生量(米3/吨)=焦炉煤气发生量(米3)/ 焦炉装入干煤量(吨)计算说明:每吨干煤煤气发生量应按热量单位计算。
用体积单位表示时,应换算为标准煤气(4280X4.1868X10-6千焦/米3)。
(二)苯精制产品回收率苯精制产品回收率是指各种苯精制产品总产量占原料(粗苯或轻苯)处理量的百分比。
苯精制产品回收率是按总回收率和不同产品回收率离别计算的。
其计算公式为:%26ldquo;1。
第九章洗煤炼焦及化学产品计算方法洗煤、炼焦及化学产品的计算方法是煤炭、焦炭和化学产品生产中非常重要的技术环节。
本文将介绍洗煤、炼焦及化学产品的计算方法。
首先是洗煤的计算方法。
洗煤是指通过物理或化学方式将煤炭中的杂质和灰分去除,提高煤炭的质量。
常用的洗煤过程有重介质分选法、浮选法、湿选法等。
在洗煤过程中,需要进行各种参数的计算,例如煤炭的收率、破碎度、洗选度等。
收率是指原煤中被洗掉的杂质和灰分的比例,计算方法为:收率=(投入量-输出量)/投入量×100%。
破碎度是指煤炭在洗煤过程中的破碎程度,通常用煤样通过不同孔径筛网的比例来计算。
洗选度是指煤炭通过洗选过程之后的洗选效果,计算方法为:洗选度=洗选产率/收率×100%。
其次是炼焦的计算方法。
炼焦是指将煤炭加热至高温,使其产生裂解和化学反应,得到焦炭和煤气的过程。
常用的炼焦方法有横推炉、立炉、带式炉等。
在炼焦过程中,需要进行各种参数的计算,例如焦炭的产率、干燥收缩率、煤气的成分等。
焦炭的产率是指原煤中得到焦炭的比例,计算方法为:焦炭产率=焦炭产出量/原煤投入量×100%。
干燥收缩率是指煤炭在加热过程中由于失去挥发分而产生的收缩程度,计算方法为:干燥收缩率=(原煤干燥前体积-焦炭体积)/原煤干燥前体积×100%。
煤气的成分是指炼焦过程中产生的煤气中各种气体的含量,通常通过气体分析仪进行测定。
最后是化学产品的计算方法。
化学产品是指通过煤炭或焦炭经过化学处理得到的各种化学品,例如焦油、煤油、合成氨等。
在化学产品的生产过程中,需要进行各种参数的计算,例如化学反应的反应物和生成物的摩尔比例、反应物的转化率等。
化学反应的反应物和生成物的摩尔比例是指化学反应中反应物和生成物的摩尔比例关系,可以通过反应方程式来推算。
反应物的转化率是指化学反应中反应物转化为生成物的比例,计算方法为:转化率=(生成物摩尔数-未反应的反应物摩尔数)/反应物摩尔数×100%。
洗煤、炼焦及化学产品1.炼焦及化学产品分类一、炼焦化学产品的构成炼焦化学产品的数目和构成随炼焦过程(主假如炼焦方法和温度)和原料的质量不一样而变化。
在工业生产条件下,各样产品的产率(对干煤的重量百分比)为:焦炭73%~78%焦炉煤气15%~19%焦油 2.5%~4.5%化合水2%~4%粗苯0.8%~0.35 %氨0.25%~0.35%其余0.9%~1.1%二、焦炭的化学构成焦炭的化学性质是由固定碳、挥发分、水分、灰分、硫分和磷分来决定的。
(一)固定碳和挥发分固定碳是焦碳的主要成分。
将焦炭再次隔断空气加热到850℃以上,从中析出挥发物节余部分系固定碳和灰分。
挥发物含量是焦炭成熟度的重要标记,挥发物含量过高表示焦炭不可熟(生焦),挥发物含量过低表示焦炭过烧(过分焦)、生焦耐磨性差,使高炉透气性不好,,并能惹起挂料,增添吹损,损坏高炉操作制度,过分焦易碎,易落入熔渣中,造成排渣难微风口烧坏等。
(二)灰分焦碳焚烧后的节余物是灰分,它是焦炭中的有害杂质,此中主假如二氧化硅和三氧化二铝,还有氧化钙、氧化镁等氧化物,灰分石含量增高,固定碳减少。
高炉冶炼过程中,为造渣所耗费的石灰石和热量将增添,高炉利用系数降低,焦比增添。
因煤在炼焦过程中灰分所有转入焦炭,故焦炭灰分高低取决于煤的灰分。
焦炭灰分越低,对高炉操作越有益。
(三)水分焦炭在102~105℃的烘箱内干燥到恒重后的损失量为水分.冶金焦水分一般为3%~5%。
焦炭水分应力争稳固,因高炉生产一般以湿焦计量,焦炭水分颠簸,对高炉操作不利,造成炉况颠簸。
(四)硫分焦炭含硫占高炉配猜中硫根源的80%以上,硫进入生铁后造成生铁含硫高,为除掉这部分硫,需增添溶剂脱硫,影响高炉正常生产。
在炼焦过程中,煤中含硫的70%~90%转入焦炭,故焦炭硫分的高低取决于煤的硫分,一般冶金焦硫分不大于0.9%。
(五)磷分焦炭中的磷分在炼铁时大多数转入铁中,生铁含磷使其冷脆性变在,用于转炉炼钢时,磷给难以除掉,因今生铁中磷分越低越好。
焦化化产工艺指标焦化化产工艺指标是指焦化过程中产生的副产品、废气、废水等的相关指标。
焦化工艺是将煤炭或其他碳质物料在高温下进行加热分解、蒸馏和热解,从而得到焦炭和相关化工产品的过程。
然而,焦化过程中产生的副产品和排放物对环境和人体健康都会带来一定的影响,因此需要严格监测和控制。
以下是一些焦化化产工艺指标:1.焦炉煤气利用率:焦炉煤气是焦炭生产过程中产生的一种重要副产品,其主要成分是一氧化碳、氢气、甲烷等。
煤气利用率是指焦炉煤气在生产过程中的回收和利用情况,越高表示资源利用效率越高。
2.煤焦油收率:煤焦油是焦化过程中产生的液体副产品,具有较高的经济价值。
煤焦油收率是指生产过程中获得的煤焦油占原料煤炭质量的比例,收率越高表示煤焦油的回收效果越好。
3.焦碳含量:焦炭是焦化的主要产品,焦碳含量是表示焦炭质量的重要指标,影响焦炭的强度、可磨性和燃烧特性等。
高质量的焦碳含量能提高焦炭的经济效益和使用价值。
4.挥发分:焦炭的挥发分是指焦炭在高温下失去的可挥发燃料和其他有机物的质量占焦炭质量的比例。
挥发分的含量影响焦炭的燃烧特性和气味等,高挥发分会使焦炭燃烧时产生较多的烟尘和有害气体。
5.含硫量:煤炭中的硫在焦化过程中主要分布在焦炭和焦炉煤气中,可以通过适当的技术手段去除或降低。
含硫量是指焦炭和焦炉煤气中硫的质量占总质量的比例,过高的含硫量会对环境和人体健康带来不良影响。
6.废气排放浓度:焦炉排出的废气中含有各种有害物质,如一氧化碳、二氧化硫、苯、甲苯等。
废气排放浓度表示单位体积废气中有害物质的质量,需要通过合理的排气系统设计和废气处理设施来降低废气排放对环境的影响。
7.废水排放指标:焦化过程中会产生大量的废水,其中含有悬浮固体、挥发性有机物、重金属等有害物质。
废水排放指标包括水质指标和排放浓度,需要符合国家和地方的废水排放标准,同时也需要进行适当的处理和回收。
总的来说,焦化化产工艺指标涉及多个方面,包括资源利用率、产品质量和环境排放等。
浅谈提高炼焦化学产品收率和质量的生产经验作者:张振红来源:《市场周刊·市场版》2017年第20期摘要:针对钢铁企业焦化工序及独立炼焦化学企业的发展现状以及其所面临的能源、环保、市场等严峻形势进行了分析,在冶金流程工程学的理论指导下,开发洁净工艺、生产洁净产品、创造洁净环境、创新过程价值,提出了中国炼焦化学工业绿色发展工程科技战略,主要包括总体思路、技术路线、发展目标、关键支撑技术和相关的政策建议。
关键词:炼焦化学工业;产品收率和质量一、中国炼焦化学工业发展面临的挑战炼焦化学工业能效有待进一步提高,能耗有待进一步降低传统焦化生产工艺过程以焦炭的产量和质量以及煤气的净化质量为主设置,物质流和能量流的转换效率低,转换形式单一、生产过程的系统匹配性、耦合程度低,会导致大量的余热余能的浪费,初步估计,焦化企业的余热余能利利用率仅为26.5%。
值得重视的是,已建设干熄焦装置的企业多数是采用中温中压锅炉,只有10%的企业采用高温高压锅炉。
因此,钢铁企业焦化工序与独立焦化企业之间的效率差距是巨大的。
炼焦化工业环境保护形势严峻。
目前焦化生产的能源介质仍以蒸汽为主,传热效率低,耗散大,四处跑冒。
特别是冷凝热为主的传热参与化工生产,产生大量含酚氰废水,严重的能源浪费。
国家对焦化企业的环保要求越来越严格。
在2012年颁布的焦化工业污染物排放标准中,颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和废水的排放限值与旧标准相比大大降低,规定了不同污染物的排放程序和限值。
为了满足环保排放标准,企业不仅要进一步配置相关的环保设备,但也确保环境保护设备的操作率高,将逐步提高环保电力消耗和炼焦化学工业的运营成本,这是一个重大挑战,减少能源消耗,提高炼焦化学工业的竞争力。
二、提高炼焦化学产品收率和质量的生产经验炼焦化工产品的收率是为了满足高炉炼铁对焦炭质量的更高要求。
在现有条件下,如何通过技术改造提高焦化化工产品的收率和质量。
改造措施,改善焦油质量。
焦化工业生产主要技术经济指标计算(一)洗煤1、洗精煤灰分洗精煤灰分,是指洗精煤所含灰分在洗精煤中所占重量的百分比。
其计算公式为:洗精煤含灰分总量(吨)洗清煤灰分(%)=────────────×100%洗精煤产量(干基)(吨)计算说明:洗精煤灰分由发货批料取样化验而得。
汇总时,各批料应按加权算术平均计算。
2、洗精煤硫分洗精煤硫分,是指洗精煤所含硫分在洗精煤中所占重量的百分比。
其计算公式为:洗精煤含硫分总量(吨)洗精煤硫分(%)=────────────×100%洗精煤产量(干基)(吨)计算说明:洗精煤硫分指标的计算,参照洗精煤灰分指标的计算说明。
3、洗精煤回收率洗精煤回收率,是指洗选后的精煤占入洗原煤总量的百分比,其计算公式为:洗精煤产量(含计价水)(吨)洗精煤回收率(%)=────────────100%入洗原煤总量(含计价水)(吨)4、洗精煤耗原煤洗精煤耗原煤,是反映每生产一吨洗精煤所耗用的原煤数量的指标。
其计算公式为:原煤耗用量(含计价水)(吨)洗精煤耗原煤=───────────────(吨/吨)洗精煤产量(含计价水)(吨)计算说明:原煤耗用量包括途耗、库耗等损耗在内。
5、洗精煤水分洗精煤水分,是指洗精煤所含水分占洗精煤总量的百分比,其计算公式为:洗精煤含水分总量(吨)洗精煤水分(%)=─────────────×100%洗精煤量(实物量)(吨)计算说明:参照洗精煤灰分指标的计算说明。
6、浮选精煤耗药剂浮选精煤耗药剂,是指每浮选一吨精煤所消耗的药剂数量的指标,其计算公式为:浮选精煤耗药剂药剂消耗总量(千克)(千克/吨)=──────────────────浮选洗精煤总产量(含计价水)(吨)(二)配煤1、配煤比配煤比,是指在报告期内所消耗各种煤量占配合煤总量的百分比,其计算公式为:焦煤配入量(含计价水)(吨)焦煤比(%)=──────────────×100%配合煤总量(含计价水)(吨)肥煤配入量(含计价水)(吨)肥煤比(%)=──────────────×100%配合煤总量(含计价水)(吨)瘦煤配入量(含计价水)(吨)瘦煤比(%) =──────────────×100%配合煤总量(含计价水)(吨)气肥煤配入量(含计价水)(吨)气肥煤比(%)=─────────────×100%配合煤总量(含计价水)(吨)1/3焦煤配入量(含计价水)(吨)1/3焦煤比(%)=─────────────×100%配合煤总量(含计价水)(吨)其它煤配入量(含计价水)(吨)其它煤比(%)=─────────────×100%配合煤总量(含计价水)(吨)2、配合煤灰分配合煤灰分,是指配合煤中所含灰分在配合煤总量中所占的百分比。
焦化产品的生成、产率及焦炭质量预测焦化产品的生成、产率及焦炭质量预测杨变玲*--------------------------------------------------------------------------------摘要:阐述了煤的成焦过程及影响焦炭质量的因素,分析了炼焦产品产率的计算及预测焦炭质量的计算。
关键词:煤的成焦质量预测产率计算中图分类号:TQ520.6文献标识码:A1 产品生成1.1煤的成焦过程炼焦煤在隔绝空气下加热,其有机质随温度的升高而发生一系列变化,形成气态(煤气)、液态(煤焦油)和固态(半焦或焦炭)产物。
煤的成焦过程可分为三个阶段:第一阶段(常温至300℃)是煤的干燥脱气阶段,释放出水分并析出CH4、CO和N2。
第二阶段(300℃~600℃)以解聚和分解反应为主,煤粘结成半焦。
通常烟煤在300℃后开始软化,伴随有煤气和煤焦油析出;中等煤化度的烟煤在此期间的一定温度范围内生成气、液、固三相共存的质体。
第三阶段(600℃~1000℃)是半焦变成焦炭的阶段,此阶段以缩聚反应为主,产生大量煤气(以H2为主),半焦经收缩形成有裂纹的焦炭。
1.2炭化室内结焦过程装炉煤结焦需要的热量是通过两侧炉墙提供的,热量从两侧炉墙传向炭化室中心。
因此,结焦过程是从两侧炭化室墙面处开始,逐渐移向炭化室中心的层状结焦过程。
当炭化室中心的焦饼温度达到950℃~1050℃时焦饼成熟。
结焦速度反映炭化室内的平均升温速度。
结焦速度过快,将使焦炭裂纹增多、块度变小。
当炭化室墙面附近的煤料形成塑性层时,炭化室顶部和底部的煤料也受热形成了塑性层,同时,煤料分解的气态产物不断产生,由于四面的塑性层均不易透过气体,炭化室内压力不断升高,塑性层膨胀,并通过半焦和焦炭层将膨胀压力传递给炭化室墙。
当塑性层在炭化室中心面汇合时,炭化室膨胀压力达到最大值。
通常所说的膨胀压力就是指这一最大值。
膨胀压力取决于装炉煤的特性、炉料散密度及结焦速度,提高膨胀压力有助于煤料颗粒的粘合、融熔,改善焦炭的物理性,但是膨胀压力过高,将对炭化室墙体造成损坏。
炼焦副产化学产品收率统计表1-1 装炉煤质量基本要求
序号项目
指标
顶装焦炉捣固焦炉
1 水分Mt/% ≤10 9-11
2 细度(<3mm)/% 76-80 ≥90
3 灰分Ad/% ≤10 ≤10
4 硫分/St,d/% <0.9 <0.9
5 挥发份Vdaf/% 24-31 30-33
6 黏结指数G 58-82 55-72
7 胶质层指数Y/mm 12-22 12-15
干煤气是焦炉煤气的主要组成部分,其组成和产率取决于装炉煤质量(水分,挥发分)及炼焦操作条件(碳化温度、炉顶温度、气体在炉内停留时间),其中最主要的因素是挥发分含量。
一般干煤气组成见下表1-2
表1-2 干煤气组成(体积分数)%
名称H2 CH4 CO N2 CO2 CmHn O2 组成55-60 25-30 5-7 2.5-3.5 2-3 2-3 0.3-0.5 CmHn中以C2H4为主约占80%
表1-3 离开集气管的荒煤气中杂质含量
杂质焦油粗苯萘硫化氢氨氰化氢含量/g·m-335-45 30-40 5-7 2-15 6-10 1-2.5
表1-4 H2S的含量与装炉煤全硫含量S t,d的关系
S td/% 0.4-0.5 0.5-0.6 0.6-0.7 0.7-0.8 0.8-0.9 0.9-1.0 1.0-1.1 H2S/g·cm-3 2.5-4.5 4.5-5.5 5.5-6.5 6.5-8 8-9 9-11 11-13
表1-5 中国工业用焦炉煤气常规指标单位g/m-3
项目氨苯萘硫化氢氰化氢焦油水分
指标≤0.1 ≤4.0 ≤0.5 ≤0.25 ≤0.5 ≤0.05 常温饱和
表1-6 焦耐院技术协议中外供焦炉煤气数据
一、煤焦油
影响收率因素:煤焦油收率与配合煤的挥发分和焦炉操作如炉顶温度、结焦时间有关。
焦油产率X计算公式为:X= - 18.36+1.53V - 0.026V2
式中V为配煤挥发分。
焦油收率主要和配合煤的挥发分V有关,如:在山西焦煤相对丰富,配煤挥发分低,焦油收率一般在2.6%-3.0%;华东地区气煤相对多一点,配煤挥发分一般都在28%以上,煤焦油收率可以达到3.5-4.0%。
二、粗苯
粗苯随装炉煤挥发份的提高而增加,随炼焦温度,炉顶空间温度的提高而下降.通常粗苯产率为0.9%---1.1%
影响收率因素:
1.洗油质量,即洗油中甲基萘的含量。
2.洗苯温度控制,在26℃左右。
3.洗油循环量。
4.贫油含苯量(和管式炉温度,脱苯塔温度等有关)。
5.脱苯塔温度,尤其是塔顶温度控制。
6.焦炉煤气含苯量是最关键的,配合煤挥发分高,粗苯产率要高。
三、氨或硫铵
根据生产统计,氨的产率一般为0.2%-0.3%,大部分在0.25%以内,与此相应的硫铵产率为0.75%-1.15%,大部分在1%以内。
但当脱硫采用以氨为碱源氧化法脱硫且以焚烧废液制酸时,氨的收率将降低30%左右,当采用以氨为碱源氧化脱硫且以湿式氧化法废液制酸时,氨的收率将增加10%左右。
四、硫磺或硫酸
S的含量依赖于表1-4装炉煤硫含量不同而有很大差异,因此因荒煤气中H
2
对H
S的加工产品很难给出一个通常值,只能根据不同厂的实际情况确定。
一般2
S)或硫酸的收率较高。
熔硫法硫磺收率较低,而克劳斯硫磺(回收98%H
2
参考信息来源:海川化工论坛、《现代焦化技术手册》。