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第一篇、CHS67-2021清洁型热回收捣固炼焦技术与应用 (3)
一、引言： (3)
二、清洁型热回收捣固炼焦技术在国内外发展情况： (3)
三、清洁型热回收捣固炼焦技术的原理及其特点： (4)
（一）清洁型热回收捣固炼焦技术的原理： (4)
（二）清洁型热回收捣固炼焦技术的特点： (5)
四、清洁型热回收捣固炼焦技术的应用情况： (6)
五、结论与展望： (6)
（一）结论： (6)
（二）展望： (7)
第二篇、清洁型热回收捣固焦炉的工作原理及其特点 (7)
一、清洁型热回收捣固焦炉工作原理： (7)
二、特点： (7)
三、发展方向： (9)
第三篇、清洁型热回收捣固焦炉的护炉设备 (10)
一、炉柱： (10)
二、保护板： (10)
三、炉门架： (11)
四、横拉条： (11)
五、纵拉条： (12)
六、弹簧： (12)
第一篇、CHS67-2021清洁型热回收捣固炼焦技术与应用
一、引言：
1、炼焦是指炼焦煤在隔绝空气条件下加热到1000℃左右，通过热分解和结焦产生焦炭、焦炉煤气和其他炼焦化学产品的工艺过程。
2、冶金焦炭含碳量高，气孔率高，强度大，是高炉炼铁的重要燃料和还原剂，也是整个高炉料柱的支撑剂和疏松剂。
3、炼焦副产的焦炉煤气发热值高，是平炉和加热炉的优良气体燃料，在钢铁联合企业中是重要的能源组分。
4、炼焦化学产品是重要的化工原料。因此炼焦生产是现代钢铁工业的一个重要环节。
二、清洁型热回收捣固炼焦技术在国内外发展情况：
1、热回收炼焦技术主要分为冷装冷出热回收炼焦技术和热装热出热回收炼焦技术。两者的根本区别主要在于焦炉炉体结构、装煤出焦方式、余热利用率以及配套机械自动化等方面。
2、SJ-96型炼焦炉，该焦炉属于清洁型热回收焦炉。该焦炉炭化室长22.6m，宽3m，装煤高度2m，结焦时间240h。
3、YX--21QJL-1型清洁型炼焦炉，该焦炉炭化室长20m，宽
3m，装煤高度1.8m，生产铸造焦结焦时间430h。
4、这两种热回收炼焦炉炉体结构和炼焦工艺基本相同：炭化室冷态顶装煤，炭化室内人工捣固，炭化室内湿法熄焦，冷态出焦。
5、热装热出热回收炼焦技术是普遍采用的热回收炼焦技术。
三、清洁型热回收捣固炼焦技术的原理及其特点：
（一）清洁型热回收捣固炼焦技术的原理：
1、炼焦是指炼焦煤在隔绝空气条件下加热到1000摄氏度左右（高温干馏），通过热分解和结焦产生焦炭、焦炉煤气和其他炼焦化学产品的工艺过程。
2、热回收炼焦工艺一般为将炼焦煤配煤、粉碎、捣固后装入热回收焦炉炭化室，利用炭化室主墙、炉底、炉顶储蓄的热量和相邻炭化室传入的热量使炼焦煤加热分解，产生荒煤气，荒煤气在自下而上逸出的过程中，覆盖在煤层表面，形成惰性气体保护层。
3、由于干馏阶段的荒煤气不断产生，在煤层.上覆盖和向炉顶的扩散不断进行，使煤层在整个炼焦周期内始终覆盖着完好的惰性气体保护层，从而在隔绝空气的条件下加热，并经干法熄焦、筛分，得到焦炭。
4、热回收炼焦工艺为微负压炼焦，炼焦炉为拱型结构，炼焦产生的副产品高温烟气通过余热锅炉进行换热产生蒸汽，蒸汽直接外供使用或者用于驱动汽轮机发电。
5、低温烟气经过除尘、脱硫，经烟囱排出。
6、热回收炼焦的高温烟气系统包括上升管、集气支管、集气总管及集气外管四部分。
7、高温烟气系统内衬采用耐高温、导热系数低、强度高、加热永久线变化较小的耐火隔热材料。
8、合理可靠的炼焦高温烟气系统，对延长其使用寿命，降低炼
焦能耗，提高企业经济效益起着关键性作用。
9、捣固炼焦其实是将配合煤经捣固机捣成体积略小于炭化室的煤饼后，将煤饼从焦炉的机侧推入炭化室炼焦的非常规炼焦技术。（二）清洁型热回收捣固炼焦技术的特点：
1、炼焦煤低烧损。焦炉炉顶采用拱型结构，并安装有可调节的一次空气进口和布风装置，从炉顶进入的一次空气不和炼焦煤直接接触，降低了炼焦煤的烧损，达到炼焦煤隔绝空气下高温干馏的目的.炼焦煤烧损由原来的3%左右降低到了1.5%以下。
2、炼焦煤供应更广、成本更低。装入煤的挥发性物质从19%～38%都可使用，无烟煤可配入30%～40%，炼焦煤供应更方便，成本更低。
3、焦炭质量更高。独特的炼焦工艺能生产出CSR>66%.CRI<23%的高质量焦炭，可以根据用户要求生产各种品种和质量的焦炭。
4、节钓能耗。通过改变焦炉炉体局部结构、耐火砖的结构，有利于焦炉调火操作，同时，提高了焦炉的传热效率，减小了系统阻力，降低了焦炉散热.节约了能源。
5、高发电量。新一代热回收焦炉主要特征是炼焦余热高发电量，吨焦发电量>750kWh。
6、严格的环境保护设施。新一代热回收焦炉主要特征之一是更严格的装煤.推焦、烟气等环保设施。
7、湿熄焦水回收和除尘。新一代热回收焦炉主要特征是可以提供湿熄焦回收熄焦塔水蒸气和除尘的装置。降低了水的消耗，减少
了湿法總焦颗粒物的排放，节约了水资源，保护了环境。
8、干法熄焦。新一代热回收焦炉主要特征是可以提供干法熄焦，对改善焦炭质量，保护环境，提高高炉的生产效益和节约能源具有一定作用。
10、更安全、更卫生。新一代回收焦炉的主要特征是采用了更完善的PLC和DCS控制系统，具有更安全、更卫生的生产环境。
四、清洁型热回收捣固炼焦技术的应用情况：
1、热回收炼焦技术燃烧室开始采用四联拱结构，从2008年起燃烧室采用更先进的六联拱结构。
2、目前，利用清洁型热回收捣固式炼焦技术的焦炭产能已超过2000万t/a，在国际焦炭生产总量中占据相当份额。
3、目前采用装煤车上除尘、焦炉六联拱燃烧室结构、下降火道口在炭化室拱顶下部、烟气氨法脱硫、烟气布袋除尘器除尘等先进技术。
五、结论与展望：
（一）结论：
1、清洁型热回收捣固炼焦技术，采用独特的炉体结构和炼焦工艺，负压操作、水平接焦、回收炼焦余热，在生产过程中不产生有害的污染物，生产工艺过程中基本制止和消除了污染物的产生，实现了清洁生产。
2、该技术对于扩大炼焦煤资源和提高焦炭质量具有重要意义。随着其技术进一步的提升、环境保护的日益严格和炼焦煤资源的短
缺，将会得到进一步广泛的应用。
（二）展望：
1、热回收炼焦技术以清洁生产和节约能源为其显著的技术优势。
2、热回收炼焦技术在炼焦煤资源贫乏、生产高质量焦炭、环境要求更严格、需要焦炭和电力的企业是一种优先选择的炼焦技术。
第二篇、清洁型热回收捣固焦炉的工作原理及其特点
一、清洁型热回收捣固焦炉工作原理：
1、热回收焦炉工作原理是将炼焦煤捣固后装入炭化室，利用炭化室主墙、炉底和炉顶储蓄的热量以及相邻炭化室传入的热量使炼焦煤加热分解，产生荒煤气，荒煤气在自下而上逸出的过程中，覆盖在煤层表面，形成第一层惰性气体保护层，然后向炉顶空间扩散，与由外部引入的空气发生不充分燃烧，生成的废气形成煤焦与空气之间的第二层惰性气体保护层。
2、由于干馏产生的荒煤气不断产生，在煤（焦）层上覆盖和向炉顶的扩散不断进行。使煤（焦）层在整个炼焦周期内始终覆盖着完好的惰性气体保护层，使炼焦煤在隔绝空气的条件下加热得到焦炭。
3、在炭化室内燃烧不完全的气体通过炭化室主墙下降火道到四联拱燃烧室内，在耐火砖的保护下再次与进入的适度过量的空气充分燃烧，燃烧后的高温废气送去发电并脱除二氧化硫后排入大气。
二、特点：
1、有利于焦炉实现清洁化生产：
⑴、焦炉采用负压操作的炼焦工艺，从根本上消除了炼焦过程中烟尘的外泄。
⑵、炼焦炉采用了水平接焦，最大限度地减少了推焦过程中焦炭跌落产生的粉尘。
⑶、在备煤粉碎机房、筛焦楼、熄焦塔顶部等处采用了机械除尘。
⑷、在精煤场采用了降尘喷水装置。
⑸、炼焦工艺和环保措施相结合，更容易实现焦炉的清洁化生产。
⑹、该焦炉没有回收化学产品和净化焦炉煤气的设施，在生产过程中不产生含有化学成分的污水，不需要建设污水处理车间。
⑺、在全厂生产过程中熄焦时产生的废水，经过熄焦沉淀池沉淀后循环使用不外排从而减少焦炉热修。
⑻、焦炉生产工艺简单，没有大型鼓风机、水泵等高噪声设备。
⑼、在全厂生产过程中产生噪声的设备有精煤粉碎机、焦炭分级筛、焦炉机械等。
⑽、精煤粉碎机和焦炭分级筛采用低噪声设备，在安装和使用过程中采取了降低噪声的措施，厂房周围的噪声低于50dB。
⑾、焦炉机械的噪声主要来源于捣固机，捣固工艺采用液压捣固，捣固过程中产生的噪声很低，一般低于40dB从而减少焦炉热修。
2、有利于扩大炼焦煤源：
⑴、焦炉采用大容积炭化室结构和捣固炼焦工艺，捣固煤饼为
卧式结构，改变了炼焦过程中化学产品和焦炉煤气在炭化室的流动的途径，炼焦煤可以大量地使用弱黏结煤。
⑵、炼焦煤中可以配入50%左右的无烟煤，或者更多的贫瘦煤和瘦煤，这对于扩大炼焦煤资源具有非常重要的意义。
⑶、焦炉生产的焦炭块度大、焦粉少、焦炭质量均匀，一般情况焦炭的M40>88%，M10<5%。
⑷、焦炉采用了大容积炭化室结构和捣固炼焦工艺，可较灵活地改变炼焦配煤和加热制度，根据需要生产不同品种的焦炭，如冶金焦、铸造焦、化工焦等。
3、有利于减少基建投资和降低炼焦工序能耗：
⑴、焦炉工艺流程简单，而且配套的辅助生产设施和公用工程少，建设投资低，建设速度快。
⑵、一般情况下基建投资为相同规模的传统焦炉的50%～60%，建设周期为7～10个月。
⑶、QRD-2000清洁型热回收捣固焦炉工艺流程简单，设备少，生产全过程操作费用较低，维修费用较少从而减少焦炉热修。
⑷、没有传统焦炉的化产回收、煤气净化、循环水、制冷站、空压站等工序，也没有焦炉装煤出焦除尘、污水处理等环境保护的尾部治理措施，生产过程中能源消耗较低，其炼焦工序吨焦耗水约0.7m3，吨焦耗电约9～10kW。
三、发展方向：
(1)、由于采用负压操作，对连续性烟尘排放可得到控制，但对
阵发性的污染仍需采取防范措施，否则仍有污染问题。
(2)、由于无化产回收系统，所以无焦化酚氰污水产生，但仍存在燃烧废气的脱硫问题及脱硫后脱硫剂的处理问题（目前用石灰乳脱硫，脱硫后的废渣也需有适当的处理途径）需要解决。
(3)、生产过程中焦炭烧损仍偏高，导致表面焦炭灰分高，结焦率降低。
(4)、自动化水平偏低。由于测控手段落后，炉内温度不好控制，高温点漂移不定，影响炉体的使用寿命。
(5)、设备尚未形成规模化和系统化，设备可靠性低，有些车辆寿命偏短。
(6)、在成焦机理和焦炉炉体结构的研究方面仍然不够。
第三篇、清洁型热回收捣固焦炉的护炉设备
一、炉柱：
1、炉柱是清洁型焦炉主要的护炉设备，炉柱既要承受炉体的膨胀力，还要支撑集气管、机焦侧操作平台、焦炉机械的滑线架等。
2、炉柱通过焦炉基础预埋的下拉条和安装在焦炉顶部的横拉条固定。
3、炉柱由工字钢和钢板加工而成，在炉柱的钢板之间安装有小弹簧，通过调节小弹簧的受力来保证炉柱的强度从而减少焦炉在线维护。
二、保护板：
1、焦炉由于是大容积炭化室，需要保护的面积大，为了保证保
护板有效地保护焦炉不受损害，同时保证保护板和焦炉的炉头紧密接触，因此采用了上保护板、中保护板、下保护板结构。
2、上保护板支撑在中保护板上，通过炉柱压紧焦炉的炉头。上保护板主要保护炉顶拱形部分。上保护板的材质为球墨铸铁或蠕墨铸铁。在上保护板靠近焦炉侧带有槽形结构，在槽形结构内填满浇注料从而减少焦炉在线维护。
3、中保护板安装在焦炉的炉头炭化室主墙外表面，支撑在下保护板上，并且通过炉柱压紧焦炉主墙。中保护板还设置有挂炉门机构。中保护板主要保护焦炉主墙部分。中保护板的材质为球墨铸铁或蠕墨铸铁。在中保护板的靠近焦炉侧带有槽形结构，在槽形结构内填满浇注料。
4、下保护板安装在焦炉炭化室底炉头两侧，支撑在炉门架上，并且通过炉柱压紧焦炉炭化室底部的炉头墙。下保护板主要保护焦炉炭化室底部。下保护板的材质为球墨铸铁或蠕墨铸铁。在下保护板的靠近焦炉侧带有槽形结构，在槽形结构内填满浇注料。
三、炉门架：
1、炉门架的作用是支撑保护板，同时保护四联拱燃烧室。
2、炉门架支撑在焦炉基础上。并且通过炉柱压紧在四联拱燃烧室两侧。
3、炉门架的主要材料为角钢、槽钢和钢板焊接而成。
四、横拉条：
1、在焦炉的基础底部和焦炉的炉顶设置有横拉条，横拉条的作
用是拉紧炉柱。
2、焦炉基础底部预埋的横拉条为下横拉条，安装在焦炉顶部的横拉条为上横拉条。
3、上下横拉条均安装有弹簧，通过弹簧来调节炉柱对焦炉炉体的压力。
4、上下横拉条都由不同直径的圆钢制作而成。一组上横拉条为两根圆钢制作，在上横拉条的两端有压紧螺母。一组下横拉条为两根圆钢制作，一端带有弯钩预埋在焦炉基础里，另一端露在焦炉基础外面有压紧螺母从而减少焦炉在线维护。
五、纵拉条：
1、纵拉条安装在焦炉炉顶，两端穿过抵抗墙的预留孔用弹簧和螺母压紧。
2、纵拉条的作用是拉紧墙，避免抵抗墙由于焦炉膨胀而向外倾斜。一组焦炉设有4根纵拉条。
3、纵拉条由圆钢制作而成，焦炉的孔数不同，纵拉条的直径也不同。
六、弹簧：
1、弹簧安装在纵拉条、上横拉条和下横拉条的端部，其作用是调节纵横拉条对焦炉炉体产生的压力，同时固定炉柱。
2、弹簧一般采用圆形柱螺旋压缩弹簧。
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。
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。 3、高向加热均匀方式：①高低灯头②不同炉墙厚度③分段加热④废气循环 4、主要炉型：①二分式炉型②过顶式焦炉③双联式焦炉 5、护炉设备： ⑴作用：砌体外部配置护炉设备，利用护炉设备上可调节的弹簧势能，持续不断地向砌体施加数量足够，分布合 理的保护性压力，使砌体在外力作用下保持完整和严密，并具有足够的强度。 ⑵分类：纵向：有两端抵抗墙，并配有弹簧组的纵拉条。 横向：有两侧炉柱，上下横拉条、弹簧、保护板和炉门框等。 6、焦炉煤气设备： ⑴干馏煤气导出设备：上升管、集气管、吸气管、相应的喷洒氨水系统。 ⑵加热煤气供入设备：加热煤气导入系统（侧入式和下喷式）、煤气管系和设备的气密性。 7、废气开闭器：控制焦炉加热用空气量，导入贫煤气和控制排出废气量的装置，结构类型大体分为提杆式双砣盘型 和杠杆式砣型两大类。 8、交换过程：先关煤气，后交换空气和废气，最后开煤气。
《捣固炼焦技术规范》标准编制说明 1 工作简况 1.1 任务来源 根据工业和信息化部2010年第一批行业标准制修订计划（项目编号：2010-2465T-YB），由中冶焦耐工程技术有限公司负责制定《捣固炼焦技术规范》标准。 1.2 主要起草单位及其所做工作情况 根据标准制定计划要求,为了完成本标准的编制，我们专门成立了标准起草小组，明确分工、学习标准编制的有关规定、讨论通过编制大纲，开展研究、调研工作，安排该标准的起草工作方案。本规范在编制过程中，进行了深入的调查研究，认真总结了多年来捣固炼焦工艺的设计和生产经验，吸取了近年国内外捣固炼焦工艺新技术和新成果，并在广泛征求意见的基础上，经反复讨论、认真修改，最后经审查定稿。本标准在起草过程中邀请国内相关大学、焦化企业、相关设备制造单位的专家参与编制，发挥各自优势长项。主要起草人进行了标准起草前的调研、资料整理，承担标准起草工作以及汇总、征询意见等。在此过程中收集了国内各焦化企业的捣固焦主要生产情况，掌握第一手资料。整理归纳我公司五十余年积累的的设计经验，分析研究攀枝花钢铁集团公司煤化工厂、北京燃气集团唐山佳华煤化工有限公司等捣固焦工艺使用企业多年的生产经验及各自工艺技术路线优劣及操作参数情况，同时分析研究大连重工·起重集团有限公司等设备制造厂关键设备生产情况。为本标准草稿内容的确定提供了依据。 在捣鼓炼焦配煤和清洁除尘方面的技术内容的编制，结合国家863科技项目重大课题“符合清洁生产要求的现代大型捣固焦炉工艺技术研究”的课题研发成果（课题编号：2009AA063302），为标准的编制提供了强大的支撑。 此外，我们还多次召开了标准草稿的研讨会，相关专家对标准草稿提出了许多建设性的意见。, 2011年5月召开召开第一次编制工作会议，成立编制组、确定分工、学习标准编制的有关规定、讨论通过编制大纲； 2012年11月完成编写标准初稿； 2012年12月开展征求意见并不断补充完善。 参编单位主要有：武汉科技大学、辽宁科技大、攀枝花钢铁集团公司煤化工、北京燃气集团唐山佳华煤化工有限公、大连重工·起重集团有限公、天津新港船舶重工有限责任公、咸阳四环工业装备有限公、大连华宇冶金设备有限公、中国一冶集团工业炉公司。 2标准化对象简要情况 我国煤资源分析来看，随着炼焦工业的快速发展，优质炼焦煤资源的供应日趋紧张，炼焦成本不
1、焦炉结构 清洁型立式无回收（热回收焦炉）焦炉由抵抗墙、炭化室系统、燃烧室系统、烟道系统、底部散热系统及炉顶、炉底、炉门炉框、护炉铁件等部分组成。参见下图。 2、炉体系列参数 清洁型立式无回收焦炉（热回收焦炉）有LRJ-2000型和LRJ-2005型两种系列。炭化室高度：3300mm～4700mm，炭化室宽度：400mm～560mm，炭化室中心距：1180mm～1240mm等。 3、焦炉的技术规格与性能参数 以年产50万吨《LRJ—2005清洁型立式无回收焦炉（热回收焦炉）》为例：
4、环境保护措施 清洁型立式无回收焦炉（热回收焦炉）由于其独特的炉体结构和工艺技术，在炼焦过程中炭化室处于负压工作状态，不会泄漏烟尘。由于不回收化学产品和焦炉煤气，也不会产生含有酚与氰的有害物质的废水，从根本上解决了焦炉环境污染的问题，实现了清洁生产。 在炼焦过程中需要打开炉门推出焦炭和装入煤饼，此时产生的烟尘是立式无回收焦炉（热回收焦炉）的主要外泄物，因此在设计中采用了以下措施进行烟尘处理。 （1）、装煤过程中的烟尘处理 在焦炉机侧的上部，设有烟罩和抽烟管道，抽烟管道与主烟道相连，装煤时产生的烟尘通过主烟道的负压吸力，被主烟道吸走并在主烟道内燃烧，一同进入余热锅炉，最后通过电厂烟囱排放。 （2）、推焦过程中的烟尘处理 在拦焦除尘车上设有除尘装置，有水膜除尘和布袋除尘两种工艺方法
可供选择。采用水膜除尘装置时，烟尘被收集后进入水膜除尘器，洗涤后的烟尘经过脱水后排放。水膜除尘器的净化率为99%，烟尘的洗涤水经过水槽流入熄焦水沉淀池，沉淀后循环使用。采用布袋除尘装置时，烟尘被吸入布袋内过滤，布袋就起到一种过滤装置的作用，但布袋上的尘土需要定期清理。 （3）、熄焦时的粉尘处理 在熄焦过程中，产生大量的蒸汽，蒸汽中含有许多粉尘，因此在熄焦塔的顶部设有木质净化装置，当熄焦水蒸汽通过净化装置时，蒸汽中的粉尘被分离，蒸汽被净化排放。 清洁型立式无回收焦炉（热回收焦炉）的技术特点 1、焦炭烧损率低，占地面积小，总投资少。 2、炭化室负压操作，不外泄烟尘。 3、不回收化学产品和净化焦炉煤气，很少产生污染物。 4、不会带来化学产品回收后污染物难以治理、并且治理投资庞大 的困难。 5、满足环境保护和能源综合利用两方面的要求，充分体现经济、 资源、环境的协调发展。
清洁型热回收捣固焦炉 工作原理、特点与护炉设备详解 一、清洁型热回收捣固焦炉的工作原理及其特点： （一）QRD-2000清洁型热回收捣固焦炉工作原理： 1、热回收焦炉工作原理是将炼焦煤捣固后装入炭化室，利用炭化室主墙、炉底和炉顶储蓄的热量以及相邻炭化室传入的热量使炼焦煤加热分解，产生荒煤气，荒煤气在自下而上逸出的过程中，覆盖在煤层表面，形成第一层惰性气体保护层，然后向炉顶空间扩散，与由外部引入的空气发生不充分燃烧，生成的废气形成煤焦与空气之间的第二层惰性气体保护层。 2、由于干馏产生的荒煤气不断产生，在煤（焦）层上覆盖和向炉顶的扩散不断进行。使煤（焦）层在整个炼焦周期内始终覆盖着完好的惰性气体保护层，使炼焦煤在隔绝空气的条件下加热得到焦炭。 3、在炭化室内燃烧不完全的气体通过炭化室主墙下降火道到四联拱燃烧室内，在耐火砖的保护下再次与进入的适度过量的空气充分燃烧，燃烧后的高温废气送去发电并脱除二氧化硫后排入大气。（二）特点： 1、有利于焦炉实现清洁化生产： ⑴、焦炉采用负压操作的炼焦工艺，从根本上消除了炼焦过程中烟尘的外泄。
⑵、炼焦炉采用了水平接焦，最大限度地减少了推焦过程中焦炭跌落产生的粉尘。 ⑶、在备煤粉碎机房、筛焦楼、熄焦塔顶部等处采用了机械除尘。 ⑷、在精煤场采用了降尘喷水装置。 ⑸、炼焦工艺和环保措施相结合，更容易实现焦炉的清洁化生产。 ⑹、该焦炉没有回收化学产品和净化焦炉煤气的设施，在生产过程中不产生含有化学成分的污水，不需要建设污水处理车间。 ⑺、在全厂生产过程中熄焦时产生的废水，经过熄焦沉淀池沉淀后循环使用不外排从而减少焦炉热修。 ⑻、焦炉生产工艺简单，没有大型鼓风机、水泵等高噪声设备。 ⑼、在全厂生产过程中产生噪声的设备有精煤粉碎机、焦炭分级筛、焦炉机械等。 ⑽、精煤粉碎机和焦炭分级筛采用低噪声设备，在安装和使用过程中采取了降低噪声的措施，厂房周围的噪声低于50dB。 ⑾、焦炉机械的噪声主要来源于捣固机，捣固工艺采用液压捣固，捣固过程中产生的噪声很低，一般低于40dB从而减少焦炉热修。 2、有利于扩大炼焦煤源： ⑴、焦炉采用大容积炭化室结构和捣固炼焦工艺，捣固煤饼为
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目录 第一篇、CHS67-2021清洁型热回收捣固炼焦技术与应用 (3) 一、引言： (3) 二、清洁型热回收捣固炼焦技术在国内外发展情况： (3) 三、清洁型热回收捣固炼焦技术的原理及其特点： (4) （一）清洁型热回收捣固炼焦技术的原理： (4) （二）清洁型热回收捣固炼焦技术的特点： (5) 四、清洁型热回收捣固炼焦技术的应用情况： (6) 五、结论与展望： (6) （一）结论： (6) （二）展望： (7) 第二篇、清洁型热回收捣固焦炉的工作原理及其特点 (7) 一、清洁型热回收捣固焦炉工作原理： (7) 二、特点： (7) 三、发展方向： (9) 第三篇、清洁型热回收捣固焦炉的护炉设备 (10) 一、炉柱： (10) 二、保护板： (10) 三、炉门架： (11) 四、横拉条： (11) 五、纵拉条： (12) 六、弹簧： (12)
第一篇、CHS67-2021清洁型热回收捣固炼焦技术与应用 一、引言： 1、炼焦是指炼焦煤在隔绝空气条件下加热到1000℃左右，通过热分解和结焦产生焦炭、焦炉煤气和其他炼焦化学产品的工艺过程。 2、冶金焦炭含碳量高，气孔率高，强度大，是高炉炼铁的重要燃料和还原剂，也是整个高炉料柱的支撑剂和疏松剂。 3、炼焦副产的焦炉煤气发热值高，是平炉和加热炉的优良气体燃料，在钢铁联合企业中是重要的能源组分。 4、炼焦化学产品是重要的化工原料。因此炼焦生产是现代钢铁工业的一个重要环节。 二、清洁型热回收捣固炼焦技术在国内外发展情况： 1、热回收炼焦技术主要分为冷装冷出热回收炼焦技术和热装热出热回收炼焦技术。两者的根本区别主要在于焦炉炉体结构、装煤出焦方式、余热利用率以及配套机械自动化等方面。 2、SJ-96型炼焦炉，该焦炉属于清洁型热回收焦炉。该焦炉炭化室长22.6m，宽3m，装煤高度2m，结焦时间240h。 3、YX--21QJL-1型清洁型炼焦炉，该焦炉炭化室长20m，宽 3m，装煤高度1.8m，生产铸造焦结焦时间430h。 4、这两种热回收炼焦炉炉体结构和炼焦工艺基本相同：炭化室冷态顶装煤，炭化室内人工捣固，炭化室内湿法熄焦，冷态出焦。 5、热装热出热回收炼焦技术是普遍采用的热回收炼焦技术。
炼焦及其生产工艺流程简述 【摘要】介绍了炼焦及其生产工艺流程、焦处理，重点介绍了焦炉结构、护炉机械设备、荒煤气的处理。 【关键词】炼焦生产工艺流程 1 引言 现代炼焦生产一般由焦炉及其辅助设施组成，装煤、推焦、熄焦和筛焦组成了焦炉操作的全过程，每个炉组都配备有装煤车、推焦车、拦焦机、熄焦车和电机车，一侧还设有焦台和筛焦站。近来开发的炼焦新工艺还有：配入部分型煤炼焦的配型煤工艺、用捣固法装煤的煤捣固工艺、煤预热工艺等[1]。 2 炼焦 来自备煤车间的配合煤装入煤塔，装煤车按作业计划从煤塔取煤，经捣固后装入炭化室内。煤在炭化室经高温干馏得到焦炭和荒煤气。推焦车将焦炭经拦焦车推到熄焦车，熄焦车将炽热的焦炭运到熄焦塔经喷水熄焦后再拉至凉焦台，然后再由皮带将凉焦台上冷却的焦炭运至筛焦楼筛选后装入焦仓，产生合格的焦炭。 2.1 炼焦工艺流程[2] 2.1.1 备煤筛焦车间 备煤工段主要由受煤坑、配煤室、粉碎机室、贮煤塔顶、煤焦制样室及带式输送机、转运站等设施组成。原料洗精煤从洗煤厂由8条带式输送机送至备煤车间，经配煤和2台破碎机粉碎后，煤被破碎到小于3mm以下（占85%以上）由带式输送机送至塔顶，用犁式卸料器卸到煤塔中，供焦炉使用。 2.1.2 炼焦车间 炼焦车间建设36和42孔JN43-98型宽炭化室、双连火道、废气循环、下喷、单热式捣固焦炉，年产冶金焦60万吨。采用捣固煤饼，侧装高温干馏，湿法熄焦工艺。 由备煤工段来的洗精煤，由输煤栈桥运入煤塔，由煤塔通过摇动给料器将煤装入装煤推焦机的煤箱内，由装煤推焦机按作业计划从机侧送入炭化室内，煤饼在炭化室内经过一个结焦周期在高温下干馏炼制成焦炭和荒煤气。 2.1.3 煤气净化
目录 第一章总论 (4) 1.设计方案编制的背景 (4) 2.焦化工业粉尘与废气的来源及危害 (5) 4.对编制方案的要求 (9) 5.编制方案的内容 (9) 6.编制设计方案依据的标准 (10) 第二章设计方案的确定 (14) 1.焦炉参数 (14) 2.烟尘的组成 (14) 3.风量的确定 (15) 4.方案比较及确定 (15) 5.设计方案编制的环保指标 (17) 第三章工艺设计的简介 (18) 1.设计的基本参数 (18) 2.工艺流程 (18) 3.工艺流程的说明 (19) 4.工艺流程示意图见附图 (21) 第四章单元单项设计的说明 (22) 1．装煤逸散烟尘收集系统 (22) 2．出焦烟尘收集系统 (24)
3．输送系统 (25) 4.地面除尘工作站系统设计 (25) 第五章土建部分的设计说明 (37) 1.建筑及结构 (37) 1.1 自然条件 (37) 1.2 设计的主要数据 (38) 1.3 结构部分 (38) 1.4 地基处理及抗震设防 (38) 2.建筑材料 (39) 3.设计说明 (39) 第六章电气、自动控制的说明 (40) 1.除尘电气工程 (40) 2.电信 (42) 3.生产自动化控制系统 (42) 第七章工艺技术特点 (46) 一、在系统安全方面 (46) 二、在提高系统捕集率和净化率方面 (46) 三、在提高系统的自动化水平和减小工人劳动强度方面 (46) 第八章实现条件、工艺要求及其它 (47) 一、实现条件 (47) 二、效益分析 (48)
第九章工程进度计划 (50) 第十章定员及运行 (50) 第十一章运行费用 (51) 第十二章安全操作注意事项 (51) 第十三章工作程序 (51) 第十四章主要设备及报价一览表 (52)
1、中冶焦耐5.5m捣固焦炉的技术优势 JNDK55-05F型焦炉，是目前为止我国单孔装煤量最大的捣固焦炉，实现了焦炉大型化和捣固炼焦技术相结合的优点，在吸收了4.3m捣固机械的成熟技术和6m、7.63m大型焦炉机械的成熟技术基础上，开发技术先进并适应新型捣固焦炉要求的新型捣固焦炉机械。因此，中冶焦耐为本工程所采用的捣固焦炉具有显著的技术优势 2、国内最大型的捣固焦炉 JNDK55-05F型焦炉的炭化室高为5.5m，炭化室平均宽为550mm，炭化室单孔装煤量为40.6t，这是目前我国炭化室容积最大的捣固焦炉。 1）与同样生产规模的4.3m捣固焦炉相比，护炉铁件等工艺设备以及焦炉机械的重量有所降低，仅占其 90％，这样就节省了一次性投资。并且整个装备水平大幅度提高，与现有6m大型焦炉相比，护炉铁件等工艺设备、焦炉机械的技术更先进、更完善。 2)由于焦炉孔数少，焦炉机械台数少，因此其劳动生产率高，操作费用低。与同样生产规模的4.3m捣固焦炉相比，炼焦车间的生产定员可减少 45.2％（4.3m捣固焦炉 440人；5.5m捣固焦炉 241人）。 3）由于焦炉生产单位重量焦炭的焦炉表面积小，因此其焦炉的热损失就小，焦炉的热工效率高。JNDK55-05F型焦炉的表面热损失可比4.3m捣固焦炉减少 13.5％。4）焦炉每次出焦、装煤过程是焦炉生产过程中阵发性污染最严重时间，减少焦炉出焦、装煤次数是减少阵发性污染的关键手段，在生产规模相同时，2×55孔炭化室550mm 的焦炉昼夜出焦、装煤101.5孔，而炭化室500mm的焦炉昼夜出焦117.3孔。阵发性环境污染发生频率将增加15%。 3、国内炭化室最宽的捣固焦炉 JNDK55-05F型焦炉的炭化室平均宽为550mm，是认真总结炭化室高4.3m、宽为500mm捣固焦炉的生产经验，结合目前国内炼焦煤的资源情况和焦炉机械的制造能力而进行设计的大型捣固焦炉。 炭化室宽度设计中可以选择500mm或550mm，JNDK55-05F型焦炉的炭化室设计宽度为550mm，具有以下特点。 1）采用大型宽炭化室焦炉生产，其焦炭的块度增大，裂纹减少，对提高焦炭的M40特别有利。据国内外的相关资料介绍，550mm宽炭化室生产的焦炭M40比500mm宽炭化室可提高2个百分点，而焦炭的M10基本不受影响。 2）增加炭化室宽度，可以降低煤饼的高宽比，提高煤饼的稳定性，保证捣固焦炉的安全、连续、稳定生产。JNDK55-05F 型焦炉的高宽比为10.74；比同样高度的500mm宽的焦炉少11.1％，比德国6m捣固焦炉少28.4％，这样与先进的捣固技术相配套，极大地提高了新型捣固焦炉生产的可靠性。 3）由于宽炭化室焦炉的焦饼收缩大，有利于推焦，减少了机械力对炉体的破坏。同时，由于结焦时间延长，即使以出炉次数为标志的焦炉寿命是一定的(例如一般认为大型焦炉的寿命为出焦万次左右)，则由于焦炉结焦时间不一样，JNDK55-05F型焦炉的寿命比500mm宽的长15.6％。 4、采用多项国内最先进技术的大型捣固焦炉 1）采用高度自动化的地面固定式捣固站、装煤车和推焦机，这种分体组合操作灵活、可靠，降低了投资，这是中冶焦耐独立自主开发的先进技术，这项技术受到德国专家的青睐。它代替了国际上惯用的捣固－装煤—推焦三合一的庞大设备。这项捣固技术先进、可靠、安全和实用，会使新型捣固焦炉的生产更加安全、可靠，而且还会带来显著的经济效益。 2）采用焦炉加热系统自动控制和炉号自动识别及自动对位技术，显著提高焦炉的自动控制水平。 3）用新型清洁快速熄焦技术。这项技术可以缩短熄焦时间，降低并稳定焦炭水分，改善焦炭质量，减少熄焦水消耗，以及减少熄焦粉尘对环境的污染，除尘效果达到国际标准（≤50g/t焦） 4）装煤、出焦采用世界一流的地面站集中除尘技术，烟尘控制效率95%以上，解决了长期以来困扰捣固炼焦的环境污染问题。 5）捣固焦炉炭化室高度的增加，为了确保焦炉的稳定性，对其护炉设备提出了更高的要求，中冶焦耐在本工程中对焦炉护炉设备做了较大的改进和提高。 6）采用薄层给料，连续捣打技术，显著提高大型捣固焦炉生产的可靠性。 5、采用机械化、自动化水平最高的捣固焦炉机械 JNDK55-05F型焦炉采用的焦炉机械水平全面达到甚至超过了国内6m顶装焦炉的焦炉机械装备自动化和环保水平，是目前已有的捣固焦炉机械配备水平不可比拟的。这套焦炉机械的设计吸收了我国6m 焦炉机械的技术优势，并在总结其设计经验的基础上进行了完善和提高。技术更加领先。它的各个单元既可手动操作，又可单元程序控制，整机单人操作，它采用了炉号识别，自动对位装置，实现了各车辆的安全联锁。它具有炉门、炉框、炉台的清扫和头尾焦以及余煤收集处理功能。 6、炼焦基本工艺参数 每孔炭化室装煤量(干) 40.6 t 焦炉年工作日数 365 d 焦炉紧张操作系数 1.07 装炉煤水分 10％ 煤气产率 320 m3/t干煤成焦率 75％ 焦炉周转时间 25.5 h
耐磨强度—焦炭抵抗摩擦力破坏的能力，用M10表示。抗碎强度——焦炭抵抗冲击力破坏的能力，用M40/M25表示。实验方法：采用米库姆转鼓试验 水分测定：105℃~110℃干燥1小时的失重量与原重的百分比，湿法熄焦时Mt = 2—6% 干法熄焦时，Mt = 1—1.5%灰分测定：815℃±10℃灼烧1小时的残重率。挥发分测定：900℃±10℃灼烧7分钟的失重率。焦炭成熟度的标志,：Vdaf ≤1.9%。 焦炭的反应性指在高温下，焦炭与CO2或水蒸汽的反应能力。影响因素：原料煤的性质；矿物质催化；炼焦工艺（提高炼焦终温，结焦终了闷炉，使焦炭结构紧密，从而减少气孔表面）；干熄焦（避免水汽对气孔面活化降低反应性）；反应速率参数 高炉焦炭的作用高炉冶炼过程的热源；矿石中铁氧化物的还原剂；高炉料柱的疏松骨架；高炉铁的渗碳剂高炉冶炼焦炭质量要求：1、具有合适的筛分组成和均匀的块度；2、较高的机械强度，M40要大，M10要小；3、水分低且稳定；4、灰分要低；5、硫分要低；6、Vdaf≯1.9% ；7、CRI要适度低，CSR要高；8、各向异性程度要高；9、性能稳定 铸造焦作用：热源；骨架（保证透气性）；供碳。要求：粒度要大均匀；抗碎强度要大；灰分要低；硫分要低；挥发分要低；气孔率要低；反应性要低。 炭化室结焦特点：单向供热成层结焦；结焦过程中传热性能随炉料的状态和温度而变化 炭化室内焦炭裂纹的形成：由于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，导致裂纹的形成。减少裂纹措施：1、降低半焦层的温度梯度，如适当的降低炉墙的温度，采用煤干燥工艺或煤预热工艺；2、合理配煤，高挥发性煤在炼焦过程中形成大量裂纹，因此焦炭块度小，添加适当比例（30%以上）的中等挥发分煤，可降低第一收缩峰，提高胶质体的固化温度3、添加适当的惰性物质影响炭化室结焦因素：1、装炉煤堆密度（增大密度可以改善焦炭质量，特别对弱粘性煤）2、装炉煤水分（水分影响结焦时间和炼焦耗热量）3、炼焦速度（指炭化室平均宽度与结焦时间的比值加速可是塑性温度间隔变宽，流动性改善，有利于改善焦炭质量同时使裂纹率增大，降低焦炭块度）4、炼焦最终温度和焖炉时间（提高炼焦最终温度与延长焖炉时间，可使结焦后期的热分解和热缩聚程度提高。有利于降低焦炭的挥发分含量和氢含量，使气孔壁材质密度提高，从而提高焦炭显微强度、耐磨强度和反应后强度。但气孔壁致密化的同时，微裂纹将扩展，因此，块度和抗碎强度降低） 配煤质量指标指：配合煤的水分、灰分、挥发分、硫分、胶质层厚度、膨胀压力、黏结性及细度 焦炭气孔主要在炭化过程的胶质体阶段形成。煤在炭化过程中热解析出挥发气体的速度大于气体扩散逸出的速度时，部分未逸出气体在新产生的胶质体内部形成了气孔。焦炭气孔结构的形成取决于原料煤的性质（如挥发分、黏结性、流动性等）、装煤散密度、装炉方式、加热速度、炭化终温和结焦时间。 里行气：干煤层热解和塑性层内生成的气态产物中少部分从塑性层内侧和顶部经炭化室顶部排出的的气体。外行气：塑性层内产生的大部分气态产物、半焦层内气态产物穿过焦炭层缝隙沿焦饼和炭化室墙间缝隙向上流经炭化室顶部的气态产物（经二次反应时间长且温度高，对炼焦产品起主要作用） 沿炉高由上至下，焦炭块沿度降低，视密度增大，转鼓强度提高，反应性降低，反应后强度提高靠近炉墙面的焦炭面扭曲如菜花俗称焦花。焦头加热速度快，熔融好，结构致密，温度梯度大，裂纹多而深块度小。中心焦前期加热速度慢，后期快，粘结熔融差，裂纹多。内层焦炭加热速度温度梯度小，块大裂纹少。 炼焦煤入炉前预处理：来煤接收、贮存、倒运、配合、粉碎、混匀等工序。设置储煤厂目的：保证焦炉连续生产；稳定装炉煤质量，脱水以稳定装炉煤水分。储煤场的质量管理包括：来煤调配；质量检验；合理堆放和取用；环境保护。配煤盘调节方式：升降调节筒；改变变刮煤板插入深度；变频调速。 装炉煤粒度分布原则：1、装炉煤的细粒化和均匀化2、；装炉煤的粉碎；3、控制装煤粒度的上限和下限； 4、堆密度最大原则 先配后粉流程:各单种煤先按规定比例配合后再粉碎.工艺特点:工艺流程简单、设备少,投资省,操作方便,但不能按各种煤的不同特性控制不同的粉碎粒度，适用于粘结性较好煤料。先粉后配流程：不同煤种按性质分别粉碎到不同细度，再进行配合和混合.特点:可按煤种特性分别控制适合的细度，提高焦炭质量，可多用弱粘结性煤.但工艺复杂,需多台粉碎机,配合后还需设混合装置,投资大操作复杂.部分硬质煤预粉碎流程:炼焦用煤只有1~2种硬度较大的煤时先将硬质煤预粉碎,再按比例与其配合粉碎.分组粉碎流程：将组成配合煤的各单种煤,按不同性质和林求，分成几组进行配合，再分组分别粉碎到不同的细度，最后混匀。特点:这种流程可按炼焦煤的不同性质分别进行合理粉碎，较先粉后配流程简化了工艺，减少了粉碎设备，但与先配后粉流程相比，配煤槽和粉碎机多，工艺复杂，投资大。一般适合生产规模较大，煤种数多而且煤质有明显差别的焦化厂。选择粉碎流程：根据炼焦煤料中煤种和岩相组成在硬度上的差异，按不同粉碎粒度要求，将粉碎与筛分相结合，达到煤料均匀，既消除大颗粒又防止过细粉碎，并使隋性组分达到要求的细度。 干煤炼焦：将装炉煤预先干燥，使水分降到6%以下后再装炉炼焦。可以增加产量，改善焦炭质量，增加高挥发分弱黏结性煤的配用量，提高炼焦炉的生产能力，降低炼焦耗热量 预热煤炼焦：装炉前快速加热到热分解开始前温度150到250度再炼焦。减少对炉墙吸热，提高加热速度塑性温度区间，改善胶质体流量，提高堆密度。过热使大量粗煤气析出。煤粒变粘降低堆密度。增加气煤用量，改善焦炭质量，增大焦炉的生产能力，减少炼焦耗热量 配入黏结剂的效果：粘结剂功能，溶剂，粘结，供氢。改善焦炭质量，可代替强黏结煤或增加非黏结煤的用量.改善焦炭质量的机理：1提高配合煤的流动度2、提高焦炭的结晶性，促进焦炭显微组织中各相同性向各相异性转化3、提高煤的粘结性 瘦化剂的作用机理：1、对高流动度的煤料，降低胶质体的膨胀度和流动度2、对高挥发分的煤料，降低配
清 洁 生 产 论 文 学院：环境与资源学院 专业：环境工程 学号：2009333048 姓名：周思宇
简述炼焦原理及工艺过程，以及以近三年的数据为基准，分析能源消耗的重要环节，产生污染的环节及污染种类，并提出你的洁净生产方案。 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、炼焦工艺流程介绍 高炉生产前的准备除了准备铁矿石（烧结矿和球团矿）外，还需要准备好必需的燃料--焦炭。焦炭是高炉冶炼的主要燃料，焦炭在风
口前燃烧放出大量热量并产生煤气，煤气在上升过程中将热量传给炉料，使高炉内的各种物理化学反应得以进行。 （一）焦炭在高炉冶炼中的作用: 1.发热剂。焦炭在风口前燃烧放出大量热量并产生煤气，煤气在上升过程中将热量传给炉料，使高炉内的各种物理化学反应得以进行。 2.还原剂。焦炭燃烧产生的C0及焦炭中的固定碳是铁矿石的还原剂。 3.料柱骨架。焦炭在料柱中占1/3～1/2的体积，尤其是在高炉下部高温区只有焦炭是以固体状态存在，它对料柱起骨架作用，高炉下部料柱的透气性完全由焦炭来维持。 4.渗碳剂。 5.炉料下降提供自由空间。 （二）炼焦生产工艺流程: 现代焦炭生产过程分为洗煤、配煤、炼焦和产品处理等工序。工
1.焦炭是一种质地坚硬、多孔、呈银灰色并有不同粗细裂纹的碳质固体块状材料。 2.炉体结构：从上自下，炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸。 料柱的温度分布：呈“W”形和倒“V”形。 3.小于1100℃块状带，1100-1350℃软容带，大于1400滴落带。 回旋区—即风口区、死料柱、即呆滞焦炭层。 4.焦炭的作用：供热、还原剂、骨架和供碳四个作用。 焦炭在高炉内的行为：1.焦炭在高炉内的降解过程：受静压挤压、相互碰撞和磨损作用—块状带，进入软容带后焦炭受到高温热力，尤其是碳溶反应的作用，使焦炭气孔壁变薄，气孔率增大，强度降低、并在下降过程中受挤压摩擦作用，使焦炭块度减小和松化。 5.对焦炭质量要求：（1）常温强度好，M40上升抵抗机械力强（2）高温强度好、抵抗热应力（3）反应性低、反应后强度高，抵抗强度高，抵抗化学力、软融带的CO2（4）粒度均匀、料柱的透气性（5）灰低、硫低、水份稳定。 1.焦炭的机械力学性质是指焦炭在机械力作用下发生变形、碎裂、和磨损的特性。 破坏过程取决于：裂纹和局部缺陷的大小。 2.多孔碳质脆性和材料的抗断裂能力。 3．焦炭气孔壁的抗粉碎或抗磨损能力。 4.块焦机械强度：（1）焦炭落下强度M40抗碎强度（2）焦炭转鼓强度M10抗磨强度。 1.焦炭的材料力学性质：挤压强度、抗拉强度、结构强度和弹性模量。 2.焦炭的热性质是指它经过二次加热的物理性质、化学性质和机械力学性质、分别称热物理性质、热化学性质和热强度。组成变化、结构变化、膨胀与收缩、强度变化。 3.焦炭热应力：焦炭二次加热时，焦块表面与中心间因温度梯度引起的膨胀收缩差异而在焦炭内部产生的应力为热应力。 热强度：热强度是指焦炭在高温下测量的强度或经高温处理后在室温下测得的强度。 焦炭的高温反应性：Ｃ＋Ｏ２－ＣＯ２，Ｃ＋Ｈ２Ｏ－Ｈ２＋ＣＯ，Ｃ＋ＣＯ２－２ＣＯ。提高炼焦终温，结焦终了时采取焖炉等措施，可以使焦炭结构致密，减少气孔表面，从而降低焦炭反应性。3.对反应性的影响：原料煤性质，矿物质的影响，炼焦工艺，反应速率参数。 4.气孔的种类（１）开气孔（２）闭气孔。大气孔－大于１００ＵＭ，中气孔－２０到１００ＵＭ，小气孔－小于２０ＵＭ，０.０１－２０ＵＭ宏，小于１０ＮＭ微。 5.影响气孔结构因素：气孔的大小分布取决于原料煤性质，装炉煤的堆积密度，加热速度和炭化终温等一系列因素。 3.焦炭在高炉炼铁中的作用：热能源、还原剂、疏松骨架。 1.焦炭的光学组织：光学各向同性镶嵌型细粒，光学各向异性流动型中粒，石墨化程度高片状粗粒。 反应性大小顺序：各向同性组分及惰性物大于镶嵌型大于流动型大于片状。显微强度最好为粗粒镶嵌型。 2.影响焦炭光学组织的因素：煤化度、煤岩组成、煤中杂原子、备煤与炼焦条件、添加物。 1.中间相组成和发展条件：化学缩聚活性适中、流动性、塑性温度范围。 料柱结构：块状带，软融带，滴落带，回旋区。 第二章 1.成层结焦：焦炭总量在靠近炉墙首先形成而后逐渐向炭化室中心推移。 2.结焦终了时炭化室中心温度是炭化室焦炭成熟的标志该温度称为炼焦最终温度。 炭化室中心温度表示焦炭成熟即中心处焦炭成熟其他都成熟。 3.由炉墙到炭化室中心依次为：焦炭层-半焦层-塑性层-干煤层-湿煤层。 4.炭化室内温度的特点：任一温度区间各层的升温速度和温度梯度均不同，350-480℃胶质体存在的温度区间，升温速度快。500-600℃胶质体固化，析出H2，CH4焦炭收缩与裂纹，温度梯度小，裂纹小。500℃以下希望升温速度快，粘结性好。500℃以上希望升温速度慢防止裂纹的炭化室中心温度在结焦时间的一半时达到100℃。 1.高向不同部位焦炭质量特点：沿炉高向由上至下，焦块度下降，视密度上升，转鼓强度提高，反应性下降，反应强度上升，长向上中部焦炭质量比机侧焦侧的要好些。
炼焦工艺设计规范（GB50432-2007） 1总则 1.0.1为在炼焦工艺设计中贯彻国家法律、法规和有关方针、政策，加强焦化工程项目建设的科学管理，合理确定炼焦企业的装备水平，促进技术进步，提高经济、环境和社会效益，确保炼焦行业可持续发展，制定本规范。 1．0．2本规范适用于炭化室高度4．3m及以上、生产冶金焦的顶装焦炉和捣固焦炉的工艺设计。 l|0·3炼焦工艺设计应积极采用先进适用、安全可靠、经济合理和节能环保的新技术、新工艺，提高综合效益。 1·0·4炼焦工艺设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2术语 2．0．1顶装焦炉top-charging coke oven 装炉煤从炉顶装煤孔装入炭化室的焦炉。 2．0．2捣固焦炉stamp-charging coke oven 装炉煤用捣固机捣成煤饼，煤饼从焦炉机侧送人炭化室的焦炉。 2．0．3装炉煤coal charge 将不同牌号的炼焦原料煤经过配合、粉碎和混合供焦炉炼焦的煤。2．0．4干熄焦coke dry quenching 利用惰性气体冷却炽热焦炭的工艺。 2．0．5装炉煤细度fineness of coal charge 量度装炉煤粉碎程度的一种指标，用0～3mm粒级煤占全部煤的质量百分数表示。 2．0．6煤气低发热值low calorific value of gas 单位体积的煤气完全燃烧且燃烧产物中水呈汽态时所放出的热量。2．0．7混合煤气mixed gas 少量焦炉煤气掺入高炉煤气后形成的焦炉加热用低热值混合燃气。2．0．8焦炉周转时间gross coking time 焦炉操作中，同一炭化室两次推焦(或装煤)的时间间隔。 2．0．9装炉煤散密度bulk density of coal charge 焦炉炭化室中单位容积装炉煤的质量。 2．0．10煤饼密度density of coal cake 单位体积煤饼的质量。 2．0．1l全焦产率coke yield 焦炉高温干馏生成的焦炭量(干基)与所用装炉煤量(干基)的质量百分比。2．0．12冶金焦率metallurgical coke yield 粒度大于25mm的焦炭占全焦的质量百分数。 2．0．13炼焦耗热量heat consumption for coking 将lkg装炉煤炼成焦炭需要供给焦炉的热量。 2．0．14湿煤耗热量heat consumption for wet coal 将lkg湿装炉煤炼成焦炭需要供给焦炉的热量。 2．0．15相当干煤耗热量equivalent heat consumption for dry coal
热回收焦炉捣固站技术要求及技术规范书 1、用途： ⑴、捣固站是热回收焦炉中将散煤捣固成煤饼的设备，安装在煤塔下混凝土平台上。 ⑵、它主要用来将煤塔里的煤通过布煤车均匀的布到煤饼模中，并控制布煤的高度，再通过布煤车的机械捣固机捣固成煤饼，最后由液压压浮煤装置将表面压实。 ⑶、然后配合装煤推焦车将煤饼移送到装煤车上。 ⑷、同一煤塔下的两台捣固站煤饼模侧壁的关闭和开启共用一个液压站。 2、捣固站总体性能参数（单台）：
3、液压+机械捣固站组成：
⑴、捣固站主要由捣固站支梁、捣固小车、压浮煤装置、布煤装置、走行装置、煤饼模装置、减震捣固底板、捣固锤检修提升装置、电气系统、液压系统等组成。 ⑵、煤饼模装置位于煤塔下部的混凝土平台上。 ⑶、走行装置、布煤装置和捣固单元安装在捣固小车上，运行在捣固站支梁的轨道上。 ⑷、三排捣固机与两个布煤装置间隔布置，沿煤槽长度方向往复运行。 ⑸、捣固站由集中控制，完成各种动作，实现布煤、捣固、压浮煤以及配合装煤车将煤饼送出的工作。 ⑹、整个机构运行可靠，故障率低，可根据工艺要求进行编程，保证系统正常工作。 ⑺、供电方式为电缆拖链供电。 4、技术规格及机构说明： 4.1、捣固站支梁： ⑴、捣固站设2根支梁，每根支梁由轨道、轨道梁、七个立柱等组成。 ⑵、立柱同时还是煤饼模连杆机构的固定基础。 4.2、捣固小车: ⑴、捣固小车主要由捣固单元、车架、栏杆等组成。车架主要材料为Q235B,其走行梁与连接梁通过螺栓连接成整体为一层平台,走行装置、布煤装置、捣固单元、压浮煤装置成对称结构布置在其上。车载液压站安装在布煤装置一侧的平台上。锤杆检修装置放置在小车的二层平台上。 ⑵、捣固单元： ①、三组捣固单元与两个布煤装置间隔布置，与捣固小车梁连接成整体，运行在轨道上，可沿煤模长度方向往复运行，同时工作，每组捣固单元完成1/3煤饼的捣固任务。 ②、捣固单元主要由机架、传动装置、提锤装置、停锤装置、导向装置、锤杆监测装置、润滑系统。 ⑶、机架：机架均由型钢焊接而成，焊后做退火+喷砂处理，所有的框架机构均在专用的数控龙门钻铣床一次装卡加工而成； ⑷、导向装置：上部机架设有1组导向，中部机架设有1组导向，下部机架设
20．热回收焦炉的工艺流程 热回收焦炉是指炼焦煤在炼焦过程中产生焦炭，其化学产品、焦炉煤气和一些有害的物质在焦炉内合理地充分燃烧，回收高温废气的热量用于发电或其他用途的一种焦炉。目前热回收焦炉已经进入《焦化行业准入条件(2008年修订)》管理序列。 清洁型热回收焦炉是由多个焦炉组、热回收装置、烟气脱硫除尘装置以及尾气集中排放简组成；工艺流程采用捣固装煤、炉内引火、二次燃烧、负压运行生产；在连续炼焦过程中不产生焦化废水， 低于 的肥焦煤资源。另外，肥焦煤与弱粘煤在价格上有明显的优势，每吨差价至少在200元以上，大大地降低了焦炭成本，以规模60万吨的焦化厂计，采用清洁型热回收焦炉炼焦用煤成本每年可降低4800万元以上，有力地提高焦炭企业的经济效益。同时可以较灵活地改变炼焦配煤和加热制度，并根据需要生产不同品种的焦炭，如高炉焦、铸造焦、化工焦等。 （2）减少环境污染，有利于环境保护工作实施。热回收焦炉采用焦炉炭化室负压操作，炉内负压低于-lOPa，调节烟气燃烧气
氛并防止大气污染物向外泄漏，与传统的大机焦正压操作相比，杜绝了跑烟冒火，杜绝了原传统大机焦产生的苯化口等大气污染物外排，从而彻底改善了焦化厂大气环境。清洁型热回收焦炉熄焦水闭路循环使用，杜绝了废水外排。与传统大机焦比，不产生由于后序化生产工序而产生的含酚、含氰等焦化废水，彻底的改善了焦化厂所在区域的水环境。 （3）提高焦炭产品质量。由于采用大容积捣固炼焦，炼焦煤堆密度在O.98g／cm3以上，且由于扩大炼焦煤以外的弱粘煤、 7～10 应” 4.3m焦炉的M40要高3%～4%，M10降低0.5%。早在1927年，德国斯蒂尔公司在鲁尔区的诺尔斯特恩炼焦厂就成功地建成了一 座炭化室高6m，长12.5m，宽450mm的焦炉。近几年来，国内外大型焦炉发展的标志是：炭化室高由4m左右增到6m～8m，长由13m左右增到16m～17m，每孔炭化室的容积由25m3增加到50m3左右，每孔炉一次装煤量由20t增到40t。当前，6m高以上的焦炉约有5000多座。如日本、法国、德国、前苏联等，均设计
------------------------------------------------------------精品文档-------------------------------------------------------- 中冶焦耐开发的6.25m捣固焦炉 于振东戴成武 张长青陈海文 王明登杨俊锋 马小波 中冶焦耐工程技术有限公司
中冶焦耐开发的6.25m捣固焦炉 由中冶焦耐工程技术有限公司在2007年初依据储备和唐山佳华公司的要求，决定为唐山佳华二期工程项目开发建设4座46孔，炭化室高6.25m的大型捣固焦炉及建设与其配套的生产设施、公用设施及辅助设施等。年产焦碳在220万吨。6月25日，中冶焦耐公司董事长于振东和唐山佳华董事长张希文在鞍山就6.25m捣固焦炉总承包合同正式签字，并确定佳华工程将于2008年7月18日投产，现在土建工程已开始建设，大型设备及耐火材料业已采购完毕。此举标志着拥有自主知识产权，目前世界上炭化室高度最高，单孔炭化室容积最大，技术水平最先进，自动化程度最高，环保设施最完善的超大型捣固焦炉在中国唐山佳华开始建设。是中冶焦耐继开发出7m顶装焦炉之后的又一壮举和里程碑。 1.中冶焦耐对大型捣固焦炉进行了科学的总结，其特性如下： 1）煤饼从机侧装入炭化室； 2）煤饼上的荒煤气流通通道小； 3）炭化室锥度小； 4）装煤期间煤饼和炭化室墙面有空隙，装煤后很快消失； 5）煤饼和炭化室墙砖间有空隙； 6）机、焦侧煤饼头部有斜度； 7）焦侧煤饼头部倒塌，将被推到焦侧炉门处； 8）机侧炉头炭化室墙面温度波动大；
9）煤饼密度均匀，水分稳定； 10) 结焦时间达到2/3时，煤饼开始收缩； 11) 从结焦初期到相当长的结焦时间里，炭化室墙面承受很高的侧压。 2.炼焦车间布置 炼焦车间新建4×46孔炭化室高6.25m超大型捣固焦炉，四座焦炉（3号、4号、5号、6号）布置在一条中心线上。3号、4号焦炉组成一个炉组，5号、6号焦炉组成一个炉组，两个炉组之间设有独立的中 控楼，除电力控制室和液压交换机室外，其余功能房间如中控室、休息室、办公室、洗手间、变送器室、自动放散点火装置控制室和集控室等各房间都布置在中控楼内。． 在两炉组之间机侧设一个双曲线斗槽的煤塔及两条带有卸料小车的 输送皮带。焦炉端部设炉端台，在3号和6号焦炉端台的端部分别设置10吨电动葫芦一台，炉端台顶层设炉顶工人休息室，二间层设推 焦杆托煤板实验站、事故煤槽和炉门修理站，底层设工具间、灰浆搅拌站和事故煤槽内煤料的输送系统。在4号焦炉端台的端部设捣固机检修更换站，底层设工具间。5号焦炉端台地层设工具间。在3号、4号焦炉和5、6号焦炉之间的间台设置掖压交换机室、配电室、卫 生间等。每座焦炉加热煤气管道在预热站预热后单独引汝。焦炉两侧设机焦侧操作台，在机侧操作台上有运送余煤的胶带运输机。 每组焦炉各用一个高度约135m的烟囱，布置在焦炉的焦侧，在3、6号焦炉端台外分别设有一套新型湿法熄焦系统和预留的迁车台。此外在两炉组之间的焦侧预留两套与焦炉配套的干熄焦装置。