100万吨年冶金焦的炼焦工艺设计指导书

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1、100万吨/年冶金焦的炼焦工艺设计摘要本设计参照鞍山钢铁集团公司化工总厂成熟的炼焦工艺，结合目前国内外炼焦技术的发展现状，以改善焦炭质量、提高焦炭产量、减少环境污染为宗旨，进行了年产量为100万吨的冶金焦的工艺设计。主要内容包括：厂址选择、炼焦用煤的选择、炉型的选择、工艺流程的确定以及环保措施的制定，并重点针对所选炉型进行了焦炉的物料衡算、热量衡算、煤气的燃烧计算、炉体各点压力计算、加热系统各部位浮力与压力计算和烟囱高度的确定，同时还完成了相关图纸的绘制：设备连接图、焦炉炉体结构图、焦炉蓄热室结构图。关键词：冶金焦，炼焦，工艺设计II目录1文献综述11.1概述11

2、.2炼焦用煤准备11.2.1原料煤的接受与贮存11.2.2配煤与粉碎21.2.3装炉煤的干燥和预热31.2.4添加改质粘结剂及瘦化剂41.3炼焦生产41.3.1炼焦炉及其辅助设备41.3.2焦炉生产操作71.4炼焦新技术91.5发展前景101.5.1世界焦炭生产发展趋势111.5.2我国焦炭生产和炼焦技术发展的展望111.6本次设计要完成的任务122炼焦工艺的设计与计算132.1厂址选择132.1.1厂址选择基本要求132.1.2设计选址142.2入炉煤的选择142.3焦炉炉型选择162.4工艺流程的选定182.5加热用煤气相关计算192.6煤气燃烧计算202.7

3、焦炉的物料平衡与热量平衡计算23II2.7.1原始数据的处理与计算242.7.2物料平衡计算252.7.3热量平衡计算282.7.4焦炉热效率442.7.5炼焦耗热量442.8炉体水压计算452.8.1炉内各点压力计算452.8.2加热系统各部位浮力计算572.8.3加热系统各部位压力计算602.9烟囱高度计算613环境保护704结论72参考文献73致谢74II1文献综述1.1概述煤在焦炉内隔绝空气加热到1000℃左右，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制得焦炭，这一过程称为高温干馏或高温炼焦。人类生产和使用焦炭渊源甚早，但具有工业意义的大规模生产，

4、是在18世纪初用焦炭代替木炭炼铁成功以后开始的。到18世纪末，欧洲大部分高炉都已使用焦炭炼铁，从此推动了炼焦生产的发展。此后又经历了漫长的发展道路，直到20世纪20年代才形成了现代炼焦技术。20世纪20年代以后几十年是世界炼焦技术深入发展的阶段。由高温炼焦得到的焦炭可用于高炉冶炼、铸造、气化和化工等工业部门作为燃料或原料；炼焦过程中得到的干馏煤气经过回收、精制得到各种芳香烃和杂环化合物，可供合成纤维、染料、医药、涂料和国防等工业作为原料；经净化过的焦炉煤气既是高热值燃料，又是合成氨、合成燃料和一系列有机合成工业的原料。因此，高温炼焦是煤综合利用的重要方法之一。1.

5、2炼焦用煤准备焦炭质量取决于炼焦煤的质量、预处理工艺和炼焦过程等三个方面，当炼焦配合煤既定的情况下，炼焦煤料的预处理对改善焦炭质量，节约优质炼焦煤，确保高炉用焦质量具有重要意义。炼焦煤入炉前的预处理包括来煤接受、贮存、倒运、粉碎、配合和混匀等工序。若来煤是灰分较高的原煤，还应包括选煤、脱水工序。为扩大弱粘煤用量，可采取干燥、预热、捣固、配型煤、配添加剂等预处理工序。北方地区的工厂，还有解冻和冻块破碎等工序。炼焦煤的预处理基本流程见图1-1。1.2.1原料煤的接受与贮存原料煤的接受通常在贮煤场进行。焦化厂设置贮煤场的目的：一是要保证第74页（共74页）洗选干燥解冻煤

6、场捣固来煤接受干燥，预热与卸煤配煤槽粉碎部分成型煤仓装炉配添加剂煤槽粉碎配合混合图1-1炼焦煤的预处理基本流程焦炉的连续性生产；二是要稳定装炉煤质量，因为各种牌号的煤由于矿井和矿层的不同，可以表现为不同的结焦性能，此外各煤矿的可洗性不同，故洗精煤的灰分和硫分也有不同，同一洗煤厂来的精煤，也因不同时期入洗煤的矿井和矿层不同，使同一牌号洗精煤的质量波动；此外，多数洗煤厂有浮选后的煤泥，它与洗精煤灰分、水分也有明显差异。上述原因常使来煤质量有很大波动，为此来煤应通过贮煤场进行混匀作业，使经过贮煤场的煤质量稳定，还能起到脱水的作用。贮煤场由卸煤机械、倒运机械、转运皮带和受

7、煤斗槽以及贮煤场地等组成。1.2.2配煤与粉碎(1)配煤随炼焦工业的发展，焦煤的储量开始感到不足，而且还存在着炼得的焦饼收缩小，推焦困难；焦炉膨胀压力很大，容易胀坏炉体；焦煤挥发分少，炼焦化学产品产率小等缺点。为克服这些缺点，采用了配煤炼焦。配煤系统有两种，一种是配煤槽，靠其下部的定量给料设备进行配煤，这种系统精确度高，但设备多、投资高。另一种是采用配煤场代替配煤槽进行的配煤系统，各种煤由贮煤场一端的中间槽按规定量依次用皮带机送至粉碎机，粉碎后的煤通过皮带送至配煤场按比例用堆煤机薄层铺堆。配好后用斗轮取煤机回取配合煤，经混匀后送往煤塔。(2)粉碎第74页（共74页

8、）煤料的细