焦炉工艺规程

焦炉工艺规程目录一、产品规格、性质及用途二、原料煤的技术要求三、生产原理四、工艺流程五、主要工艺指标六、焦炉技术管理规程七、焦炉护炉设备管理与维护规程八、焦炉炉体膨胀管理规程九、工艺安全规程十、设备使用与维护规程十一、四车二机主要性能参数一览表十二、TJL4350D焦炉炉体各部分尺寸十三、生产工艺流程简图一、产品规格、性质及用途（一）产品名称：冶金焦1、冶金焦的理化组成及强度1.1固定碳：固定碳是焦炭的主要成分和有效成分，将焦炭再次加热到850℃以上，即从中析出挥发分，剩余部分系固定碳和灰分，一般要求固定碳含量在82％以上。1.2挥发分：它是焦炭成熟度的主要标志，成熟良好的焦炭挥发分不大于1.9％。1.3灰分：焦炭燃烧后的残余物。来自原料煤中，它是焦炭中的杂质，灰分高，焦炭发热量和强度都要低，故要求含量越低越好。一般为12-15％。1.4水分：焦炭在102-105℃的烘箱内干燥到恒温后的损失重为水分。水分波动过大，就会破坏焦炭的热平衡，影响操作的稳定性。因此，对焦炭水分含量一般要求为3-5％。1.5硫分：炼焦过程中，煤中硫分的70-90％转入焦炭，故焦炭的硫分取决于煤的硫分。冶金焦的硫分一般不大于1.0％1.6磷分：炼焦时，煤中的磷分全部转入焦炭。若要求低磷分必须控制配合煤的含鳞量。1.7粒度：粒度太小或不均匀，都对高炉生产不利。高炉生产要求冶金焦粒度是其容积的大小确定的。1.8焦炭的强度指标是焦炭质量的主要指标。评定焦炭强度的方法是用转鼓实验。我厂采用的是小转鼓。取大于25mm的重量百分数作为抗碎指标即M25，取小于10mm的重量百分数作为耐磨指标即M10。2、冶金焦性能外观：银灰色或黑色固体，有金属光泽、坚硬、多孔，燃烧时无烟。热值：25080-31350KJ/Kg。3.焦炭的用途主要用于炼铁、铸造、造气、电石和有色金属的冶炼。4.企业内控的焦炭指标指标名称指标指标名称指标指标名称指标灰分Ag％≤12.0M25％≥92反应性CRI％≤30硫分SgQ％≤0.65M40％≥80反应后强度CSR％≥55挥发分Vi≤1.6M10％≤7.5(二)荒煤气的组成1.荒煤气中除净煤煤气外的主要组成(g/Nm3)水蒸汽250-450焦油气80-120苯族烃30-45氨8-16硫化氢6-30其它硫化物2-2.5氰化物1.0-2.5萘8-12吡啶盐基0.4-0.62.净煤气组成(％体积)H254-63CH421-26CnHm1.8-2.5CO5.5-11CO22.5-4O20.4-0.8N22.5-83.焦炉煤气的性质低发热值Q低为16435-1780KJ/Nm3密度0.45-0.48kg/m3焦炉煤气无色,有臭闻的可燃气体,着火点600-650℃.燃烧速度快,火焰短,温度高,和空气混合后容易爆炸,其爆炸范围为5-30％(煤气在混合气体中的体积百分数).焦炉煤气是一种有毒气体,因为煤气中含有CO和少量H2S气体.4.用途主要作为城市燃料、合成甲醇、和其它化工产品的原料。二、料煤的技术要求炼焦的主要原料为烟煤。一般炼焦用煤均采用高挥发弱粘煤或中等粘结性煤为配煤的主要组分，多种煤配合而成。配合煤的质量取决于单种煤的质量及其配合比。对于炼成冶金焦的配合煤，其基本的质量指标如下：1.灰分：煤中灰分在炼焦后全部残留于焦炭中，灰分直接影响焦炭的发热量即热值，冶金焦配合煤的灰分应控制在10-12％。2.硫分：硫分是有害杂质，直接影响钢铁的质量，一般要求配合煤的硫分不大于1.00％。3.挥发分：配合煤的挥发高，则炼焦煤气和化学产品的产率也高，但由于大多数高挥发分煤的结焦性差，因此配合煤的挥发高时，焦炭的强度就会下降。一般挥发分控制在30％左右。4.水分：配合煤的水分一般要求在8-11％之间，最佳9-10％并应当稳定。配合煤水分高时，将延长结焦时间，降低产量。5.胶质层和收缩度：配合煤必须有适当的胶质层厚度才能在焦炉中炼出机械强度高的焦炭。但胶质层过或厚，会产生很大的膨胀压力，同时收缩较小，对炉墙的保护不利的。一般配合煤焦质层厚度控制在11-14mm。6.细度：细度指粉碎后0-3mm的煤粒占全煤料的百分比。细度控制90-93％。7.煤饼的尺寸应比炭化室有效长度小250mm左右，高度应较炭化室高度低200-300mm，宽度应较炭化室宽度窄40-60mm。三、生产原理配合煤炼制成焦的过程是在焦炉中将煤隔绝空气加热的过程。焦炉是耐火砖砌体，是连续生产的大型工业窑。焦炉设有炭化室和燃烧室，分别用墙将其隔开。炭化室下面为蓄热室，连接燃烧室与蓄热室的是斜道区。在生产过程中，煤饼从机恻由托煤板送入炭化内；燃烧内，空气和煤气混合燃烧，燃烧后所放出的热量大部分传给炭化室墙；炭化室中的煤饼受到两侧燃烧室炉墙的加热，经过一段时间的逐渐分解，挥分物逐渐析出，残留物逐渐收缩，加热到1000℃±50℃炼成焦炭。四、工艺流程1.炼焦用的配合煤，由皮带输送至煤塔。2.摇动给料机均匀地将煤送入煤箱内。3.用捣固机将配合煤捣实成体积略小于炭化室的煤饼后，推入炭化室炼焦。4.进入炭化室的煤隔绝空气进行高温干馏，达到1000±50℃（最终的焦饼中心温度）生产焦炭。推焦车将成熟的焦饼从机侧向焦侧推出，由拦焦车将焦炭导入熄焦车内，送入熄焦塔，用水将红焦熄灭后送到凉焦台。凉焦30分钟后，由输焦皮带运往筛焦楼，经筛分后分级进入焦仓贮存，或进入焦场。熄焦用生化处理合格的水和化产工区复用水。熄焦水池设有粉焦抓斗机一台，随时清除水中沉淀下来的碎焦沫。5.装入炭化室的煤料，在结焦过程中产生大量的荒煤气，荒煤气经炉顶空间从上升管进入集气管，与上升管相连的桥管内装有氨水喷头，不断喷出氨水，将煤气冷却。集气管顶部也设有氨水喷头，将煤气进一步冷却至80-100℃。靠鼓风机的吸力将煤气从集气管经吸气管抽至气液分离器分离后的煤气，其中的化学产品被提取后，送到气柜。一部分送入焦炉地下室煤气主管供焦炉加热使用；一部分供电厂和锅炉；另一部分经加压后供城市煤气。6.分离出来的氨水经氨水循环糟用泵送到焦炉桥管和集气管，供冷却荒煤气。7.集气管上设放散管，供煤气系统设备管道检修或集气管压力过大时煤气放散使用。8.加热系统气体流动途径：从化产工区送回来的净煤气，依次经过总管、煤气预热器、主管、煤气支管、加减旋塞、交换旋塞、横管，分配到各煤气立管，通过垂直专煤气道进入燃烧底部与空气混合燃烧。燃烧后的废气经燃烧室隔墙跨越孔至下降气流火道，又经过斜道、蓄热室、小烟道、废气盘、分烟道汇集于总烟道，从烟囱排入大气。燃烧需要的空气经风门、小烟道、篦子砖、格子砖预热到1000℃左右后，经斜道进入燃烧室底部与煤气混合燃烧。在第一次交换间隔内，煤气进入单号燃烧室的双数火道及双号燃烧的单数火道，空气经蓄热室预热后，进入对应火道中。燃烧后的废气经跨越孔，分别到单数燃烧的单数火道和双数燃烧的双数火道，其中一部分废气经循环孔进入上升气流火道内，其余经斜道进入蓄热室、小烟道、废气盘、汇集分烟道和总烟道，由烟囱排入大气，在下一个交换时间内将原上升与下降气流进行交换。焦炉煤气加热时的煤气流程：煤气主管—煤气调节翻板—煤气开闭器--煤气预热器--煤气支管—加减旋塞—交换旋塞—（上升气流时）煤气立管—垂直专煤气道—燃烧室（上升气流立火道）--与空气燃烧。空气流程空气—风门（废气盘）--小烟道—蓄热室—斜道—燃烧室（上升气流立火道）--与煤气燃烧。废气流程：燃烧室（下降气流立火道）产生废气--斜道--蓄热室--小烟道--废气盘—调节翻板--机（焦）侧分烟道--分烟道翻板—总烟道—烟囱—排放到大气。五、主要工艺指标1、燃烧室所有火道的温度，交换后20秒不得高于1450℃，不得低于1100℃。当大幅度延长结焦时间时，边火道温度应保持在950℃以上。2.单排系数：火道实测温度与标准线超过±20℃以上为不合格。十排系数：十排的平均火道温度与标准线差±10℃以上为不合格。全炉系数：全炉的平均火道温度与标准线差±7℃以上为不合格。3.炉头温度与标准火道温度差应小于100℃。与该侧平均温度差不大于±50℃。每个燃烧室的炉头温度以焦炭成熟时不得低于1100℃4.炉顶空间温度应控制在800±30℃，并不超过850℃。5.炭化室墙面上、下两点温度差不超过70℃。6.废气瓣温度不超过450℃，分烟道温度不超过350℃。7.除边燃烧室外，每个蓄热室顶部吸力与标准蓄热室顶部吸力差，在上升气流时，不超过±2Pa，下降气流时，不超过±3Pa。边炉下降不超过±5Pa，上升不超过±4Pa。8.看火孔压力在下降气流时保持0-5Pa。9.炭化室底部压力在结焦末期应大于5Pa。10.蓄热室上升气流吸力不得低于30Pa，以空气过剩系数和看火孔压力而定。11.立火道空气过剩系数为1.2-1.3，不能含有CO，小烟道取样比立火道大0.05。12.蓄热室温度不能超过1320℃，一般不超过1250℃,不能低于900℃。13.焦炉硅砖允许的升温速度，当焦炉处于较低的生产水平时(小于或等于设计能力的80%)允许昼夜升温≤60℃。焦炉接近极限温度时，昼夜升温不超过20℃。14.机焦侧温差10℃。15.集气管压力保持在80-120Pa。16.保持集气管煤气温度80－100℃。17.循环氨水压力不小于0.2－0.25Mpa,温度不低于75℃，高压氨水压力保持2.7-3.0MPa18.规定6,23,火道为标准温度的代表火道。19.直行平均温度与标准温度相差不大于±7℃。20.各燃烧室直行温度与昼夜平均温度差不超过20℃以上。21.回炉煤气支管压力不能低于500pa.22.均匀系数大于0.94,安定系数大于0.92,k总大于0.86。六、焦炉技术管理规程焦炉是复杂的耐火材料砌体，超负荷生产、频繁地变动结焦时间，或长期强化生产，炭化室装不满煤（煤饼低）和不按计划推焦、装煤，都会使焦炉操作恶化，炉体或护炉设备提前损坏，生产不能正常进行。因此，应按有关管理维护制度，每年进行一次全面检查，每隔2-3年，应由专家对炉体进行一次鉴定。（一）焦炉的加热制度焦炉的加热制度包括：温度、压力、流量等。1.温度制度：为了保证在规定的结焦内，将装入炉内的煤饼炼出均匀、成熟的焦炭，必须制定温度制度。根据规定的配比和煤料水分，每座焦炉均应编制不同结焦时间下的加热制度。（1）直行温度直行温度的测量和调节，是控制焦炉温度的主要指标。在生产中，以直行温度均匀系数K均来表示全炉温度的均匀性。并以安定系数K安，来表示全炉平均温度接近标准温度的程度。我厂规定6、23火道为机焦侧测温火道。在换向后5分钟开始测量。其顺序应固定不变，一般从焦侧交换机端开始测量，由机侧返回交换机端，两个交换测完。测量速度要均匀。每隔4小时测一次。每次将测量结果按各侧不同时间测量的温度分段加冷却温度校正值。并分别计算出机焦侧的全炉平均温度。将一昼夜所测得的各个燃烧室机焦侧的温度分别计算平均值。并求出与机焦侧昼夜平均温度的差。其差值大于20℃以上的为不合格的测温火道，边炉差值大于30℃以上的为不合格火道。焦炉沿纵长方向各燃烧室昼夜平均温度的均匀性，用均匀系数K均来表示。K均＝{（M－A机）＋（M－A焦）}/2M式中M――焦炉燃烧室数（缓冲炉和检修炉除外）；A机、A焦――分别表示机焦侧不合格的火道数。直行温度的稳定性用安定系数K安，来表示K安＝{2N－（A机＋A焦）}/2N式中N――昼夜全炉测温次数；A机、A焦――分别表示机焦侧平均温度与标准温度偏差±7℃以上的次数。（2）横墙温度是指每个燃烧室各立火道的温度，用以检查炭化室沿长度方向加热的情况，并以横墙温度均匀系数K横这个指标来考核。由于同一燃烧室相邻火道测量的时间相差极短，且只需了解同燃烧室各火道温度相对的均匀，所以不必考虑校正值。为了避免交换后温度下降对测温的影响，每次按一定的顺序进行测量，单号燃烧室从机侧测向焦侧；双号燃烧室从焦侧测向机侧。同时在交换后5分钟开始测量。每次测5～6排，6～7分钟测完。将所测结果绘出每个燃烧室的横排温度曲线，10排平均温度曲线及全炉横排平均温度曲线。边燃烧室，修理与缓冲燃烧室不计入10排及全炉平均温度。区段