焦化廠的機械設備有哪些

① 焦化廠是干什麼的

焦化廠是專門從事冶金焦炭生產及冶煉焦化產品、加工、回收的專業工廠。焦化指有機物質碳化變焦的過程。在煤的干餾中指高溫干餾。

在石油加工中，焦化是渣油焦炭化的簡稱，是指重質油（如重油，減壓渣油，裂化渣油甚至土瀝青等）在500℃左右的高溫條件下進行深度的裂解和縮合反應，產生氣體、汽油、柴油、蠟油和石油焦的過程。

焦化主要包括延遲焦化、釜式焦化、平爐焦化、流化焦化和靈活焦化等五種工藝過程。

(1)焦化廠的機械設備有哪些擴展閱讀：

焦化廠由備煤車間、煉焦車間、回收車間、焦油加工車間、苯加工車間、脫硫車間和廢水處理車間組成。

根據焦爐本體和鼓冷系統流程圖，從焦爐出來的荒煤氣進入初冷器之前，已被大量冷凝成液體，同時，煤氣中夾帶的煤塵，焦粉也被捕集下來，煤氣中的水溶性的成分也溶入氨水中。

焦油、氨水以及粉塵和焦油渣一起流入機械化焦油氨水分離池。分離後氨水循環使用，焦油送去集中加工，焦油渣可回配到煤料中。

② 焦化廠的工藝流程是什麼

焦化廠的工藝流程：

根據焦爐本體和鼓冷系統流程圖，從焦爐出來的荒煤氣進入初冷器之前，已被大量冷凝成液體，同時，煤氣中夾帶的煤塵，焦粉也被捕集下來，煤氣中的水溶性的成分也溶入氨水中。焦油、氨水以及粉塵和焦油渣一起流入機械化焦油氨水分離池。

分離後氨水循環使用，焦油送去集中加工，焦油渣可回配到煤料中。煉焦煤氣進入初冷器被直接冷卻或間接冷卻至常溫，此時，殘留在煤氣中的水分和焦油被進一步除去。出初冷器後的煤氣經機械捕焦油使懸浮在煤氣中的焦油霧通過機械的方法除去，然後進入鼓風機被升壓至19600帕（2000毫米水柱）左右。

為了不影響以後的煤氣精製的操作，例如硫銨帶色、脫硫液老化等，使煤氣通過電捕焦油器除去殘余的焦油霧。為了防止萘在溫度低時從煤氣中結晶析出，煤氣進入脫硫塔前設洗萘塔用於洗油吸收萘。在脫硫塔內用脫硫劑吸收煤氣中的硫化氫，與此同時，煤氣中的氰化氫也被吸收了。煤氣中的氨則在吸氨塔內被水或水溶液吸收產生液氨或硫銨。

煤氣經過吸氨塔時，由於硫酸吸收氨的反應是放熱反應，煤氣的溫度升高，為不影響粗苯回收的操作，煤氣經終冷塔降溫後進入洗苯塔內，用洗油吸收煤氣中的苯、甲苯、二甲苯以及環戊二烯等低沸點的炭化氫化合物和苯乙烯、萘古馬隆等高沸點的物質，與此同時，有機硫化物也被除去了。

(2)焦化廠的機械設備有哪些擴展閱讀：

焦化廠一般由備煤車間、煉焦車間、回收車間、焦油加、工車間、苯加工車間、脫硫車間和廢水處理車間組成。

造成泄漏的原因主要有兩個：

一是設備、容器和管道本身存在漏洞或裂縫。有的是設備製造質量差，有的是長期失修、腐蝕造成的。所以，凡是加工、處理、生產或貯存可燃氣體、易燃液體或溫度超過閃點的可燃液體的設備、貯槽及管道，在投入使用之前必須經過驗收合格。在使用過程中要定期檢查其嚴密性和腐蝕情況。焦化廠的許多物料因含有腐蝕性介質，應特別注意設備的防腐處理，或採用防腐蝕的材料製造。

二是操作不當。相對地說，這類原因造成的泄漏事故比設備本身缺陷造成的要多些。由於疏忽或操作錯誤造成跑油、跑氣事故很多。要預防這類事故的發生，除要求嚴格按標准化作業外，還必須採取防溢流措施。

《焦化安全規程》規定，易燃、可燃液體貯槽區應設防火堤，防火堤內的容積不得小於貯槽地上部分總貯量的一半，且不得小於最大貯槽的地上部分的貯量。防火堤內的下水道通過防火堤處應設閘門。此閘門只有在放水時才打開，放完水即應關閉。

③ 焦化廠 循環氨水是做什麼用的循環氨水系統的工藝流程是怎麼樣的

從專業技術上講，碳化室里的煤氣溫度達到800度左右，必須經過橋管噴灑循環氨水使氨水進行汽化，從而使循環氨水在噴灑的過程中汽化吸收煤氣的溫度，使其從800度左右下降至80度左右，這是循環氨水的一大作用，它的另外一個作用是在噴灑過程中將煤氣中的焦油和一部分萘吸收變成氨水焦油混合液，進行回收。流程是焦爐上升管橋管噴灑進入集氣槽、焦油盒、集氣管、氣液分離器、機械化沉澱槽、循環氨水槽、循環氨水泵，再進入橋管噴灑。

煉焦過程中，從焦爐炭化室經上升管逸出的荒煤氣溫度為700℃左右，需要在橋管和集氣管內用循環氨水噴灑，氨水吸收荒煤氣顯熱部分蒸發進入煤氣中，煤氣放出大量顯熱被冷卻至83℃左右，經過降溫的荒煤氣進入初冷器，通過冷凍水進行二次降溫；而氨水則吸收大量熱量部分蒸發進入煤氣中，煤氣和升溫的氨氣經集氣管和氣液分離器將煤氣和氨氣分離，再經過機械化澄清槽與焦油分離，得到83℃左右的氨水，氨水進入氨水槽，回收到的循環氨水余熱用於供暖，其僅在冬季才有利用價值，而焦化企業通常是全年進行生產，因此對循環氨水余熱回收利用率較低。

目前採用板式換熱器、管殼式換熱器、列管式換熱器等將循環氨水的余熱傳遞給供暖系統時，由於接觸不夠充分，往往影響換熱效率，從而影響循環氨水的余熱的利用率。

因此，有必要對現有技術改進以解決上述技術問題。

技術實現要素：

有鑒於此，本實用新型的目的在於提供一種焦化廠用循環氨水余熱回收循環系統，可以充分有效地利用循環氨水的余熱對溴化鋰製冷/熱裝置進行製冷或制熱，實現循環氨水余熱的最大利用率。具體而言通過以下技術方案實現：

本實用新型的焦化廠用循環氨水余熱回收循環系統，包括用於對荒煤氣一次降溫的循環氨水降溫裝置和用於將循環氨水的余熱進行回收的溴化鋰製冷/熱裝置，溴化鋰製冷/熱裝置包括用於盛裝溴化鋰溶液的液體發生器，循環氨水通過換熱裝置將余熱傳遞給溴化鋰製冷/熱裝置，換熱裝置包括用於將循環氨水進行霧化的霧化器Ⅰ、與霧化器Ⅰ連接的用於對液體發生器進行噴淋循環氨水的噴灑頭Ⅰ。

進一步，所述循環氨水降溫裝置包括用於荒煤氣流經的上升管、橋管和集氣管，集氣管上連接有用於向荒煤氣噴淋循環氨水進行降溫的噴淋裝置，集氣管連接有用於分離氨氣和荒煤氣的氣液分離器。

進一步，所述噴淋裝置包括用於將循環氨水進行霧化的霧化器II和與霧化器II連接的噴灑頭II。

進一步，所述噴淋裝置包括用於噴灑循環氨水的噴嘴和用於調節噴嘴的噴射路程的噴灑調節機構。

進一步，所述噴灑調節機構包括螺旋滑槽、與螺旋滑槽兩端連接的矩形滑槽和用於調節噴灑路程的變徑裝置，變徑裝置包括插接套筒、設置在插接套筒內的葉片和通過支撐桿與插接套筒連接的變徑塞芯，插接套筒上還設有用於在螺旋滑槽和矩形滑槽內滑行的插接柱。

進一步，所述溴化鋰製冷/熱裝置還包括與所述液體發生器連接的用於對水蒸氣進行加壓的壓縮機、放置在室內的換熱器Ⅰ、放置在室外的換熱器II和用於改變壓縮機中的水蒸氣流動方向的電磁四通換向閥，換熱器Ⅰ和換熱器II之間設有節流設備，電磁四通換向閥通過氣管Ⅰ連接有吸收器，吸收器與所述液體發生器連接；

④ 請大家能給我講解一下，焦化廠工藝流程

焦化廠工藝流程
焦化廠的生產工藝
焦化廠有個生產車間，分別為備煤車間、一號煉焦車間、二號煉焦車間、運焦車間、一回收車間、二回收車間、熱力車間、維修車間和精製車間。焦化廠主要生產車間：備煤車間、煉焦車間、煤氣凈化車間及其公輔設施等，各車間主要生產設施如下表所示：
序號
系統名稱
主要生產設施
1
備煤車間
煤倉、配煤室、粉碎機室、皮帶機運輸系統、煤制樣室
2
煉焦車間
煤塔、焦爐、裝煤設施、推焦設施、攔焦設施、熄焦塔、篩運焦工段(包括焦台、篩焦樓)
3
煤氣凈化車間
冷鼓工段(包括風機房、初冷器、電捕焦油器等設施)；脫氨工段(包括洗氨塔、蒸氨塔、氨分解爐等設施)；粗苯工段(包括終冷器、洗苯塔、脫苯塔等設施)
4
公輔設施
廢水處理站、供配電系統、給排水系統、綜合水泵房、備煤除塵系統、篩運焦除塵系統、化驗室等設施、製冷站等
3、煉焦的重要意義
由高溫煉焦得到的焦炭可供高爐冶煉、鑄造、氣化和化工等工業部門作為燃料和原料；煉焦過程中得到的干餾煤氣經回收、精製可得到各種芳香烴和雜環混合物，供合成纖維、醫葯、染料、塗料和國防等工業做原料；經凈化後的焦爐煤氣既是高熱值燃料，也是合成氨、合成燃料和一系列有機合成工業的原料。因此，高溫煉焦不僅是煤綜合利用的重要途徑，也是冶金工業的重要組成成分。
政策性風險煤炭是我國最重要的能源之一在國民經濟運行中處於舉足輕重的地位焦化行業屬於國家重點扶持的行業。為建立大型鋼鐵循環結構，在鋼鐵的重要生產基地和煉焦煤生產基地建設並經營現代化大型焦化廠符合我國產業政策和經濟結構調整方向也是焦化工業發展的一個前景。
五、原料煤的准備
備煤車間的生產任務是給煉焦車間提供數量充足、質量合乎要求的配合煤。其工藝流程為：原料煤→受煤坑→煤場→斗槽→配煤盤→粉碎機→煤塔。
1、煤的接收與儲存
原料煤一般以汽車火車的方式從各地運輸過來，邯鋼焦化廠的原料煤主要來自邢台的康莊、官莊，峰峰和山西等地。當汽車、火車到達後，與受煤坑定位後，用螺旋卸煤機把煤卸到料倉里，當送料小車開啟料倉開口後，用皮帶把煤料運到規定位置。注意：每個料倉一次只能盛放同一種類別的煤。
為了保證焦爐的連續生產和穩定焦爐煤的質量，應根據煤質的類別用堆取料機把運來的煤卸放在煤場的各規定位置。邯鋼焦化廠的備煤車間用的氣煤、肥煤、焦煤和瘦煤四種，按規定分別堆放在煤場的五個區。
2、煤原料的特性及配煤原則
①氣煤 氣煤的煤化程度比長焰煤高，煤的分子結構中側鏈多且長，含氧量高。在熱解過程中，不僅側鏈從縮合芳環上斷裂，而且側鏈本身又在氧鍵處斷裂，所以生成了較多的膠質體，但黏度小，流動性大，其熱穩定性差，容易分解。在生成半焦時，分解出大量的揮發性氣體，能夠固化的部分較少。當半焦轉化成焦炭時，收縮性大，產生了很多裂紋，大部分為縱裂紋，所以焦炭細長易碎。
在配煤中，氣煤含量多，將使焦炭塊度降低，強度低。但配以適當的氣煤，可以增加焦炭的收縮性，便於推焦，又保護了爐體，同時可以得到較多的化學產品。由於中國氣煤儲存量大，為了合理的利用煉焦煤的資源，在煉焦時應盡量多配氣煤。
②肥煤 肥煤的煤化程度比氣煤高，屬於中等變質程度的煤。從分子結構看，肥煤所含的側鏈較多，但含氧量少，隔絕空氣加熱時能產生大量的相對分子質量較大的液態產物，因此，肥煤產生的膠質體數量最多，其最大膠質體厚度可達25mm以上，並具有良好的流動性，且熱穩定性也好。肥煤膠質體生成溫度為320℃，固化溫度為460℃，處於膠質體狀態的溫度間隔為140℃。如果升溫速度為3℃/min，膠質體的存在時間可達50min，因此決定了肥煤黏結性最強，是中國煉焦煤的基礎煤種之一。由於揮發性高，半焦的熱分解和熱縮聚都比較劇烈，最終收縮量很大，所以生成焦炭的類問較多，又深又寬，且多以橫裂紋出現，故易碎成小塊，耐磨性差，高揮發性的肥煤煉出的焦炭的耐磨強度更差一些。肥煤單獨煉焦時，由於膠質體數量多，又有一定的黏結性，膨脹性較大，導致推焦困難。
在配煤中，加入肥煤後，可起到提高黏結性的作用，所以肥煤是煉焦配煤中的重要組分，並為多配入黏結性較差的煤提供了條件。
③焦煤 焦煤的變質程度比肥煤稍高，揮發性比肥煤低，分子結構中大分子側鏈比肥煤少，含氧量較低。熱分解時產生的液態產物比肥煤少，但熱穩定性更高，膠質體數量多，黏性大，固化溫度較高，半焦收縮量和收縮速度均較小，所以煉焦出的焦炭不僅耐磨強度高、焦塊大、裂紋少，而且抗碎強度也好。就結焦性而言，焦煤是最好的能煉制出高質量焦炭的煤。
配煤時，焦煤的配入量可在較寬的范圍內波動，且能獲得強度較高的焦炭。所以配入焦煤的目的是增加焦炭的強度。
④瘦煤 瘦煤的煤化程度較高，是低揮發性的中等變質程度的黏結性煤，加熱時生成的膠質體少，黏度大。單獨煉焦時，能得到塊度大、裂紋少、抗碎強度高的焦炭，但焦炭的熔融性很差，焦炭的耐磨性也差。在配煤時配入瘦煤可以提高焦炭的塊度，作為煉焦配煤效果較好。
為了保證焦炭的質量，利於生產操作，配煤應遵循以下原則：
①配合煤的性質與本廠的煤料預處理工藝以及煉焦條件相適應，保證煉出的焦炭質量符合規定的技術質量指標，滿足用戶的需求。
②焦爐生產中，注意不要產生過大的膨脹壓力，在結焦末期要有足夠的收縮度，避免推焦困難和損壞爐體。
③充分利用本地區的資源，做到運輸合理，盡量縮短煤源的平均距離，便於車輛的調配，降低生產成本。
④在盡可能的情況下，適當多配一些高揮發性的煤，以增加化學產品的產率。
⑤在保證煤炭質量的前提下，應多配氣煤等弱黏結性煤，盡量少用優質焦煤，努力做到合理利用中國的煤炭資源。
3、配煤過程
當需要哪種煤時，用堆取料機通過皮帶把煤輸送到斗槽里，斗槽里的煤再次通過皮帶送向配煤盤按要求進行配煤。邯鋼焦化廠配煤比一般為：氣煤28%，焦煤45%，肥煤18%，瘦煤9%。在進行配煤時，邯鋼焦化廠採用的是利用核子秤進行衰減，通過信號的轉換傳到電腦上進行控制的。信號控制流程為：Cs-137→煤料→（衰減）電離室→（惰性氣體）電流→放大器、變送單元→稱重頻率信號、變速信號→電腦系統。
4、煤的粉碎
邯鋼焦化廠備煤車間的原料煤的精細度為70%～80%，含義為＜3mm的煤料占總重量的百分數。在進入粉碎機之前，一部分達到原料煤細度的煤直接由皮帶運往煤塔，另一部分未達標的由配煤工段運來的配合煤則先經除鐵裝置將煤料中的鐵件吸凈後進入粉碎機，再由皮帶運往煤塔。在邯鋼焦化廠的配煤車間用的是可逆錘式粉碎機，在粉碎機旁還設有除塵裝置。
5、備煤車間設備簡介
螺旋卸煤機：旋轉機構、提升機構、走行機構、機架。
堆取料機：取料機構、回轉機構、變幅機構、懸臂皮帶機、尾車、走行機構。
斗槽；南斗槽供1#-4#焦爐 有8個倉庫 每個倉庫500噸；北斗槽供5#-6#焦爐，有8個倉庫 每個倉庫500噸。
配煤盤：圓盤、刮料機、加減套筒、減速機、電機。
粉碎機：轉子、錘頭。
六、煉焦
所謂高溫煉焦，就是煤在隔絕空氣加熱到950-1050℃，經過乾燥、熱解、熔融、黏結、固化、收縮等過程最終得到焦炭。
1、煉焦生產工藝流程
由備煤車間送來的配合煤裝入煤塔，裝煤車按作業計劃從煤塔取煤，經計量後裝入炭化室內。煤料在炭化室內經過一個結焦周期的高溫干餾製成焦炭並產生荒煤氣。
炭化室內的焦炭成熟後，用推焦車推出，經攔焦車導入熄焦車內，並由電機車牽引熄焦車到熄焦塔內進行噴水熄焦。熄焦後的焦炭卸至涼焦台上，冷卻一定時間後送往篩焦工段，經篩分按級別貯存待運。
煤在炭化室干餾過程中產生的荒煤氣匯集到炭化室頂部空間，經過上升管、橋管進入集氣管。約700℃左右的荒煤氣在橋管內被氨水噴灑冷卻至90℃左右。荒煤氣中的焦油等同時被冷凝下來。煤氣和冷凝下來的焦油等同氨水一起經過吸煤氣管送入煤氣凈化車間。
焦爐加熱用的焦爐煤氣，由外部管道架空引入。焦爐煤氣經預熱後送到焦爐地下室，通過下噴管把煤氣送入燃燒室立火道底部與由廢氣交換開閉器進入的空氣匯合燃燒。燃燒後的廢氣經過立火道頂部跨越孔進入下降氣流的立火道，再經蓄熱室，又格子賺把廢氣的部分顯熱回收後，經過小煙道、廢氣交換開閉器、分煙道、總煙道、煙囪排入大氣。
2、焦爐結構分析
焦爐結構的變化與發展主要是為了更好的解決焦餅高向與長向的加熱均勻性，節能降耗、降低投資成本，提高經濟效益。為了保證焦炭、煤氣的質量和產量，不僅需要有合適的配煤比，而且要有良好的外部條件，而合理的焦爐結構就是用來保證外部條件的手段。為此，需從焦爐結構的各個部位加以分析。邯鋼焦化廠採用的是JN43-58-Ⅱ型焦爐和JN43-80型焦爐。
現代焦爐爐體最上部是爐頂，爐頂之下為相間配置的燃燒室和炭化室，爐體下部有蓄熱室和連接蓄熱室和燃燒室的斜道區，每個蓄熱室下部的小煙道通過交換開閉器與煙道連接。煙道設在焦爐基礎內或基礎兩側，煙道末端通向煙囪。因此焦爐由三室兩區組成，即炭化室、燃燒室、蓄熱室、斜道區、爐頂區和基礎部分。因為JN43-80型焦爐是在JN43-58-Ⅱ型焦爐的基礎上，通過多年的生產實踐，進一步完善改進而來的，所以下面以JN43-58-Ⅱ型焦爐為例將焦爐的以上部分做下分析。
1）炭化室
炭化室是接受煤料並對裝爐煤料隔絕空氣進行干餾焦碳的爐室，一般由硅質耐火材料砌築而成。炭化室位於兩側燃燒室之間，頂部由3-4個加煤孔，並有1-2個導出干餾煤氣的上升管，它的兩端為內襯耐火材料的鑄鐵爐門。JN43-58-Ⅱ型焦爐的炭化室尺寸分為兩種寬度，即平均寬為407mm和450mm兩種形式，炭化室全高為4300mm，全長為14080mm，有效長為13350mm，炭化室的有效面積為21.7m3加熱水平高度為800mm。
2）燃燒室
燃燒室位於炭化室兩側，是煤氣燃燒的地方，煤氣與空氣在其中混合燃燒，產生的熱量傳給爐牆，間接加熱炭化室中煤料，對其進行高溫干餾。燃燒室一般用硅磚砌築。JN43-58-Ⅱ型焦爐燃燒室寬度為736mm和693mm（包括爐牆），爐牆為厚度為100mm的帶舌槽的硅磚砌築。燃燒室屬於雙聯火道帶廢氣循環式結構，它有28個立火道組成，相鄰火道的中心距為480mm，立火道隔牆厚度為130 mm。其中成對的隔牆上部有跨越孔，下部取消了邊火道的循環孔，防止了短路。立火道底部的兩個斜道區出口設置在燃燒室中心線的兩側，在JN43-58-Ⅱ型焦爐基礎上加大邊斜道口的斷面積，保證了兩端爐頭的供氣量。
3）蓄熱室
蓄熱室作用就是利用蓄積廢氣的熱量來預熱燃燒所需的空氣和貧煤氣。JN43-58-Ⅱ型焦爐每個炭化室底部有兩個蓄熱室，一個為煤氣蓄熱室，另一個為空氣蓄熱室。它們同時和其側上放的兩個燃燒室相連。燃燒室正下方為主牆，主牆內有垂直磚煤氣道，焦爐煤氣由地下室煤氣與主管經此道送入立火道底部與空氣混合燃燒。由於主牆兩側氣流導向，中間又有磚煤氣道，壓差大容易串漏。故磚煤氣道系用內徑為50mm的管磚，管磚外用帶舌槽的異型磚交錯砌成厚為270mm的主牆。蓄熱室洞寬為321.5mm，內放17層九孔薄壁式格子磚。為使蓄熱室長向氣流均勻分布，採用擴散式箅子磚，配置不同孔徑的擴散或收縮孔型，蓄熱室隔牆均用硅磚砌築，且其內表面襯有黏土磚。
4）斜道區
連接蓄熱室和燃燒室的通道為斜道區，它位於蓄熱室頂部和燃燒室底部之間，用於導入空氣和煤氣，並將其分配到每個立火道中，同時排除廢氣。燃燒室的每個立火道與其相應的斜道相連，當用焦爐煤氣加熱時，由兩個斜道送入空氣和導出廢氣，而焦爐煤氣由垂直磚煤氣道進入。當用貧煤氣加熱時，一個斜道送入煤氣，另一個斜道送入空氣，換向後兩個斜道均導出廢氣。斜道口布置調節磚，在確定斜道斷面尺寸時，一般應使斜道口阻力占上升氣流斜道總阻力的2/3-3/4；為了保持爐頭溫度，應使爐頭斜道出口斷面比中部大50%-60%；斜道口的傾斜角一般不應低於30 ，斜道斷面逐漸縮小的夾角一般小於7 等等。
5）基礎平台
基礎平台位於爐體底部，它支撐整個爐體，爐體設施和機械的質量，並把它傳到地基上。JN43-58-Ⅱ型焦爐基礎為下噴式，又底板、頂板和支柱組成，用鋼筋混凝土澆鑄而成。為了減輕溫度對基礎的影響，焦爐砌體的下部與基礎平台之間有4-6層紅磚。
6）爐頂區
JN43-58-Ⅱ型焦爐爐頂區砌有裝煤孔、上升管孔、看火孔、洪爐孔和拉條鉤等。爐頂的實心部分由砌爐過程中的廢耐火磚砌築，爐頂表面用耐磨性好、能抵抗雨水侵蝕的缸磚砌築。
總之，JN43-58-Ⅱ型焦爐的結構特點是：雙聯火道帶廢氣循環，焦爐煤氣下噴，兩格蓄熱室的復熱式焦爐，具有結構嚴密、爐頭不易開裂、高向加熱均勻、熱工效率高、磚型少、揮發性低等優點。
3、護爐機械設備
焦爐四大車有：裝煤車、推焦車、攔焦車和熄焦車。其中裝煤車是在焦爐爐頂上由煤塔取煤並往炭化室裝煤的焦爐機械，推焦車的作用是完成啟閉機械爐門、推焦、平煤等操作，攔焦車的作用是啟閉焦側爐門將炭化室推出的爐餅通過導焦槽導入熄焦車中以完成出焦操作，熄焦車的作用是用以接受炭化室推出的弘叫，並送往熄焦塔通過水噴灑而將其熄滅，然後再把焦炭卸至涼焦台上。
護爐設備是包括爐柱、保護板、縱橫拉條、彈簧、爐門框、抵抗牆及機側、焦側操作台等。主要作用是利用可調節的彈簧的勢能連續不斷的向砌體施加足夠的、分布均勻合理的保護性壓力，使砌體在自身膨脹和外力作用下仍能保持完整性和嚴密性，並有足夠的強度從而保證焦爐的正常生產。
加熱煤氣供入設備，大型焦爐一般為復熱式，可用兩種煤氣加熱，作用是向焦爐輸送和調節加壓煤氣。
荒煤氣導出設備包括：上升管、橋管、水封閥、集氣管、吸氣管、焦油盒以及相應的噴灑氨水系統。其作用為：一是將出爐荒煤氣順利導出，不致因爐門刀邊附近煤氣壓力過高而引起冒煙冒火，但又要保持和控制炭化室在整個結焦過程中為正壓；二是將出爐荒煤氣適度冷卻，不致因溫度過高而引起設備變形，阻力聲高和鼓風、冷凝的負荷增大，但又要保持焦油和氨水良好的流動性。
4、熄焦、篩焦過程和設備
邯鋼焦化廠採用的是濕法熄焦，其熄焦系統包括熄焦塔、噴灑裝置、水泵、粉焦沉澱池及粉焦抓鉤等。熄焦過程為：熄焦車開進熄焦塔時，利用紅外線感受器，接收紅焦本身社出的紅外線而發出訊號電流，經電流放大觸發電路啟動熄焦水泵，並藉助電子定時裝置控制熄焦時間。熄焦時大約有20%的水蒸發，未蒸發的水流入粉焦沉澱池，澄清後的水流入清水池循環利用。熄焦後的焦炭卸至涼焦台上，停放30-40min使其水分蒸發和冷卻，個別尚未全部熄滅的紅焦，再人工用水補充熄滅。
篩焦按粒度大小將焦炭分為60-80mm、40-60mm、25-40mm、10-25mm、＜10mm等級別，主要設備有輥軸篩和共振篩。一般大型焦化廠均設有焦倉和篩焦樓，將大於40mm的焦炭用輥軸篩篩出，經膠帶機送往塊焦倉。輥軸篩下的焦炭經雙層振動篩分成其他三級，分別進入倉庫。
七、煉焦化學產品的回收
1、煤氣的初冷和焦油的回收
1）荒煤氣的主要成分有凈焦爐煤氣、水蒸氣、煤焦油氣、苯族烴、氨、萘、硫化氫、其他硫化物、氰化氫等氰化物、吡啶鹽等。
回收生產工藝的組成為：焦爐炭化室生成的荒煤氣在化學產品回收車間進行冷卻、輸送、回收煤焦油、氨、硫、苯族烴等化學產品，同時凈化煤氣。煤氣凈化車間由冷凝鼓風工段、HPF脫硫工段、硫銨工段、終冷洗苯工段、粗苯蒸餾工段等工段組成，其煤氣流程如下：荒煤氣→初冷器→電捕焦油器→鼓風機→預冷塔→脫硫塔→噴淋式飽和器→洗終冷塔→洗苯塔→凈煤氣。
回收煉焦化學產品具有重要的意義。煤在煉焦時，除有75%左右變成焦炭外，還有25%左右生成多種化學產品及煤氣。來自焦爐的荒煤氣，經冷卻和用各種吸收劑處理後，可以提取出煤焦油、氨、萘、硫化氫、氰化氫及粗苯等化學產品，並得到凈焦爐煤氣，氨可以用於製取硫酸銨和無水氨；煤氣中所含的氫可用於製造合成氨、合成甲醇、雙氧水、環己烷等，合成氨可進一步製成尿素、硝酸銨和碳酸氫銨等化肥；所含的乙烯可用於製取乙醇和三氯乙烷的原料，硫化氫是生產單斜硫和元素硫的原料，氰化氫可用於製取黃血鹽鈉或黃血鹽鉀；粗苯和煤焦油都是很復雜的半成品，經精製加工後，可得到的產品有：二硫化碳、苯、甲苯、三甲苯、古馬隆、酚、甲酚和吡啶鹽及瀝青等，這些產品有廣泛的用途，是合成纖維、塑料、染料、合成橡膠、醫葯、農葯、耐輻射材料、耐高溫材料以及國防工業的重要原料。
來自焦爐82℃的荒煤氣，與焦油和氨水沿吸煤氣管道至氣夜分離器，氣夜分離後荒煤氣由上部出來，進入橫管式初冷器分兩段冷卻。上段用循環水，下段用低溫水將煤氣冷卻到21-22℃。由橫管式初冷器下部排出的煤氣，進入電捕焦油器，除掉煤氣中夾帶的焦油，再由鼓風機壓送至脫硫工段。
由氣夜分離器分離下來的焦油和氨水首先進入機械化氨水澄清槽，在此進行氨水、焦油和焦油渣的分離。上部的氨水流入循環氨水中間槽，再由循環氨水泵送到焦爐集氣管噴灑冷卻煤氣，剩餘氨水送至剩餘氨水槽。澄清槽下部的焦油靠靜壓流入焦油分離器，進一步進行焦油和焦油渣的沉降分解，焦油用焦油泵送往油庫工段焦油貯槽。機械化氨水澄清槽和焦油分離器底部沉降的焦油渣刮至焦油渣車，定期送往煤場，人工摻入煉焦煤中。
進入剩餘氨水槽的剩餘氨水用剩餘氨水泵送入除焦油器，脫除焦油後自流到剩餘氨水中間槽，再用剩餘氨水中間泵送至硫銨工段剩餘蒸氨裝置，脫除的焦油自流到地下放空槽。
3）主要設備的構造及工作原理
①離心式鼓風機
離心式鼓風機由導葉輪、外殼和安裝在軸上的工作葉輪所組成。煤氣由鼓風機吸入後做高速旋轉於轉子的第一個工作葉輪中心，煤氣在離心力的作用下被甩到殼體的環形空隙中心處即產生減壓，煤氣就不斷的被吸入，離開葉輪時煤氣速度很高，當進入環形空隙中，其動壓頭一部分轉變為靜壓頭，煤氣的運動速度減小，並通過導管進入第二個葉輪，產生與第一葉輪相同的作用，煤氣的靜壓頭再次被提高。從最後一個葉輪出來的煤氣由殼體的環形空隙流入出口連接管被送入壓出管路中。
焦化廠所採用的離心式鼓風機按輸送量大小分為150m3/min、300 m3/min、750 m3/min 、1200m3/min等多種規格，產生的總壓頭為30-35kpa。
②橫管式初冷器
焦化系統生產中煤氣橫管式初冷器主要結構是包括初冷器殼體、冷卻管管束。橫管式初冷器殼體是由鋼板焊制而成的直立的長方形器體，殼體的前後兩側是初冷器的管板，管板外裝有封頭。在殼體側面上、中部有噴灑液接管，頂部為煤氣入口，底部有煤氣出口。在橫管式初冷器的操作中，除了冷卻焦爐煤氣外，在冷卻器頂部及中部噴灑冷凝液，來吸收焦爐煤氣中的萘，並沖刷掉冷卻管上沉積的萘，從而有效的提高了傳熱效率。
③電捕焦油器
電捕焦油器器體是由鋼板卷制而成的筒體與器頂封頭、器底拱形底組合而成。
電捕焦油器的電場有正電極、負電極組合而成。其正極是又鋼管製成，其鋼管固定在上下管板上，管板與電捕焦油器筒體焊接而成。電場的負極，裝在由絕緣箱垂下桿懸拉的吊架上，其吊桿吊架均有不銹鋼製成，吊桿上裝著阻力帽以阻止氣體沖擊絕緣箱。電場負極由不銹鋼製成，電暈極板下懸吊著鉛墜，以拉直電暈極，電暈極下部由不銹鋼製成的下吊架固定位置，電暈極線分別穿入電場沉澱焦油餓正極鋼管中心。
2、脫硫工段（HPF脫硫法）
煤氣→預冷器→脫硫塔→液封槽→（脫硫液）反應槽→再生塔→泡沫塔→（清夜）反應槽
鼓風機後的煤氣進入預冷塔與塔頂噴灑的循環冷卻水逆向接觸，被冷至30℃，預冷後的煤氣進入脫硫塔，與塔頂噴淋下來的脫硫液逆流接觸以吸收煤氣中的硫化氫（同時吸收煤氣中的氨，以補充脫硫液中的鹼源）。脫硫後煤氣被送入硫銨工段。
吸收了H2S、HCN的脫硫液自流至反應槽，然後用脫硫液泵送入再生塔，同時自再生塔底部通入壓縮空氣，使溶液在塔內得到氧化再生。再生後的溶液從塔頂經液位調節器自流回脫硫塔循環使用。
浮於再生塔頂部的硫磺泡沫，利用液位差自流入泡沫槽，硫泡沫經泡沫泵送入熔硫釜中，用中壓整齊熔硫，清夜流入反應槽，硫磺裝袋外銷。
為避免脫硫液鹽類積累影響脫硫效果，排出少量廢液送往配煤。
3、硫銨工段（噴淋式飽和器生產硫銨）
由脫硫及硫回收工段送來的煤氣經預熱器進入噴淋式硫銨飽和器上段的噴淋室，在此煤氣與循環母液充分接觸，使其中氨被母液吸收，然後經硫銨飽和器內的除酸器分離酸霧後送至洗脫苯工段。
在飽和器下部的母液，用母液循環泵連續抽出送至上段進行噴灑，吸收煤氣中的氨，並循環攪動母液以改善硫銨的結晶過程。飽和器母液中不斷有硫銨結晶生成，用結晶泵將其連同一部分母液送入結晶槽沉降，排放到離心機進行離心分離，濾除母液，得到結晶硫銨。離心分離出來的母液與結晶槽溢流出來的母液一同自流回飽和器。從離心機卸出來的硫銨潔凈，由螺旋輸送機送至沸騰乾燥器。沸騰乾燥器所需要的熱空氣是由送風機將空氣送入熱風器經蒸汽加熱後進行沸騰乾燥，乾燥後的硫銨進入硫銨儲槽，然後由包裝磅秤稱量、包裝送入硫銨倉庫。
4、終冷洗苯工段
自硫銨工段來的煤氣，進入終冷塔分二段用循環冷卻水與煤氣逆向接觸冷卻煤氣，將煤氣冷到一定溫度送至洗苯塔。同時，在終冷塔上段加入一定鹼液，進一步脫除煤氣中的H2S。下段排出的冷凝液送至氰污水處理工段，上段排出的含鹼冷凝液送至硫銨工段蒸氨塔頂。
從終冷塔出來的煤氣進入洗苯塔，經貧油洗滌脫除煤氣中的粗苯後送往各煤氣用戶。由粗苯蒸餾工段送來的貧油從洗苯塔的頂部噴灑，與煤氣逆向接觸吸收煤氣中的苯，塔底富油經富油泵送至粗苯蒸餾工段脫苯後循環使用。
5、粗苯蒸餾工段
從終冷洗苯裝置送來的富油進入富油槽，然後用富油泵依次送經油汽換熱器、貧富油換熱器，再經管式爐加熱後進入脫苯塔，在此用再生器來的直接蒸汽進行汽提和蒸餾。塔頂逸出的粗苯蒸汽經油汽換熱器、粗苯冷凝冷卻器後，進入油水分離器。分出的粗苯進入粗苯迴流槽，部分用粗苯迴流泵送至塔頂作為迴流液，其餘進入粗苯中間槽，再用粗苯產品泵送至油庫。
洗煤廠工藝流程
煤炭加工、矸石處理、材料和設備輸送等構成了礦井地面系統。其中地面煤炭加工系統由受煤、篩分、破碎、選美、儲存、裝車等主要環節構成。是礦井地面生產的主體。
受煤是在井口附近設有一定容量的煤倉，接受井下提升到地面的煤炭，保證井口上下均衡連續生產。
篩分
用帶孔的篩面把顆粒大小不同的混合物料分成各種粒極的作業叫篩分。曬分所用的機器叫篩分機或者篩子。
在選煤廠中，篩分作業廣泛地用於原煤准備和處理上。按照篩分方式不同，分為干法篩分和濕法篩分。
破碎
把大塊物料粉碎成小顆粒的過程叫做破碎。用於破碎的機器叫做破碎機。在選煤廠中破碎作業主要有以下要求：
1）適應入選顆粒的要求；精選機械所能處理的煤炭顆粒有一定的范圍度，超過這個范圍的大塊要經過破碎才能洗選。
2）有些煤快是煤與矸石夾雜而生的夾矸煤，為了從中選出精煤，需要破碎成更小的顆粒，使煤和矸煤分離
3）滿足用戶的顆粒要求，把選後的產品或煤快粉碎到一定的粒度
物料粉碎主要用機械方法，有壓碎、劈碎、折斷、擊碎、磨碎等幾種主要方式。
選煤
是利用與其它物質的不同物理、物理－化學性質，在選煤廠內用機械方法去處混在原煤中的雜質，把它分成不同質量、規格的產品，以適應不同有戶的需求。
按照選煤廠的位置與煤礦的關選煤廠可以分為：礦井選煤廠、群礦選煤廠、中心選煤廠和用戶選煤廠；我國現有的洗煤廠大多是礦井洗煤廠。現代化的洗煤廠是一個由許多作業組成的連續機械加工過程。
跳汰選煤
在垂直脈動的介質中按顆粒密度差別進行選煤過程。跳汰選煤的介質是水或空氣，個別的也用懸浮液。選煤中以水力跳汰的最多。
跳汰機是利用跳汰分選原理將入選原料按密度大小分選為精煤、中煤和矸煤等產品設備。
重介選煤
在密度大於1g/cm的介質中，按顆粒密度的的大小差異進行選煤，叫做重介質選煤或重介選煤。選煤所用的重介質有重液和重選浮液兩類。重介選煤的主要優點是分選效率高與其它選煤方法；入選力度范圍寬，分選機入料粒為1000-6mm，漩流器為80-0.15mm生產控制易於自動化。重介選煤的缺點是生產工藝復雜，生產費用高，設備磨損快，維修量大。
重介選煤一般都分級入選。分選塊煤一般在重力作用下用重介質分選機進行；分選沫煤在離心力作用下用重介質漩流器進行。
存儲
儲煤倉：為調節產、運、銷之間產生的不平衡，保證礦井和運輸部門正常和均衡生產而設定的有一定容量的煤倉，接受生產成品煤炭，保證能順利出廠，進入最後的裝車階段。
裝車:包括裝車（船）、吊車和計量。

⑤ 煉焦成焦過程

將各種經過洗選的煉焦煤按一定比例配合後,在煉焦爐內進行高溫干餾,可以得到焦炭和荒煤氣.將荒煤氣進行加工處理,可以得到多種化工產品和焦爐煤氣.焦炭是煉鐵的燃料和還原劑,它能將氧化鐵(鐵礦)還原為生鐵.焦爐煤氣發熱值高,是鋼鐵廠及民用的優質燃料,又因其含氫量多,也是生產合成氨的原料.
焦炭主要用於高爐冶煉,其次供鑄造,氣化,有色金屬生產和制電石,它們對焦炭有著不同的要求,其中高爐煉鐵對其用焦(冶金焦)的質量要求是相當高的.
冶金焦在高爐冶練過程中起著熱源,還原劑,支承物三大作用.高爐煉鐵過程發生一系列復雜的物理,化學變化.最主要是鐵礦石(氧化鐵)轉化為金屬鐵.高爐狀況的順行,焦比,冶煉強度的高低,生鐵含硫,磷,硅成分的多少等等,冶金焦都起著很重要的作用,冶金焦是高爐生產不可缺少的主要原料之一.要生產優質冶金焦,必須合理地選擇和准備煉焦用煤,正確地掌握煉焦操作.
一,煉焦原理及工藝流程
(一)煉焦原理
1,煉焦原理
煉焦生產,基本原料是煉焦煤.將煉焦煤在密閉的焦爐內隔絕空氣高溫加熱放出水分和吸附氣體,隨後分解產生煤氣和焦油等,剩下以碳為主體的焦炭.這種煤熱解過程通常稱為煤的干餾.
煤的干餾分為低溫干餾,中溫干餾和高溫干餾三種.它們的主要區別在於干餾的最終溫度不同, 低溫干餾在500℃-600℃,中溫干餾在700℃-800℃,高溫干餾在900℃-1000℃.目前的煉焦爐絕大多數屬於高溫煉焦爐,主要生產冶金焦,煉焦煤氣和煉焦化學產品.這種高溫煉焦過程,就是高溫干餾.
2,煉焦煤的熱解過程
煉焦煤在隔絕空氣高溫加熱過程中生成焦炭,它具有下列特性:當被加熱到400℃左右,就開始形成熔融的膠質體,並不斷地自身裂解產生出油氣,這類油氣經過冷凝,冷卻及回收工藝,得到各種化工產品和凈化的焦爐煤氣.
當溫度不斷升高,油氣不斷放出,膠質體進一步分解,部分氣體析出,而膠質體逐漸固化成半焦,同時產生出一些小氣泡,成為固定的疏孔.溫度再升高,半焦繼續收縮,放出一些油氣,最後生成焦炭.
(二)煉焦方法
1,機械化焦爐生產
煤料從爐頂部的裝煤孔或機側(搗固焦)裝入炭化室,由兩側燃燒室傳來的熱量,將煤料在隔絕空氣的條件下加熱至高溫.加熱過程中,煤料熔融分解,所生成的氣態產物由炭化室頂端部的上升管逸出,導入煤氣凈化處理系統,可得到化學產品及煤氣;殘留在炭化室內的固化成焦炭.煤料分解固化過程完成後,將炭化室兩側的爐門打開,用推焦機將焦炭推出,落入熄焦車(或干法熄焦裝置).赤熱的焦炭可用水熄滅,或用惰性氣體將余熱導走,冷卻後即得到可使用的焦炭.機械化焦爐(頂裝)目前國內採用爐型主要有 JN型, JNX型,以及58型,66型,70型.另外還有一種3號簡易焦爐.
2,土法煉焦
煉焦煤(多為單種焦煤,配煤,焦肥煤)在普通粘土磚窯爐內(目前國內多用75型,89型,91型,95型,96型,趙城連體爐)以土法煉焦工藝生產的可燃固體產物.
在爐窯內不隔絕空氣的條件下,藉助窯爐邊牆的點火孔人工點火,將堆放在窯內的煉焦煤點燃,靠煉焦煤自身燃燒熱量逐層將煤加熱(直接火加熱部分);煤燃燒產生的廢氣與未燃盡的大量煤裂解產物形成的熱氣流,經窯室側壁的導火道繼續燃燒,並將部分熱傳入窯內(間接加熱部分).高溫燃氣流(800℃〉則夾帶著未燃盡的煤裂解物 ——化學產品排入大氣.這個過程延續8～11天,焦炭成熟,從人工點火孔注水熄焦,冷爐,扒焦.
土法煉焦結焦周期長,成焦率低,煤耗高,焦炭灰分高(燃燒一部分煤造成的).煉焦化學產品或被燒掉或隨高溫廢氣流排入大氣,不僅不能綜合利用煉焦煤,還對大氣造成嚴重污染.
3,型焦
型焦是由煤粉等型焦用料加壓成型煤,再經炭化處理製成的,也有把型煤經氧化熱處理或型焦炭化爐氧化處理或自熱硬化處理製成型塊稱為型焦.根據處理的工藝方式,可分為冷壓型焦和熱壓型焦.
4,其它工藝生產
其它工藝生產焦炭,主要有連續徊轉窯,立式爐等爐型生產的焦炭.
(三)機械化煉焦爐及其主要附屬設備
1,焦爐爐體
焦爐爐體主要是用硅磚砌築而成的,分成一至四個相連接的部分:爐頂,炭化室(兩側是燃燒室),斜道,蓄熱室.
爐頂區設有炭化室裝煤孔,燃燒室火道看火孔以及荒煤氣導入集氣系統的上升管孔等.
炭化室是窄長的方型室,用以容納煤料.煤料可由裝煤孔或機側(搗固煉焦)裝入.
燃燒室在炭化室兩側,煤氣在其內燃燒,燃燒產生的熱量,經炭化室——燃燒室牆傳入炭化室,將煤料加熱至高溫煉成焦炭.
斜道是蓄熱室, 燃燒室火道間的氣流通道.
蓄熱室在炭化室及燃燒室下部,內填充有帶孔的格子磚.當下降氣流時,燃燒產生的高溫廢氣流將格子磚加熱,交換成上升氣流時,使通過蓄熱室的貧煤氣或空氣預熱後進入燃燒室.
一座焦爐由數十孔炭化室組成.
2,煤塔
設在焦爐兩爐組之間,貯存已粉碎好的煉焦配煤.
3,操作機械
1)裝煤車:
頂裝焦爐的裝煤車設在爐頂,其作用是從煤塔取出一定重量的煤料,通過炭化室頂部裝煤孔卸入炭化室內.
2)推焦機:
頂裝焦爐的推焦機有幾種作用:炭化室裝煤完畢後,煤落在室內成錐形,由推焦機上的平煤桿將煤推平;打開,清掃與關閉機側的爐門;將成熟的焦炭從炭化室的機側推到焦側的熄焦車上.
3)裝煤推焦車:
裝煤推焦車為搗固焦爐專用機械,其作用是將由搗固機搗成的煤餅推入炭化室,打開與關閉機側爐門,將成熟的焦炭推到熄焦車上.
4)攔焦車:
攔著從炭化室推出來的焦炭落到熄焦車上,並打開,清掃與關閉焦側的爐門.
5)熄焦車(或干法熄焦裝置):
接受推出的赤熱焦炭,運到熄焦塔內噴水(或運到干法熄焦裝置用惰性氣體將余熱導走發電或補充管網的蒸汽),將赤熱焦炭熄滅,然後卸在涼焦台上冷卻.
(四)煉焦用煤的選擇
焦炭的物理性能和它的化學成分,主要取決於所用的煤種和煉焦方法.
1,洗煤(或精煤).從原料煤帶到焦炭中的灰分,硫和磷等雜質,對於煉鐵是極為有害的.為了除去這些雜質,就需要對原煤進行洗選,洗選後所得凈煤稱為洗煤或精煤.
2,配合煤.焦煤能夠單獨煉成很好的焦炭,有的煤種本身雖不能單獨煉成焦炭,但能與其它煤種配合煉成焦炭,這樣,將不同煤種按適當比例配合,混勻後的煤料稱為配合煤.
3,目前世界各國焦化廠幾乎都用配合煤方法煉焦,即以焦煤配合其它煤種(一至五,六種)進行煉焦.其原因是:
1)焦煤資源缺乏,用配合煤方法可以大量節約主焦煤.
2)焦煤的結焦性雖好,但有的主焦煤在煉焦時膨脹壓力較大,損害爐體,有的含雜質較多,用配合煤的方法可以解決上述問題.
3)焦煤的價格較高,用配合煤煉焦可以降低焦炭成本.
究竟哪些煤種能單獨煉焦,什麼樣的配合煤比例能煉成優質焦炭,都要通過試驗確定.
(五)焦化生產的工藝流程
焦化生產的主要任務是生產優質的冶金焦供高爐冶煉使用,同時回收焦爐煤氣及焦爐煤氣中的化工產品.焦化生產工藝流程有多種,其中一種流程示意圖見圖10-1.
二,化學產品的回收
煉焦煤在焦爐炭化室內進行干餾時,在高溫作用下,煤質發生了一系列的物理化學變化,同時也析出了水蒸氣和煤氣(即荒煤氣).煤氣由炭化室出來經上升管到集氣管,以循環氨水噴淋使煤氣降溫,冷卻,而分離出焦油和氨水;經吸氣管到回收車間的初冷器到鼓風機,煤氣經過冷卻和用各種吸收劑處理,可提取出焦油,氨,粗苯等化工產品,並得到凈化的焦爐煤氣,通常被送回焦爐加熱或其它冶金爐作燃料.另外還可以作合成氨的原料氣和民用城市煤氣.
煉焦化學產品具有極為廣泛的用途,是塑料工業,合成纖維,合成橡膠,耐輻射材料,耐高溫材料,染料,醫葯,農葯,冶金,化工,輕紡及國防工業的極為寶貴的原料.如:
1,輕工方面的塑料,合成洗滌劑,油墨,電池,皮革加工;
2,化工方面的橡膠,尼龍,染料,油漆,電木粉等;
3,農葯方面的殺螟松,速滅威,1605等;
4,醫葯方面的合黴素,麻黃素,咖啡因,巴必痛,阿司匹林,消炎片,來蘇兒,食品防腐劑等;
因此,發展煉焦化學產品生產在國民經濟中具有重要的作用,煤化工綜合利用有其廣闊的前景,開發煉焦化學產品是焦化廠提高經濟效益的重要途徑.
圖10-1 焦化生產工藝流程示意圖
第二節 煉焦及化學產品分類及統計指標結構
一,煉焦化學產品的組成
煉焦化學產品的數量和組成隨煉焦過程(主要是煉焦方法和溫度)和原料的質量不同而變化,在工業生產條件下各種產品的產率(%)為(對干煤的重量百分比):
焦炭 73～78
回收煤氣 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,焦炭的化學組成
焦炭的化學性質由固定碳,揮發分,水分,灰分,硫和磷分來體現.
1,固定碳和揮發份:固定碳是焦炭的主要成分.將焦炭再次隔絕空氣加熱到850℃以上, 從中析出揮發物,剩餘部分系固定碳和灰分.揮發物含量是焦炭成熟度的重要標志,揮發物含量過高表示焦炭不成熟(生焦),揮發物含量過低表示焦炭過燒(過火焦).生焦耐磨性差,使高爐透氣性不好,並能引起掛料,增加吹損,破壞高爐操作制度.過火焦易碎,容易落入熔渣中,造成排渣困難,風口燒壞等現象.
2,灰分:焦炭燃燒後的殘余物是灰分,它是焦炭中的有害雜質,其中主要是二氧化硅和三氧化二鋁,還有氧化鈣,氧化鎂等氧化物.灰分含量增高,固定碳減少.高爐冶煉過程中,為造渣所消耗的石灰石和熱量將增加,高爐利用系數降低,焦比增加.因煤在煉焦過程中灰分全部轉入焦炭,故焦炭灰分高低決定於煤的灰分,焦炭灰分越低越好,對高爐操作越有利.
3,水分:焦炭在102-105℃的烘箱內乾燥到恆重後的損失量為水分.冶金焦水分一般為3%-5%.焦炭水分力求穩定,因高爐生產一般以濕焦計量,焦炭水分波動,對高爐操作不利,造成爐況波動.
4,硫分:焦炭含硫占高爐配料中硫來源的80%以上,硫進入生鐵造成生鐵含硫高,為除去這部分硫,需增加熔劑脫硫,影響高爐正常生產.在煉焦過程中,煤中含硫的70%-90%轉入焦炭,故焦炭硫分高低,決定於煤的硫分,一般冶金焦硫分不大於0.9%.
5,磷分:焦炭中的磷分在煉鐵時大部分轉入鐵中,生鐵含磷使其冷脆性變大,用於轉爐煉鋼時,磷難以除掉,因此生鐵中磷分越低越好.煤煉焦時磷分全部轉入焦炭.故焦炭磷分高低決定於煤的磷分.
三,焦炭的物理機械性質
高爐對焦炭的要求,應該是塊度均勻,耐磨性好和抗碎性強.焦炭的物理機械性質指標是篩分組成,耐磨性和抗碎性.
1,篩分組成:為使高爐透氣性好,焦炭塊度要均勻,因此焦爐生產的焦炭通常分為 >40毫米,25-40毫米的冶金焦,10-25毫米的小塊焦和 60毫米的焦炭50千克,以每分鍾25轉速度轉動4分鍾, 然後取出焦炭在孔徑分別為40毫米和10毫米的圓孔篩上過篩,以 >40毫米和 40毫米所佔的百分比(%)
×冶金焦產量(噸)]之和
=————————————————————×100%
冶金焦總產量(噸)
計算說明:
按規定水分(水量)計算.採用國外轉鼓試驗的,按實際情況計算,並加以說明.

2,冶金焦抗碎強度(M25轉鼓指數)
冶金焦抗碎強度是反映焦炭的抗碎性能的指標,以百分比表示.其計算公式為:
冶金焦抗碎強度 (M25)(%)
逐日(月)[試驗後塊度>25毫米所佔的百分比(%)
×冶金焦產量(噸)]之和
=————————————————————×100%
冶金焦總產量(噸)
3,冶金焦耐磨強度(M10轉鼓指數)
冶金焦耐磨強度是反映焦炭的耐磨性能的指標,以百分比表示.其計算公式為:
冶金焦耐磨強度(M10)(%)
逐日(月)[試驗後塊度25毫米的焦炭產量.
9,煉焦耗洗精煤
煉焦耗洗精煤,是指工藝上每生產一噸焦炭(全焦干基)耗用的濕洗精煤數量(包括計價水,但不包括庫耗,途耗).其計算公式為:
入爐洗精煤耗用量(含計價水,
煉焦耗洗 不包括庫耗,途耗)(噸)
精煤(噸/噸)=—————————————————
全部焦炭產量(干基)(噸)
10,噸焦耗洗精煤
噸焦耗洗精煤,是指每生產一噸焦炭(全焦干基)所耗用的濕洗精煤量(含計價水,包括庫耗,途耗).其計算公式為:
洗精煤耗用量(含計價水,
噸焦耗洗 包括庫耗,途耗)(噸)
精煤(噸/噸)=————————————————
全部焦炭產量(干基)(噸)
11,煉焦耗熱量
煉焦耗熱量,是指一千克入爐煤煉成焦炭需要供給焦爐的熱量. 為便於比較,一般使用換算為7%水分的濕煤耗熱量計算.其計算公式為:
當量干煤煉焦耗熱量(吉焦/千克干煤)
加熱煤氣量(標米3)×煤氣熱值(吉焦/標米3)
= —————————————————————
實際干煤裝爐量(千克)
實際水分濕煤耗熱量(吉焦/千克濕煤)
=當量干煤煉焦耗熱量×[1-實際裝爐煤水分(%)]
(吉焦/千克干煤)
7%水分濕煤煉焦耗熱量(吉焦/千克7%水分煤)
=實際水分濕煤煉焦耗熱量(吉焦/千克濕煤)-Q
(濕煤實際水分(%)-7%)
式中:當焦爐用焦爐煤氣加熱時
Q=7×4.1868×10-6吉焦
當焦爐用高爐煤氣加熱時
Q=8×4.1868×10-6吉焦
計算說明:
1) 加熱煤氣流量應進行交換時間的校正(K換),當焦爐加熱用煤氣的實際溫度和壓力與設計所選用的一致時,流量表刻度盤上的讀數就是標准狀態下流量,否則還應進行溫度校正(KT)和壓力校正(KP).
2)使用混合煤氣加熱時,應按所消耗的各種煤氣量及其熱值進行加權算術平均計算.
12,煉焦工序單位能耗
煉焦工序凈耗能總量是指工藝生產系統的備煤車間(不包括洗煤) , 廠內部原料煤的損耗,煉焦車間,回收車間(冷凝鼓風,氨回收,粗苯,脫硫脫氰,黃血鹽)輔助生產系統的機修,化驗,計量,環保等,以及直接為生產服務的附屬生產系統的食堂,浴池,保健站,休息室,生產管理和調度指揮系統等所消耗的各種能源的實物量,扣除回收外供
能源,並折成標准煤.
煉焦工序能耗是指生產一噸焦炭(干基)所消耗的能量.其計算公式為:
原料煤 焦化產品外 加工能耗 余熱回收外
工序能耗 折標准煤-供量折標准+折標准煤-供量折標准
(千克標 (千克) 煤(千克) (千克) 煤(千克)
准煤/噸)=—————————————————————
全部焦炭(干基)產量(噸)
計算說明:
1)分子即為煉焦工序凈耗能總量;
2)原料煤為裝入焦爐的乾洗精煤量;
3)焦化產品外供量是指供外廠(車間)的焦炭,焦爐煤氣,粗焦油,粗苯等數量;
4)加工能耗是指高爐煤氣,水,電,蒸汽,壓縮空氣;
5)余熱回收外供量,如供應外工廠(車間)的蒸汽數量等.
13,煉焦工人實物勞動生產率
煉焦工人實物勞動生產率,是指煉焦車間(工段)每一煉焦工人及學徒在報告期內所生產的焦炭數量,其計算公式為:
煉焦工人實物 全部焦炭產量(干基)(噸)
勞動生產率(噸/人)= ———————————————
煉焦工人及學徒平均人數(人)
14,焦爐炭化室煉焦周轉時間
焦爐炭化室煉焦周轉時間,是指在報告期內平均每孔炭化室煉焦周轉一次所需要的時間.其計算公式為:
焦爐炭化室煉焦 實際作業時間(時)
周轉時間(時:分) = —————————————
實際出爐總爐孔數(爐孔)
計算說明:實際作業時間(時)=日歷時間×24(小時)×焦爐設置孔數
15,焦炭水分
焦炭水分,是指焦炭中含水分的數量占焦炭總量的百分比.其計算公式為:
焦炭所含水分總量(噸)
焦炭水分(%) = ———————————×100%
焦炭總產量(噸)
計算說明:
按規定需對焦炭中不同塊度焦炭分別在計量部位取樣化驗.全日焦炭水分可按班以簡單算術平均法計算;全月(年)焦炭水分應按日(月)加權算術平均法計算.
16,冶金焦揮發分
冶金焦揮發分,是指冶金焦炭中含有揮發物的數量占冶
金焦總產量的百分比.其計算公式為:
冶金焦揮 冶金焦所含揮發分總量(乾燥無灰基)(噸)
發分(%)=————————————————×100%
冶金焦總產量(干基)(噸)
計算說明:
焦炭揮發分是按有關規定經試驗分析取得,當產量相差不大,數值波動較小時,可用簡單算術平均計算,否則應按加權算術平均計算.
17,焦炭塊度率
焦炭塊度率,是指不同塊度級別的焦炭佔全部焦炭產量的百分比.其計算公式為:
某種塊度規格焦炭量(干基)(噸)
塊焦率(%)=——————————————×100%
經篩分的全部焦炭產量(干基)(噸)
計算說明:
某種塊度規格焦炭量, 是指 >40毫米,25—40毫米,10—25毫米,<10毫米等焦炭按不同規格計算焦炭塊度率.
18,煉焦其它物料消耗
其它物料包括煤氣,新水,電力,蒸汽等.其消耗是指每生產一噸焦炭耗用某種物料的數量.其計算公式為:
全廠煤氣耗用量(吉焦)
煤氣(吉焦/噸) = ———————————
焦炭產量(干基)(噸)
全廠新水耗用量(千克)
新水(千克/噸) = ———————————
焦炭產量(干基)(噸)
全廠電力耗用量(千瓦時)
電(千瓦時/噸) = ———————————
焦炭產量(干基)(噸)
全廠蒸汽耗用量(吉焦)
蒸汽(吉焦/噸) = ———————————
焦炭產量(干基)(噸)
全廠壓縮空氣耗用量(米3)
壓縮空氣(米3/噸)= ———————————
焦炭產量(干基)(噸)
計算說明:
1)煉焦其它物料消耗是指全廠的耗用量.(包括回收系統等).
2)在計算車間消耗指標時,除煉焦車間按焦炭量計算外.其它車間則按產品系統進行計算,即子項為生產該產品的水,電,煤氣等消耗總量,母項為該產品產量.
19,每孔裝煤量
每孔裝煤量,是指報告期內平均每孔炭化室一次裝入的干煤量,其計算公式為:
每孔平均 裝入煤總量(干基)(噸)
裝煤量(噸/孔)= ————————————
出爐孔數(孔)
20,焦爐能力利用率
焦爐能力利用率,是反映焦爐在報告期內實際焦炭產量與設計能力差距情況的指標.其計算公式為:
焦爐能力 實際焦炭產量(全焦,干基)(噸)
利用率(%)=——————————————×100%
按設計參數計算的焦炭產量
(全焦,干基)(噸)
21,焦爐炭化室有效容積利用系數
焦爐炭化室有效容積利用系數,亦稱焦爐日歷利用系數,是指焦爐在日歷工作時間內每立方米炭化室有效容積平均每日所生產的全焦合格產量.是綜合反映焦爐生產技術,管理水平高低的重要指標.其計算公式為:
焦爐炭化室有效容積利用系數(噸/米3·日)
合格全焦產量(干基)(噸)
=—————————————————————————
焦爐孔數×每孔炭化室有效容積(米3)×日歷日數
計算說明:
1)焦爐孔數和炭化室有效容積按設計規定計算.
2)全廠各焦爐孔數及其炭化室有效容積大小不一時,先按有效容積相同的焦爐計算其利用系數,再按各種炭化室總有效容積為權數,用加權算術平均法計算出全廠綜合利用系數.
22,結焦時間(炭化時間)
結焦時間,是指某炭化室裝煤時平煤桿進入小爐門到推焦時推焦桿與焦炭接觸開始推焦的全部間隔時間,其計算公式為:
實際結焦總時間(時)
結焦時間(時/爐孔) = ———————————
實際出爐總孔數(爐孔)
計算說明:
1)式中:子母項的統計時間要相應一致.
2)實際結焦總時間是指在統計時間內所推焦的各爐的結焦時間之總和.
3)計算多座焦爐的平均結焦時間,應按加權算術平均計算.
23,計劃系數(K1)
計劃系數是反映煉焦爐結焦時間變化情況的指標,用K1表示.其計算公式為:
每班計劃 計劃和規定結焦時間相差
推出爐孔數 - ±5分鍾以上的爐孔數
計劃系數(K1)——————————————————
每班計劃推出爐孔數
24,執行系數(K2)
執行系數是反映焦爐推焦操作正常與否的指標,用K2表示.其計算公式為:
每班實際 實際和計劃推焦時間相差
推出爐孔數 - ±5分鍾以上的爐孔數
執行系數(K2)——————————————————
每班計劃推出爐孔數
25,總推焦系數(K3)
總推焦系數是反映煉焦車間(工段)在執行規定的結焦時間等方面管理水平的指標,用K3表示.其計算公式為:
總推焦系數(K3)=計劃系數(K1)×執行系數(K2)
計算說明:
1)推焦時間是以推焦桿接觸焦餅開始推焦的時間計算;裝煤時間是以平煤桿開始進入小爐門的時間計算.
2)檢修爐和緩沖爐除外.
26,裝煤系數
裝煤系數是反映裝煤均勻程度的指標.其計算公式為:
(本班實際裝煤爐孔數-和規定裝煤相差
±200千克的爐孔數)
裝煤系數= ——————————————————
本班實際裝煤爐孔數
27,溫度均勻系數(K均勻)
溫度均勻系數,是指焦爐測溫火道平均溫度的均勻系數.它是反映焦爐加熱均勻程度的指標, 用K均勻表示.其計算公式為:
2M-(A機+A焦)
K均勻 = ———————————
2M
式中:M——焦爐燃燒室數
A機,A焦——分別為機側與焦側測溫火道溫度超過平均溫度±20℃(邊爐為±30℃)的個數.
計算說明:
檢修爐和緩沖爐除外.
28,溫度安定系數(K安定)
溫度安定系數,可以反映焦爐測溫火道平均的溫度的穩定性,用K安定表示.其計算公式為:
2N-(A機+A焦)
K安定=——————————
2N
式中:N——在所分析的期間內直行溫度的測量次數.
A機,A焦——分別為機側,焦側直行平均溫度與加熱制度規定的溫度標准偏差超過±7℃的次數.
29,爐頭溫度系數(K爐頭)
爐頭溫度系數是反映爐頭火道溫度均勻程度的指標,用K爐頭來表示.其計算公式為:
焦爐機,焦側爐頭火道數-不合格數
K爐頭=—————————————————
焦爐機,焦側爐頭火道數
計算說明:
不合格數,是指機,焦側爐頭火道溫度分別與其爐頭平均溫度差±50℃以上的火道數.爐頭平均溫度是指包括邊爐在內的全部爐頭火道溫度的平均溫度.
30,橫排溫度系數(K橫排)
橫排溫度系數,是反映燃燒室橫向溫度均勻程度,用K橫排表示.其計算公式為:
規定橫排溫度測量火道數-不合格數
K橫排=—————————————————
規定橫排溫度測量火道數
計算說明:
不合格數,是指實測溫度與標准線溫度分別相差±20℃(單排),±10℃(十排),±7℃(全爐)以上的數.
(四)化學產品
1,化學產品回收率
化學回收產品對干煤的回收率指標,是指在焦化生產中,每噸裝爐干煤能回收多少化學產品.回收率以百分比表示,按不同產品計算.
煤焦油回 煤焦油產量(無水)(噸)
收率(%) = ————————————×100%
焦爐裝入干煤量(噸)
硫酸銨回 硫酸銨產量(噸)
收率(%) = ————————————×100%
焦爐裝入干煤量(噸)
硫酸銨(折) 硫酸銨產量(折含氮100%,噸)
回收率(%)=——————————————×100%
焦爐裝入干煤量(噸)
濃氨水回 濃氨水產量(折含氮100%)(噸)
收率(%)=———————————————×100%
焦爐裝入干煤量(噸)
粗苯回 粗苯產量(折180℃餾出量)(噸)
收率(%)=———————————————×100%
焦爐裝入干煤量(噸)
輕苯回收 輕苯產量(噸)
收率(%) = ————————————×100%
焦爐裝入干煤量(噸)
重苯回收 重苯產量(折200℃前餾出量)(噸)
收率(%)=———————————————×100%
焦爐裝入干煤量(噸)
粗輕吡啶產量
粗輕吡啶回 (折含吡啶100%)(噸)
收率(%) = ————————————×100%
焦爐裝入干煤量(噸)
粗酚納回 粗酚納產量(折含酚100%)(噸)
收率(%)=———————————————×100%
焦爐裝入干煤量(噸)
尿素回 尿素產量(折含氮100%,干基)(噸)
收率(%)=———————————————×100%
焦爐裝入干煤量(噸)
無水氨回 無水氨產量(折含氮100%)(噸)
收率(%)=———————————————×100%
焦爐裝入干煤量(噸)
焦爐煤氣發生量 焦爐煤氣發生總量(吉焦)
(吉焦/噸) = ————————————
焦爐裝入干煤量(噸)
焦爐煤氣發生量 焦爐煤氣發生總量(米3)
(米3/噸) = ————————————
焦爐裝入干煤量(噸)
計算說明:
每噸干煤煤氣發生量應按熱量單位計算:用體積單位表示時,應換算為標准煤氣(4280×4.1868×10-6GJ/M3)
2,苯精製產品回收率
苯精製產品回收率,是指各種苯精製產品總產量占原料(粗苯或輕苯)處理量的百分比.苯精製產品回收率是按總回收率和不同產品回收率分別計算的.其計算公式為:
苯精製產品總 苯精製產品總產量(噸)
回收率(%) = ———————————×100%
處理原料量(噸)
焦化苯 焦化苯產量(噸)
回收率(%) = ———————————×100%
處理原料量(噸)
焦化甲苯 焦化甲苯產量(噸)
回收率(%) = ———————————×100%
處理原料量(噸)
焦化二甲苯 焦化二甲苯產量(噸)
回收率(%) = ———————————×100%
處理原料量(噸)
計算說明:
1)苯精製產品總產量=焦化苯+焦化甲苯+焦化二甲苯+二甲殘油+溶劑油
2)處理原料總量=本期調進原料總量+期初減期未的中間產品量×折算系數(將中間產品折成原料),其折算系數為:混合分乘以1/0.98;洗混合分,吹出苯,苯殘油,甲苯殘油分別乘以1/0.96.如波動不大,可不折算.
3)處理原料包括輕苯,重苯,粗苯,輕油等.
3,焦油精製產品回收率
焦油精製產品回收率,是焦油精製產品占原料油處理量的百分比.焦油精製產品是指一次加工的產品,不包括通過再精製加工所得產品.焦油精製產品回收率是按總回收率和不同產品分別計算的.其計算公式為:
焦油精製產品總 焦油精製產品總量(噸)
回收率(%) = —————————————×100%
處理(無水)焦油總量(噸)
計算說明:
焦油精製產品中, 粗酚,重吡啶是折純量,輕油折180℃前餾出量.對於中間產品,如數量波動不大,可不參加母項計算.母項要包括在製品期末,期初耗用焦油量差額.
粗酚 粗酚總量(折酚100%)(噸)
回收率(%)=——————————————×100%
處理(無水)焦油總量(噸)
計算說明:
粗酚中如包括回收車間的酚鹽,應在子項中扣除這部分酚量, 其酚量為100%酚量×0.90;如有計量手段的,可按實際量乘以酚鈉含酚折純.
粗酚 粗酚總量(折酚100%)(噸)
提取率(%)=——————————————×100%
處理(無水)焦油中含酚總量(噸)
工業荼 工業荼(或荼餅)中荼總量(噸)
回收率(%)=——————————————×100%
處理(無水)焦油總量(噸)
工業荼 工業荼(或荼餅)中荼總量(噸)
提取率(%)=——————————————×100%
處理(無水)焦油中含奈總量(噸)
洗油 洗油總量(噸)
回收率