发布时间 : 星期二 文章化工10级炼焦工艺课程设计指导书更新完毕开始阅读
⑥炭化室墙厚减薄为95mm,与墙厚100mm的焦炉相比可使标准火道的温度降低约10℃左右,节省了加热用煤气、降低了耗热量。
⑦燃烧室采用废气循环和加高焦炉煤气灯头的结构,保证了沿炭化室高向加热的均匀性。此外,因为有废气循环,可以降低废气中的氮氧化合物含量,减少了对大气的污染。由于焦炉煤气加热采用了高灯头,因此当焦炉延长结焦时间操作时,也不会短路。
⑧在总结生产经验的基础上,对立火道底部的斜道口断面积进行了理论研究和计算,新设计的调节砖及其排列,使焦炉投产后几乎不需要调整即可使燃烧室的横墙温度分布均匀,不仅提高了焦炭质量和热效率,而且大大地减轻了热工人员更换调节砖的劳动强度。
⑨由于本设计为焦炉煤气加热的单热式焦炉,故采用了宽蓄热室以简化炉体结构,减少了价格较贵的硅砖用量,节约了建设投资。蓄热室主墙厚350mm,是用带有三条沟舌的异型砖相互咬合砌筑的。既增加了结构强度也提高了气密性。而且,蓄热室主墙上与外层墙面间也无直通缝,保证了砖煤气道的严密。
⑩小烟道采用扩散型箅子砖,利用扩散型的特性使大小孔径的正反方向所造成的不同阻力,来克服小烟道内变量气体所产生的内外压力差,使蓄热室的气体分布均匀,提高了热效率。
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2原料与产品
2.1原料煤性质及来源的论述
我国煤炭资源丰富,品种齐全,但随着钢铁工业的迅速发展将时冶金,焦碳的质量和数量提出更高的要求,因此从长远安排在保证炼出优质冶金焦碳的基础上,将煤炭资源合理分类,气煤、肥煤、焦煤、瘦煤作为主要的炼焦配煤,褐煤、长焰煤、贫煤、无烟煤一般不考虑配煤使用。气煤、肥煤、焦煤、瘦煤煤化程度依次增高,挥发分逐渐减少,因此它们的半焦收缩度依次减少,收缩裂纹依次减少,块度依次增大。 2.1.1四种主要炼焦煤的特性简介 (1)气煤
气煤的煤化程度比长焰煤高,煤的分子结构中侧链多且长,含氧量高。在热解过程中,不仅侧链从缩合芳环上断裂,而且侧链本身又在氧键处断裂,所以生成了较多的胶质体,但黏度小,流动性大,其热稳定性差,容易分解。在生成半焦时,分解出大量的挥发性气体,能够固化的部分较少。当半焦转化成焦炭时,收缩性大,产生了很多裂纹,大部分为纵裂纹,所以焦炭细长易碎。在配煤中,气煤含量多,将使焦炭块度下降,强度低。但配以适当的气煤,可以增加焦炭的收缩性,便于推焦,又保护了炉体,同时可以得到较多的化学产品。由于中国气煤储存量大,为了合理利用炼焦煤资源,在炼焦时应尽量多配气煤。 (2)肥煤
肥煤的煤化程度比气煤高,属于中等变质程度的煤。从分子结构看,肥煤所含的侧链较多,但含氧量少,隔绝空气加热时能产生大量的相对分子质量较大的液态产物,因此,肥煤产生的胶质体数量最多,其最大胶质体厚度可达25mm以上,并具有良好的流动性能,且热稳定性能也好。肥煤胶质体生成温度为320℃,固化温度为460℃,处于胶质体状态的温度间隔为140℃.如果升温速度为3℃/min,胶质体的存在时间可达50min,由此决定了肥煤黏结性最强,是中国炼焦煤的基础没种之一。由于其挥发分高,半焦的热分解和热缩聚都比较剧烈,最终收缩量很大,所以生成焦炭的裂纹较多,又深又宽,且多以横裂纹出现,故易碎成小块,耐磨性差,高挥发分的肥煤炼出的焦炭的耐磨强度更差一些。肥煤单独炼焦时,由于胶质体数量多,又有一定的黏性,膨胀性较大,导致推焦困难。
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在配煤中,加入肥煤后,可起到提高黏结性的作用,所以肥煤是炼焦配煤中的重要组分,并为配入黏结性差的煤创造了条件。 (3)焦煤
焦煤的变质程度比肥煤稍高,挥发分比肥煤低,分子结构中大分子侧链比肥煤少,含氧量较低。热分解时生成的液态产物比肥煤少,但热稳定性更高,胶质体数量多,黏性大,固化温度较高,半焦收缩量和收缩速度均较小,所以焦煤炼出的焦炭不仅耐磨强度高、焦块大、裂纹少,而且抗碎强度也好。就结焦性而言,焦煤是最好的能炼制出高质量焦炭的煤。
配煤时,焦煤的配入量可在较宽范围内波动,且能获得强度较高的焦炭。所以配入焦煤的目的是增加焦炭的强度。由于中国焦煤储量有限,在配煤时,应尽量减少焦煤的用量,以节约焦煤。 (4)瘦煤
瘦煤的煤化程度较高,是低挥发分的中等变质程度的黏结性煤,加热时生成的胶质体少,黏度大。单独炼焦时,能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭,但焦炭的熔融性很差,焦炭耐磨性能也差。在配煤时配入瘦煤可以提高焦炭的块度,作为炼焦配煤效果较好。
本厂焦化项目所用洗精煤由公司洗煤厂提供,原料煤由黄陵建庄、彬县大佛寺等矿供应。其它药品、试剂等均可本省及邻近省市采购。 2.1.2配煤
(1)配煤的目的:
配煤就是两种或两种以上的煤按适当的比例均匀地混合,使各种煤之间取长补短,并合理使用本地区的资源,增产煤焦化学产品和煤气。这就是进行多种配煤的目的。
(2)确定配煤方案的原则,可归纳为以下几点:
①符合本地区煤炭资源的近期平衡和远景规划,充分利用本地区粘结性煤和弱粘结性煤,最大限度的实行区域配煤。
②根据煤的结焦性、灰分、硫分等指标合理搭配,以保证焦炭质量达到规定指标,满足使用部门要求。
③要使焦饼不致产生危险膨胀压力,保证顺利推焦。
④在可能的情况下多配高挥发分煤,以保证煤气和化学产品增产。 ⑤使用煤质稳定的煤源,以确保稳定的配煤质量,这也利于操作的掌握、控制和焦炉热工制度的管理。 (3)其它
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由于进厂原煤的煤种不一,故配煤比也不恒定,配煤比随煤种的变化而变化。
2.2焦化车间耗量指标
实际生产中的消耗是不衡定的,以下只将初步设计中的消耗作统计,在实际中根据具体情况而定。
指标名称 原料煤 蒸汽 电 水 煤气 总能耗 单 位 万t/a t/a 万kwh/a 万t/a m3/a t 耗 量 28.48 80416.1 12150 618.1 42719 44814.2 备 注 洗精 生产 焦炉煤气 折标准煤(t) 2.3焦炭质量估计
根据该设计单位提供的资料和对配合煤质量指标的要求,初步估计焦炭质量为:
项 目 焦 炭 质 量 估 计 指标名称 灰分 硫分 挥发分 抗碎强度 耐磨强度 单 位 % % % % % 指标值 ≤10.5 ≤0.6 ≤1.5 >92 ≤7 2.4产品技术
2.4.1 主要产品品种及产量
产品品种 焦炭 煤气 焦炉加热用 制冷站用 氨分解炉用 单位 t/a m/a m/a m3/a m3/a 33产量 219334 91149×10 39627×10 2006×103 1086×103 33备注 全焦 含尾气 煤气 煤气 煤气 第 16页