捣固炼焦技术（共4篇）
捣固炼焦技术 篇1
1 概述
我国优质炼焦煤资源储量缺乏, 且随着近几年国内钢铁产业的快速发展, 炼焦煤资源消耗量大, 导致大多数焦化厂出现炼焦煤资源日趋紧缺现象, 所以, 在目前炼焦煤资源供应偏紧, 且价格较高的情况下, 采取先进的炼焦工艺, 有效地降低炼焦成本是焦化企业增加利润的关键之一。与顶装炼焦工艺相比, 捣固炼焦技术不但能降低配煤的要求, 且能提高焦炭的反应后及冷态的强度, 使焦炉的生产率提高30%左右, 因此, 利民焦化厂采用捣固炼焦的现代化工艺, 对于企业节约成本, 提高企业在市场上的竞争力具有重要意义。
2 捣固炼焦生产技术现状及技术优点分析
利民焦化公司捣固焦炉年生产能力为50万t/a, 主要设备有:容量为800t的煤塔一座, 推焦装煤车、拦焦车及除尘车等各2辆, 均为1辆生产1辆备用, 选用的捣固焦炉型号为2×50孔TJL-940E型焦炉, 捣固煤饼平均密度为1.1t/m3, 煤饼的尺寸为11900mm×400mm×2900mm, 每个煤饼的捣固平均时间为10.5m, 焦炉结焦时间20h, 每天生产112孔焦炭, 随焦炭生产的有粗苯、焦油、硫铵等副产品。
2.1 节约焦煤用量, 增加配煤的种类
捣固炼焦与顶装煤炼焦技术相比, 顶装煤炼焦技术配煤中焦煤的比重达到50%以上, 而捣固炼焦可以节约焦煤用量约30%, 有效地降低了焦煤用量, 利民焦化厂日产120炉焦炭, 在其他配煤质量保证的前提下, 能使用变质程度低、挥发分高的炼焦煤, 扩大了高灰分及弱黏结煤的使用量, 降低炼焦成本, 提高利润。且捣固炼焦技术是用机械动力将原料中的煤粒子压紧, 从而导致原料的堆密度增加、降低胶质体填充的空隙, 从而黏结范围得到相对扩大、由于煤料堆密度增加导致析出的煤气量增高, 使膨胀压力增高, 这些技术优点可以使焦炭反应后及冷态的强度改善。
2.2 焦炭质量提高
捣固炼焦过程中, 煤饼经过捣固后, 增加了堆密度, 减小了煤粒子之间的空隙, 在炼焦过程中, 膨胀压力增高, 焦炭的气孔孔壁变厚, 直径变小, 其热反应性降低, 由于这些有利因素, 捣固炼焦与顶装煤炼焦相比, 焦炭反应后及冷态的强度提高了3%左右, 产出的焦炭质量较好。根据厂内统计的生产数据表明:在焦煤使用25%左右时, 焦炭M25平均强度为89.35%, M40平均为77.24%, 两者强度都达到相应要求 (如图1所示) 。
3 捣固炼焦技术缺点及改进后效果
3.1装煤时焦侧装煤不均, 煤饼掉角及局部易倒塌
由于捣固焦炉在装煤时是煤底板在炭化室内从机侧向焦侧滑动装煤, 且受精煤的粒度大小、煤料中的水分及人工操作影响, 在装煤环节中易出现煤饼发生掉角及部分局部倒塌的情况。这将导致焦炉内炉温不均匀, 出现过火焦炭和黑头焦炭, 严重影响生产焦炭的质量。
针对在生产过程中出现的装煤不均的情况, 通过在实际操作中改进总结提出: (1) 控制捣固煤饼的时间在10分钟左右的同时, 要保证煤饼的捣固质量, 注意当装煤底板到焦侧后的撤回操作要领, 要先慢、后快、然后再慢, 这样可以使煤饼最大限度地保持捣固后的形状; (2) 在运输皮带上增设洒水装置, 是煤料在运转过程中均匀补水, 另在煤料捣固之后, 喷洒适量的清水, 使得进入焦炉的煤料水分含量在8%左右, 防止其过于干燥; (3) 保证88%配煤颗粒的粒度小于3mm, 生产过程中由于捣固锤头容易磨损, 导致煤料的破碎度不够, 所以, 制定严格的检测措施, 要求每个生产班要对煤料的破碎度进行抽样检查, 如检测出筛分质量不合格, 要立即查找原因, 如果是锤头磨损导致的, 要立即更换, 以保证精煤粒度小于3mm在89%左右; (4) 根据实际情况, 在生产时调整捣固次数和放煤批次, 经多次现场试验统计, 将捣固趟次由4, 4, 3, 2调整6, 6, 3, 2, 放煤批次由1000, 700, 800, 500调整为1000, 700, 900, 300, 这样可以使煤粒之间结合得更加密实。
3.2装煤推焦时烟尘大, 造成环境污染
捣固炼焦时所用的配煤挥发分较高, 当炉温不均匀或者达不到要求时, 导致生焦, 在推焦时焦炭会冒出大量黑烟。且由于装煤过程中空气和进入焦炉的细煤颗粒燃烧不充分, 且煤料与焦炉内高温炉壁接触升温, 会产生大量的水蒸气和荒煤气, 当气体由炉门溢出时会带走大量的煤尘, 这两个因素时常导致环保不达标。为此, 经过分析后改进: (1) 煤料捣固之后, 喷洒适量的清水; (2) 及时改造除尘车的喷淋系统并时常清理, 缩短其倒换的周期长度; (3) 控制好焦炉的炉温, 使得焦炭完全成熟, 防止出现过火焦炭和黑头焦炭。
3.3膨胀压力增大, 影响焦炉寿命
捣固炼焦过程中, 由于结焦过程中的膨胀压力会随着配煤中黏结性煤的比重及煤料的捣固强度的增加而增大, 且装煤时托煤底板连续摩擦炭化室底部, 这些因素会导致焦炉损坏, 缩短焦炉的寿命, 所以根据国家规定, 要求生产过程中炼焦配煤的膨胀压力的极限值为20k Pa。
4 结论
(1) 利民焦化厂的捣固焦炉在煤料质量稳定时, 产出焦炭强度比顶装煤高2%~3%, 保证了焦炭质量, 且捣固焦炉对配煤的要求较低, 对焦煤的用量少, 且可以使用高挥发分、弱黏结性煤, 使的原料成本减少, 提高了企业的效益。
(2) 通过采取煤料捣固之后, 喷洒适量的清水;及时改造除尘车的喷淋系统并时常清理等有效地技术措施, 有效地解决了捣固炼焦过程中烟尘排放超标的问题。
摘要：针对目前炼焦资源日趋短缺, 如何改进炼焦工艺, 降低生产成本已成为焦化企业获取利润的关键, 利民焦化厂针对这一问题, 采取了捣固炼焦的先进工艺, 本文详细阐述了捣固炼焦技术在焦化厂生产过程中的优缺点, 并且针对其缺点提出具体的改进措施, 使得该厂使用捣固炼焦产出焦炭强度比顶装煤高2%~3%, 保证焦炭质量的同时, 有效地解决了捣固炼焦过程中烟尘排放超标的问题, 取得了较好的效果。
关键词：捣固炼焦,焦煤,顶装煤炼焦,优缺点
捣固炼焦的发展与应用 篇2
1 捣固炼焦的原理以及其技术优势
1.1 捣固炼焦的运行流程
在炼焦炉的外面采用捣固机械, 将散装煤捣固为体积小于炭化室的煤球后, 将煤球从炭化房的侧面推入炭化房进行高温干馏。捣固推焦机从炭化室内推出成品的焦炭, 经过拦焦机、熄焦器将其送至熄焦塔, 以水浇灭焦炭后再放到冷却台, 被运输筛集后分为不同等级的商品焦炭, 这是捣固炼焦的基本流程。
1.2 捣固炼焦的领先方面
(1) 节约资源, 提高收益。如上述提到的捣固炼焦能将原炼煤料中的非粘性煤炭等也作为原煤料, 从而扩大原料煤来源, 节约成本和资源。
(2) 提高炼焦质量。用捣固炼焦技术炼煤可以不仅可以增加焦炭的机械强度, 还可以增加反应后的强度。
(3) 环境保护方面的优势。捣固炼焦技术具有如下优点, 它不仅出出焦次数少、机械磨损、劳动强度降低, 而且能改善操作环境, 减少排放。另外地面粉尘被地面除尘站收集, 炉门荒煤气逸散也减少, 这些不仅能保护环境还能节约资源。
(4) 经济效益显著。虽然购买捣固焦炉的捣固机和装煤车的费用要比购买顶装煤的机械的费用高, 但是由于捣固炼焦煤的堆积密度比顶装煤的堆积密度高1/2, 相同生产规模的焦炉, 捣固焦炉可以减少炭化室的孔数或炭化室容积, 一套机械的服务孔数也累加到了72孔, 所以, 捣固炼焦总投资也许比顶装焦炉的还要低。捣固炼焦工艺在原料煤方面的要求比顶装煤炼焦工艺的要求低, 可以加入更多的高挥发性或弱黏结性的低阶煤以及石油焦、焦粉的配入量, 降低焦煤用量, 原料煤的成本拥有较强的优势, 从而做到节约焦炭的生产成本。捣固焦炉焦炭质量提升, 可相应加大销售力度, 而其成本与顶装煤工艺基本相同, 那么销售利润就更高了。
2 捣固焦炉存在的主要问题及改进
2.1 捣固焦炉存在的主要问题
(1) 顶装焦炉比捣固焦炉的寿命要长。由于捣固炼焦存在以下缺点, 一在煤饼炼焦时膨胀压力大, 二装煤时机侧炉头长时间暴露在空气中, 三是由于煤饼缺脚等造成的侧炉头装煤不满会造成高温, 这些都会影响捣固炼焦机械的使用寿命。因而捣固焦炉的使用年限一般为20多年, 而顶装焦炉的使用年限则可达30年以上。
(2) 顶装焦炉的生产比捣固焦炉稳定。影响捣固焦炉生产稳定的因素较多, 像炉中煤水分过高或低、炉中煤粉粉碎度不达标、粒度分布不达标、煤种类变化太多等都煤饼的捣制和煤饼强度。另外炼焦流程也会受到别的影响, 比如具有20到30个捣固锤的捣固机产生故障等。
(3) 顶装焦炉产生的烟尘治理困难程度比捣固焦炉装煤小。捣固焦炉工艺在从机侧倒入煤饼时, 粉尘会从侧机头出来, 从而造成烟尘污染, 而迄今为止国内外捣固焦炉的装煤除尘工艺都不足以解决这些粉尘, 因此捣固炼焦的除尘效果比不上顶装焦炉。
2.2 钢铁企业开始接受捣固炼焦的原因
2006年时炼焦精煤耗量约4亿吨, 换算原煤7.5亿吨, 产出率比较低下。炼焦煤供给问题的解决已经成为迫不及待。因国内焦煤和肥煤的储量约占炼焦煤储量的37%, 导致优质炼焦煤的供应已严重影响炼焦生产、焦炭质量和炼焦成本。而且由于弱粘结性煤与强粘结性煤的差价很大并有继续加大的驱使, 从而导致入炉煤成本也越来越高。中国南方的焦化厂入炉煤成本已高达900~1200元/t, 钢铁企业焦化厂承担的生产成本压力也越重了。另一方面超过100家采用捣固焦炉的独立焦化厂给钢铁企业焦化厂带来了宝贵的实践经验, 搜寻到了捣固焦炉的问题症结和改进方向, 加强了研发和运用捣固炼焦技术的信心。因此有越来越多的商家开始接受捣固炼焦工艺。
3 捣固炼焦的发展
中国的捣固炼焦技术已经发展了几十年。原大连、北台等捣固焦炉, 无论是生产规模还是装备水平均处于较低水平。我国捣固技术大发展的铺垫在于1995年青岛煤气公司3.8米捣固焦炉的建设及到估计的引进。在2002年, 山西同世达有限公司投产了我国自行设计的全国产化的4.3米捣固焦炉。之后, 一大批捣固焦炉也相继建成投产。
4 结语
由于大型化的高炉焦炭质量的高要求, 以及捣固炼焦工艺对炼焦煤资源的充分利用和焦煤高质量高产量的产出, 因此在大型钢铁企发展捣固炼焦以及对顶装炼焦进行捣固炼焦改造是必要的。目前捣固炼焦技术仍然存在许多问题, 但基于其对环境的小污染, 对成本的节约等, 捣固炼焦仍将是未来炼焦业的主要工艺。相信在大家的共同努力下, 捣固炼焦的工艺会得到更好更大的发展。
参考文献
[1]郭少青, 徐成记;捣固炼焦工艺评述.煤化工.2002 (3) 82-84.[1]郭少青, 徐成记;捣固炼焦工艺评述.煤化工.2002 (3) 82-84.
[2]郑文华, 于振东;当前我国炼焦生产的新技术.2005中国钢铁年会论文集.北京:冶金工业出版社, 2005:135-139.[2]郑文华, 于振东;当前我国炼焦生产的新技术.2005中国钢铁年会论文集.北京:冶金工业出版社, 2005:135-139.
捣固炼焦技术 篇3
1存在的问题
我公司捣固焦炉中捣固技术的运用,存在炼焦耗热量较高的问题。炼焦耗热量是指1 kg入炉煤炼成焦炭需要供给焦炉的热量,炼焦耗热量指标除了作为用来加热焦炉的煤气消耗量的计算依据以外,还是评定焦炉结构完善、热工操作和管理水平好坏以及决定炼焦消耗定额高低的一项主要指标。影响炼焦耗热量的因素较多,原料煤质量、生产操作、热工调节、机械设备、炉体的严密性和绝热性等与炼焦耗热量的高与低有直接的影响。降低炼焦耗热量,有利于规范生产操作,延长焦炉寿命,促进焦炉生产节能减排等,具有重大的现实意义。
2采取的措施
降低炼焦耗热量,需要从众多因素中的找到关键影响因素,并进行调节控制,才能起到作用,通过对炼焦耗热量较高和炼焦耗热量较低的月份的生产过程进行分析对比后,针对存在问题进行调节和改进,加强了焦炉热能的利用,促进了炼焦耗热量的降低。
2.1控制配合煤质量
配合煤中含有的水分每变化1%,炼焦耗热量理论核定增减量达到59～67 kJ/kg。实际生产中,入捣固焦炉的配合煤水分控制在9%～11%之间,有利于捣固煤饼的成型。加强贮煤场管理,严格取煤作业均匀化、达到控制班与班之间的配合煤水分波动不大于±1%,在降低炼焦耗热量方面起到有效作用。
配合煤须粉碎到一定细度才能均匀混合,为满足焦炭质量和捣固作业的要求,对配合煤预处理到小于3 mm的煤料占全部煤料的量进行多次实验对比表明,煤料细度控制在84%～88%范围内,班与班之间的细度波动不大于±1%,煤饼捣固成功率高,且捣固煤饼表面的剥皮、缺角状况较少,达到稳定入炉煤量的效果。
2.2装煤作业
严格执行出炉计划,控制捣固煤饼、推焦、装煤操的作时间在20 min以内,煤饼上部做到人工
平整、压实;上升管提前开启个数控制为3个,可减少由于炉门开启时间长、上升管开启数量多而产生的焦炉热损失;根据季节配合煤水分变化情况及时调整捣固锤头的数量、作业方式。做到推入炭化室的煤饼少剥皮、不缺角,入炉煤量达到控制值要求,有效利用焦炉热能,减少炼焦耗热量的损失。
2.3设备、设施的完善
在对焦侧装煤高度不足的原因分析后,对托煤板限位系统进行改造并调整,缩小煤饼与焦侧炉门的间隙,在增加了煤饼长度后,减少了填充间隙的煤料,降低了焦侧炉顶空间高度,避免因炉顶空间过高而造成耗热量损失。
将装煤推焦车原有的大车道外侧电缆取电方式改造为大车道内侧磨电道滑块取电,实现稳定供电,保证生产操作正常运行。
2.4重视炉体密封性、绝热性
强化焦炉炉体基础性管理,保焦炉密封性、绝热性处于良好壮态,是降低炼焦耗热量的必备条件。通过实施砖煤气道的喷浆,减少了煤气在砖煤气道的窜漏;对蓄热室顶部测温孔周围砖砌体裸露部位,废气盘本体、废气盘两叉口(小烟道口)等及相关设施进行全面隔热保温改造。减少了焦炉散热量;及时修理保温层损坏的炉门,有效发挥炉门应有的保温作用,提高焦炉热效率。
2.5热工调节
控制好炉顶空间温度,荒煤气出口温度每降低10℃,耗热量降低20 kJ/kg左右。通过入炉煤量达到控制高度,调整标准温度等手段,控制炉顶空间温度在(800±30)℃且不超过850℃,减少荒煤气带走的热量。
控制α值在1.20～1.25之间,保证回炉煤气完全燃烧且废气带走的热量尽可能地少,同时确保加热火道道均匀,降低火道温度的规定值,从而降低废气温度,根据实测,废气温度由最初的300℃降至约270℃,有效提升了焦炉热能利用的合理性。
3效果及评价
2010年两座捣固焦炉炼焦耗热量平均值为2735 kJ/kg,通过以上措施的有效实施,炼焦耗热量得到降低,各月炼焦耗热量见表1所示。
2011年炼焦耗热量平均值2675 kJ/kg,与2010年2735 kJ/kg炼焦耗热量相比,降低量为60 kJ/kg,炼焦耗热量降低量折合标煤达1218 t,并且减少了SO2和CO2的排放量。
摘要：捣固焦炉由于其特殊的生产操作方式,焦炉耗热量较高。通过实施原料煤质量、焦炉热工管理、生产操作等方面生产控制,为捣固焦炉炼焦耗热量的降低提供了有效途径。
关键词：捣固焦炉,炼焦耗热量,配合煤质量,热工管理
参考文献
[1]钟英飞.捣固焦炉值得关注的几个问题[J].燃料与化工,2011,42(1):1-3.
捣固炼焦技术 篇4
1 捣固炼焦的优越性
与顶装焦炉相比, 捣固炼焦具有很大的优越性。煤源方面, 捣固炼焦对于煤源的要求相对更宽松;产量方面, 捣固炼焦的单炉焦炭的产量相对更高;质量方面, 捣固炼焦所产出的焦炭的质量相对更高;清洁方面, 捣固炼焦的除尘效果更好。在我国现阶段的焦化工业发展中, 捣固炼焦已经成为主要的发展方向。
另外, 需要指出的是, 我们之所以要将顶装焦炉改造为捣固焦炉机械设备还有一个重要的现实原因。20世纪90年代, 我国投产了一大批顶装炼焦焦炉, 顶装炼焦焦炉的一般寿命为三十年。现今, 若是将这些顶装炼焦焦炉提前拆除掉, 那么必将会造成巨大的经济损失, 所以我们倡导顶装焦炉改捣固焦炉机械设备的环保改造。
2 捣固装煤车的改造
装煤传动主链轮是在侧平台上工作的。而与顶装焦炉机的侧平台相比, 捣固焦炉机的侧平台要宽80cm。为了能够使捣固装煤车正常的运行, 我们进行必要的改造。改造的方法主要有两种, 分别详述如下:
2.1 拆除原机侧平台
将原机的侧平台拆除, 同时, 将侧平台下的水管线, 暖管线, 点管线, 气管线等加以调整, 把可以改装到焦侧的管线改装到焦侧, 并且充分利用好钢结构框架, 对侧平台进行重新制作。但是采取拆除原机侧平台的改造方法, 无疑会改动多个部件, 因此投入的成本大大增加, 而且, 在进行相关改造时, 推焦机与拦焦机等社会的顺畅运行可能受到影响。
2.2 在前端梁结构内部安装装煤传动主链轮
在前端梁结构内部安装装煤传动主链轮。主链轮的嵌入在一定程度上削弱了前端梁的强度。采取相关措施能够有效加强前端梁的强度。前端梁本为箱形结构, 现将其分解为两箱的结构, 将前箱体设计为半敞开式, 以便于支撑传动主链轮, 将后箱体设计为主梁, 以便连接车体的各个部分。而且, 要将装煤车煤壁的支柱连接为一个整体, 使得煤壁支柱在支撑煤壁的同时, 能够有效加强前端梁的强度。在设计前端梁时留出合理的空间, 能够使传动主链轮得到维修与保养。这种改造方法的投资成本相对较小, 而且焦化厂运行不受到影响, 运行顺畅。
捣固装煤车在装煤的过程中, 会产生大量污染环境的烟尘。将除尘密封门装置安装在装煤车上, 能够将烟尘封堵在炭化室内, 有效减少了对环境的污染。
3 拦焦机的改造
在出焦的时候, 虽然大部分的烟尘会被除尘拦焦机所收集, 但是仍然会有一小部分的烟尘外溢到大气中。关于这些从导焦栅与炉门框缝隙处溢出的烟尘, 我们应该采取有效的措施加以处理, 将一个小烟罩安装在导焦栅的上部, 小烟罩要靠近焦炉的侧面。小烟罩应安置在导焦栅与炉框上方, 其尾部则与集尘罩相连接通。小烟罩的头部设计成可伸缩结构。可使其所配备的轴流风机适时将缝隙处的烟尘等废弃物质吸导入集尘罩内处理。
4 导烟车改造方法
捣固炼焦通常会采取侧装煤的填煤方式。这种装煤方式会使机侧的炉门完全敞开, 直接导致了溢出大量的荒煤气。现阶段的除尘方式主要有: (1) 采用消烟除尘车; (2) 采用双U形导烟管导烟车。
消烟除尘车除尘技术有其弱点, 因为消烟除尘车体积庞大, 而且可能出现清扫不彻底的现象, 另外, 消烟除尘车一旦发生故障, 维修工作十分繁琐。而且, 从除尘原理上分析, 消烟除尘车本身不具备完全解决烟气中所含的苯丙比等有害物质, 因此在实际生产中很快便被淘汰。
目前较常见的是采用双U形导烟管导烟车进行除尘, 工作原理是先使烟气经过U形管, 然后再导入与之相邻的炭化室。最后经炭化室导入集气管。采用双U形导烟管导烟车除尘, 操作的方法相对来说更为简单, 而且其维护与保养的工作相对来说更为容易。由于自动揭炉盖与水封炉盖密封技术的引入, 双U形导烟管导烟车除尘的除尘效果变得更好了。
5 煤塔及除尘地面站的改造
顶装改捣固焦后, 由于同时增加了捣固机和摇动给料器, 煤塔下煤口也需要同时进行改造, 通常采用焊接钢结构的形式在构建新的下煤口和捣固机轨道, 给料机接口。同时需要考虑捣固装煤车和推焦机可通过煤塔实现互换。
由于顶装煤与捣固焦出烟量不同, 需要根据实际调整地面站的除尘能力, 从而保证可以安全有效的对生产过程中产生的烟气进行收集。
顶装焦炉经过环保的方式改造为捣固焦炉机械设备之后, 各个方面都取得了巨大的进步。产量质量方面, 无论是在焦炭产量, 还是在焦炭质量方面, 都有了极大的提高;成本方面, 在对捣固装煤车进行了改进后, 顶装装煤车走形装置与钢结构骨架实现了循环再利用, 使企业的生产成本大大降低;在节能环保方面, 经过改进完善后的装煤车、拦焦机、导烟车等相关除尘设备, 为生产过程中减少污染气体排放起到了重要作用。可以说, 顶装焦炉改捣固焦炉机械设备的环保改造有效推动了炼焦技术的高效与清洁的发展。
参考文献
[1]姚润生, 任慧琴.捣固炼焦在中国焦化工业发展中的前景与展望[J].煤化工, 2004 (08) .
[2]梁鸿飞.顶装焦炉改捣固焦炉分析[J].煤化工, 2008 (05) .