內(nèi)蒙古科技大學(xué)生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告I摘要中文摘要：煉焦?fàn)t，\o"煤"煤煉焦的重要設(shè)備，是\o"焦化"焦化技術(shù)中的關(guān)鍵。煤焦化技術(shù)的應(yīng)用已有200多年的歷史,其爐子的結(jié)構(gòu)形式經(jīng)歷了許多變化。初期煉焦仿造燒木炭的過程采用成堆\o"干餾"干餾。18世紀(jì)中期，開始演變成磚砌的半封閉式長窯爐。1763年開始采用全封閉式圓窯即蜂窩爐。成堆干餾和窯爐干餾共同的特點(diǎn)是內(nèi)部加熱，即炭化和燃燒在一起，靠燃燒一部分煤和干餾煤氣直接加熱其余的煤而干餾成焦。19世紀(jì)中期，焦?fàn)t技術(shù)發(fā)生轉(zhuǎn)折性變革，從窯爐發(fā)展到外部加熱的炭化室煉焦階段，出現(xiàn)倒焰爐。這種焦?fàn)t是將成焦的炭化室和加熱的燃燒室用墻隔開，在隔墻上部設(shè)有通道，炭化室內(nèi)煤的干餾氣經(jīng)此通道直接流入燃燒室，與來自燃燒室頂部風(fēng)道的空氣混合，自上而下地流動燃燒，這種爐子已經(jīng)具備了現(xiàn)代焦?fàn)t最基本的特征。19世紀(jì)70年代,建成了回收化學(xué)產(chǎn)品的焦?fàn)t,使煉焦走向生產(chǎn)多種產(chǎn)品的重要階段。此后不久，1883年建成了利用煙氣廢熱的蓄熱式焦?fàn)t，至此，焦?fàn)t在總體上基本定型。關(guān)鍵詞：焦?fàn)t概況，工藝流程，干熄焦

內(nèi)蒙古科技大學(xué)生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告IIAbstract:Cokeovens,coalcokingequipment.Cokingtechnologyisthekey.Cokingtechnologyover200yearsofhistory,thefurnacehasexperiencedmanychangesinstructure.Beginningtheprocessofcokingmodeledbypilesofburningcharcoalcarbonization.Themid18thcentury,begantoevolveintoasemi-closedlongbrickkilns.1763beganwithaclosedcircleallthatcellularfurnacekiln.Pilesofdrydistillationandpyrolysisfurnaceischaracterizedbyacommoninternalheating,charringandburningwiththat,byburningpartofthecarbonizationofcoalandgasdirectlytoheattherestofthedrydistillationofcokingcoal.Mid-19thcentury,cokeoventechnologyshiftsandchangesoccur,fromthedevelopmenttoanexternalheatingfurnacecokingchambercokingstage,emergeddowndraftfurnace.Thiswillbecomethecokeovenisacokingchamberandheatedwithawallseparatingthecombustionchamber,theupperwallwithaccess,indoorcoalcarbonizationcarbonizationgasdirectlyintothecombustionchamberthroughthechannel,andfromthecombustionchamberatthetopofthewindRoadandairmixing,combustionflowfromtoptobottom,thisstovehasbeenequippedwiththemostbasicfeaturesofthemodernoven.19thcentury70s,builtacollectionofchemicalproducts,coke,coketoproduceavarietyofproductstomakeanimportantstage.Shortlythereafter,in1883establishedtheuseofregenerativecokeovenfluegaswasteheat,thus,cokeoven,ingeneral,thebasicshape.Keywords:Ovenprofiles,process,CDQ內(nèi)蒙古科技大學(xué)生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告目錄TOC\o"1-3"\u摘要 I前言 1第一章焦?fàn)t的構(gòu)造 21.1焦?fàn)t爐體的結(jié)構(gòu)簡介 21.1.1燃燒室和炭化室 21.1.2蓄熱室 21.1.3斜道區(qū) 31.1.4爐頂 31.2焦?fàn)t結(jié)構(gòu)及材料 31.2.1焦?fàn)t爐體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 31.2.2焦?fàn)t用耐火材料 41.3焦?fàn)t類型 61.4煉焦?fàn)t調(diào)溫 61.5工藝裝置 71.5.1集氣系統(tǒng) 71.5.2護(hù)爐鐵件 71.5.3廢氣導(dǎo)出煙道 71.5.4熄焦裝置 71.5.5輔助設(shè)施 7第二章煤氣凈化及產(chǎn)品回收 82.1煤氣的凈化 82.1.1焦?fàn)t煤氣凈化處理量的確定 82.1.2產(chǎn)品及產(chǎn)率 92.1.3基本流程及車間組成 92.1.4

煤氣壓送 92.2產(chǎn)品的回收 92.2.1煤氣脫硫脫氰及硫回收 102.2.2煤氣脫氨及氨回收 102.2.3煤氣脫苯及苯回收 102.3特殊要求 11第三章干熄焦工藝 113.1干熄焦的原理 113.2干熄焦的工藝流程 113.2.1干熄焦的優(yōu)點(diǎn) 13第四章實(shí)習(xí)體會 14附錄 16附錄1：干熄焦工藝流程圖 16第1頁前言現(xiàn)代焦?fàn)t爐體由炭化室、燃燒室和蓄熱室三個(gè)主要部分構(gòu)成。一般，炭化室寬0.4～0.5m、長10～17m、高4～7.5m,頂部設(shè)有加煤孔和煤氣上升管(在機(jī)側(cè)或焦側(cè))，兩端用爐門封閉。燃燒室在炭化室兩側(cè)，由許多立火道構(gòu)成。蓄熱室位于爐體下部，分空氣蓄熱室和貧煤氣蓄熱室?，F(xiàn)代化焦?fàn)t主要部分用硅磚砌筑，火道溫度可達(dá)到1400℃。成焦時(shí)間因炭化室寬度和火道溫度不同，一般為13～18h。焦?fàn)t機(jī)械有裝煤車、推焦車、導(dǎo)焦車和熄焦車等。由裝煤車把煤裝入炭化室，煉成的焦炭用推焦車推出，赤熱的焦炭經(jīng)導(dǎo)焦車落入熄焦車內(nèi)，經(jīng)水熄或回收熱能的干法熄焦。熄過的焦炭放到焦臺上。焦炭經(jīng)過篩選后作為產(chǎn)品外送。為了改善煉焦生產(chǎn)條件，現(xiàn)代焦?fàn)t操作除了機(jī)械化、自動化之外，還建有防治煙塵和處理污水裝置。電子計(jì)算機(jī)也已開始用于焦?fàn)t操作。爐子向大型化發(fā)展，炭化室有效容積增加到50m這次我們在包鋼實(shí)習(xí)著重了解了焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)、回收、凈化煤氣、干熄焦工藝流程等。焦?fàn)t的構(gòu)造1.1焦?fàn)t爐體的結(jié)構(gòu)簡介

現(xiàn)代焦?fàn)t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與燃燒室的斜道區(qū)，每個(gè)蓄熱室下部的小煙道通過交換開閉器與煙道相連。煙道設(shè)在焦?fàn)t基礎(chǔ)內(nèi)或基礎(chǔ)兩側(cè)，煙道末端通向煙囪。

1.1.1燃燒室和炭化室

燃燒室是煤氣燃燒的地方，通過與兩側(cè)炭化室的隔墻向炭化室的提供熱量。裝爐煤在炭化室內(nèi)經(jīng)高溫干餾變成焦炭。燃燒室墻面溫度高達(dá)1300--1400℃，而炭化室墻面溫度約1000--1150℃，裝煤和出焦時(shí)炭化室墻面溫度變化劇烈，且裝煤中的鹽類對爐墻有腐蝕性?，F(xiàn)代焦?fàn)t均采用硅磚砌筑炭化室墻。硅磚具有荷重軟化點(diǎn)高、導(dǎo)熱性能好、抗酸性渣侵蝕能力強(qiáng)、高溫?zé)岱€(wěn)定性能好和無殘余收縮等優(yōu)良性能。砌筑炭化室的硅磚采用溝舌結(jié)構(gòu)，以減少荒煤氣竄漏和增加砌體強(qiáng)度；所用的磚型有：丁字磚、酒瓶磚和寶塔磚。中國焦?fàn)t的炭化室墻多采用丁字磚，20世紀(jì)80年代以后則多采用寶塔磚。炭化室墻厚一般為90—100mm，中國多為95—105mm。為防止焦?fàn)t爐頭磚產(chǎn)生裂縫，有的焦?fàn)t的爐頭采用高鋁磚或粘土磚砌筑，并設(shè)置直縫以消除應(yīng)力，中國焦?fàn)t多采用這種結(jié)構(gòu)。

燃燒室分成許多立火道，立火道的形式因焦?fàn)t爐型不同而異。立火道由立火道本體和立火道頂部兩部分組成。煤氣在立火道本體內(nèi)燃燒。立火道頂是立火道蓋頂以上部分。從立火道蓋頂磚的下表面到炭化室蓋頂磚下表之間的距離，稱加熱水平高度，它是爐體結(jié)構(gòu)中的一個(gè)重要尺寸。如果該尺寸太小，爐頂空間溫度就會過高，致使?fàn)t頂產(chǎn)生過多的沉積碳；反之，則爐頂空間溫度過低，將出現(xiàn)焦餅上部受熱不足，因而影響焦炭質(zhì)量。另外，爐頂空間溫度過高或過低，都會對煉焦化學(xué)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。炭化室的主要尺寸有長、寬、高、錐度和中心距。焦?fàn)t的生產(chǎn)能力隨炭化室長度和高度的增加而成比例的增加。搗固焦?fàn)t與頂裝爐不同，其錐度較小，只有0—200mm。

1.1.2蓄熱室為了回收利用焦?fàn)t燃燒廢氣的熱量預(yù)熱貧煤氣和空氣，在焦?fàn)t爐體下部設(shè)置蓄熱室?，F(xiàn)代焦?fàn)t蓄熱室均為橫蓄熱室（其中心線與燃燒室中心線平行），以便于單獨(dú)調(diào)節(jié)。蓄熱室有寬蓄熱室和窄蓄熱室兩種。寬蓄熱室是每個(gè)炭化室下設(shè)一個(gè)，窄蓄熱墻一般用硅磚砌筑，有些國家用粘土磚或半硅磚代替硅磚砌筑溫度較低的蓄熱室下部。在蓄熱室中放置格子磚，以充分回收廢氣中的熱量。格子磚要反復(fù)承受急冷急熱的溫度變化，故采用粘土質(zhì)或半硅質(zhì)材料制造?，F(xiàn)代焦?fàn)t的格子磚一般采用異型薄壁結(jié)構(gòu)，以增加蓄熱面積和提高蓄熱效率。蓄熱室下部有小煙道，其作用是向蓄熱室交替導(dǎo)入冷煤氣和空氣，或排出廢氣。小煙道中交替變換的上升氣流（被預(yù)熱的煤氣或空氣）和下降氣流（燃燒室排出的高溫廢氣）溫度差別大，為了承受溫度的急劇變化，并防止氣體對小煙道的腐蝕，需在小煙道內(nèi)襯以粘土磚。

1.1.3斜道區(qū)位于燃燒室和蓄熱室之間的通道。不同類型焦?fàn)t的斜道區(qū)結(jié)構(gòu)有很大差異。斜道區(qū)布置著數(shù)量眾多的通道（斜道、水平磚煤氣道貌岸然和垂直磚煤氣道等），它們彼此距離很近，并且上升氣流和下降氣流之間壓差較大，容易漏氣，所以斜道區(qū)設(shè)計(jì)要合理，以保證爐體嚴(yán)密。為了吸收爐組長向生產(chǎn)的膨脹，在斜道區(qū)各磚層均留膨脹縫。膨脹縫之間設(shè)置滑動縫，以利于膨脹之間的磚層受熱自由滑動。斜道區(qū)承受焦?fàn)t上部的巨大重量，同時(shí)處于1100-1300℃的高溫區(qū)，所以也用硅磚砌筑。

1.1.4爐頂位于焦?fàn)t爐體的最上部。設(shè)有看火孔、裝煤孔和從炭化室導(dǎo)出荒煤氣用的上升管孔等。爐頂最下層為炭化室蓋頂層，一般用硅磚砌筑，以保證整個(gè)炭化室膨脹一致，也有用粘土磚砌筑的，這種磚不易斷裂，但易產(chǎn)生表面裂紋。為減少爐頂散熱，在炭化室頂蓋層以上采用粘土磚、紅磚和隔熱磚砌筑。爐頂表面一般鋪缸磚，以增加爐頂面的耐磨性。在多雨地區(qū)，爐頂面設(shè)有坡度，以便排水。爐頂厚度按保證爐體強(qiáng)度和降低爐頂溫度的要求確定，現(xiàn)代焦?fàn)t爐頂一般為1000—1700mm，中國大型焦?fàn)t的爐頂厚度為1000-1250mm。1.2焦?fàn)t結(jié)構(gòu)及材料1.2.1焦?fàn)t爐體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)1.焦?fàn)t爐體為雙聯(lián)火道、分段加熱、廢氣循環(huán)，焦?fàn)t煤氣下噴，蓄熱室分格的復(fù)熱式超大型焦?fàn)t。此焦?fàn)t具有結(jié)構(gòu)先進(jìn)、嚴(yán)密、功能性強(qiáng)、加熱均勻、熱工效率高、環(huán)保優(yōu)秀等特點(diǎn)。

2.焦?fàn)t蓄熱室為煤氣蓄熱室和空氣蓄熱室，上升氣流時(shí)，分別只走煤氣和空氣，均為分格蓄熱室。每個(gè)立火道獨(dú)立對應(yīng)2格蓄熱室構(gòu)成1個(gè)加熱單元。蓄熱室底部設(shè)有可調(diào)節(jié)孔口尺寸的噴嘴板，噴嘴板的開孔調(diào)節(jié)方便、準(zhǔn)確、并使得加熱煤氣和空氣在蓄熱室長向上分布合理、均勻。

3.蓄熱室主墻和隔墻結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，用異型磚錯縫砌筑，保證了各部分砌體之間不互相串漏。

4.由于蓄熱室高向溫度不同，蓄熱室上、下部分別采用不同的耐火材料砌筑，從而保證了主墻和各分隔墻之間的緊密接合。

5.分段加熱使斜道結(jié)構(gòu)復(fù)雜，磚型多，但通道內(nèi)不設(shè)膨脹縫，使斜道嚴(yán)密，防止了斜道區(qū)上部高溫事故的產(chǎn)生。

6.燃燒室由36個(gè)共18對雙聯(lián)火道組成。分3段供給空氣進(jìn)行分段燃燒，并在每對火道隔墻間下部設(shè)循環(huán)孔，將下降火道的廢氣吸入上升火道的可燃?xì)怏w中，用此兩種方式拉長火焰，達(dá)到高向加熱均勻的目的。由于采用分段加熱和廢氣循環(huán)，爐體高向加熱均勻，廢氣中的氮氧化物含量低，可以達(dá)到先進(jìn)國家的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

7.跨越孔的高度可調(diào)，可以滿足不同收縮特性的煤煉焦的需要。

8.采用單側(cè)煙道，僅在焦側(cè)設(shè)有廢氣盤，可節(jié)省一半的廢氣盤和交換設(shè)施，優(yōu)化煙道環(huán)境。1.2.2焦?fàn)t用耐火材料砌筑焦?fàn)t本體及有關(guān)部位所使用的耐火制品。焦?fàn)t是獲得焦炭及煉焦化學(xué)副產(chǎn)品的熱工設(shè)備。炭化室用耐火材料炭化室由爐墻、爐底、爐頂和爐門組成。炭化室工作是周期性的，裝煤時(shí)爐墻表面溫度降至500～600℃，結(jié)焦末期爐墻表面溫度又升至1000～1100℃。溫度的大幅度波動，使砌體產(chǎn)生熱應(yīng)力，導(dǎo)致砌體出現(xiàn)裂紋、組織松散、強(qiáng)度降低，還受到煤料成焦時(shí)的膨脹壓力，致使墻面鼓脹或凹陷等。裝煤和推焦時(shí)，爐墻和爐底經(jīng)常受到強(qiáng)烈的機(jī)械磨損和撞擊。另外，爐墻還承受化學(xué)侵蝕和炭素沉積的作用。因此，炭化室墻、底用硅磚砌筑。焦?fàn)t，尤其是現(xiàn)代化大型焦?fàn)t對硅磚的要求是極為嚴(yán)格的。首先是外觀上光潔度與平整度要求很高，磚的棱角齊整、尺寸公差小。另外，硅磚為鱗石英、方石英并與殘存石英及玻璃相共存的復(fù)合體，其中只有鱗石英形成結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)而構(gòu)成堅(jiān)固的骨架，使磚具有良好的高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，為此必須使石英達(dá)到充分轉(zhuǎn)化，促使磚中大量鱗石英的形成。工業(yè)發(fā)達(dá)國家所生產(chǎn)硅磚真密度一般為2.31～2.32g/cm3，控制硅磚中殘存石英含量使殘余膨脹幾乎為零?，F(xiàn)代大型焦?fàn)t炭化室墻面采用致密硅磚砌筑，顯氣孔率控制至16％～17％，以提高爐墻導(dǎo)熱性，增加生產(chǎn)能力；爐門因經(jīng)常開閉，溫度波動較大，朝向炭化室一側(cè)一般采用粘土磚砌筑，也可用堇青石磚和不定形耐火材料，耐火材料與外殼之間充填隔熱材料。炭化室靠爐門的墻，亦稱爐頭，處于溫度波動大的區(qū)域，因此多用粘土磚、高鋁磚、硅線石磚、紅柱石磚砌筑。爐頭和爐門損毀時(shí)一般用磚補(bǔ)砌，或用耐火可塑料或耐火澆注料修補(bǔ)，最好的方法是用火焰噴補(bǔ)。中國繼日本之后于1979年研制成功了火焰噴補(bǔ)法，它是通過燃燒液化石油氣和氧氣的混合體，形成2500℃以上的火焰，使噴補(bǔ)料在達(dá)到修補(bǔ)部位的過程中熔融，牢固地附著在爐墻表面上。密集的圓筒狀火焰使噴補(bǔ)粉料不能偏離要求的噴射路線，能射入狹窄的孔洞中。中國噴補(bǔ)粉料SiO2含量為60％～68％，耐火度1250～1280℃，粒度小于0.125mm的占65％～70％。燃燒室用耐火材料燃燒室由爐墻、爐底和爐頂組成。爐墻與炭化室共用，需砌筑嚴(yán)密，不得有氣體竄通。該側(cè)面主要受高溫、煤中所含鹽類和燃?xì)獾淖饔?。爐底與斜道上的空氣和煤氣道相通。燃燒室工作層用硅磚砌筑，其技術(shù)要求與炭化室用磚相同。其他部位用耐火材料包括爐頂蓋層、斜道、蓄熱室、小煙道與煙囪和干熄焦裝置等用耐火材料。頂蓋層位于焦?fàn)t本體上部，其余均在焦?fàn)t下部，而煙囪和干熄焦裝置設(shè)在焦?fàn)t鄰近。頂蓋層用粘土磚或硅磚砌筑。大型焦?fàn)t蓋頂磚均用硅磚。但裝煤孔周圍困溫度波動較大，則用粘土磚砌筑。在磚的上部填加填充層，并依次砌筑粘土磚、硅藻土隔熱磚和紅磚。最上層用大塊粘土磚或紅磚鋪面，還必須采取密封和防水措旌。斜道承受焦?fàn)t本體荷載，斜道區(qū)內(nèi)有空氣和煤氣通道，將燃燒室與蓄熱室連通。因此要求磚體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能抵抗熱應(yīng)力作用。小型焦?fàn)t用粘土磚，大中型焦?fàn)t普遍使用硅磚砌筑，以保證與焦?fàn)t本體形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。蓄熱室蓄熱室工作是周期性的，溫度波動較大。小型焦?fàn)t蓄熱室的單立墻、隔墻、底和格子磚砌體均用粘土磚砌筑，大中型焦?fàn)t蓄熱室中、上部磚砌體全部采用硅磚砌筑，以使焦?fàn)t整體得以均勻膨脹。小煙道與煙囪全部用粘土磚砌筑內(nèi)襯。小煙道位于蓄熱室底部與煙道連通，通過煙道將燃燒廢氣排出。干熄焦裝置干熄焦是較先進(jìn)的熄焦方法，可回收焦炭的熱量。該裝置內(nèi)襯工作溫度為1000～1050℃，處于強(qiáng)還原氣氛，且承受焦炭的沖擊和磨損。其內(nèi)襯用粘土質(zhì)隔熱磚作絕熱層，易磨損部位工作層用致密粘土磚砌筑。也可用高鋁水泥耐火澆注料和輕質(zhì)耐火澆注料作工作層和絕熱層。1.3焦?fàn)t類型一個(gè)炭化室又稱為一個(gè)爐孔，一座煉焦?fàn)t由數(shù)十個(gè)爐孔組成。按加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不同，現(xiàn)代煉焦?fàn)t有多種類型，大致可分為：①雙聯(lián)火道式，上升氣流火道和下降氣流火道成對組合，整個(gè)燃燒室由若干組雙聯(lián)火道組成；②兩分火道式，整個(gè)燃燒室的半側(cè)火道均走上升氣流,另半側(cè)火道均走下降氣流；③上跨焰道式,整個(gè)燃燒室的各火道分為若干組，通過上跨焰道與相鄰燃燒室的火道組相聯(lián)。煉焦?fàn)t的生產(chǎn)能力決定于炭化室的尺寸和結(jié)焦時(shí)間。1.4煉焦?fàn)t調(diào)溫這是為了最大限度地發(fā)揮煉焦?fàn)t的生產(chǎn)能力和最好的熱工效率。調(diào)溫分為三個(gè)階段：剛投產(chǎn)時(shí)，爐溫有較大波動，調(diào)溫工作的主要內(nèi)容是監(jiān)督全爐燃燒室的溫室保持均衡，調(diào)整某幾個(gè)溫度過高或過低的燃燒室。當(dāng)結(jié)焦時(shí)間逐步縮短到16～18小時(shí)，就轉(zhuǎn)入正式的調(diào)溫階段。這時(shí)以焦餅（炭化室中的整個(gè)焦體）沿高向和長向均勻成焦和焦餅中心溫度達(dá)950～1050℃為依據(jù)，調(diào)節(jié)全爐加熱系統(tǒng)的溫度和壓力，制定合理的加熱制度并把它穩(wěn)定下來。此階段的調(diào)溫工作約需半年時(shí)間。此后過渡到經(jīng)常性的調(diào)溫階段，根據(jù)煤料、加熱煤氣和大氣條件等情況的變化,及時(shí)調(diào)整供熱,使各炭化室的焦餅在規(guī)定的結(jié)焦時(shí)間內(nèi)沿長向和高向均勻煉成焦炭。煉焦?fàn)t的耗熱量是評定焦?fàn)t熱工管理的重要指標(biāo)。一般用高爐煤氣加熱時(shí)，每公斤干煤的耗熱量約為550千卡；用高爐煤氣加熱時(shí)約為630千卡。1.5工藝裝置1.5.1集氣系統(tǒng)集氣系統(tǒng)包括上升管、橋管及水封閥、集氣管、吸氣管、低壓氨水噴灑裝置、高壓氨水噴射裝置、放散管自動點(diǎn)火放散裝置和上升管水封蓋、水封閥開閉及高低壓氨水切換裝置以及相應(yīng)的操作臺。本項(xiàng)目采用單集氣管，每座焦?fàn)t分三段、設(shè)三個(gè)吸氣管，均在焦?fàn)t機(jī)側(cè)。吸氣管上設(shè)有自動調(diào)節(jié)翻板，自動調(diào)節(jié)集氣管內(nèi)的壓力，使集氣管內(nèi)壓力保持穩(wěn)定，保證煉焦末期炭化室底部壓力不低于5Pa。而裝煤時(shí)產(chǎn)生的煙氣利用高壓氨水噴射實(shí)現(xiàn)無煙裝煤操作。上升管水封蓋、橋管水封閥的開閉以及高低壓氨水切換采用氣動控制系統(tǒng)自動實(shí)現(xiàn)是本項(xiàng)目的特點(diǎn)之一。1.5.2護(hù)爐鐵件護(hù)爐鐵件包括爐柱、縱橫拉條、彈簧、爐門、爐框和保護(hù)板。爐柱采用H型鋼結(jié)構(gòu)。縱橫拉條的端部設(shè)有彈簧組，能均勻的對爐體施加一定壓力，保證了焦?fàn)t整體結(jié)構(gòu)的完整和嚴(yán)密。爐門為彈簧門栓、彈性刀邊和撓性腹板式結(jié)構(gòu)。1.5.3廢氣導(dǎo)出煙道廢氣導(dǎo)出煙道為單側(cè)煙道，這樣廢氣交換開閉器較常規(guī)設(shè)計(jì)的雙側(cè)煙道就減少了一半，既節(jié)約了投資又優(yōu)化了焦?fàn)t操作環(huán)境。除石墨空氣也是通過專門的管道和設(shè)備來實(shí)現(xiàn)的。焦?fàn)t加熱用的煤氣、空氣和燃燒后的廢氣在加熱系統(tǒng)內(nèi)的流向由液壓交換機(jī)驅(qū)動交換傳動裝置來控制，每隔30min換向一次。

1.5.4熄焦裝置濕法熄焦包括熄焦泵房、熄焦塔、熄焦水噴灑管、除塵捕集裝置、高置槽、粉焦沉淀池、粉焦刮板機(jī)、工藝管道、設(shè)備等。濕法熄焦為穩(wěn)定式濕法熄焦。這是一項(xiàng)新型濕法熄焦工藝，即定點(diǎn)接焦的熄焦車接焦后開到熄焦塔下定位不再移動，大量的水經(jīng)管道進(jìn)入特制的熄焦車下部的傾斜夾層，通過斜底上分布的出水口由下至上的熄焦從而獲得水分低且均勻穩(wěn)定的焦炭。其熄焦原理是通過水與紅焦接觸產(chǎn)生大量的蒸汽，由下至上觸及并冷卻焦炭，靠大水流激烈汽化使熄焦車內(nèi)的焦炭處于沸騰狀態(tài)均勻穩(wěn)定熄焦，并使多余的水迅速排到熄焦車外從而獲得品質(zhì)穩(wěn)定的焦炭。另外，為了清洗除塵用的導(dǎo)流板和產(chǎn)生水幕以減少含有粉塵的水蒸汽外逸，在熄焦車的上方還有一部分水噴灑下來。粉焦沉淀池和粉焦刮板機(jī)具有自己的特點(diǎn)：粉焦沉淀池為一狹長的不分格的溝池，撈取粉焦采用架在粉焦沉淀池上的專門的粉焦刮板機(jī)沿著軌道從池子靠近清水池一端走到另一端，通過該設(shè)備下部的耙狀板將粉焦“耙”到粉焦脫水臺上，脫水后的粉焦用車運(yùn)走。

1.5.5輔助設(shè)施主要輔助設(shè)施有爐門修理站、固定架、推焦桿及平煤桿更換站、爐頂旋轉(zhuǎn)起重機(jī)等。爐門修理站分兩部分，一部分設(shè)在焦?fàn)t端臺二層，用于爐門的維護(hù)和小修，另一部分設(shè)在焦?fàn)t端臺一層，用于爐門的大修(如更換爐門腹板、清洗爐門等)。端臺二層的爐門修理站其結(jié)構(gòu)新穎，僅用一臺卷揚(yáng)機(jī)以“此起彼伏”（一側(cè)吊機(jī)側(cè)爐門，另一側(cè)則吊焦側(cè)爐門）的方式，解決了因爐門高無法對頭放置的問題，端臺一層的爐門修理站有專門的檢修平臺和設(shè)備(用于爐門的大修，如更換爐門刀邊、腹板等)，至于爐門在兩層修理站之間的吊運(yùn)是通過一、二層之間專門開的洞（平時(shí)用蓋板蓋上）由卷揚(yáng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。第二章煤氣凈化及產(chǎn)品回收脫除焦?fàn)t粗煤氣中的雜質(zhì)，同時(shí)回收煤焦油、氨、硫、苯類產(chǎn)品的車間設(shè)計(jì)。凈化后的焦?fàn)t煤氣除焦化廠自用外，作為較高熱值燃料氣送往鋼鐵廠或供城使用。回收的煤焦油和粗苯(或輕苯)送本廠或外廠加工和精制；氨、硫類產(chǎn)品如硫酸銨、無水氨、硫磺、硫酸等作為化肥或化工原料外銷。粗煤氣的雜質(zhì)含量根據(jù)配煤的揮發(fā)分、含硫、含氮等分析及配煤煉焦試驗(yàn)的資料確定。2.1煤氣的凈化2.1.1焦?fàn)t煤氣凈化處理量的確定根據(jù)小時(shí)煉焦裝爐干煤量及每噸干煤可發(fā)生的煤氣量的乘積確定。設(shè)計(jì)時(shí)還要留有7％～10％的富余系數(shù)，以適應(yīng)煤氣量的變化。一般兩座焦?fàn)t構(gòu)成一個(gè)爐組，當(dāng)爐組中兩座焦?fàn)t分期建設(shè)時(shí)，焦?fàn)t煤氣凈化車間按處理兩座焦?fàn)t的煤氣量設(shè)計(jì)，必要時(shí)對其中并聯(lián)的多臺設(shè)備可分期安設(shè)。當(dāng)多爐組焦?fàn)t分期建設(shè)時(shí)，焦?fàn)t煤氣凈化車間一般也分期設(shè)計(jì)。2.1.2產(chǎn)品及產(chǎn)率裝爐煤料的揮發(fā)分是決定焦?fàn)t煤氣和化工產(chǎn)品產(chǎn)率的主要因素，含氮、含硫量決定氨、硫產(chǎn)品的產(chǎn)率。

2.1.3基本流程及車間組成焦?fàn)t煤氣凈化車間的基本流程見焦化廠設(shè)計(jì)。車間組成一般包括煤氣初冷、除焦油霧、煤氣壓送、含焦油和氨水冷凝液的處理、煤氣脫硫脫氰及硫回收、煤氣脫氨及氨回收、煤氣脫苯及苯回收等裝置和公用設(shè)施。根據(jù)產(chǎn)品及環(huán)境保護(hù)等的需要，還可設(shè)計(jì)煤氣終冷水脫氰生產(chǎn)黃血鹽鈉，從硫酸銨溶液中回收粗輕吡啶，剩余氨水脫酚生產(chǎn)粗酚鈉等裝置。煤氣初冷將80～85℃(露點(diǎn)82～83℃)的粗煤氣冷卻至20～35℃，從中冷凝出絕大部分煤焦油、萘和氨水，萘溶解于煤焦油中。煤氣初冷有直接初冷法、間接初冷法和間接一直接初冷法三種。其中直接初冷法因設(shè)備較多投資較大已不采用；間接一直接初冷法流程復(fù)雜，采用不多；普遍采用的是帶冷凝液噴灑除萘的橫管高效間接初冷法。煤氣初冷后溫度一般宜控制在20～25℃。橫管初冷器頂段的循環(huán)熱水可用作冬季采暖熱源。除焦油霧普遍設(shè)計(jì)靜電捕焦油器，可除去焦油霧，為后續(xù)煤氣凈化創(chuàng)造良好條件。電捕焦油器可設(shè)在煤氣壓送裝置前或裝置后，并必須配置含氧檢測儀表，以保證安全操作。2.1.4

煤氣壓送為克服煤氣凈化設(shè)備阻力和滿足用戶對煤氣壓力的需要而設(shè)。壓送同時(shí)可去除少量煤焦油。壓送裝置可設(shè)在電除焦油霧前或后以至整個(gè)煤氣凈化系統(tǒng)的后面。大、中型廠一般采用離心鼓風(fēng)機(jī)，可按蒸汽透平機(jī)驅(qū)動或電動機(jī)驅(qū)動兩種方式設(shè)計(jì)。在透平機(jī)所需蒸汽量和壓力參數(shù)有保證的情況下，宜采用蒸汽透平機(jī)驅(qū)動，電動機(jī)為備用，透平機(jī)背壓蒸汽用于焦化廠生產(chǎn)。小型廠一般采用電動回轉(zhuǎn)式羅茨鼓風(fēng)機(jī)。含焦油、氨水冷凝液的處理在常壓或壓力條件下，利用焦油渣和焦油、氨水的不同密度使三者沉淀分離，保證焦油中含氨水小于4％并減少其含渣量。剩余氨水通過礫石過濾脫除部分固體懸浮物。沉淀分離設(shè)備普遍采用帶刮渣機(jī)的分離器或帶錐形底放渣的分離槽。2.2產(chǎn)品的回收2.2.1煤氣脫硫脫氰及硫回收硫化氫和氰化氫是焦?fàn)t煤氣中的主要有害雜質(zhì)。為了減輕其對環(huán)境的污染和對設(shè)備、管道的腐蝕，必須將其從煤氣中脫除。硫化氫和氰化氫都是酸性物質(zhì)，故脫硫劑必須采用堿性物質(zhì)才能將它們同時(shí)脫除。脫硫方法有多種，且可與硫回收組合成多種流程，是焦?fàn)t煤氣凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中流程選擇的關(guān)鍵。脫硫方法有濕式和干式兩種，由于鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中焦化廠的煤氣處理量較大，且主要用作工業(yè)燃料，其質(zhì)量要求不如民用煤氣嚴(yán)格，因而一般設(shè)計(jì)采用濕式脫硫。濕式脫硫可分吸收法和氧化法兩類，每類又有若干種流程，其優(yōu)缺點(diǎn)比較見表4。干式脫硫是一種老方法，以氫氧化鐵為脫硫劑，生成硫化鐵，是吸收反應(yīng)，除脫硫凈化度高、操作簡單可靠外，還可脫除煤氣中所含的氮氧化物、焦油和萘，但設(shè)備內(nèi)脫硫劑需定期更換，占地面積大，至今小型焦化廠(或煤氣廠)仍采用。焦化廠氨回收生產(chǎn)硫酸銨產(chǎn)品時(shí)，除蒽醌二磺酸流程外，其余流程的硫回收均可選擇用來生產(chǎn)硫酸(含硫酸銨母液)產(chǎn)品。當(dāng)氨回收不生產(chǎn)硫酸銨產(chǎn)品時(shí)，脫硫和硫回收以選擇氨水吸收流程生產(chǎn)元素硫比較經(jīng)濟(jì)合理。2.2.2煤氣脫氨及氨回收氨是煤氣中的有害雜質(zhì)。為了減輕氨對苯回收設(shè)備的腐蝕，在煤氣進(jìn)入脫苯裝置前必須脫除煤氣中的氨，同時(shí)也可回收氨的產(chǎn)品。氨產(chǎn)品有固體硫酸銨、液態(tài)氨和氨的分解氣之分，各有不同焦的流程，其流程特點(diǎn)及比較見表5。硫酸銨生產(chǎn)流程，其母液腐蝕性強(qiáng)、維修工作量大、基建投資較高、生產(chǎn)成本高。氨催化分解流程，其工藝簡單，基建投資和生產(chǎn)成本均較低。因此在中國，采用前者的逐漸減少而采用后者的逐漸增多。無水氨產(chǎn)品雖純度高、用途廣，但由于在壓力下液體產(chǎn)品貯運(yùn)較困難，因此宜在大型焦化廠且所在地區(qū)對該產(chǎn)品有需要時(shí)選用。當(dāng)硫回收生產(chǎn)元素硫時(shí)，氨回收采用催化分解流程與其相配合，最為經(jīng)濟(jì)合理。2.2.3煤氣脫苯及苯回收苯是最基本的有機(jī)化工原料，故焦化廠均從煤氣中脫除并回收生產(chǎn)粗苯(或輕苯)產(chǎn)品。脫苯的吸收劑一般均采用煤焦油洗油，也可用石油洗油。脫苯應(yīng)采用低萘洗油，苯回收應(yīng)采用高效的蒸餾設(shè)備、換熱設(shè)備和煤氣管式加熱爐，以保證脫苯用貧油的低含苯和低含萘并進(jìn)而保證煤氣脫苯和同時(shí)脫萘的要求和節(jié)約能耗。2.3特殊要求焦?fàn)t煤氣凈化裝置內(nèi)的物料多屬易燃易爆物質(zhì)，必須嚴(yán)格遵循有關(guān)規(guī)范、規(guī)定設(shè)計(jì)。在煤氣流向合理的前提下集中布置煤氣流通系統(tǒng)的設(shè)備，縮短大直徑的煤氣管線。車間內(nèi)間接冷凝冷卻設(shè)備多，在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證滿足低溫冷卻水量、水溫(16～20℃)的要求和冷卻新水的硬度要求以及其懸浮物含量低(20～50mg／L)的要求。設(shè)計(jì)時(shí)要充分利用循環(huán)冷卻水并在其中投放防垢、阻蝕和防藻類物質(zhì)生長的添加劑，以穩(wěn)定水質(zhì)。盡量將導(dǎo)致污染的過程物料返回各自的生產(chǎn)系統(tǒng)中去而不外排；將放散外泄的有害氣體納入壓力平衡控制系統(tǒng)或經(jīng)洗滌凈化處理。脫硫脫氰及硫回收、脫氨及氨回收裝置中的物料多具有較強(qiáng)的腐蝕性，在考慮設(shè)備、管道和管件材質(zhì)時(shí)必須根據(jù)物料的組成、性質(zhì)和溫度等條件選擇相適應(yīng)的優(yōu)良耐腐蝕性能的金屬或非金屬材料。當(dāng)煤焦油和粗苯(或輕苯)產(chǎn)品外運(yùn)加工精制時(shí)，車間應(yīng)設(shè)計(jì)足夠容量的貯槽和裝卸設(shè)施。當(dāng)車間內(nèi)各類管線很多而且比較集中時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)架空管廊，以減少占地并有利維修管理。第三章干熄焦工藝3.1干熄焦的原理

所謂干熄焦，是相對濕熄焦而言的，是指采用惰性氣體將紅焦降溫冷卻的一種熄焦方法。在干熄焦過程中，紅焦從干熄爐頂部裝入，低溫隋性氣體由循環(huán)風(fēng)機(jī)鼓人干熄爐冷卻段紅焦層內(nèi)，吸收紅焦顯熱，冷卻后的焦炭從干熄爐底部排出，從干熄爐環(huán)形煙道出來的高溫惰性氣體流經(jīng)干熄焦鍋爐進(jìn)行熱交換，鍋爐產(chǎn)生蒸汽，冷卻后的惰性氣體由循環(huán)風(fēng)機(jī)重新鼓入干熄爐，惰性氣體在封閉的系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)使用。干熄焦在節(jié)能、環(huán)保和改善焦炭質(zhì)量等方面優(yōu)于濕熄焦。3.2干熄焦的工藝流程

干熄焦主要由干熄爐、裝入裝置、排焦裝置、提升機(jī)、電機(jī)車及焦罐臺車、焦罐、一次除塵器、二次除塵器、干熄焦鍋爐單元、循環(huán)風(fēng)機(jī)、除塵地面站、水處理單位、自動控制部分、發(fā)電部分等組成。根據(jù)設(shè)計(jì)的不同，干熄焦系統(tǒng)包含的主要設(shè)備也不盡相同，比如德國1mA設(shè)計(jì)的干熄焦就沒有一次除塵器，其進(jìn)鍋爐的循環(huán)氣體中粗顆粒焦粉的去除由于熄爐本體完成；有的干熄焦直接采用外供除鹽水，因此省略了干熄焦除鹽水生產(chǎn)這一環(huán)節(jié)，只是對外供除鹽水進(jìn)行除氧處理即可；有的干熄焦沒有設(shè)計(jì)發(fā)電裝置，鍋爐產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)減溫減壓后直接并網(wǎng)使用.從炭化室推出的紅焦由焦罐臺車上的圓形旋轉(zhuǎn)焦罐(有的干熄焦設(shè)計(jì)為方形焦罐)接受，焦罐臺車由電機(jī)車牽引至干熄焦提升井架底部，由提升機(jī)將焦罐提升至提升井架頂部；提升機(jī)掛著焦罐向干熄爐中心平移的過程中，與裝入裝置連為一體的爐蓋由電動缸自動打開，裝焦漏斗自動放到干熄爐上部；提升機(jī)放下的焦罐由裝入裝置的焦罐臺接受，在提升機(jī)下降的過程中，焦罐底閘門自動打開，開始裝入紅焦；紅焦裝完后，提升機(jī)自動提起，將焦罐送往提升井架底部的空焦罐臺車上，在此期間裝入裝置自動運(yùn)行將爐蓋關(guān)閉。

裝入干熄爐的紅焦，在預(yù)存段預(yù)存一段時(shí)間后，隨著排焦的進(jìn)行逐漸下降到冷卻段，在冷卻段通過與循環(huán)氣體進(jìn)行熱交換而冷卻，再經(jīng)振動給料器、旋轉(zhuǎn)密封閥、溜槽排出，然后由專用皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)出。為便于運(yùn)焦皮帶系統(tǒng)的檢修，以及減小因皮帶檢修給干熄焦生產(chǎn)帶來的影響，皮帶運(yùn)輸機(jī)一般設(shè)計(jì)有兩套，一開一備。冷卻焦炭的循環(huán)氣體，在干熄爐冷卻段與紅焦進(jìn)行熱交換后溫度升高，并經(jīng)環(huán)形煙道排出干熄爐；高溫循環(huán)氣體經(jīng)過一次除塵器分離粗顆粒焦粉后進(jìn)入干熄焦鍋爐進(jìn)行熱交換，鍋爐產(chǎn)生蒸汽，溫度降至約160~(2的低溫循環(huán)氣體由鍋爐出來，經(jīng)過二次除塵器進(jìn)一步分離細(xì)顆粒焦粉后，由循環(huán)風(fēng)機(jī)送入給水預(yù)熱器冷卻至約130~C，再進(jìn)入干熄爐循環(huán)使用。

經(jīng)除鹽、除氧后約104℃的鍋爐用水由鍋爐給水泵送往干熄焦鍋爐，經(jīng)過鍋爐省煤器進(jìn)入鍋爐鍋筒，并在鍋爐省煤器部位與循環(huán)氣體進(jìn)行熱交換，吸收循環(huán)氣體中的熱量；鍋爐鍋筒出來的飽和水經(jīng)鍋爐強(qiáng)制循環(huán)泵重新送往鍋爐，經(jīng)過鍋爐鰭片管蒸發(fā)器和光管蒸發(fā)器后再次進(jìn)入鍋爐鍋筒，并在鍋爐蒸發(fā)器部位與循環(huán)氣體進(jìn)行熱交換，吸收循環(huán)氣體中的熱量；鍋爐鍋筒出來的蒸汽經(jīng)過一次過熱器、二次過熱器，進(jìn)一步與循環(huán)氣體進(jìn)行熱交換，吸收循環(huán)氣體中的熱量后產(chǎn)生過熱蒸汽外送。

干熄焦鍋爐產(chǎn)生的蒸汽，送往干熄焦汽輪發(fā)電站，利用蒸汽的熱能帶動汽輪機(jī)產(chǎn)生機(jī)械能，機(jī)械能又轉(zhuǎn)化成電能。從汽輪機(jī)出來的壓力和溫度都降低了的飽和蒸汽再并入蒸汽管網(wǎng)使用。

經(jīng)一次除塵器分離出的粗顆粒焦粉進(jìn)入一次除塵器底部的水冷套管冷卻，水冷套管上部設(shè)有料位計(jì)，焦粉到達(dá)該料位后水冷套管下部的排灰格式閥啟動將焦粉排出至灰斗，灰斗上部設(shè)有料位計(jì)，焦粉到達(dá)該料位后灰斗下的排灰格式閥啟動向刮板機(jī)排出焦粉。

從一次除塵器出來的循環(huán)氣體含塵量約為10～12g／m。，流經(jīng)鍋爐換熱后，進(jìn)入二次除塵器進(jìn)一步除去細(xì)顆粒的焦粉。

二次除塵器為多管旋風(fēng)式除塵器，由進(jìn)口變徑管、內(nèi)套筒、外套筒、旋風(fēng)器、灰斗、殼體、出口變徑管、防爆裝置等組成?；叶吩O(shè)有上下兩個(gè)料位計(jì)，焦粉料位達(dá)到上限時(shí)，灰斗出口格式排灰閥向灰斗下面的刮板機(jī)排出焦粉，焦粉料位達(dá)到下限時(shí)停止焦粉排出，以防止從負(fù)壓排灰口吸人空氣，影響氣體循環(huán)系統(tǒng)壓力平衡。從二次除塵器出來的循環(huán)氣體含塵量不大于1g／m。。

一次除塵器及二次除塵器從循環(huán)氣體中分離出來的焦粉，由專門的鏈?zhǔn)焦伟鍣C(jī)及斗式提升機(jī)收集在焦粉貯槽內(nèi)，經(jīng)加濕攪拌機(jī)處理后由汽車運(yùn)走。

3.2.1干熄焦的優(yōu)點(diǎn)由于干熄焦能提高焦炭強(qiáng)度和降低焦炭反應(yīng)性，對高爐操作有利，尤其對質(zhì)量要求嚴(yán)大型高爐用焦炭，干熄焦更有優(yōu)勢，可免除對周圍設(shè)備的腐蝕和對大氣造成污染，由于墨用蕉磋定藤焦，焦?fàn)t出焦時(shí)的粉塵污染易于控制，可以吸蝗到用紅焦，焦炭質(zhì)量明顯提高

。

從炭化室推盈的焦炭，溫度為1000Y：左右，濕熄焦時(shí)紅焦因?yàn)閲娝眲±鋮s，焦炭內(nèi)部結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，網(wǎng)狀裂紋較多，氣孔率很高，因此其轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度較低，且容易碎裂成小塊；干熄焦過程中焦炭緩慢冷卻，降低了內(nèi)部熱應(yīng)力，網(wǎng)狀裂紋減少，氣孔率低，因而其轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度提高，真密度也增大。干熄焦過程中焦炭在干熄爐內(nèi)從上往下流動時(shí)，增加了焦塊之間的相互摩擦和碰撞次數(shù)，大塊焦炭的裂紋提前開裂，強(qiáng)度較低的焦塊提前脫落，焦塊的棱角提前磨蝕，這就使冶金焦的機(jī)械穩(wěn)定性改善了，并且塊度在70IDA"n以上的大塊焦減少，而25～75mm的中塊焦相應(yīng)增多，也就是焦炭塊度的均勻性提高了，這對于高爐也是有利的。前蘇聯(lián)對干熄焦與濕熄焦焦炭質(zhì)量做過另外的對比試驗(yàn)，將結(jié)焦時(shí)間縮短lh后的焦炭進(jìn)行干熄焦，其焦炭質(zhì)量比按原結(jié)焦時(shí)間而進(jìn)行濕熄焦的焦炭質(zhì)量還要略好一些。干熄焦紅焦熱量的利用，國外曾經(jīng)試驗(yàn)過回收熱水、回收熱風(fēng)等流程，還有將干熄焦熱利于煤預(yù)熱的試驗(yàn)，但都未在工業(yè)上推廣應(yīng)用。目前在技術(shù)上成熟的是生產(chǎn)過熱蒸汽并加以利用，該法使干熄焦的蒸汽產(chǎn)量能滿足整個(gè)焦化廠自用蒸汽量。至于是否進(jìn)一步利用蒸汽發(fā)電，主要根據(jù)其蒸汽生產(chǎn)規(guī)模及蒸汽壓力而