7.63米捣固焦炉炼焦车间工艺设计 毕业设计.doc

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1、 I 摘 要 炼焦工业在国民经济中占据着重要地位。焦炉作为炼焦车间的主体，它的设计和 研究对焦化行业有着十分重要的作用。本设计的内容是年产 165 万吨焦炭捣固炼焦车间 的工艺设计。配煤比为：肥煤 20，气煤 40，焦煤 25和 1/3 焦煤 15。在配煤工 段，本设计采用部分硬质煤预粉碎工艺。并设计了备煤车间的工段组成和平面布置， 对卸车设备、煤场设备、辅助设备及粉碎设备等进行了计算和选择。在炉型选择方面， 本设计结合我院在焦炉设计领域的实际情况，采用 6.3m 型捣固焦炉，其技术特点为双 联火道、焦炉煤气下喷、废气循环、复热式。此焦炉配置干法熄焦装置，湿法熄焦装 置备用。在本设计中，重点对

2、焦炉物料平衡、热量平衡、蓄热室、炉体水压以及烟囱 高度进行工艺计算，计算得出，孔数为 265，烟囱高度为 100m。同时，合理选择了 焦炉机械设备与附属设备，并编制了循环推焦图表。 关键词：焦炉；捣固；配煤；炼焦；工艺设计 II Abstract Coking industry plays an important role in the national economy. As the main body of coking workshop, the design and research of coke oven are very important to coking industry

3、. The topic of this technology-design is yearly 1.65 million tons cokes with tamping coking technology . The coal blending ratio is: fat coal 20%, gas coal 40%, coking coal 25% and 1/3 coking coal 15%. In the coal blending section, the pre-crushing process for the hard coal was chosen. Meanwhile, th

4、e coal moisture control(CMC) process was also discussed. Meanwhile， the section included the layout of coal-preparation workshop, a calculation and choice for the unloading equipment, the coal storage yard equipment, the auxiliary equipment, and crushers. According to the actual situation and techno

5、loy, 6.3m tamping coke oven was chosed. The technique of the double joint quirk， the coke gas spurts，and the waste gas circulation are applied in the oven. In addition, the oven combined with a dry coke quenching equipment, and the wet coke quenching equipment was reserved. In this design, the mater

6、ial balance, energy balance, the regenerative chamber, the pressure of the coke oven and the chimney height were calculated. On the basis of the calculation, the number of the carbonization chamber(265) was determinded and the height of chimney was 100 m. In addition, the main and auxiliary mechnic

7、equipments of the coke oven were also chosen, and the pushing schedule chart was proposed. Key words： Coke oven; Tamping; Coal blending; Coking; Process design III 目 录 1 绪论 .1 1.1 焦化行业背景 .1 2 文献综述 .3 2.1 我国炼焦煤源现状 .4 2.2 为什么要发展大容积焦炉以及大容积焦炉有哪些优势？ .5 2.3 国内外大容积焦炉发展状况及趋势 .10 2.4 大容积焦炉高向加热均匀性的研究及改善不均匀加热方

8、法 .10 2.4.1 高向加热不均匀性产生的原因 .10 2.4.2 改善焦炉高向加热均匀性方法 .12 2.5 大容积焦炉存在的不足与缺陷 .19 2.6 选择捣固炼焦原因 .19 2.7 捣固炼焦优势以及推行捣固炼焦可行性 .20 2.7.1 捣固炼焦优势 .20 2.7.2 我国推行捣固炼焦的可行性 .21 2.8 捣固炼焦成焦机理 .22 3 原料与产品 .23 3.1 我国炼焦煤资源与煤质特点 .23 3.2 配煤方案的确定 .23 3.2.1 配煤的意义及要求 .23 3.2.2 配煤方案的选择 .23 3.3 选用的原料煤性质以及相应的配合煤质量 .25 3.3.1 原料煤性质

9、 .25 3.4 原料煤、蒸汽、电、水、煤气的年耗量 .25 3.4.1 配合湿煤的年耗量 .25 3.4.2 蒸汽，电，水，煤气的年耗量 .26 3.5 焦炭质量估计，全焦及各级焦炭年产量 .27 3.5.1 焦炭质量估计 .27 3.5.2 全焦及各级焦炭年产量 .27 3.6 出炉煤气组成及净煤气年产量 .28 4 备煤工艺概述 .28 4.1 备煤工艺流程选择 .28 4.2 备煤车间的工段组成和平面布置 .29 5 炼焦车间工艺 .34 5.1 炼焦车间工艺方案 34 5.1.1 炼焦生产工艺选择 .34 5.1.2 炼焦车间与其他车间的相对布置 .34 5.1.3 焦炉炉型和炭化室

10、尺寸的对比，论证及选择 .34 5.1.4 各专业车辆的台数（操作台数及备品或备件）及配置 .37 5.1.5 炉组布置，炉间台、炉端台的尺寸及各层空间的利用 .38 5.1.6 各种管道以及烟道、烟囱位置讨论 .42 5.1.7 干熄焦装置 .44 IV 6 焦炉机械设备及附属设备的选择、计算 .88 6.1 焦炉机械设备、筛分设备、空气压缩机的特性及技术参数 .88 6.1.1 焦炉机械 .88 6.1.2 筛分设备 .101 6.2 设备结构形式和规格的确定 .103 6.2.1 护炉设备的构成与作用 .103 6.2.2 纵向护炉设备 .104 6.2.3 筛分设备横向护炉设备 .10

11、4 6.2.4 焦炉常用的弹簧规格 .106 6.2.5 焦炉埋置铁件 .106 6.3 集气系统及辅助管道结构形式及集气管径的计算、选择 .106 6.3.1 集气系统及辅助管道的作用及结构形式 .106 6.3.2 集气管径的计算及选择 .108 6.4 加热煤气设备的结构及管径的计算、选择 .110 6.4.1 加热煤气设备 .111 6.4.2 焦炉煤气加热管径的计算 .111 6.5 废气设备和交换传动装置的结构形式 .112 6.5.1 交换开闭器 .112 6.5.2 烟道调节翻板 .113 6.5.3 交换传动装置的结构形式 .113 7 主要技术操作与生产控制技术 .114

12、7.1 推焦串序的决定及本车间的循环推焦表 .114 7.2 焦炉的加热制度 .115 7.2.1 焦炉的加热制度 .115 7.2.2 温度制度 .115 7.2.3 压力制度 .115 7.3 焦炉正常操作中的主要规定 .116 7.4 焦炭质量检查项目、检查制度及取样地点 .117 7.5 焦炉所用仪表及自动调节装置 .118 8 生产辅助设施及其他 .119 8.1 生产辅助设施 .119 8.1.1 总图运输 .119 8.1.2 建筑与结构 .120 8.1.3 通风采暖除尘 .121 8.1.4 热力 .122 8.1.5 给水排水 .122 8.1.6 电力及电讯 .123 8

13、.1.7 工业仪表及自动化 .123 8.2 工程概算 .124 8.3 环境保护 .124 8.4 劳动安全 .125 9 焦炉重要经济指标 .126 参考文献 .128 致 谢 .129 1 1 绪论 烟煤在隔绝空气的条件下，加热到 950-1050，经过干燥、热解、熔融、粘结、 固化、收缩等阶段最终制成焦炭，这一过程叫高温炼焦（高温干馏） 。由高温炼焦得到 的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。在炼焦过程中产生的化学产品经过回收、加工提 取焦油、氨、萘、硫化氢、粗苯等产品，并获得净焦炉煤气、煤焦油；粗苯精制加工 和深度加工后，可以制取苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳等，这些产品广泛用于化学工 业、医

14、药工业、耐火材料工业和国防工业。净焦炉煤气可供民用和作为工业燃料。炼 焦化学工业的产品已达数百种，我国炼焦化学工业已能从焦炉煤气、焦油和粗苯中制 取一百多种化学产品，这对我国的国民经济发展具有十分重要的意义 1.1 焦化行业背景 炼焦工业在国民经济中占据着重要地位，至今已有一百多年的历史，它是钢铁联 合企业的主要组成部分之一，为钢铁冶金、电石等化工、有色冶炼、机械铸造等行业 以及医药工业、农业、国防工业以及城市煤气等国民经济部门的快速发展做出了巨大 的贡献。目前焦化工业已进入持续高速发展的阶段。 为了整顿焦化行业规范，进一步推动中国的清洁生产，防止生态破坏，保护人民 健康，促进经济发展，并为焦

15、化企业开展清洁生产提供技术支持和导向，国家相继颁 布了与炼焦行业相关的政策和法规。如：焦化行业准入条件 、 清洁生产标准 炼焦 行业等。其他与炼焦行业相关的政策法规还有炼焦炉大气污染物排放标准 、 污 水综合排放标准 、 中华人民共和国安全生产法 、 危险化学品安全管理条例 、 危 险化学品生产储存建设项目安全审查办法和最新炼焦企业清洁生产技术要求清洁 与生产标准实施手册等。 1.焦化行业准入条件（2008 年修订） 1 为促进焦化行业产业结构优化升级，规范市场竞争秩序，依据国家有关法律法规 和产业政策要求，按照“ 总量控制、调整结构、节约能（资）源、保护环境、合理布局” 的可持续发展原则，特

16、制定本准入条件。现摘录相关条例如下： 常规机焦炉：新建顶装焦炉炭化室高度必须6.0 米、容积38.5m 3；新建捣固焦 炉炭化室高度必须5.5 米、捣固煤饼体积35m 3，企业生产能力 100 万吨/ 年及以上。 钢铁企业新建焦炉要同步配套建设干熄焦装置并配套建设相应除尘装置。 焦化生产企业应同步配套建设煤气净化（含脱硫、脱氰、脱氨工艺）、化学产 2 品回收装置与煤气利用设施。焦炉应同步配套建设热能回收和烟气脱硫、除尘装置。 焦化企业应严格执行国家环境保护、节能减排、劳动安全、职业卫生、消防等 相关法律法规。应同步建设煤场、粉碎、装煤、推焦、熄焦、筛运焦等抑尘、除尘设 施，以及熄焦水闭路循环、

17、废气脱硫除尘及污水处理装置，并正常运行。 主要产品质量 焦炭 冶金焦应达到 GB/T19962003 标准； 铸造焦应达到 GB/T8729-1988 标准； 半焦（兰炭）应参照 YB/T034-92 标准。 焦炉煤气 城市民用煤气应达到 GB13612-92 标准； 工业或其它用煤气 H2S 含量应250mg/m 3。 化学工业产品 硫酸铵符合 GB535-1995 标准 （一级品）； 粗焦油符合 YB/T5075-1993 标准（半焦所产焦油应参照执行）； 粗苯符合 YB/T5022-1993 标准. 甲醇、焦油和苯加工等及其他化工产品应达到国标或相关行业产品标准 焦化生产企业应达到焦炭单

18、位产品能耗标准（GB21342-2008 ）和以下指标： 项目 常规焦炉 热回收焦炉 半焦（兰炭）炉 综合能耗(kgce/t 焦） 165*1 165*1 260*1（内热）230*1（外热） 煤耗（干基）t/t 焦 1.33*2 1.33 1.65 吨焦耗新水 m3/t 焦 2.5 1.2 2.5 焦炉煤气利用率 98 98 水循环利用率% 95 95 95 炼焦煤烧损率% 1.5 注：*1 综合能耗引用焦炭单位产品能耗标准（GB21342-2008 ）当电力折标系数为 0.404kgce/KWH 等价值时的现值标准，如采用电力折标系数为应为 0.1229kgce/KWH 的当量值时，155

19、kgce/t 焦；半焦（兰炭）炉的综合能耗标准相应调整，250（内热）、 220（外热）。 *2 适于装炉煤挥发份 Vd=2427% 。若装炉煤挥发份超出此范围时，当予以折算。 热回收焦炉吨焦余热发电量：入炉煤干基挥发分为 17时，吨焦发电量350kWh；入 炉煤干基挥发分为 23时，吨焦发电量430kWh。 环境保护 污染物排放量 3 焦化生产企业主要污染物排放量不得突破环保部门分配给其排污总量指标。 气、水污染物排放标准 焦炉无组织污染物排放执行炼焦炉大气污染物排放标准（GB16171-1996 ）， 其它有组织废气执行大气污染物综合排放标准（GB16297-1996 ），NH 3、H 2

20、S 执 行恶臭污染物排放标准（GB14554-1996）。 酚氰废水处理合格后要循环使用，不得外排。外排废水应执行污水综合排放标 准（GB8978-1996）。排入污水处理厂的达到二级，排入环境的达到一级标准。 固（液）体废弃物 备配煤、推焦、装煤、熄焦及筛焦工段除尘器回收的煤（焦）尘、焦油渣、粗苯 蒸馏再生器残渣、苯精制酸焦油渣、脱硫废渣（液）以及生化剩余污泥等一切焦化生 产的固（液）体废弃物，应按照相关法规要求处理和利用，不得对外排放。 2 清洁生产标准 炼焦行业 2 本标准适用于常规机械化焦炉焦炭生产企业的炼焦、煤气净化工段及主要产品生 产（不包括化学产品深加工和生活消耗）的清洁生产审核

21、、清洁生产潜力与机会的判 断、清洁生产绩效评定和清洁生产绩效公告制度。 本标准将炼焦行业生产过程清洁生产水平划分为三级技术指标： 一级：国际清洁生产先进水平； 二级：国内清洁生产先进水平； 三级：国内清洁生产基本水平。 2 文献综述 炼 焦 化 学 工 业 是 煤 炭 化 学 工 业 的 一 个 重 要 部 分 ， 煤 炭 主 要 加 工 方 法 是 高 温 炼 焦 （ 950-1050 摄 氏 度 ） 、 中 温 炼 焦 、 低 温 炼 焦 等 三 种 方 法 。 冶 金 行 业 一 般 采 用 高 温 炼 焦 来 获 得 焦 炭 和 回 收 化 学 产 品 。 产 品 焦 炭 可 作 高

22、炉 冶 炼 的 燃 料 ， 也 可 用 于 铸 造 、 有 色 金 属 冶 炼 、 制 造 水 煤 气 ； 可 用 于 制 造 生 产 合 成 氨 的 发 生 炉 煤 气 ， 也 可 用 来 制 造 电 石 ， 以 获 得 有 机 合 成 工 业 的 原 料 。 在 炼 焦 过 程 中 产 生 的 化 学 产 品 经 过 回 收 、 加 工 提 取 焦 油 、 氨 、 萘 、 硫 化 氢 、 粗 苯 等 产 品 ， 并 获 得 净 焦 炉 煤 气 、 煤 焦 油 、 粗 苯 精 制 加 工 和 深 度 加 工 后 ， 可 以 制 取 苯 、 甲 苯 、 二 甲 苯 、 二 硫 化 碳 等 ，

23、这 些 产 品 广 泛 用 于 化 学 工 业 、 医 药 工 业 、 耐 火 材 料 工 业 和 国 防 工 业 。 净 焦 炉 煤 气 可 供 民 用 和 作 为 工 业 燃 料 。 煤 气 中 的 氨 可 用 来 制 造 硫 酸 铵 、 浓 氨 水 、 无 水 氨 等 。 炼 焦 化 学 工 业 的 产 品 已 达 数 百 种 ， 我 国 炼 焦 化 学 工 业 已 能 从 焦 炉 煤 气 、 焦 油 和 粗 苯 中 制 取 一 百 多 种 化 学 产 品 ， 这 对 我 国 的 国 民 经 济 发 展 具 有 十 分 重 要 的 意 义 。 中 国 是 焦 化 产 品 生 产 、 消

24、费 以 及 出 口 大 国 ， 焦 化 产 品 广 泛 用 于 化 学 工 业 、 医 药 工 业 、 耐 火 材 料 工 业 和 国 防 工 业 ， 近 年 来 焦 化 产 业 得 到 快 速 发 展 。 我 国 的 焦 化 工 业 已 经 取 得 了 巨 大 成 就 。 仅 在 2010 年 ， 我 国 的 焦 炭 产 量 达 到 38757 万 吨 ， 同 比 增 长 9.13%， 其 中 冶 金 焦 炭 36700 万 吨 ， 占 94.69%。 焦 炭 产 量 的 快 速 增 长 导 致 炼 焦 煤 供 应 紧 张 ， 特 别 是 优 质 炼 焦 煤 供 应 更 加 紧 张 ， 炼

25、焦 煤 价 格 大 幅 度 攀 4 升 。 同 时 高 炉 大 型 化 ， 喷 吹 煤 粉 等 强 化 冶 金 技 术 的 应 用 ， 使 得 焦 比 大 幅 下 降 ， 焦 炭 在 高 炉 中 停 留 时 间 加 长 ， 且 料 柱 骨 架 作 用 更 加 突 出 ， 这 对 焦 炭 质 量 提 出 了 更 高 的 要 求 。 增 加 炼 焦 煤 中 优 质 炼 焦 煤 的 配 入 比 例 是 常 用 做 法 ， 这 进 一 步 加 大 了 炼 焦 行 业 如 对 优 质 炼 焦 煤 的 需 求 ， 使 炼 焦 行 业 对 优 质 炼 焦 煤 的 需 求 与 炼 焦 煤 资 源 以 及 优

26、质 炼 焦 煤 供 应 之 间 的 矛 盾 也 更 加 突 出 。 综 合 以 上 各 种 焦 化 现 状 以 及 出 现 的 问 题 ， 就 提 出 了 焦 化 设 计 课 题 ， 怎 样 改 善 炼 焦 方 法 以 及 怎 样 解 决 炼 焦 过 程 出 现 的 不 足 是 本 文 需 要 讨 论 的 重 点 课 题 。 2.1 我国炼焦煤源现状 1 炼 焦 煤 资 源 分 布 ： 中 国 煤 炭 资 源 丰 富 ， 但 炼 焦 用 煤 种 只 占 已 查 明 煤 炭 储 量 的 26%（ 2675 亿 吨 ） ， 至 2001 年 底 ， 中 国 炼 焦 煤 种 探 明 可 采 储 量

27、为 660 亿 吨 。 气 煤 ， 1/3 焦 煤 在 炼 焦 煤 查 明 储 量 中 约 占 46%， 而 配 煤 的 主 要 组 分 焦 煤 只 占 24%左 右 ， 肥 煤 和 气 煤 合 计 仅 约 占 13%。 因 此 ， 焦 煤 和 肥 煤 实 属 炼 焦 用 煤 的 稀 缺 品 种 。 2.1 中 国 炼 焦 煤 资 源 分 布 煤 种 占 煤 炭 查 明 资 源 储 量 占 炼 焦 煤 查 明 资 源 储 量 瘦 煤 ， 贫 瘦 煤 4.17 15.89 焦 煤 6.20 23.61 肥 煤 ， 气 肥 煤 3.36 12.81 气 煤 ， 1/3 焦 煤 12.00 45.7

28、3 未 分 类 0.51 1.96 合 计 26.24 100.00 2 炼 焦 煤 炭 资 源 地 域 分 布 ： 我 多 炼 焦 煤 资 源 相 对 丰 富 ， 但 分 布 很 不 均 衡 。 在 中 国 的 炼 焦 煤 储 量 或 资 源 量 中 ， 以 华 北 区 占 绝 对 多 数 ， 炼 焦 煤 储 量 为 379.59 亿 吨 ， 占 全 国 炼 焦 煤 储 量 的 57.37%。 炼 焦 煤 储 量 居 第 二 位 的 为 华 东 区 （ 114 亿 吨 ） ， 占 全 国 炼 焦 煤 储 量 的 17.24%， 居 第 三 位 的 为 西 南 区 （ 69.66 亿 吨 ）

29、， 东 北 ， 西 北 和 中 南 三 区 的 炼 焦 煤 储 量 依 次 减 少 。 南 方 各 省 ， 自 治 区 炼 焦 煤 资 源 都 相 当 贫 乏 。 3 中 国 炼 焦 煤 质 特 点 ： 我 国 炼 焦 煤 的 可 选 性 差 。 难 洗 与 极 难 洗 煤 约 占 62%。 我 国 目 前 主 要 矿 区 的 精 洗 煤 其 灰 分 以 气 煤 为 最 低 ， 焦 煤 的 灰 分 为 最 高 。 全 国 精 洗 煤 的 平 均 灰 分 约 为 10.5%（ 国 外 精 煤 灰 分 平 均 为 6%-8%） 。 我 国 入 洗 原 煤 的 灰 分 一 般 为 20%-30%：

30、少 数 达 30%-40%。 2003 年 ， 我 国 曾 经 对 83 家 主 要 炼 焦 煤 洗 煤 厂 进 行 了 分 类 统 计 调 查 ， 如 下 表 所 示 ， 焦 煤 ， 肥 煤 精 煤 分 别 占 27.3%， 13.8%， 气 煤 ， 1/3 焦 煤 精 煤 占 50.9%， 瘦 煤 精 煤 约 占 8.0%。 2.2 2003 年 重 点 炼 焦 煤 洗 煤 厂 精 煤 按 煤 种 分 布 及 平 均 灰 分 ， 硫 分 煤 种 产 量 占 炼 焦 精 煤 /% 平 均 灰 分 Ad/% 平 均 硫 分 Wd （ St） /% 瘦 煤 。 贫 瘦 煤 8.0 9.82 0.

31、43 焦 煤 27.3 9.84 0.65 肥 煤 ， 气 肥 煤 13.8 9.99 0.92 气 煤 ， 1/3 焦 煤 50.9 9.50 0.60 我 国 含 硫 高 的 焦 煤 约 占 焦 煤 总 量 的 20%。 在 炼 焦 煤 的 储 量 中 ， 肥 ， 焦 ， 瘦 煤 的 硫 分 较 高 ， 其 中 高 硫 煤 分 别 占 本 煤 种 的 48.0%， 29.6%和 56.4%。 即 储 量 中 有 一 半 5 的 肥 煤 和 瘦 煤 是 高 硫 煤 ， 约 有 1/3 的 焦 煤 是 高 硫 煤 。 而 高 硫 气 煤 的 储 量 不 足 4%。 2.2 为什么要发展大容积焦

32、炉？ 早 在 1927 年 ， 德 国 斯 蒂 尔 公 司 在 鲁 尔 区 的 诺 尔 斯 特 恩 炼 焦 厂 就 成 功 地 建 成 了 一 座 炭 化 室 高 6 米 ， 长 12.5 米 ， 宽 450mm 的 焦 炉 。 现 在 有 许 多 焦 炉 炭 化 室 的 容 积 已 达 到 40m3 ， 有 的 甚 至 达 到 50m3.由 此 可 见 ， 焦 炉 正 趋 于 向 大 型 化 发 展 。 经 过 总 结 和 分 析 计 算 ， 证 明 焦 炉 大 型 化 有 许 多 优 点 。 随 着 炼 焦 工 业 的 发 展 ， 焦 炉 日 趋 大 型 化 和 现 代 化 ， 焦 炉 炭

33、 化 室 的 高 度 从 4m 左 右 增 加 到 6m、 7m 、 7.63m,甚 至 达 到 8m 或 8.65m,长 度 从 13m 增 加 到 17m, 18m, 个 别 达 到 20.8m,容 积 从 25m3 左 右 增 加 到 40 m3, 50m3,80m3, ,最 大 可 达 100m3, 以 上 ;建 设 大 容 积 焦 炉 ,也 就 是 建 设 大 型 焦 炉 ,可 降 低 基 建 投 资 和 操 作 费 用 ,增 加 焦 炭 产 量 ,提 高 生 产 效 率 ,同 时 ,随 着 煤 炭 资 源 日 趋 紧 张 ,炼 焦 煤 价 格 的 大 幅 上 扬 ,高 炉 的 大

34、型 化 与 富 氧 喷 吹 技 术 的 发 展 对 焦 炭 的 机 械 性 能 和 高 温 反 应 性 和 反 应 后 强 度 提 出 了 更 高 要 求 ,也 促 使 焦 炉 向 大 型 化 和 自 动 化 方 向 发 展 。 2.6m 焦炉,7m 焦炉和 7.63m 焦炉的炉体结构特点 常 见 6m 焦 炉 为 双 联 火 道 、 废 气 循 环 、 焦 炉 煤 气 下 喷 、 高 炉 煤 气 侧 入 的 复 热 (或 )单 热 下 调 式 大 容 积 焦 炉 ， 7m 焦 炉 炉 体 采 用 高 低 灯 头 、 蓄 热 室 长 向 分 格 和 空 气 下 调 技 术 ， 7.63m 焦

35、炉 与 6m 相 比 炉 体 采 用 分 段 加 热 、 蓄 热 室 长 向 分 格 和 空 气 下 调 技 术 ， 具 有 结 构 先 进 、 严 密 ， 功 能 性 强 ， 加 热 均 匀 等 特 点 。 6m,7m 和 7.63m 焦 炉 的 炉 体 结 构 和 工 艺 参 数 比 较 见 下 表 2.3。 6 表 2.3 6m、 7m 和 7.63m 焦炉的炉体结构和工艺参数表(以 220 吨/年为基准) 序 号 项 目 单 位 6m 焦 炉 7m 焦 炉 7.63m 焦 炉 1 生 产 规 模 设 计 能 力 104t/a 220 220 220 焦 炉 孔 数 孔 4X55 4X4

36、6 2X70 2 炉 体 主 要 尺 寸 2.1 炭 化 室 全 高 mm 6000 7000 7630 2.2 炭 化 室 有 效 高 mm 5930 6980 7180 2.3 炭 化 室 全 长 mm 15980 16960 18800 2.4 炭 化 室 有 效 长 mm 15140 16100 18000 2.5 炭 化 室 平 均 宽 mm 450 450 590 2.6 炭 化 室 锥 度 mm 50 50 50 2.7 有 效 容 积 m3 38.5 48 76.3 2.8 加 热 水 平 mm 90010 00 9501005 15001600 2.9 立 火 道 个 数 个

37、 32 34 2.1 0 蓄 热 室 分 格 情 况 不 分 分 19 格 分 格 3 焦 炉 用 耐 材 量 3.1 1 座 焦 炉 用 耐 材 量 吨 17000 16500 29000 3.2 砖 型 总 数 个 54058 9 650 1235 3.3 1 座 焦 炉 用 硅 砖 量 吨 10300 10500 17800 4 主 要 工 艺 参 数 4.1 装 入 煤 水 份 % 10.8 10.8 1011 4.2 装 炉 煤 密 度 kg/m3 750 750 780 4.3 成 焦 率 % 75 75 80.4 4.4 周 转 时 间 h 1819 18.519 2525.7

38、4.5 每 孔 焦 炭 产 量 吨 21.4 27 48 3.6m 焦 炉 ,7m 焦 炉 和 7.63m 焦 炉 的 焦 炉 机 械 配 置 与 自 动 化 水 平 比 较 随 着 国 内 机 加 工 设 备 的 改 进 和 数 控 加 工 技 术 的 推 广 与 电 子 计 算 机 技 术 的 发 展 , 以 及 新 材 料 和 新 技 术 的 应 用 ,大 容 积 焦 炉 机 械 在 总 结 国 内 外 焦 炉 机 械 操 作 经 验 的 基 础 上 ,吸 取 目 前 成 熟 、 可 靠 、 先 进 、 实 用 的 焦 炉 机 械 的 长 处 ， 主 要 从 提 高 焦 炉 机 械 效

39、率 ， 降 低 劳 动 强 度 和 改 善 操 作 环 境 出 发 ， 并 以 安 全 、 可 靠 、 实 用 进 行 和 配 置 的 ， 国 内 常 见 6m 焦 炉 ,7m 焦 炉 和 7.63m 焦 炉 的 焦 炉 机 械 配 置 与 机 车 自 动 化 配 置 水 平 列 表 比 较 见 表 2.4。 7 表 2.4 6m,7m 和 7.63m 焦炉的机械配置与机车性能对比表(以 220 吨/年为基准) 序 号 项 目 6 米 焦 炉 7 米 焦 炉 7.63 米 焦 炉 1 焦 炉 机 械 配 置 1.1 推 焦 车 3 台 3 台 2 台 1.2 拦 焦 机 4 台 4 台 2 台

40、 1.3 装 煤 车 3 台 3 台 2 台 1.4 熄 焦 车 (含 电 机 车 ) 4 台 4 台 2 台 1.5 液 压 交 换 机 4 台 4 台 2 台 1.6 设 备 总 重 (吨 ) 3758.3 3959 3178 2.0 焦 炉 机 械 性 能 对 比 与 自 动 化 水 平 比 较 2.1 推 焦 力 测 定 、 推 焦 杆 自 动 测 温 技 术 无 无 有 2.2 推 焦 杆 、 平 煤 杆 拉 出 装 置 。 手 动 拉 出 手 动 拉 出 设 有 柴 油 发 电 机 ， 电 动 绞 车 2.3 推 焦 电 机 调 速 涡 流 调 速 涡 流 调 速 变 频 调 整

41、2.4 平 煤 电 机 调 速 涡 流 调 速 涡 流 调 速 变 频 调 整 2.5 拦 焦 车 轨 道 布 置 方 式 焦 侧 操 作 台 上 焦 侧 操 作 台 上 熄 焦 车 轨 道 两 侧 2.6 熄 焦 车 形 式 与 熄 焦 方 式 常 规 湿 熄 焦 或 低 水 分 熄 焦 车 常 规 湿 熄 焦 或 低 水 分 熄 焦 车 CSQ 车 ， 主 要 底 部 进 水 熄 焦 2.7 装 煤 烟 尘 控 制 方 式 导 套 与 装 煤 孔 不 完 全 密 封 ， 允 许 部 分 空 气 与 烟 气 混 合 通 过 煤 车 管 道 进 入 地 面 站 除 尘 ， 装 煤 时 间 为

42、90s， 装 煤 过 程 需 平 煤 ， 机 侧 小 炉 门 冒 烟 冒 火 严 重 。 导 套 与 装 煤 孔 不 完 全 密 封 ， 允 许 部 分 空 气 与 烟 气 混 合 通 过 煤 车 管 道 进 入 地 面 站 除 尘 ， 装 煤 时 间 为 90s， 装 煤 过 程 需 平 煤 ， 机 侧 小 炉 门 冒 烟 冒 火 严 重 。 导 套 密 封 无 烟 装 煤 ， 装 煤 时 间 为 50s， 装 煤 车 保 证 在 同 步 装 煤 时 ， 每 个 装 煤 孔 处 的 装 煤 精 度 公 差 为 250mm， 装 煤 过 程 不 平 煤 减 少 机 侧 烟 尘 污 染 。 2.

43、8 炉 顶 除 尘 采 用 地 面 站 干 式 除 尘 ， 与 地 面 站 接 口 采 用 地 面 站 干 式 除 尘 ， 与 地 面 站 接 口 采 用 上 升 管 单 孔 压 力 自 动 调 节 系 统 PROVEN 与 装 8 为 翻 板 阀 形 式 。 为 翻 板 阀 形 式 。 煤 车 配 合 完 成 消 除 装 煤 时 烟 尘 。 2.9 炉 盖 、 炉 座 清 扫 及 泥 浆 密 封 装 置 人 工 人 工 设 置 炉 盖 、 炉 座 清 扫 及 泥 浆 密 封 装 置 ， 使 导 套 及 炉 盖 密 封 确 保 装 煤 及 结 焦 时 炉 顶 不 冒 烟 。 2.10 平 煤

44、余 煤 料 斗 计 量 装 置 无 无 余 煤 料 斗 设 有 称 量 装 置 ， 可 以 测 量 装 煤 车 实 际 装 煤 量 。 2.11 装 煤 导 套 压 力 控 制 方 式 无 无 设 置 导 套 压 力 传 感 器 ， 确 保 装 煤 过 程 中 导 套 始 终 与 炉 座 密 封 。 2.12 走 行 制 动 方 式 电 液 推 杆 闸 瓦 制 动 。 电 液 推 杆 闸 瓦 制 动 。 液 压 缸 驱 动 盘 式 制 动 制 动 精 确 可 靠 。 2.13 走 行 对 位 控 制 方 式 人 工 控 制 人 工 控 制 自 动 对 位 控 制 方 式 ， 操 作 人 员 辅

45、 助 监 视 作 用 。 2.14 四 大 车 联 锁 控 制 滑 线 联 锁 控 制 。 滑 线 联 锁 控 制 。 以 太 网 无 线 通 迅 联 锁 控 制 。 2.15 液 压 系 统 泵 为 叶 片 泵 ， 油 缸 为 集 成 行 程 测 量 式 , 精 度 高 泵 为 叶 片 泵 ， 油 缸 为 集 成 行 程 测 量 式 , 精 度 高 泵 为 恒 压 变 量 柱 塞 泵 , 油 缸 为 外 置 式 2.16 地 面 上 各 车 电 源 方 式 各 车 均 采 用 滑 线 导 轨 式 。 各 车 均 采 用 滑 线 导 轨 式 推 焦 机 、 拦 焦 机 采 用 电 缆 卷 筒

46、， 熄 焦 车 、 装 煤 采 用 滑 线 车 9 导 轨 式 。 4.6m 焦炉,7m 焦炉和 7.63m 焦炉的环境保护与投资 4.1 环 境 保 护 炼 焦 过 程 是 一 个 能 源 转 化 过 程 ,生 产 过 程 中 产 生 大 量 的 废 气 和 粉 尘 ,国 内 目 前 在 建 的 大 容 积 焦 炉 均 设 置 有 高 效 的 除 尘 装 置 ,可 以 对 生 产 过 程 中 产 生 的 污 染 进 行 有 效 的 控 制 ,均 能 达 到 国 家 环 保 清 洁 生 产 的 要 求 , 6m 焦 炉 和 7m 焦 炉 均 设 有 常 规 的 地 面 除 尘 站 或 在 车

47、辆 上 配 备 专 门 的 除 尘 装 置 ,但 7.63m 焦 炉 与 6m 焦 炉 和 7m 焦 炉 相 比 ,存 在 以 下 明 显 优 势 : 4.1.1 按 年 产 220 万 吨 焦 炭 产 量 计 算 ， 采 用 7.63 米 焦 炉 ， 每 天 出 焦 124 次 ， 7 米 焦 炉 每 天 出 焦 223 次 ， 7 米 焦 炉 每 天 出 焦 282 次 ， 可 减 少 推 焦 时 产 生 的 大 量 烟 尘 ； 同 时 7.63 米 焦 炉 密 封 长 度 比 7 米 焦 炉 少 1400 米 ， 比 6 米 焦 炉 少 2600 米 ,相 应 减 少 了 泄 漏 的 几

48、 率 。 4.1.2 7.63m 焦 炉 采 用 单 个 炭 化 室 压 力 控 制 Proven 系 统 ， 确 保 在 整 个 周 转 时 间 内 炭 化 室 压 力 的 稳 定 ， 减 少 了 炉 门 、 装 煤 口 等 处 烟 尘 的 外 逸 ； 而 7 米 焦 炉 与 6 米 焦 炉 水 平 相 同 。 4.1.3 7.63m 焦 炉 炉 体 采 用 3 段 加 热 和 废 气 循 环 ， 炉 体 高 向 加 热 均 匀 ， 废 气 中 的 氮 氧 化 物 含 量 低 ， 约 为 200-300mg/m3,而 6m 和 7m 焦 炉 大 于 500mg/m3。 4.1.4 7.63

49、米 焦 炉 湿 熄 焦 系 统 采 用 CSQ 技 术 ， 采 用 特 殊 配 置 的 翅 状 阻 挡 式 分 离 器 除 去 粉 尘 ， 其 向 环 境 排 放 的 粉 尘 量 为 20g/t 焦 ， 而 常 规 湿 熄 焦 和 低 水 分 熄 焦 排 放 的 粉 尘 量 为 130g/t 焦 ， 单 纯 从 环 境 保 护 方 面 考 虑 ， 7.63 米 焦 炉 明 显 优 于 6m 和 7m 焦 炉 。 4.2 投 资 比 较 采 用 7.63m 焦 炉 ， 吨 焦 投 资 约 890 元 ； 6m 焦 炉 吨 焦 投 资 约 760 元 ； 7m 焦 炉 吨 焦 投 资 约 750 元 ， 按 年 产 220 万 吨 焦 计 算 ， 7