煉焦工藝流程(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 解 凍 搗 固 配添加劑 配煤槽 裝 爐 干 燥 洗 選 煤 槽 配 合 粉 碎 內蒙古科技大學畢業設計說明書 8 配煤原理 配煤原理是建立在煤的成焦機理基礎上的，迄今為止煤的成焦機理大致歸納為 三類即： 膠質層重疊原理、互換性配煤原理、共炭化原理。 配煤的目的和意義 所謂配煤就是將兩種以上的單種煤料，按適當比例均勻配合，以求制得各種用途所要求的焦炭質量。采用配煤煉焦，即可保證焦炭質量符合要求，又可合理利用煤炭資源，同時增加煉焦化學產品產量。配煤方案是焦化廠規劃的重要組成部分，是焦化廠設計的基礎。 原料煤的粉碎 煤的粉碎細度的確定：配合煤是由各種不同牌號和不同粒度的煤料組成的，煉焦前必須經過粉碎處理，使煤質和粒度組成比較均勻，才能保證焦炭質量。 煤的粉碎細度應根據煤質和焦爐裝煤方式等因素綜合 考慮，一般將配合煤粉碎到小于 3 毫米占 76~86%[2]。 內蒙古科技大學畢業設計說明書 9 第三章 煉焦爐及其設備 焦爐各部位概述 焦爐構成及相互關系 焦爐爐體由炭化室、燃燒室、斜道室和蓄熱室組成，爐頂區蓄熱室以下為煙道與基礎。炭化室和燃燒室相間布置，蓄熱室位于其下方，內放格子磚以回收廢熱。斜道室位于蓄熱室頂和斜道室底之間，通過斜道使蓄熱室和燃燒室相通。炭化室和燃燒室之上為爐頂。 整座焦爐砌在堅固的平整的鋼筋混凝土基礎上，煙道一端通過廢氣開閉器與蓄熱室連接，另一端與煙囪連接，煙道埋在基礎內或基礎兩側。 焦爐各部位概述 1. 炭 化室 煤隔絕空氣平餾的地方，由兩側爐墻，爐頂爐瓦和兩側爐門合圍起來的。有效容積是裝煤煉焦的有效空間部分，其值等于炭化室有效長度，平均寬度及有效高度的乘積。 2. 燃燒室 炭化室是煤隔絕空氣干餾的地方，燃燒室是煤氣燃燒的地方，兩者依次相間，其間的隔墻要嚴格防止平餾煤氣漏泄，還要盡快傳遞平餾所需熱能 。 為了順利推焦，炭化室的水平截面呈梯形，焦側寬度大于機側，兩側寬度之差稱錐度，燃燒室的機焦寬度恰好相反，故機焦兩側炭化室中心距相同。 3. 斜道室 蓄熱室斜道分為長短斜道雙號由北向南，一長一短，單號由南向北，一長一短，長短斜道 分別供煤氣和空氣，北斜道為煤氣，南斜道為空氣。進入燃燒室的高爐煤氣，空氣及排出的廢氣均通過斜道。斜道區的溫度在生產時為 1000~1200℃ 。 內蒙古科技大學畢業設計說明書 10 4. 蓄熱室 蓄熱室上面是焦爐加熱系統的一個重要部位，蓄熱室分為煤氣室和空氣室。 5. 爐頂區 爐頂區有裝煤孔，上開管孔，看火孔烘爐孔，拉條溝等。 6. 煙道和基礎 蓄熱室下部設有分煙道，來自各下降蓄熱室的廢氣流經各廢氣盤，分別匯集到機側或焦側分煙道，進而在爐組端部的總煙道匯合后導向煙囪根部，借煙囪抽力排入大氣。焦爐基礎包括基礎結構與抵抗墻購架兩部分。 現代焦爐的基本要求 [3] 1. 焦餅均勻成熟，焦碳質量好，塊度均勻而適當，化學產品二次裂解損失少。 2. 生產能力與相關工業要求相適應，勞動生產力和設備利用率高。 3. 加熱系統阻力小。 4. 熱工效率高，能耗少。 5. 爐體堅固，嚴密，爐齡長。 6. 生產操作可靠，熱工調節簡便，勞動環境好，便于維護與檢修。 爐體主要尺寸 1. 炭化室 [3] 全長： 15980mm 有效長： 15140mm 高： 6000mm 有效高： 5650mm 機側寬： 420mm 焦側寬： 480mm 內蒙古科技大學畢業設計說明書 11 平均寬： 450mm 錐度： 60mm 有效容積： 炭化室裝干煤量： 爐頂磚厚： 1250mm 炭化室中心距： 1300mm 墻厚： 100mm 加熱水平 1000mm 2. 燃燒室 機側寬： 880mm 焦側寬： 820mm 平均寬 850mm 立火道數： 32 個 立火道中心距： 480mm 立火道循環孔： 343 235mm 斜道高： 800mm 斜道口 第 3 32 火道： 120 201mm 第 3— 30 火道： 96 170mm 3. 蓄熱室 高： 4100mm 寬： 390mm 墻厚： 內蒙古科技大學畢業設計說明書 12 單墻： 230mm 主墻： 290mm 格子磚層數： 17 層 小煙道高： 650mm 全爐總高： 12150mm 焦爐生產能力的估算與靜力強度 焦爐生產能力 焦爐爐組生產能力是根據焦炭或煤氣需要量而定的。為了合理利用焦爐機械，提高勞動生產率，一個爐組多為兩座或以上焦爐構成，爐組的生產能力可按下公式計算： Q = 8760 ? ? , t/年 式中： Q一個爐組生產全焦的能力， t/年； M每個焦爐組的焦爐座數； N每座焦爐的炭化室孔數； B每孔碳化室裝干煤量噸，（ ）； K 干煤產全焦率， %； （ ～ ） ； 考慮到檢修炭化室的減產系數； 按濕焦含水 6%計算的濕焦的換算系數； ? 周轉時間， h。 其中 ?干 為裝爐煤堆密度（干基）， t/年。 帶入已知數據，即： 180410 = ? ??????N 解 得： N= 孔 所以三座焦爐取 60、 60、 60。 內蒙古科技大學畢業設計說明書 13 將 N=60 代入上式中得： τ =19h。 焦爐靜力強度 圖 爐體靜力強度計算尺寸示意圖 一、單元燃燒室靜力強度的確定 [2] 已知條件： 立火道中心距： 48S cm? 立火道隔墻厚度： 15K cm? (150 152 )mm mm? 加熱高度： cm? 爐頂厚度： 125B cm? 炭化室墻厚度： 10G cm? 炭化室中心距： 130A cm? 內蒙古科技大學畢業設計說明書 14 33R S K cm? ? ? 炭化室高度： 565L cm? 燃燒室寬度： 85D cm? 跨越孔高度： 33H cm? (33 0 33 2 )mm mm? 炭化室全高： 1 600L cm? 21 4 9 9 .5L L C cm? ? ? 1 1 3 0 4 5 8 5D cm? ? ? 21 2 6 5D D G cm? ? ? 爐體墻的極限側負荷： /p kg cm? 爐頂砌體重度： 331 1 .4 1 0 /kg cm? ??? 爐墻砌體重度： 332 10 /kg cm? ??? 砌體重量度： 332 10 /kg cm? ??? 看火孔斷面積： 21 169Fm? 裝煤車重： 51 10q kg?? 裝煤量： 42 10q kg?? 根據已知條件： 1. 轉動慣性： 33 33 4 4 4 412 4 8 8 5 3 3 6 5 1 7 0 . 1 2 8 1 0 1 7 0 . 1 3 1 01 2 1 2 1 2 1 2S P R DJ c m c m??? ? ? ? ? ? ? ? 2. 斷面抗彎矩： 4 4312 2 1 7 0 . 1 3 1 0 4 . 0 0 3 1 085JW c mD ??? ? ? ? 3. 靜力矩： 31 2 2 8 5 1 0 6 5 6 54 8 1 0 1 5 2 5 9 2 1 .8 22 2 4 2 2 4J D G D DM S G K c m? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 內蒙古科技大學畢業設計說明書 15 4. 橫斷面積 222 2 4 8 1 0 1 5 6 5 1 9 3 5F S G KD c m? ? ? ? ? ? ? ? 5. 砌體本體負荷： 2 1 1 1[ ( ) ( ) ]2Lf F C S D F B A S F?? ? ? ? ? ? 3 10 [ 19 35 10 0. 5 ( 48 85 19 6) 13 0 ( 13 0 48 19 6) ]2?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 6. 設裝煤車（包括煤重）的負荷由兩個燃燒室承受，每個燃燒室有 32 個立火道（ N=32） ， 則每個火道承受的裝煤車（包括煤重）的負荷為 : kg312 ( 1 3 5 2 8 . 5 ) 1 0 25552 2 3 2qqQ N? ??? ? ??火道 7. 爐墻側負荷取 20 .0 7 5p kg cm? ，則單元燃燒室每米高的爐墻側負荷為： 100 48 336P p kg? ? ? ? 8. 燃燒室頂與底兩支點的彎矩： kg2 21 3 3 6 6 151288pLMm?? ? ? ? 體 中 彎 曲 應 力 kg2 241 5 1 2 1 06 = 4 . 0 54 . 0 0 3 1 0Mw c mW ?? ? ? ?? 直 應 力 kg? ? ???? ? ?2min 22max 1 . 7 1 519353 3 1 8 . 6 6 2 5 5 56 3 . 0 3 51935f k g k g c mF cmf Q k g k g cmF 11. yb??砌 體 的 抗 壓 強 度 （ 壓 應 力 ） 和 抗 拉 強 度 （ 拉 應 力 ） 為 ： 內蒙古科技大學畢業設計說明書 16 2m a x2m in= + 3. 78 3. 03 5 6. 81 53. 78 1. 71 5 2. 06 5ybk g c mk g c m? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 12. ??砌 體 的 抗 剪 強 度 （ 剪 應 力 ） 為 21 43 3 6 6 0 0 2 5 9 2 1 .8 2 1 0 2 .3 92 2 1 7 0 .1 3 1 0 1 5JP L M k g c mJK?? ??? ? ?? ? ? 內蒙古科技大學畢業設計說明書 17 第四章 焦爐熱工計算 焦爐蓄熱室計算 十二孔格子磚的計算 ` 圖 十二孔格子磚 1. 每塊格子磚的傳 熱面積 [4]： aF 1） 左右面 F1 內蒙古科技大學畢業設計說明書 18 20 ? ? ? ?2355 20212097952181207621mm???????? ???????? 2）前后面 F2 小曲面面積： 圖 按圖 計算小曲面面積： L= 2202020 22 ?? m Sinα = 40210 = 42 ? α = S= 22 77403 60 mm??? ? ， 總面積： ? ? 271202020410220202021 mm??????? 小曲面面積： 2020（ 1+ 7 ） = 則前后面面積為： ? ? ? ? ? ? 5 4mm???????? ??????????????? 3）上表面 F3 ? ? ? ?? ? ? ? ? ?2246174141496814149724721217637012133mm???????????????????? ? 4)下表面 F4 20 L 40 內蒙古科技大學畢業設計說明書 19 由前得曲面弧長： 28 60 mm???? ? 曲面面積： ? ?? ? 1 7 ??????? 則下表面面積 : ? ? ? ? ? ?? ? 2241 9 3 8 4161498168217213398215279mmF????