宝钢炼焦工艺与设备(经典)课件.ppt
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- 宝钢 炼焦 工艺 设备 经典 课件
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1、炼焦工艺与设备炼焦工艺与设备宝钢股份炼铁厂宝钢股份炼铁厂2012015 5年年3 3月月目目 录录一、宝钢炼焦生产规模一、宝钢炼焦生产规模二、宝钢炼焦工艺流程二、宝钢炼焦工艺流程三、宝钢炼焦工艺设备概况三、宝钢炼焦工艺设备概况四、宝钢炼焦生产实绩四、宝钢炼焦生产实绩 炼焦工业是煤化工的一个重要组成部分,它炼焦工业是煤化工的一个重要组成部分,它是以煤为原料,经过是以煤为原料,经过高温干馏高温干馏生产焦炭,同时获生产焦炭,同时获得得煤气、煤焦油煤气、煤焦油,并回收其他化工产品的一种工,并回收其他化工产品的一种工业。业。 炼焦工业的主要产品是焦炭和煤气,其中焦炼焦工业的主要产品是焦炭和煤气,其中焦炭
2、是冶金工业中的主要燃料,在焦化工业中有炭是冶金工业中的主要燃料,在焦化工业中有90%90%的焦炭都是用来高炉炼铁的。焦炭在高炉中的焦炭都是用来高炉炼铁的。焦炭在高炉中既是既是燃料、还原剂燃料、还原剂及及增碳剂增碳剂,而且还起着贯穿炉,而且还起着贯穿炉身上下的疏松身上下的疏松骨架骨架作用。作用。 概概 况况 宝钢一期宝钢一期4 4座座200200孔孔6 6米米M M型焦炉已于型焦炉已于20132013年年4 4月月2 21 1日停产。现有日停产。现有8 8座座6m6m焦炉,每座焦炉,每座5050孔炭化室,共孔炭化室,共400400孔,配套孔,配套8 8套套75t/h75t/h干熄焦和干熄焦和2
3、2套成型煤生产设备,设套成型煤生产设备,设计年产焦炭计年产焦炭342.4342.4万吨。万吨。 2012 2012年投产年投产7m7m焦炉焦炉2 2座座110110孔,配套孔,配套3 3套套90t/h90t/h干干熄焦和熄焦和1 1套煤调湿系统,设计年产焦炭套煤调湿系统,设计年产焦炭135135万吨。万吨。 四期焦炉投产后、一期焦炉停产前的四期焦炉投产后、一期焦炉停产前的20122012年,年,焦炭产量创历史峰值,达焦炭产量创历史峰值,达573.69573.69万吨。万吨。20142014年计划年计划产量产量485485万吨,实绩预计可达万吨,实绩预计可达486.5486.5万吨。万吨。 新建
4、一期新建一期4 4座座5050孔孔7 7米焦炉计划于米焦炉计划于20152015年年4 4月月3030日日投产,届时二期焦炉将停止运营。投产,届时二期焦炉将停止运营。 新一期焦炉稳定生产后,焦炭设计产能为新一期焦炉稳定生产后,焦炭设计产能为553553万万吨吨/ /年(上海市最高产量要求)。年(上海市最高产量要求)。图例推焦车装煤车导焦车电车集尘装置煤系统焦系统皮带机转运站纬三路磅站干熄焦发电焦二十三路焦二十二路焦二十六路干熄焦电气室干熄焦泵房干熄焦干熄焦干熄焦干熄焦干熄焦电气室干熄焦电气室干熄焦泵房干熄焦泵房干熄焦泵房干熄焦电气室1A焦炉1A焦炉4B焦炉4B焦炉5A焦炉5A焦炉1B焦炉1B焦
5、炉4A焦炉4A焦炉5B焦炉5B焦炉2A焦炉2A焦炉3B焦炉3B焦炉6A焦炉6A焦炉2B焦炉2B焦炉3A焦炉3A焦炉6B焦炉6B焦炉7A焦炉7A焦炉7B焦炉7B焦炉1 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011111212141415151313炉前焦库炉前焦库炉前焦库筛焦楼筛焦楼筛焦楼回送焦台回送焦台回送焦台炉前焦库筛焦楼焦一食堂焦二食堂纯水槽纯水槽纯水槽干熄焦发电干熄焦发电焦输送电气室焦十九路焦二十四路焦二十路焦十路焦十八路焦二十一路焦二十五路焦二十七路宝钢化工宝山公司氨水泵房氨水泵房氨水泵房焦四路焦一路焦二路焦三路焦五路经二路焦六路焦七路焦三十路焦十一路焦三十一路焦罐检
6、修站迁车台纯水槽空压机室水处理化十一路1#煤焦中控宝钢技术检化验站配煤槽成型煤原料槽二次粉碎机室缓冲槽一期生活楼水处理水处理1#煤塔2#煤塔4#煤塔3#煤塔5#煤塔6#煤塔7#煤塔焦三十二路焦三十四路焦三十三路二期生活楼焦十二路焦十三路焦四十二路焦四十七路焦四十六路焦四十八路焦四十九路焦四十路焦四十五路焦四十三路空压机房焦五十路化三十路配煤槽焦四十一路焦三十九路成型煤成品槽SOP槽SOP槽缓冲槽成型机室成型机室氨水泵房2#煤焦中控二次粉碎机室焦九路缓冲槽干燥机室干燥机焦三十六路焦三十八路一次粉碎机室一次粉碎机室煤场煤场焦六十六路焦三十五路焦三十七路原八路焦六十三路焦六十五路焦六十二路焦六十一路
7、焦四十四路干熄炉及锅炉B B吊吊A A吊吊D D吊吊C C吊吊F F吊吊E E吊吊G G吊吊H H吊吊BAO STEEL炼 铁 厂 炼 焦 分 厂 平 面 图炼 铁 厂 炼 焦 分 厂 平 面 图冷凝水回收槽炼焦分厂办公楼您的位置绘图:2012年9月10日PNNSWE47水系统真诚(Sincerity)真诚(Sincerity)友爱(Endearment)友爱(Endearment)创造力(Creativity)创造力(Creativity) 简 介 简 介 炼焦分厂现有6米焦炉12座 炼焦分厂现有6米焦炉12座600孔、7米焦炉2座110孔,配套600孔、7米焦炉2座110孔,配套12座75
8、t/h、3座90t/h干熄焦系统12座75t/h、3座90t/h干熄焦系统,及2套330t/h煤调湿和2套成型,及2套330t/h煤调湿和2套成型煤系统。煤系统。 焦炉及其配套系统分四期建 焦炉及其配套系统分四期建设,分别于1985年5月、1991年5设,分别于1985年5月、1991年5月、1997年12月、2012年6月建成月、1997年12月、2012年6月建成投产。 投产。 高炉烧结宝钢炼焦宝钢炼焦 将炼焦煤在隔绝空气的条件下高温干馏,将炼焦煤在隔绝空气的条件下高温干馏,得到气态产品荒煤气和固态产品焦炭的过程,得到气态产品荒煤气和固态产品焦炭的过程,叫做炼焦。叫做炼焦。 主要产品:主要
9、产品:1 1、荒煤气,可精制得到煤气和、荒煤气,可精制得到煤气和焦油、粗苯等化产品;焦油、粗苯等化产品;2 2、焦炭。、焦炭。 用户:煤气送往能中,供炼铁、热轧、冷用户:煤气送往能中,供炼铁、热轧、冷轧等处使用;焦油粗苯供化产工序深加工;焦轧等处使用;焦油粗苯供化产工序深加工;焦炭主要供高炉和烧结使用。炭主要供高炉和烧结使用。 宝钢炼焦用煤一般有焦煤、肥煤宝钢炼焦用煤一般有焦煤、肥煤 、气煤、瘦、气煤、瘦煤和煤和1/31/3焦煤及少量的无烟煤。焦煤及少量的无烟煤。配煤工艺是带预破配煤工艺是带预破碎的分组粉碎工艺,凡是气煤、瘦煤以及未洗选的碎的分组粉碎工艺,凡是气煤、瘦煤以及未洗选的原煤需经过预
10、粉碎、各组煤的原煤需经过预粉碎、各组煤的粉碎细度采用粉碎细度采用 78/8578/852 2% ( 3mm)% ( 3mm)。 煤的工业分析主要包括水分、灰分、挥发分、煤的工业分析主要包括水分、灰分、挥发分、固定碳,有时也加上全硫和低位发热量。测定煤的固定碳,有时也加上全硫和低位发热量。测定煤的粘结性指标在宝钢主要有粘结指数(粘结性指标在宝钢主要有粘结指数(G G)、胶质层)、胶质层指数(指数(Y Y)、全膨胀和基氏流动度等四种。)、全膨胀和基氏流动度等四种。 焦炭质量有焦炭质量有8 8大指标,主要是灰分、硫分、大指标,主要是灰分、硫分、M40M40、M10M10、DIDI、CSRCSR、CR
11、ICRI和和MSMS,表征焦炭冷强度指标为表征焦炭冷强度指标为DIDI、热强度指标为、热强度指标为CSRCSR、耐磨指数指标为、耐磨指数指标为M10M10。二期焦炉二期焦炉四期焦炉四期焦炉干熄焦干熄焦CDQ 煤焦系统包括煤焦系统包括2 2套配煤、粉碎系统;套配煤、粉碎系统;2 2套成型煤系统;套成型煤系统;2 2套煤调湿系统;套煤调湿系统;2 2套工套工业水处理系统等。上述系统全部实现自业水处理系统等。上述系统全部实现自动控制。动控制。一、煤处理系统一、煤处理系统单槽贮量:单槽贮量:600 t 有效容积:有效容积:750 m3概略尺寸:概略尺寸:10400(直径直径)18400(高高) mm单
12、个配比煤种数:单个配比煤种数:810种种列列 数:数: 一、二期一、二期 4 4列列 三、四期三、四期 4 4列列每列槽数:一二期每列槽数:一二期 5 5槽槽 三四期三四期 6 6槽槽+ 4+ 4槽槽合计槽数:一、二期合计槽数:一、二期 2020槽槽 三、四期三、四期 20 20槽槽工艺特点:分组粉碎工艺特点:分组粉碎粉碎细度:粉碎细度: 78/852% ( 3mm)型 式:可逆调速锤式粉碎机处理能力:220-400 t/h设备规格:18002500 mm(锤头外缘回转直径转子宽度)处理原料:50 mm 100 % -3 mm 50 %以上 水份 10 %粉碎细度:85 %以上转子转速:400
13、-690 rpm,可变速变速方式:液力耦合器工作转速:入轴 1480 rpm 出轴 400-690 rpm锤头切向线速度:38-65 m/s电机功率:800 kW设备数量:一、二期 5台 三、四期 5台主要设备:皮带输送机主要设备:皮带输送机设备数量:一、二期设备数量:一、二期 64条,三、四期条,三、四期 49条条输送能力:输送能力:400400、450450、600600、700 t/h700 t/h带带 宽:宽:10001000、1200 mm1200 mm带带 速:速:100100、125 m/min 125 m/min 安全装置:皮带跑偏检测装置安全装置:皮带跑偏检测装置 皮带打滑检
14、测装置皮带打滑检测装置 皮带纵向撕裂保护装置皮带纵向撕裂保护装置 溜槽堵塞检测装置溜槽堵塞检测装置 金属检测器金属检测器 铁片分离机铁片分离机处理能力:处理能力:110 t/h( (湿基、含湿基、含SOP) )传动方式:电动机传动方式:电动机V V型皮带双轴输出式减速机链式接手桨叶轴型皮带双轴输出式减速机链式接手桨叶轴减减 速速 机:输入轴转速机:输入轴转速 880 rpm,输出轴,输出轴 22 rpm桨桨 叶叶 轴:轴:22 rpm 本本 体体 槽:全容积槽:全容积 14.45 m3喷嘴数量:喷嘴数量:6个个 电机功率:电机功率:110 kW处理能力:处理能力:55 t/h( (湿基湿基)
15、)设备尺寸:设备尺寸:1400H5600 mm 混捏桨叶回转数:混捏桨叶回转数:20电机功率:电机功率:200 kW 混捏温度:约混捏温度:约100 蒸汽温度:蒸汽温度:230 蒸汽压力:蒸汽压力:0.8 MPa(外外0.8,内,内0.4)传动方式:电动机液力接手减速机齿轮接手中间轴混捏机传动方式:电动机液力接手减速机齿轮接手中间轴混捏机桨桨 叶:布料叶:布料1个个( (2枚桨叶枚桨叶) ),混捏,混捏16个,抽出个,抽出1个个( (3枚桨叶枚桨叶) )处理能力:二期处理能力:二期 40 t/h,三期,三期 61 t/h( (干基干基) )设备数量:二期设备数量:二期 4台,三期台,三期 2台
16、台成型辊尺寸:成型辊尺寸:14001400 mm回回 转转 数:二期数:二期 10.9 rpm( (常用常用) ),12.1rpm( (最大最大) ) 三期三期 9.4 rpm( (常用常用) ),11.1rpm( (最大最大) )辊辊 速:速:0.69 m/s( (一般一般) ),0.81m/s( (最高最高) )球碗容量:二期球碗容量:二期 约约30ml,三期,三期 约约40ml( (间隙间隙5mm时时) )球碗个数:二期球碗个数:二期 90个个/ /列列24列列2160个个 三期三期 93个个/ /列列26列列2418个个成型反力:二期成型反力:二期 0.52.5 t/cm,三期,三期
17、最大最大1.6 t/cm( (线压线压) )辊加压方式:油压式辊加压方式:油压式套辊间隙调整:调整垫板套辊间隙调整:调整垫板( (用油压缸压紧方式用油压缸压紧方式) )电机功率:二期电机功率:二期 250kW,三期,三期 200kW “煤调湿煤调湿”是是“装炉煤水份控制工艺装炉煤水份控制工艺”的简称,是将的简称,是将炼焦煤料在装炉前去除一部分水份,保持装炉煤水份稳炼焦煤料在装炉前去除一部分水份,保持装炉煤水份稳定在定在7%左右,然后装炉炼焦。左右,然后装炉炼焦。 CMC不同于煤预热和煤干燥:煤预热是将入炉煤在不同于煤预热和煤干燥:煤预热是将入炉煤在装炉前用气体热载体或固体热载体快速加热到热分解
18、开装炉前用气体热载体或固体热载体快速加热到热分解开始前温度(始前温度(150250),此时煤的水份为零,然后),此时煤的水份为零,然后再装炉炼焦;而煤干燥没有严格的水份控制措施,干燥再装炉炼焦;而煤干燥没有严格的水份控制措施,干燥后的水份随来煤水份的变化而改变。后的水份随来煤水份的变化而改变。CMC有严格的水有严格的水份控制措施,能确保入炉煤水份恒定。份控制措施,能确保入炉煤水份恒定。二、炼焦二、炼焦 炼焦系统主要包括炼焦系统主要包括1212座座6m6m焦炉,焦炉,2 2座座7m7m焦炉以焦炉以及与之配套的移动机械,加热设备等。其中及与之配套的移动机械,加热设备等。其中6m6m、7m7m指的是
19、指的是机焦侧平台到炭化室炉顶空间机焦侧平台到炭化室炉顶空间的高度。的高度。 焦炉移动机械四大车为推焦车、导焦车、装煤焦炉移动机械四大车为推焦车、导焦车、装煤车、电车。车、电车。炭炭化化室室立立火火道道跨跨越越孔孔废废气气循循环环孔孔立立火火道道隔隔墙墙炉炉墙墙C CO OG G灯灯头头斜斜道道斜斜道道区区蓄蓄热热室室水水平平烟烟道道篦篦子子砖砖格格子子砖砖隔隔墙墙(分分格格)斜斜道道口口混混合合煤煤气气(侧侧喷喷)空空气气(侧侧喷喷)焦焦炉炉煤煤气气(下下喷喷)砖砖煤煤气气道道焦炉剖面图炭化室炭化室煤隔绝空气干馏的地方。煤隔绝空气干馏的地方。燃烧室燃烧室是煤气燃烧的地方。是煤气燃烧的地方。蓄热
20、室蓄热室回收焦炉燃烧废气的热回收焦炉燃烧废气的热量并预热贫煤气和空气的地方。量并预热贫煤气和空气的地方。斜道区斜道区是连接蓄热室与燃烧室是连接蓄热室与燃烧室的通道。的通道。炉顶区炉顶区是指碳化室盖顶砖以上是指碳化室盖顶砖以上的部位。的部位。烟道与基础烟道与基础排废气与支承炉体、排废气与支承炉体、设备、炉料和车辆的负荷。设备、炉料和车辆的负荷。 焦炉炉体主要由炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道、炉顶焦炉炉体主要由炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道、炉顶区、烟道和基础等部分组成。区、烟道和基础等部分组成。其内衬材料主要是:其内衬材料主要是: 炉炉 顶:硅砖顶:硅砖 炭化室:硅砖炭化室:硅砖 燃烧室:硅砖燃烧室
21、:硅砖 炉门(炉头):堇青石莫来石、红柱石、硅线石材料炉门(炉头):堇青石莫来石、红柱石、硅线石材料 斜烟道区:硅砖斜烟道区:硅砖 蓄热室:硅砖、粘土砖、半硅砖(蓄热室:硅砖、粘土砖、半硅砖(7.63M7.63M采用)采用)蓄热室连接立火道的通道是斜道蓄热室连接立火道的通道是斜道 。 煤在焦炉中经过两面加热成焦。煤在焦炉中经过两面加热成焦。宝钢自产的燃气主要有四种:宝钢自产的燃气主要有四种:高炉煤气(高炉煤气(BFGBFG)、焦炉煤气()、焦炉煤气(COGCOG)、转炉煤气()、转炉煤气(LDGLDG)、COREXCOREX煤气(煤气(CRGCRG)外购的燃气:外购的燃气:天然气(天然气(NG
22、NG)五种燃气可组合成不同热值的混合煤气(五种燃气可组合成不同热值的混合煤气(MGMG)。 高炉煤气是高炉炼铁时的副产品。在高炉中的热高炉煤气是高炉炼铁时的副产品。在高炉中的热风环境下,焦炭首先燃烧产生二氧化碳,二氧化碳接触风环境下,焦炭首先燃烧产生二氧化碳,二氧化碳接触未燃烧的焦炭还原成一氧化碳,由一氧化碳来还原铁矿未燃烧的焦炭还原成一氧化碳,由一氧化碳来还原铁矿石,产生的二氧化碳气体上升再次同焦炭接触一部分还石,产生的二氧化碳气体上升再次同焦炭接触一部分还原成一氧化碳,它与未还原的二氧化碳气体从高炉炉顶原成一氧化碳,它与未还原的二氧化碳气体从高炉炉顶排出,这就是高炉煤气(排出,这就是高炉煤
23、气(BFGBFG) 。 高炉煤气加热特性为:燃烧速度慢、火焰长及废气高炉煤气加热特性为:燃烧速度慢、火焰长及废气量大。量大。高炉煤气系统高炉煤气系统 根据炼铁用焦炭的质量要求根据炼铁用焦炭的质量要求( (灰分、强度、粘度、粒度、灰分、强度、粘度、粒度、含硫量等含硫量等) ),进入焦炉的原煤必须经过配煤,这种配煤由焦,进入焦炉的原煤必须经过配煤,这种配煤由焦炉炉顶装入焦炉,在密闭的焦炉碳化室中,煤被隔绝空气加炉炉顶装入焦炉,在密闭的焦炉碳化室中,煤被隔绝空气加热、干馏后,被分解成焦炭和副产品焦炉煤气热、干馏后,被分解成焦炭和副产品焦炉煤气(COG)(COG)。 集气集气管内流动物质主要有管内流动
24、物质主要有 荒煤气、氨水、焦油。荒煤气、氨水、焦油。 从焦炉出来的从焦炉出来的COGCOG称为粗焦炉煤气,粗焦炉气中含有众称为粗焦炉煤气,粗焦炉气中含有众多不纯物质,如焦油、氨水、苯、硫等,如不进行处理,将多不纯物质,如焦油、氨水、苯、硫等,如不进行处理,将堵塞、腐蚀煤气管道,并危害人类,对粗焦炉气进行净化处堵塞、腐蚀煤气管道,并危害人类,对粗焦炉气进行净化处理的过程称作焦炉煤气精制。理的过程称作焦炉煤气精制。焦炉煤气系统焦炉煤气系统开工率开工率:平均每天每炉孔的推焦次数的百分率。平均每天每炉孔的推焦次数的百分率。随着开工率的增加,日检修时间将缩短。随着开工率的增加,日检修时间将缩短。周转时间
25、:周转时间:即同一个炭化室两次推焦相距的时即同一个炭化室两次推焦相距的时间,包括煤的干馏时间和推焦装煤等操作时间。间,包括煤的干馏时间和推焦装煤等操作时间。一般焦饼中心温度达到一般焦饼中心温度达到950950即认为焦炭成熟。即认为焦炭成熟。(小时)(小时) 焦炉作业用语焦炉作业用语火落时间:火落时间:从装煤到火落的时间间隔。从装煤到火落的时间间隔。置时间:置时间:从火落到推焦的时间间隔。从火落到推焦的时间间隔。火落现象:火落现象:表现为煤干馏结束,煤气大致上逸出完表现为煤干馏结束,煤气大致上逸出完毕,煤气的颜色变为蓝白色的时候。火落时,荒煤毕,煤气的颜色变为蓝白色的时候。火落时,荒煤气中组成中
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