煉焦耗熱量簡介

煉焦耗熱量(heat consumption for coking)是指1kg裝爐煤在焦爐中煉成焦炭所需供給焦爐的熱量。它是評定爐體結構、焦爐熱工操作和管理水平以及確定煉焦消耗定額的重要指標，也是確定焦爐加熱用煤氣量的依據(jù) 。

影響煉焦耗熱量的因素很多，主要有：焦爐操作條件。焦餅中心溫度.粗煤氣溫度和廢氣溫度，加熱煤氣種類和燃燒情況，空氣系數(shù)，裝爐煤的煤種、組成、散密度和水分等；另外，耗熱量也與焦爐爐齡和爐型等因素有關 。

煉焦耗熱量的計算和表示方法，因計算基準和應用條件的差異而有所不同 。主要有:

(1)解煤耗熱量。1kg濕煤煉成焦炭所需供給焦爐的熱量。

(2)絕對干煤耗熱。1kg干煤煉成焦炭所需供給焦爐的熱量(不包括濕煤中的水分蒸發(fā)和加熱需要的熱量)。

(3)相當干煤耗熱量。用濕煤煉焦時，以1kg干煤為計算基準的實際消耗的熱量(包括水分蒸發(fā)和升溫需熱量)。

(4)相當(換算)耗熱量。因不同熱化廠的裝爐煤水分波動范圍為5-13%。為便于比較,須將煉焦耗熱量換算到同一水分基準。通常規(guī)定水分為7%的裝爐煤作為基準煤。

煉焦耗熱量的其他表示方法還有，美國采用的毛熱量和凈熱量，羅得西亞提出的有效煉焦耗熱量等。2100433B

裝爐煤經過高溫干餾轉化為焦炭、焦爐煤氣和化學產品的工藝過程。即煤炭焦化。指主要從硬煤和褐煤中生產焦炭、煤氣、干餾炭及煤焦油或瀝青等副產品的煉焦爐的操作活動。

根據(jù)最終溫度，有高溫煉焦(900～1100℃）、中溫煉焦(660～750℃）和低溫煉焦(500～580℃）。通常指高溫煉焦。

現(xiàn)代煉焦生產在焦化廠煉焦車間進行。煉焦車間一般由一座或幾座焦爐及其輔助設施組成，焦爐的裝煤、推焦、熄焦和篩焦組成了焦爐操作的全過程，每個爐組都配備有裝煤車、推焦車、攔焦機、熄焦車和電機車，一側還應設有焦臺和篩焦站。開發(fā)的煉焦新工藝還有：配入部分型煤煉焦的配型煤工藝、用搗固法裝煤的煤搗固工藝、煤預熱工藝等。

煉焦產品

⑴焦炭。煉焦最重要的產品，大多數(shù)國家的焦炭90%以上用于高爐煉鐵，其次用于鑄造與有色金屬冶煉工業(yè)，少量用于制取碳化鈣、二硫化碳、元素磷等。在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中，焦粉還用作燒結的燃料。焦炭也可作為制備水煤氣的原料制取合成用的原料氣。

⑵煤焦油。焦化工業(yè)的重要產品，其產量約占裝爐煤的3%~4%，其組成極為復雜，多數(shù)情況下是由煤焦油工業(yè)專門進行分離、提純后加以利用

⑶煤氣和化學產品。氨的回收率約占裝爐煤的0.2%~0.4%，常以硫酸銨、磷酸銨或濃氨水等形試作為最終產品。粗苯回收率約占煤的1%左右。其中苯、甲苯、二甲苯都是有機合成工業(yè)的原料。硫及硫氰化合物的回收，不但為了經濟效益，也是為了環(huán)境保護的需要。經過凈化的煤氣屬中熱值煤氣，發(fā)熱量為17500kj/Nm3左右，每噸煤約產煉焦煤氣300~400 m3，其質量約占裝爐煤的16%~20%，是鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中的重要氣體燃料，其主要成分是氫和甲烷，可分離出供化學合成用的氫氣和代替天然氣的甲烷。

煉焦簡史

中國明代以前就已采用土窯煉焦，并用焦炭冶鐵。到20世紀初，經過發(fā)展的土窯有圓窯和長窯兩種，前者適用于地下水位不高、煤結焦性較好的地區(qū)；后者因爐底高于地面，操作受地下水的影響較小，結焦時間較短，適用于多雨而煤結焦性略差的地區(qū)。土窯的特點是結焦室和燃燒室不分開，煉焦熱源靠煤干餾時產生的煤氣和部分煤料燃燒提供，因而成焦率低，焦炭灰分高，結焦時間長（約8～12晝夜），化學產品不能回收利用，對大氣污染嚴重。后經改進，出現(xiàn)一種帶固定拱頂?shù)膱A窯，稱為蜂窩式煉焦爐（圖1）。每孔爐的裝煤量5～7噸，結焦時間48～72小時。焦炭在爐內熄火，最初用人工出焦，后來改為機械化出焦。

19世紀中葉出現(xiàn)了倒焰式煉焦爐。倒焰爐的炭化室和燃燒室用磚墻分開，但上部相通，使炭化室發(fā)生的煤氣轉入燃燒室，并從燃燒室上部引入空氣，使煤氣燃燒，火焰由上“倒焰”而下，經爐底煙道排入煙囪。這種煉焦爐不回收化學產品，加熱用煤氣量不能調節(jié)，結焦末期煤氣產量小，供熱不足。

煤按其在煉焦過程中的性狀，可分為煉焦煤和非煉焦煤。

（1）煉焦煤是指用單種煤煉焦時，可以生成具有一定塊度和機械強度的焦炭的煤。這類煤具有粘結性，主要供煉焦用。煙煤中的氣煤、肥煤、氣肥煤、1/3焦煤、焦煤和瘦煤都屬于煉焦煤。煉焦煤中的焦煤可以單獨煉焦，生產出符合要求的高爐焦。但是焦煤的資源從世界范圍來說，都是匱乏的。因此，通常把兩種或兩種以上煤牌號的煉焦煤。以適當比例進行配煤，然后煉焦，以滿足對焦炭質量的各種要求。

（2）非煉焦煤在單獨煉焦時不軟化、不熔融、不能生成塊狀焦炭。這類煤沒有或僅有極弱的粘結性，一般不作為煉焦用煤。但當配煤中粘結組分過?；蛐枰a特殊焦炭(如鑄造焦)時，可以配入少量非煉焦煤，作為瘦化劑用。非煉焦煤也可以作為生產型煤或型焦的原料。褐煤、無煙煤以及煙煤中的長焰煤、不粘煤和貧煤，都屬于非煉焦煤。

為了擴大煉焦用煤資源，在中國煤炭分類國家標準中，還劃分一些過渡性煤種如貧瘦煤、1/2中粘煤和弱粘煤等.根據(jù)各地資源特點以及配煤和煉焦技術的發(fā)展水平，有的焦化廠可在配合煤中配入部分過渡煤;如在有一定量強肥煤的情況下，配用一些低灰低硫的弱粘煤，以降低焦炭的灰分和硫分。根據(jù)中國冶金系統(tǒng)主要焦化廠1990年的統(tǒng)計，煉焦用煤的煤種比例(%)為:瘦煤9.8，焦煤31.2，肥煤16.9。氣煤25.9，1/3焦煤12.8，氣肥煤1.7，其他煤1.7。 2100433B

在選擇煉焦用煤時，還必須考慮煤在煉焦過程中的膨脹壓力。低揮發(fā)分的煤，因其膠質體粘度人，煉焦時容易產生高的膨脹壓力，對焦爐砌體造成損害，這需要從配煤方面加以解決。此外，在焦化廠的生產成本中，煉焦用煤占很大比重，因此在選擇煉焦用煤時，還必須考慮煤的價格和運輸距離等經濟因素世界煤炭資源尚豐富，但煉焦用煤資源有限，故必須注意節(jié)約使用和擴大其范圍。