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焦化廠(chǎng)工藝流程
焦化廠(chǎng)的生產(chǎn)工藝
焦化廠(chǎng)有9個(gè)生產(chǎn)車(chē)間，分別為備煤車(chē)間、一號(hào)煉焦車(chē)間、二號(hào)煉焦車(chē)間、運(yùn)焦車(chē)間、一回收車(chē)間、二回收車(chē)間、熱力車(chē)間、維修車(chē)間和精制車(chē)間。焦化廠(chǎng)主要生產(chǎn)車(chē)間：備煤車(chē)間、煉焦車(chē)間、煤氣凈化車(chē)間及其公輔設(shè)施等，各車(chē)間主要生產(chǎn)設(shè)施如下表所示：
序號(hào)
系統(tǒng)名稱(chēng)
主要生產(chǎn)設(shè)施
1
備煤車(chē)間
煤倉(cāng)、配煤室、粉碎機(jī)室、皮帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)、煤制樣室
2
煉焦車(chē)間
煤塔、焦?fàn)t、裝煤設(shè)施、推焦設(shè)施、攔焦設(shè)施、熄焦塔、篩運(yùn)焦工段(包括焦臺(tái)、篩焦樓)
3
煤氣凈化車(chē)間
冷鼓工段(包括風(fēng)機(jī)房、初冷器、電捕焦油器等設(shè)施)；脫氨工段(包括洗氨塔、蒸氨塔、氨分解爐等設(shè)施)；粗苯工段(包括終冷器、洗苯塔、脫苯塔等設(shè)施)
4
公輔設(shè)施
廢水處理站、供配電系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、綜合水泵房、備煤除塵系統(tǒng)、篩運(yùn)焦除塵系統(tǒng)、化驗(yàn)室等設(shè)施、制冷站等
3、煉焦的重要意義
由高溫?zé)捊沟玫降慕固靠晒└郀t冶煉、鑄造、氣化和化工等工業(yè)部門(mén)作為燃料和原料；煉焦過(guò)程中得到的干餾煤氣經(jīng)回收、精制可得到各種芳香烴和雜環(huán)混合物，供合成纖維、醫(yī)藥、染料、涂料和國(guó)防等工業(yè)做原料；經(jīng)凈化后的焦?fàn)t煤氣既是高熱值燃料，也是合成氨、合成燃料和一系列有機(jī)合成工業(yè)的原料。因此，高溫?zé)捊共粌H是煤綜合利用的重要途徑，也是冶金工業(yè)的重要組成成分。
政策性風(fēng)險(xiǎn)煤炭是我國(guó)最重要的能源之一在國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中處于舉足輕重的地位焦化行業(yè)屬于國(guó)家重點(diǎn)扶持的行業(yè)。為建立大型鋼鐵循環(huán)結(jié)構(gòu)，在鋼鐵的重要生產(chǎn)基地和煉焦煤生產(chǎn)基地建設(shè)并經(jīng)營(yíng)現(xiàn)代化大型焦化廠(chǎng)符合我國(guó)產(chǎn)業(yè)政策和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整方向也是焦化工業(yè)發(fā)展的一個(gè)前景。
五、原料煤的準(zhǔn)備
備煤車(chē)間的生產(chǎn)任務(wù)是給煉焦車(chē)間提供數(shù)量充足、質(zhì)量合乎要求的配合煤。其工藝流程為：原料煤→受煤坑→煤場(chǎng)→斗槽→配煤盤(pán)→粉碎機(jī)→煤塔。
1、煤的接收與儲(chǔ)存
原料煤一般以汽車(chē)火車(chē)的方式從各地運(yùn)輸過(guò)來(lái)，邯鋼焦化廠(chǎng)的原料煤主要來(lái)自邢臺(tái)的康莊、官莊，峰峰和山西等地。當(dāng)汽車(chē)、火車(chē)到達(dá)后，與受煤坑定位后，用螺旋卸煤機(jī)把煤卸到料倉(cāng)里，當(dāng)送料小車(chē)開(kāi)啟料倉(cāng)開(kāi)口后，用皮帶把煤料運(yùn)到規(guī)定位置。注意：每個(gè)料倉(cāng)一次只能盛放同一種類(lèi)別的煤。
為了保證焦?fàn)t的連續(xù)生產(chǎn)和穩(wěn)定焦?fàn)t煤的質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)煤質(zhì)的類(lèi)別用堆取料機(jī)把運(yùn)來(lái)的煤卸放在煤場(chǎng)的各規(guī)定位置。邯鋼焦化廠(chǎng)的備煤車(chē)間用的氣煤、肥煤、焦煤和瘦煤四種，按規(guī)定分別堆放在煤場(chǎng)的五個(gè)區(qū)。
2、煤原料的特性及配煤原則
①氣煤 氣煤的煤化程度比長(zhǎng)焰煤高，煤的分子結(jié)構(gòu)中側(cè)鏈多且長(zhǎng)，含氧量高。在熱解過(guò)程中，不僅側(cè)鏈從縮合芳環(huán)上斷裂，而且側(cè)鏈本身又在氧鍵處斷裂，所以生成了較多的膠質(zhì)體，但黏度小，流動(dòng)性大，其熱穩(wěn)定性差，容易分解。在生成半焦時(shí)，分解出大量的揮發(fā)性氣體，能夠固化的部分較少。當(dāng)半焦轉(zhuǎn)化成焦炭時(shí)，收縮性大，產(chǎn)生了很多裂紋，大部分為縱裂紋，所以焦炭細(xì)長(zhǎng)易碎。
在配煤中，氣煤含量多，將使焦炭塊度降低，強(qiáng)度低。但配以適當(dāng)?shù)臍饷海梢栽黾咏固康氖湛s性，便于推焦，又保護(hù)了爐體，同時(shí)可以得到較多的化學(xué)產(chǎn)品。由于中國(guó)氣煤儲(chǔ)存量大，為了合理的利用煉焦煤的資源，在煉焦時(shí)應(yīng)盡量多配氣煤。
②肥煤 肥煤的煤化程度比氣煤高，屬于中等變質(zhì)程度的煤。從分子結(jié)構(gòu)看，肥煤所含的側(cè)鏈較多，但含氧量少，隔絕空氣加熱時(shí)能產(chǎn)生大量的相對(duì)分子質(zhì)量較大的液態(tài)產(chǎn)物，因此，肥煤產(chǎn)生的膠質(zhì)體數(shù)量最多，其最大膠質(zhì)體厚度可達(dá)25mm以上，并具有良好的流動(dòng)性，且熱穩(wěn)定性也好。肥煤膠質(zhì)體生成溫度為320℃，固化溫度為460℃，處于膠質(zhì)體狀態(tài)的溫度間隔為140℃。如果升溫速度為3℃/min，膠質(zhì)體的存在時(shí)間可達(dá)50min，因此決定了肥煤黏結(jié)性最強(qiáng)，是中國(guó)煉焦煤的基礎(chǔ)煤種之一。由于揮發(fā)性高，半焦的熱分解和熱縮聚都比較劇烈，最終收縮量很大，所以生成焦炭的類(lèi)問(wèn)較多，又深又寬，且多以橫裂紋出現(xiàn)，故易碎成小塊，耐磨性差，高揮發(fā)性的肥煤煉出的焦炭的耐磨強(qiáng)度更差一些。肥煤?jiǎn)为?dú)煉焦時(shí)，由于膠質(zhì)體數(shù)量多，又有一定的黏結(jié)性，膨脹性較大，導(dǎo)致推焦困難。
在配煤中，加入肥煤后，可起到提高黏結(jié)性的作用，所以肥煤是煉焦配煤中的重要組分，并為多配入黏結(jié)性較差的煤提供了條件。
③焦煤 焦煤的變質(zhì)程度比肥煤稍高，揮發(fā)性比肥煤低，分子結(jié)構(gòu)中大分子側(cè)鏈比肥煤少，含氧量較低。熱分解時(shí)產(chǎn)生的液態(tài)產(chǎn)物比肥煤少，但熱穩(wěn)定性更高，膠質(zhì)體數(shù)量多，黏性大，固化溫度較高，半焦收縮量和收縮速度均較小，所以煉焦出的焦炭不僅耐磨強(qiáng)度高、焦塊大、裂紋少，而且抗碎強(qiáng)度也好。就結(jié)焦性而言，焦煤是最好的能煉制出高質(zhì)量焦炭的煤。
配煤時(shí)，焦煤的配入量可在較寬的范圍內(nèi)波動(dòng)，且能獲得強(qiáng)度較高的焦炭。所以配入焦煤的目的是增加焦炭的強(qiáng)度。
④瘦煤 瘦煤的煤化程度較高，是低揮發(fā)性的中等變質(zhì)程度的黏結(jié)性煤，加熱時(shí)生成的膠質(zhì)體少，黏度大。單獨(dú)煉焦時(shí)，能得到塊度大、裂紋少、抗碎強(qiáng)度高的焦炭，但焦炭的熔融性很差，焦炭的耐磨性也差。在配煤時(shí)配入瘦煤可以提高焦炭的塊度，作為煉焦配煤效果較好。
為了保證焦炭的質(zhì)量，利于生產(chǎn)操作，配煤應(yīng)遵循以下原則：
①配合煤的性質(zhì)與本廠(chǎng)的煤料預(yù)處理工藝以及煉焦條件相適應(yīng)，保證煉出的焦炭質(zhì)量符合規(guī)定的技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)，滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。
②焦?fàn)t生產(chǎn)中，注意不要產(chǎn)生過(guò)大的膨脹壓力，在結(jié)焦末期要有足夠的收縮度，避免推焦困難和損壞爐體。
③充分利用本地區(qū)的資源，做到運(yùn)輸合理，盡量縮短煤源的平均距離，便于車(chē)輛的調(diào)配，降低生產(chǎn)成本。
④在盡可能的情況下，適當(dāng)多配一些高揮發(fā)性的煤，以增加化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率。
⑤在保證煤炭質(zhì)量的前提下，應(yīng)多配氣煤等弱黏結(jié)性煤，盡量少用優(yōu)質(zhì)焦煤，努力做到合理利用中國(guó)的煤炭資源。
3、配煤過(guò)程
當(dāng)需要哪種煤時(shí)，用堆取料機(jī)通過(guò)皮帶把煤輸送到斗槽里，斗槽里的煤再次通過(guò)皮帶送向配煤盤(pán)按要求進(jìn)行配煤。邯鋼焦化廠(chǎng)配煤比一般為：氣煤28%，焦煤45%，肥煤18%，瘦煤9%。在進(jìn)行配煤時(shí)，邯鋼焦化廠(chǎng)采用的是利用核子秤進(jìn)行衰減，通過(guò)信號(hào)的轉(zhuǎn)換傳到電腦上進(jìn)行控制的。信號(hào)控制流程為：Cs-137→煤料→（衰減）電離室→（惰性氣體）電流→放大器、變送單元→稱(chēng)重頻率信號(hào)、變速信號(hào)→電腦系統(tǒng)。
4、煤的粉碎
邯鋼焦化廠(chǎng)備煤車(chē)間的原料煤的精細(xì)度為70%～80%，含義為＜3mm的煤料占總重量的百分?jǐn)?shù)。在進(jìn)入粉碎機(jī)之前，一部分達(dá)到原料煤細(xì)度的煤直接由皮帶運(yùn)往煤塔，另一部分未達(dá)標(biāo)的由配煤工段運(yùn)來(lái)的配合煤則先經(jīng)除鐵裝置將煤料中的鐵件吸凈后進(jìn)入粉碎機(jī)，再由皮帶運(yùn)往煤塔。在邯鋼焦化廠(chǎng)的配煤車(chē)間用的是可逆錘式粉碎機(jī)，在粉碎機(jī)旁還設(shè)有除塵裝置。
5、備煤車(chē)間設(shè)備簡(jiǎn)介
螺旋卸煤機(jī)：旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)、走行機(jī)構(gòu)、機(jī)架。
堆取料機(jī)：取料機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、懸臂皮帶機(jī)、尾車(chē)、走行機(jī)構(gòu)。
斗槽；南斗槽供1#-4#焦?fàn)t 有8個(gè)倉(cāng)庫(kù) 每個(gè)倉(cāng)庫(kù)500噸；北斗槽供5#-6#焦?fàn)t，有8個(gè)倉(cāng)庫(kù) 每個(gè)倉(cāng)庫(kù)500噸。
配煤盤(pán)：圓盤(pán)、刮料機(jī)、加減套筒、減速機(jī)、電機(jī)。
粉碎機(jī)：轉(zhuǎn)子、錘頭。
六、煉焦
所謂高溫?zé)捊梗褪敲涸诟艚^空氣加熱到950-1050℃，經(jīng)過(guò)干燥、熱解、熔融、黏結(jié)、固化、收縮等過(guò)程最終得到焦炭。
1、煉焦生產(chǎn)工藝流程
由備煤車(chē)間送來(lái)的配合煤裝入煤塔，裝煤車(chē)按作業(yè)計(jì)劃從煤塔取煤，經(jīng)計(jì)量后裝入炭化室內(nèi)。煤料在炭化室內(nèi)經(jīng)過(guò)一個(gè)結(jié)焦周期的高溫干餾制成焦炭并產(chǎn)生荒煤氣。
炭化室內(nèi)的焦炭成熟后，用推焦車(chē)推出，經(jīng)攔焦車(chē)導(dǎo)入熄焦車(chē)內(nèi)，并由電機(jī)車(chē)牽引熄焦車(chē)到熄焦塔內(nèi)進(jìn)行噴水熄焦。熄焦后的焦炭卸至涼焦臺(tái)上，冷卻一定時(shí)間后送往篩焦工段，經(jīng)篩分按級(jí)別貯存待運(yùn)。
煤在炭化室干餾過(guò)程中產(chǎn)生的荒煤氣匯集到炭化室頂部空間，經(jīng)過(guò)上升管、橋管進(jìn)入集氣管。約700℃左右的荒煤氣在橋管內(nèi)被氨水噴灑冷卻至90℃左右。荒煤氣中的焦油等同時(shí)被冷凝下來(lái)。煤氣和冷凝下來(lái)的焦油等同氨水一起經(jīng)過(guò)吸煤氣管送入煤氣凈化車(chē)間。
焦?fàn)t加熱用的焦?fàn)t煤氣，由外部管道架空引入。焦?fàn)t煤氣經(jīng)預(yù)熱后送到焦?fàn)t地下室，通過(guò)下噴管把煤氣送入燃燒室立火道底部與由廢氣交換開(kāi)閉器進(jìn)入的空氣匯合燃燒。燃燒后的廢氣經(jīng)過(guò)立火道頂部跨越孔進(jìn)入下降氣流的立火道，再經(jīng)蓄熱室，又格子賺把廢氣的部分顯熱回收后，經(jīng)過(guò)小煙道、廢氣交換開(kāi)閉器、分煙道、總煙道、煙囪排入大氣。
2、焦?fàn)t結(jié)構(gòu)分析
焦?fàn)t結(jié)構(gòu)的變化與發(fā)展主要是為了更好的解決焦餅高向與長(zhǎng)向的加熱均勻性，節(jié)能降耗、降低投資成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。為了保證焦炭、煤氣的質(zhì)量和產(chǎn)量，不僅需要有合適的配煤比，而且要有良好的外部條件，而合理的焦?fàn)t結(jié)構(gòu)就是用來(lái)保證外部條件的手段。為此，需從焦?fàn)t結(jié)構(gòu)的各個(gè)部位加以分析。邯鋼焦化廠(chǎng)采用的是JN43-58-Ⅱ型焦?fàn)t和JN43-80型焦?fàn)t。
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和燃燒室的斜道區(qū)，每個(gè)蓄熱室下部的小煙道通過(guò)交換開(kāi)閉器與煙道連接。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。因此焦?fàn)t由三室兩區(qū)組成，即炭化室、燃燒室、蓄熱室、斜道區(qū)、爐頂區(qū)和基礎(chǔ)部分。因?yàn)镴N43-80型焦?fàn)t是在JN43-58-Ⅱ型焦?fàn)t的基礎(chǔ)上，通過(guò)多年的生產(chǎn)實(shí)踐，進(jìn)一步完善改進(jìn)而來(lái)的，所以下面以JN43-58-Ⅱ型焦?fàn)t為例將焦?fàn)t的以上部分做下分析。
1）炭化室
炭化室是接受煤料并對(duì)裝爐煤料隔絕空氣進(jìn)行干餾焦碳的爐室，一般由硅質(zhì)耐火材料砌筑而成。炭化室位于兩側(cè)燃燒室之間，頂部由3-4個(gè)加煤孔，并有1-2個(gè)導(dǎo)出干餾煤氣的上升管，它的兩端為內(nèi)襯耐火材料的鑄鐵爐門(mén)。JN43-58-Ⅱ型焦?fàn)t的炭化室尺寸分為兩種寬度，即平均寬為407mm和450mm兩種形式，炭化室全高為4300mm，全長(zhǎng)為14080mm，有效長(zhǎng)為13350mm，炭化室的有效面積為21.7m3加熱水平高度為800mm。
2）燃燒室
燃燒室位于炭化室兩側(cè)，是煤氣燃燒的地方，煤氣與空氣在其中混合燃燒，產(chǎn)生的熱量傳給爐墻，間接加熱炭化室中煤料，對(duì)其進(jìn)行高溫干餾。燃燒室一般用硅磚砌筑。JN43-58-Ⅱ型焦?fàn)t燃燒室寬度為736mm和693mm（包括爐墻），爐墻為厚度為100mm的帶舌槽的硅磚砌筑。燃燒室屬于雙聯(lián)火道帶廢氣循環(huán)式結(jié)構(gòu)，它有28個(gè)立火道組成，相鄰火道的中心距為480mm，立火道隔墻厚度為130 mm。其中成對(duì)的隔墻上部有跨越孔，下部取消了邊火道的循環(huán)孔，防止了短路。立火道底部的兩個(gè)斜道區(qū)出口設(shè)置在燃燒室中心線(xiàn)的兩側(cè)，在JN43-58-Ⅱ型焦?fàn)t基礎(chǔ)上加大邊斜道口的斷面積，保證了兩端爐頭的供氣量。
3）蓄熱室
蓄熱室作用就是利用蓄積廢氣的熱量來(lái)預(yù)熱燃燒所需的空氣和貧煤氣。JN43-58-Ⅱ型焦?fàn)t每個(gè)炭化室底部有兩個(gè)蓄熱室，一個(gè)為煤氣蓄熱室，另一個(gè)為空氣蓄熱室。它們同時(shí)和其側(cè)上放的兩個(gè)燃燒室相連。燃燒室正下方為主墻，主墻內(nèi)有垂直磚煤氣道，焦?fàn)t煤氣由地下室煤氣與主管經(jīng)此道送入立火道底部與空氣混合燃燒。由于主墻兩側(cè)氣流導(dǎo)向，中間又有磚煤氣道，壓差大容易串漏。故磚煤氣道系用內(nèi)徑為50mm的管磚，管磚外用帶舌槽的異型磚交錯(cuò)砌成厚為270mm的主墻。蓄熱室洞寬為321.5mm，內(nèi)放17層九孔薄壁式格子磚。為使蓄熱室長(zhǎng)向氣流均勻分布，采用擴(kuò)散式箅子磚，配置不同孔徑的擴(kuò)散或收縮孔型，蓄熱室隔墻均用硅磚砌筑，且其內(nèi)表面襯有黏土磚。
4）斜道區(qū)
連接蓄熱室和燃燒室的通道為斜道區(qū)，它位于蓄熱室頂部和燃燒室底部之間，用于導(dǎo)入空氣和煤氣，并將其分配到每個(gè)立火道中，同時(shí)排除廢氣。燃燒室的每個(gè)立火道與其相應(yīng)的斜道相連，當(dāng)用焦?fàn)t煤氣加熱時(shí)，由兩個(gè)斜道送入空氣和導(dǎo)出廢氣，而焦?fàn)t煤氣由垂直磚煤氣道進(jìn)入。當(dāng)用貧煤氣加熱時(shí)，一個(gè)斜道送入煤氣，另一個(gè)斜道送入空氣，換向后兩個(gè)斜道均導(dǎo)出廢氣。斜道口布置調(diào)節(jié)磚，在確定斜道斷面尺寸時(shí)，一般應(yīng)使斜道口阻力占上升氣流斜道總阻力的2/3-3/4；為了保持爐頭溫度，應(yīng)使?fàn)t頭斜道出口斷面比中部大50%-60%；斜道口的傾斜角一般不應(yīng)低于30 ，斜道斷面逐漸縮小的夾角一般小于7 等等。
5）基礎(chǔ)平臺(tái)
基礎(chǔ)平臺(tái)位于爐體底部，它支撐整個(gè)爐體，爐體設(shè)施和機(jī)械的質(zhì)量，并把它傳到地基上。JN43-58-Ⅱ型焦?fàn)t基礎(chǔ)為下噴式，又底板、頂板和支柱組成，用鋼筋混凝土澆鑄而成。為了減輕溫度對(duì)基礎(chǔ)的影響，焦?fàn)t砌體的下部與基礎(chǔ)平臺(tái)之間有4-6層紅磚。
6）爐頂區(qū)
JN43-58-Ⅱ型焦?fàn)t爐頂區(qū)砌有裝煤孔、上升管孔、看火孔、洪爐孔和拉條鉤等。爐頂?shù)膶?shí)心部分由砌爐過(guò)程中的廢耐火磚砌筑，爐頂表面用耐磨性好、能抵抗雨水侵蝕的缸磚砌筑。
總之，JN43-58-Ⅱ型焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：雙聯(lián)火道帶廢氣循環(huán)，焦?fàn)t煤氣下噴，兩格蓄熱室的復(fù)熱式焦?fàn)t，具有結(jié)構(gòu)嚴(yán)密、爐頭不易開(kāi)裂、高向加熱均勻、熱工效率高、磚型少、揮發(fā)性低等優(yōu)點(diǎn)。
3、護(hù)爐機(jī)械設(shè)備
焦?fàn)t四大車(chē)有：裝煤車(chē)、推焦車(chē)、攔焦車(chē)和熄焦車(chē)。其中裝煤車(chē)是在焦?fàn)t爐頂上由煤塔取煤并往炭化室裝煤的焦?fàn)t機(jī)械，推焦車(chē)的作用是完成啟閉機(jī)械爐門(mén)、推焦、平煤等操作，攔焦車(chē)的作用是啟閉焦側(cè)爐門(mén)將炭化室推出的爐餅通過(guò)導(dǎo)焦槽導(dǎo)入熄焦車(chē)中以完成出焦操作，熄焦車(chē)的作用是用以接受炭化室推出的弘叫，并送往熄焦塔通過(guò)水噴灑而將其熄滅，然后再把焦炭卸至涼焦臺(tái)上。
護(hù)爐設(shè)備是包括爐柱、保護(hù)板、縱橫拉條、彈簧、爐門(mén)框、抵抗墻及機(jī)側(cè)、焦側(cè)操作臺(tái)等。主要作用是利用可調(diào)節(jié)的彈簧的勢(shì)能連續(xù)不斷的向砌體施加足夠的、分布均勻合理的保護(hù)性壓力，使砌體在自身膨脹和外力作用下仍能保持完整性和嚴(yán)密性，并有足夠的強(qiáng)度從而保證焦?fàn)t的正常生產(chǎn)。
加熱煤氣供入設(shè)備，大型焦?fàn)t一般為復(fù)熱式，可用兩種煤氣加熱，作用是向焦?fàn)t輸送和調(diào)節(jié)加壓煤氣。
荒煤氣導(dǎo)出設(shè)備包括：上升管、橋管、水封閥、集氣管、吸氣管、焦油盒以及相應(yīng)的噴灑氨水系統(tǒng)。其作用為：一是將出爐荒煤氣順利導(dǎo)出，不致因爐門(mén)刀邊附近煤氣壓力過(guò)高而引起冒煙冒火，但又要保持和控制炭化室在整個(gè)結(jié)焦過(guò)程中為正壓；二是將出爐荒煤氣適度冷卻，不致因溫度過(guò)高而引起設(shè)備變形，阻力聲高和鼓風(fēng)、冷凝的負(fù)荷增大，但又要保持焦油和氨水良好的流動(dòng)性。
4、熄焦、篩焦過(guò)程和設(shè)備
邯鋼焦化廠(chǎng)采用的是濕法熄焦，其熄焦系統(tǒng)包括熄焦塔、噴灑裝置、水泵、粉焦沉淀池及粉焦抓鉤等。熄焦過(guò)程為：熄焦車(chē)開(kāi)進(jìn)熄焦塔時(shí)，利用紅外線(xiàn)感受器，接收紅焦本身社出的紅外線(xiàn)而發(fā)出訊號(hào)電流，經(jīng)電流放大觸發(fā)電路啟動(dòng)熄焦水泵，并借助電子定時(shí)裝置控制熄焦時(shí)間。熄焦時(shí)大約有20%的水蒸發(fā)，未蒸發(fā)的水流入粉焦沉淀池，澄清后的水流入清水池循環(huán)利用。熄焦后的焦炭卸至涼焦臺(tái)上，停放30-40min使其水分蒸發(fā)和冷卻，個(gè)別尚未全部熄滅的紅焦，再人工用水補(bǔ)充熄滅。
篩焦按粒度大小將焦炭分為60-80mm、40-60mm、25-40mm、10-25mm、＜10mm等級(jí)別，主要設(shè)備有輥軸篩和共振篩。一般大型焦化廠(chǎng)均設(shè)有焦倉(cāng)和篩焦樓，將大于40mm的焦炭用輥軸篩篩出，經(jīng)膠帶機(jī)送往塊焦倉(cāng)。輥軸篩下的焦炭經(jīng)雙層振動(dòng)篩分成其他三級(jí)，分別進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)。
七、煉焦化學(xué)產(chǎn)品的回收
1、煤氣的初冷和焦油的回收
1）荒煤氣的主要成分有凈焦?fàn)t煤氣、水蒸氣、煤焦油氣、苯族烴、氨、萘、硫化氫、其他硫化物、氰化氫等氰化物、吡啶鹽等。
回收生產(chǎn)工藝的組成為：焦?fàn)t炭化室生成的荒煤氣在化學(xué)產(chǎn)品回收車(chē)間進(jìn)行冷卻、輸送、回收煤焦油、氨、硫、苯族烴等化學(xué)產(chǎn)品，同時(shí)凈化煤氣。煤氣凈化車(chē)間由冷凝鼓風(fēng)工段、HPF脫硫工段、硫銨工段、終冷洗苯工段、粗苯蒸餾工段等工段組成，其煤氣流程如下：荒煤氣→初冷器→電捕焦油器→鼓風(fēng)機(jī)→預(yù)冷塔→脫硫塔→噴淋式飽和器→洗終冷塔→洗苯塔→凈煤氣。
回收煉焦化學(xué)產(chǎn)品具有重要的意義。煤在煉焦時(shí)，除有75%左右變成焦炭外，還有25%左右生成多種化學(xué)產(chǎn)品及煤氣。來(lái)自焦?fàn)t的荒煤氣，經(jīng)冷卻和用各種吸收劑處理后，可以提取出煤焦油、氨、萘、硫化氫、氰化氫及粗苯等化學(xué)產(chǎn)品，并得到凈焦?fàn)t煤氣，氨可以用于制取硫酸銨和無(wú)水氨；煤氣中所含的氫可用于制造合成氨、合成甲醇、雙氧水、環(huán)己烷等，合成氨可進(jìn)一步制成尿素、硝酸銨和碳酸氫銨等化肥；所含的乙烯可用于制取乙醇和三氯乙烷的原料，硫化氫是生產(chǎn)單斜硫和元素硫的原料，氰化氫可用于制取黃血鹽鈉或黃血鹽鉀；粗苯和煤焦油都是很復(fù)雜的半成品，經(jīng)精制加工后，可得到的產(chǎn)品有：二硫化碳、苯、甲苯、三甲苯、古馬隆、酚、甲酚和吡啶鹽及瀝青等，這些產(chǎn)品有廣泛的用途，是合成纖維、塑料、染料、合成橡膠、醫(yī)藥、農(nóng)藥、耐輻射材料、耐高溫材料以及國(guó)防工業(yè)的重要原料。
來(lái)自焦?fàn)t82℃的荒煤氣，與焦油和氨水沿吸煤氣管道至氣夜分離器，氣夜分離后荒煤氣由上部出來(lái)，進(jìn)入橫管式初冷器分兩段冷卻。上段用循環(huán)水，下段用低溫水將煤氣冷卻到21-22℃。由橫管式初冷器下部排出的煤氣，進(jìn)入電捕焦油器，除掉煤氣中夾帶的焦油，再由鼓風(fēng)機(jī)壓送至脫硫工段。
由氣夜分離器分離下來(lái)的焦油和氨水首先進(jìn)入機(jī)械化氨水澄清槽，在此進(jìn)行氨水、焦油和焦油渣的分離。上部的氨水流入循環(huán)氨水中間槽，再由循環(huán)氨水泵送到焦?fàn)t集氣管?chē)姙⒗鋮s煤氣，剩余氨水送至剩余氨水槽。澄清槽下部的焦油靠靜壓流入焦油分離器，進(jìn)一步進(jìn)行焦油和焦油渣的沉降分解，焦油用焦油泵送往油庫(kù)工段焦油貯槽。機(jī)械化氨水澄清槽和焦油分離器底部沉降的焦油渣刮至焦油渣車(chē)，定期送往煤場(chǎng)，人工摻入煉焦煤中。
進(jìn)入剩余氨水槽的剩余氨水用剩余氨水泵送入除焦油器，脫除焦油后自流到剩余氨水中間槽，再用剩余氨水中間泵送至硫銨工段剩余蒸氨裝置，脫除的焦油自流到地下放空槽。
3）主要設(shè)備的構(gòu)造及工作原理
①離心式鼓風(fēng)機(jī)
離心式鼓風(fēng)機(jī)由導(dǎo)葉輪、外殼和安裝在軸上的工作葉輪所組成。煤氣由鼓風(fēng)機(jī)吸入后做高速旋轉(zhuǎn)于轉(zhuǎn)子的第一個(gè)工作葉輪中心，煤氣在離心力的作用下被甩到殼體的環(huán)形空隙中心處即產(chǎn)生減壓，煤氣就不斷的被吸入，離開(kāi)葉輪時(shí)煤氣速度很高，當(dāng)進(jìn)入環(huán)形空隙中，其動(dòng)壓頭一部分轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓頭，煤氣的運(yùn)動(dòng)速度減小，并通過(guò)導(dǎo)管進(jìn)入第二個(gè)葉輪，產(chǎn)生與第一葉輪相同的作用，煤氣的靜壓頭再次被提高。從最后一個(gè)葉輪出來(lái)的煤氣由殼體的環(huán)形空隙流入出口連接管被送入壓出管路中。
焦化廠(chǎng)所采用的離心式鼓風(fēng)機(jī)按輸送量大小分為150m3/min、300 m3/min、750 m3/min 、1200m3/min等多種規(guī)格，產(chǎn)生的總壓頭為30-35kpa。
②橫管式初冷器
焦化系統(tǒng)生產(chǎn)中煤氣橫管式初冷器主要結(jié)構(gòu)是包括初冷器殼體、冷卻管管束。橫管式初冷器殼體是由鋼板焊制而成的直立的長(zhǎng)方形器體，殼體的前后兩側(cè)是初冷器的管板，管板外裝有封頭。在殼體側(cè)面上、中部有噴灑液接管，頂部為煤氣入口，底部有煤氣出口。在橫管式初冷器的操作中，除了冷卻焦?fàn)t煤氣外，在冷卻器頂部及中部噴灑冷凝液，來(lái)吸收焦?fàn)t煤氣中的萘，并沖刷掉冷卻管上沉積的萘，從而有效的提高了傳熱效率。
③電捕焦油器
電捕焦油器器體是由鋼板卷制而成的筒體與器頂封頭、器底拱形底組合而成。
電捕焦油器的電場(chǎng)有正電極、負(fù)電極組合而成。其正極是又鋼管制成，其鋼管固定在上下管板上，管板與電捕焦油器筒體焊接而成。電場(chǎng)的負(fù)極，裝在由絕緣箱垂下桿懸拉的吊架上，其吊桿吊架均有不銹鋼制成，吊桿上裝著阻力帽以阻止氣體沖擊絕緣箱。電場(chǎng)負(fù)極由不銹鋼制成，電暈極板下懸吊著鉛墜，以拉直電暈極，電暈極下部由不銹鋼制成的下吊架固定位置，電暈極線(xiàn)分別穿入電場(chǎng)沉淀焦油餓正極鋼管中心。
2、脫硫工段（HPF脫硫法）
煤氣→預(yù)冷器→脫硫塔→液封槽→（脫硫液）反應(yīng)槽→再生塔→泡沫塔→（清夜）反應(yīng)槽
鼓風(fēng)機(jī)后的煤氣進(jìn)入預(yù)冷塔與塔頂噴灑的循環(huán)冷卻水逆向接觸，被冷至30℃，預(yù)冷后的煤氣進(jìn)入脫硫塔，與塔頂噴淋下來(lái)的脫硫液逆流接觸以吸收煤氣中的硫化氫（同時(shí)吸收煤氣中的氨，以補(bǔ)充脫硫液中的堿源）。脫硫后煤氣被送入硫銨工段。
吸收了H2S、HCN的脫硫液自流至反應(yīng)槽，然后用脫硫液泵送入再生塔，同時(shí)自再生塔底部通入壓縮空氣，使溶液在塔內(nèi)得到氧化再生。再生后的溶液從塔頂經(jīng)液位調(diào)節(jié)器自流回脫硫塔循環(huán)使用。
浮于再生塔頂部的硫磺泡沫，利用液位差自流入泡沫槽，硫泡沫經(jīng)泡沫泵送入熔硫釜中，用中壓整齊熔硫，清夜流入反應(yīng)槽，硫磺裝袋外銷(xiāo)。
為避免脫硫液鹽類(lèi)積累影響脫硫效果，排出少量廢液送往配煤。
3、硫銨工段（噴淋式飽和器生產(chǎn)硫銨）
由脫硫及硫回收工段送來(lái)的煤氣經(jīng)預(yù)熱器進(jìn)入噴淋式硫銨飽和器上段的噴淋室，在此煤氣與循環(huán)母液充分接觸，使其中氨被母液吸收，然后經(jīng)硫銨飽和器內(nèi)的除酸器分離酸霧后送至洗脫苯工段。
在飽和器下部的母液，用母液循環(huán)泵連續(xù)抽出送至上段進(jìn)行噴灑，吸收煤氣中的氨，并循環(huán)攪動(dòng)母液以改善硫銨的結(jié)晶過(guò)程。飽和器母液中不斷有硫銨結(jié)晶生成，用結(jié)晶泵將其連同一部分母液送入結(jié)晶槽沉降，排放到離心機(jī)進(jìn)行離心分離，濾除母液，得到結(jié)晶硫銨。離心分離出來(lái)的母液與結(jié)晶槽溢流出來(lái)的母液一同自流回飽和器。從離心機(jī)卸出來(lái)的硫銨潔凈，由螺旋輸送機(jī)送至沸騰干燥器。沸騰干燥器所需要的熱空氣是由送風(fēng)機(jī)將空氣送入熱風(fēng)器經(jīng)蒸汽加熱后進(jìn)行沸騰干燥，干燥后的硫銨進(jìn)入硫銨儲(chǔ)槽，然后由包裝磅秤稱(chēng)量、包裝送入硫銨倉(cāng)庫(kù)。
4、終冷洗苯工段
自硫銨工段來(lái)的煤氣，進(jìn)入終冷塔分二段用循環(huán)冷卻水與煤氣逆向接觸冷卻煤氣，將煤氣冷到一定溫度送至洗苯塔。同時(shí)，在終冷塔上段加入一定堿液，進(jìn)一步脫除煤氣中的H2S。下段排出的冷凝液送至氰污水處理工段，上段排出的含堿冷凝液送至硫銨工段蒸氨塔頂。
從終冷塔出來(lái)的煤氣進(jìn)入洗苯塔，經(jīng)貧油洗滌脫除煤氣中的粗苯后送往各煤氣用戶(hù)。由粗苯蒸餾工段送來(lái)的貧油從洗苯塔的頂部噴灑，與煤氣逆向接觸吸收煤氣中的苯，塔底富油經(jīng)富油泵送至粗苯蒸餾工段脫苯后循環(huán)使用。
5、粗苯蒸餾工段
從終冷洗苯裝置送來(lái)的富油進(jìn)入富油槽，然后用富油泵依次送經(jīng)油汽換熱器、貧富油換熱器，再經(jīng)管式爐加熱后進(jìn)入脫苯塔，在此用再生器來(lái)的直接蒸汽進(jìn)行汽提和蒸餾。塔頂逸出的粗苯蒸汽經(jīng)油汽換熱器、粗苯冷凝冷卻器后，進(jìn)入油水分離器。分出的粗苯進(jìn)入粗苯回流槽，部分用粗苯回流泵送至塔頂作為回流液，其余進(jìn)入粗苯中間槽，再用粗苯產(chǎn)品泵送至油庫(kù)。
洗煤廠(chǎng)工藝流程
煤炭加工、矸石處理、材料和設(shè)備輸送等構(gòu)成了礦井地面系統(tǒng)。其中地面煤炭加工系統(tǒng)由受煤、篩分、破碎、選美、儲(chǔ)存、裝車(chē)等主要環(huán)節(jié)構(gòu)成。是礦井地面生產(chǎn)的主體。
受煤是在井口附近設(shè)有一定容量的煤倉(cāng)，接受井下提升到地面的煤炭，保證井口上下均衡連續(xù)生產(chǎn)。
篩分
用帶孔的篩面把顆粒大小不同的混合物料分成各種粒極的作業(yè)叫篩分。曬分所用的機(jī)器叫篩分機(jī)或者篩子。
在選煤廠(chǎng)中，篩分作業(yè)廣泛地用于原煤準(zhǔn)備和處理上。按照篩分方式不同，分為干法篩分和濕法篩分。
破碎
把大塊物料粉碎成小顆粒的過(guò)程叫做破碎。用于破碎的機(jī)器叫做破碎機(jī)。在選煤廠(chǎng)中破碎作業(yè)主要有以下要求：
1）適應(yīng)入選顆粒的要求；精選機(jī)械所能處理的煤炭顆粒有一定的范圍度，超過(guò)這個(gè)范圍的大塊要經(jīng)過(guò)破碎才能洗選。
2）有些煤快是煤與矸石夾雜而生的夾矸煤，為了從中選出精煤，需要破碎成更小的顆粒，使煤和矸煤分離
3）滿(mǎn)足用戶(hù)的顆粒要求，把選后的產(chǎn)品或煤快粉碎到一定的粒度
物料粉碎主要用機(jī)械方法，有壓碎、劈碎、折斷、擊碎、磨碎等幾種主要方式。
選煤
是利用與其它物質(zhì)的不同物理、物理－化學(xué)性質(zhì)，在選煤廠(chǎng)內(nèi)用機(jī)械方法去處混在原煤中的雜質(zhì)，把它分成不同質(zhì)量、規(guī)格的產(chǎn)品，以適應(yīng)不同有戶(hù)的需求。
按照選煤廠(chǎng)的位置與煤礦的關(guān)選煤廠(chǎng)可以分為：礦井選煤廠(chǎng)、群礦選煤廠(chǎng)、中心選煤廠(chǎng)和用戶(hù)選煤廠(chǎng)；我國(guó)現(xiàn)有的洗煤廠(chǎng)大多是礦井洗煤廠(chǎng)?，F(xiàn)代化的洗煤廠(chǎng)是一個(gè)由許多作業(yè)組成的連續(xù)機(jī)械加工過(guò)程。
跳汰選煤
在垂直脈動(dòng)的介質(zhì)中按顆粒密度差別進(jìn)行選煤過(guò)程。跳汰選煤的介質(zhì)是水或空氣，個(gè)別的也用懸浮液。選煤中以水力跳汰的最多。
跳汰機(jī)是利用跳汰分選原理將入選原料按密度大小分選為精煤、中煤和矸煤等產(chǎn)品設(shè)備。
重介選煤
在密度大于1g/cm的介質(zhì)中，按顆粒密度的的大小差異進(jìn)行選煤，叫做重介質(zhì)選煤或重介選煤。選煤所用的重介質(zhì)有重液和重選浮液兩類(lèi)。重介選煤的主要優(yōu)點(diǎn)是分選效率高與其它選煤方法；入選力度范圍寬，分選機(jī)入料粒為1000-6mm，漩流器為80-0.15mm生產(chǎn)控制易于自動(dòng)化。重介選煤的缺點(diǎn)是生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)費(fèi)用高，設(shè)備磨損快，維修量大。
重介選煤一般都分級(jí)入選。分選塊煤一般在重力作用下用重介質(zhì)分選機(jī)進(jìn)行；分選沫煤在離心力作用下用重介質(zhì)漩流器進(jìn)行。
存儲(chǔ)
儲(chǔ)煤倉(cāng)：為調(diào)節(jié)產(chǎn)、運(yùn)、銷(xiāo)之間產(chǎn)生的不平衡，保證礦井和運(yùn)輸部門(mén)正常和均衡生產(chǎn)而設(shè)定的有一定容量的煤倉(cāng)，接受生產(chǎn)成品煤炭，保證能順利出廠(chǎng)，進(jìn)入最后的裝車(chē)階段。
裝車(chē):包括裝車(chē)（船）、吊車(chē)和計(jì)量。