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冶金焦的生产工艺包括哪些步骤

  冶金焦的生产工艺主要包括以下步骤:

  备煤:

  煤种选择:根据生产需求和质量要求,选择合适的煤种进行配煤。常用的煤种有焦煤、肥煤、气煤、瘦煤等。不同煤种在结焦性、粘结性、挥发分、灰分、硫分等方面各有特点,合理搭配可以获得质量优良的冶金焦。例如,焦煤的粘结性好、结焦性强,是配煤中的重要成分;气煤的挥发分高,可增加配合煤的膨胀性,利于焦炭形成多孔结构。

  破碎与筛分:将各种煤种进行破碎,使其粒度达到合适的范围。一般要求破碎后的煤颗粒大小均匀,以便在炼焦过程中均匀受热和反应。同时,对破碎后的煤进行筛分,去除过大或过小的颗粒以及杂质,保证入炉煤的质量。

  配煤:按照一定的比例将不同的煤种进行混合,配制成符合炼焦要求的配合煤。配煤比例的确定需要根据煤种的特性、焦炭的质量要求以及炼焦工艺等因素综合考虑。通过科学合理的配煤,可以充分发挥各种煤种的优势,提高焦炭的质量和产量。

  炼焦:

  装炉:将准备好的配合煤装入焦炉。焦炉是炼焦的主要设备,一般分为顶装焦炉和侧装焦炉两种。装炉时要注意煤料的均匀分布,避免出现局部堆积或空隙过大的情况,以保证炼焦过程中热量的均匀传递。

  干馏:在隔绝空气的条件下,对炉内的煤料进行高温加热,使其发生热解和干馏反应。干馏温度一般在950℃-1050℃之间,干馏时间根据焦炉的类型和生产要求而定,通常为16-20小时。在干馏过程中,煤料中的挥发分逐渐逸出,形成煤气和焦油等副产品,同时煤料逐渐软化、熔融,最后形成焦炭。

  结焦:随着干馏过程的进行,煤料中的胶质体不断产生和固化,形成具有一定强度和孔隙结构的焦炭。焦炭的结焦过程是一个复杂的物理化学变化过程,包括粘结、固化、收缩等阶段。在结焦过程中,要控制好加热速度和温度,以保证焦炭的质量和产量。

  熄焦:

  干法熄焦:将炼焦过程中产生的红热焦炭从焦炉中推出,放入干熄炉中。干熄炉内通入惰性气体(如氮气),与红热焦炭进行热交换,使焦炭冷却。冷却后的焦炭温度一般在200℃以下。干法熄焦具有节能、环保、提高焦炭质量等优点,但投资成本较高。

  湿法熄焦:将红热焦炭从焦炉中推出后,直接用水喷淋进行冷却。这种方法操作简单,投资成本低,但会产生大量的废水和蒸汽,对环境造成一定的污染。

  筛分与储存:

  筛分:对冷却后的焦炭进行筛分,去除粒度不符合要求的焦炭和杂质,将符合要求的焦炭按照不同的粒度等级进行分类。

  储存:将筛分后的焦炭储存到仓库或堆场中,以便后续的运输和使用。储存过程中要注意防止焦炭受潮、受污染和氧化等,以保证焦炭的质量。

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