冶炼焦炭是如何制成的
冶炼焦炭的生产过程是通过高温干馏将煤炭转化为焦炭的过程。以下是详细的生产步骤和工艺流程:
1.原料准备
煤炭选择:选择适合炼焦的煤炭,通常是中高变质程度的焦煤、肥煤、气煤等。这些煤种具有良好的粘结性和热稳定性,是生产优质焦炭的基础。
配煤:将不同煤种按比例混合,以优化焦炭的质量和性能。配煤比例根据目标焦炭的性能要求和成本控制进行调整。
2.煤炭破碎与筛分
破碎:将煤炭破碎至适合炼焦的粒度,通常小于3mm。破碎后的煤炭具有更好的反应性和均匀性。
筛分:通过筛分设备去除杂质和不符合粒度要求的煤炭颗粒,确保入炉煤的质量。
3.炼焦过程
装煤:将配好的煤装入焦炉的炭化室。焦炉是炼焦的核心设备,通常由炭化室、燃烧室和蓄热室组成。
高温干馏:在隔绝空气的条件下,将煤炭加热至950℃~1050℃,使其发生物理和化学变化。干馏过程中,煤炭中的挥发分被释放出来,形成荒煤气,同时煤炭逐渐转化为焦炭。
荒煤气收集:干馏过程中产生的荒煤气通过上升管、桥管排出,进入煤气净化系统,回收其中的煤焦油、氨、苯等化工产品。
4.熄焦
湿法熄焦:传统的熄焦方法是用水喷淋冷却红热的焦炭。这种方法简单,但会产生大量蒸汽和污染物。
干法熄焦:现代炼焦工艺多采用干法熄焦(CDQ),即用惰性气体(如氮气)冷却焦炭。这种方法可以回收焦炭的显热,减少能源浪费,同时减少污染物排放。
5.筛分与分级
筛分:熄焦后的焦炭通过振动筛分级,按粒度大小分为不同规格。大高炉通常要求焦炭粒度大于40mm,中、小高炉要求粒度大于25mm。
除杂:去除焦炭中的粉末和杂质,确保焦炭的质量。
6.储存与运输
储存:焦炭通常储存在露天堆场或仓库中。储存时需注意防潮、防火和防污染。
运输:焦炭可通过铁路、公路或水路运输,运输过程中需采取防潮、防尘措施,避免焦炭质量下降。
7.副产品回收
煤气净化:荒煤气经过冷却、分离、脱硫、脱氨等处理,回收其中的煤焦油、氨、苯等化工产品。
余热回收:干法熄焦过程中回收的显热可用于发电或预热助燃空气,提高能源利用效率。
8.环保措施
废气处理:安装脱硫、脱硝设备,减少废气中的污染物排放。
废水处理:对煤气净化过程中产生的废水进行深度处理,确保达标排放。
固废处理:对炼焦过程中产生的废渣进行资源化利用或安全填埋。
总结
冶炼焦炭的生产过程是一个复杂的高温干馏过程,涉及煤炭的选择、破碎、筛分、炼焦、熄焦、筛分与分级等多个环节。通过优化生产工艺和设备,可以提高焦炭的质量,减少能源消耗和环境污染。

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