2x60孔煉焦爐畢業(yè)設計

1、安徽工業(yè)大學畢業(yè)設計說明書共53頁第1頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1前言焦炭是一種固體燃料，質(zhì)硬、多孔、發(fā)熱量高；煙煤在隔絕空氣下加熱到9501050℃，經(jīng)干燥、熱解、熔融、粘結、固化、收縮等階段最終制的焦炭，這一過程稱為高溫干餾。在干餾溫度為500700℃情況下制的焦炭稱為半焦。煉焦過程中產(chǎn)生的經(jīng)回收、凈化后的焦爐煤氣既是高熱值的燃料，又是重要的有機合成工業(yè)原料。煉焦爐是將一次能源（

2、煤）轉(zhuǎn)化為二次能源(焦炭、煤氣、化工等產(chǎn)品)的一種復雜的能源轉(zhuǎn)換熱工設備。近十年來，我國的焦化工業(yè)獲得了飛速的發(fā)展，煉焦技術在理論、工藝及設備等諸多方面有了長足的進步。高溫煉焦于1585年提出，1709年英國人達比首次將焦炭用于高爐煉鐵。焦爐經(jīng)歷成堆干餾、倒焰爐、廢熱式和蓄熱室焦爐四個發(fā)展階段?，F(xiàn)代焦爐是指以生產(chǎn)冶金焦、氣化焦等為主要目的，可以回收煉焦化學產(chǎn)品的水平室焦爐，它由爐體和附屬設備構成。焦爐爐體由炭化室、燃燒室、蓄熱室、斜道、

3、爐頂與基礎、抵抗墻等結構組成，并通過煙道與煙囪相連。爐體的附屬設備主要包括：護爐鐵件粗煤氣導出設備、加熱設備及爐門修理站。焦爐的發(fā)展趨勢是焦爐的大型化和高效化。焦爐大型化就是擴大炭化室容積，增加焦爐的煉焦能力。這可通過增加炭化室的長度、高度和寬度來實現(xiàn)。焦爐高效化是指通過采取可行的技術措施，提高傳熱強度，縮短結焦時間，使生產(chǎn)能力提高。可通過提高火道溫度，用高導熱性能的爐墻磚和減薄爐墻厚度等方法來實現(xiàn)。焦化產(chǎn)業(yè)是為冶金產(chǎn)業(yè)服務的重要基礎能

4、源原材料產(chǎn)業(yè)，在我國經(jīng)濟建設、社會發(fā)展、財政稅收及穩(wěn)定就業(yè)方面發(fā)揮著重要作用。中國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，隨著城市化進程的逐步推進，鋼材需求持續(xù)增長，焦炭產(chǎn)量也呈逐漸遞增之勢。自2005年《焦化行業(yè)準入條件》實施以來，焦化行業(yè)不斷加大淘汰落后產(chǎn)能和技術改造力度，努力實現(xiàn)焦爐建設和改造的大型化、自動化、清潔環(huán)?；?，促進了焦化產(chǎn)業(yè)結構的優(yōu)化升級。為我國焦化行業(yè)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構和節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)、環(huán)保治理、扭虧增盈、提高經(jīng)濟效益發(fā)揮了重要作用，也使我國焦

5、化行業(yè)高消耗、高排放情況進一步明顯改觀。本設計的主要內(nèi)容為260孔煉焦爐的設計，分別進行了方案論證，對格子磚高度和煙囪高度工藝計算，最后進行了總結和致謝。安徽工業(yè)大學畢業(yè)設計說明書共53頁第3頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊室高5.5m焦爐為代表并集中采用了多項新技術和新裝備的焦化廠。第三次飛躍是改革開放以來，以寶鋼及部分應用國外技術進行改造擴建而建成的具有80年代水平的焦化廠1958年[

6、5]。鞍山焦化耐火材料設計研究院成立后，才開始發(fā)展真正意義上的中國產(chǎn)的焦爐。1959年，我國首座自行設計的58型焦爐在北京焦化廠建成投產(chǎn)；1967年，我國自行設計的3孔6.1m試驗焦爐在鞍鋼試驗成功；1971年，我國首座5.5m焦爐在攀鋼建成投產(chǎn)；1984年，我國自行設計的單孔8m試驗焦爐在鞍鋼試驗成功。1985年。我國首座從日本引進的6m焦爐(M型焦爐)在寶鋼建成投產(chǎn)；1987年，我國自行設計的首座6m焦爐(JN60型)在北京焦化廠建

7、成投產(chǎn)；2006年，我國首座從德國引進的7.63m焦爐在山東兗礦建成投產(chǎn)；2008年，我國自行設計的首座6.98m焦爐在鞍鋼鲅魚圈建成投產(chǎn)[6]。搗固焦爐炭化室高度從最初的2.8m、3.2m、3.8m到4.3m、5m、5.5m、6.25m的跳躍式發(fā)展。2.3焦炭質(zhì)量2.3.1焦炭質(zhì)量指標的變化焦炭冷強度是表征常溫下焦炭的抗碎能力和耐磨能力。焦炭熱強度是反映焦炭在使用環(huán)境溫度和氣氛下，抵抗破碎和磨損的能力。焦炭冷強度用M40和M10表示。

8、抗碎機械強度M40指焦炭在轉(zhuǎn)鼓中轉(zhuǎn)動一定時間后，大于40mm的重量所占式樣總量的百分數(shù)?？鼓湍バ祻姸萂10指焦炭在轉(zhuǎn)鼓中轉(zhuǎn)動一定時間后，小于10mm的重量所占式樣總量的百分數(shù)。焦炭的熱態(tài)性質(zhì)通常采用焦炭的反應性指數(shù)CRI和反應后強度CSR來表示。CSR以轉(zhuǎn)鼓后大于10㎜粒級焦炭占反應后殘余焦炭的質(zhì)量百分數(shù)表示。CRICSR測試反應性地測量了高溫時二氧化碳中的焦炭，以及翻滾后的強度。在測試中，焦炭在1100C的容器中與CO2氣體發(fā)生反應，

9、歷時2小時。反應后的重量損失等于CRI。焦炭質(zhì)量指標M40、M10在高爐塊狀帶具有一定得模擬性。經(jīng)過塊狀帶以后，焦炭要經(jīng)歷碳溶反應和高溫作業(yè)，按M40、M10的檢測過程，已不具有模擬性。日本提出的CRI和CSR，目前已被各國接受，我國已列為國標。但CRI和CSR對焦炭在高爐中的模擬性并不理想，它的不夠完善之處不在于對反應溫度和CO2缺乏模擬性，而是在于它是在堿金屬條件下測定的。實際上高爐中有一定的堿金屬存在，堿金屬的存在可使各種焦炭的反

10、應性差別大大縮小。這顯然對焦炭質(zhì)量的正確評定和生產(chǎn)焦炭的原料成本產(chǎn)生直接影響[7]。2.3.2提高焦炭質(zhì)量的途徑焦炭在高爐內(nèi)的作用有：熱源、還原劑、滲碳劑、料柱骨架等等。焦炭中除不足l％的碳隨高爐煤氣逸出，其余全部消耗在高爐中，其大致比例為：風口燃燒55％～65％，料線與風口間碳溶反應25％～35％，生鐵滲碳7％～10％，其他元素還原反應及損失2％～3％。隨著高爐冶煉焦比的降低，風口輔助燃料噴吹量的加大，焦炭在風口燃燒的比例相對減少，而