焦化厂现代炼焦技术的研究

焦化厂现代炼焦技术的研究

武振宇

唐钢美锦(唐山)煤化工有限公司 河北  唐山   063020

摘要：现代社会经济与科技的进步发展促使炼焦产业结构不断革新变化，中国作为全球煤炭产量最大的国家为国内炼焦行业的发展提供了丰富的物质原料基础，而对炼焦产品日益提升需求量的现代工业领域向着炼焦技术提出了更高的挑战，因此，如何满足市场的多样化需求以确保自身能实现“去产能、降成本、补短板”等目标成为广大焦化厂所思考的重要问题。基于此，本文将立足于国内现代炼焦技术的要点，简要分析当下焦化厂现代炼焦技术的时代发展思路并期望能为此提供具有参考价值的建议。

关键词：焦化厂；炼焦技术；配煤

1炼焦配煤原理

1.1胶质层重叠原理

胶质层的重叠原理，就是煤炭经过本身的黏结能力，在充分结合煤合和焦的转化规律，非常精准的预测焦炭的质量和强度，制定出更为科学合理的配煤方案。胶质层重叠原理对单煤胶质体的软化空间、温度区间的适宜性拥有更高的标准要求，可推动配合煤在高温状态下保持较强的塑性，有效提升焦炭结构的稳定性。在胶质层的重叠原理中，“J法”配煤技术（此法一种快速、准确、简单、经济、随机确定各种最佳（实用）配煤方案的新技术，以“煤的粘结能力测定法”为基础，以煤与焦相互统一变化规律为依据）利用自身的经济性和易操作性，获得更为广泛的运用。

1.2共炭化原理

共炭化原理作为炼焦配煤中尤为重要的原理之一。共炭化通常指的是很多非煤类的黏合剂（例如：橡胶、沥青、有机渣油等）融入到煤炭之中，并实现炭化工作，增强煤炭的结焦性能。共炭化的基本原理就在于在其中加入黏结剂，有效提升煤炭的黏结性，并让炼焦煤中产生的废弃物实现循环利用，进而实现资源的节省以及环境保护的目的。当前阶段，在共炭理论条件下，全球多个国家的焦化企业均在对煤炭方案展开深入研究，不断提高重视程度。相关实践研究显示，将适当的非煤黏结剂应用到配煤工作之中，有利于改善煤炭的结焦性能，对于提升煤气等化工产品的质量也具有重要意义。

1.3互换性配煤原理

互换性配煤原理的提出，主要是将煤本身包含的有机质分成纤维质组分与黏结组分两个部分。并提出为了将焦炭提炼到理想的强度，势必要两种组分互相交叉使用，才能保障纤维组分的强度高于黏结组分，进而产生较好的比例。互换性配煤原理当做基础，可在配煤黏结性很强时适当添加无烟煤与焦粉，有效提高煤炭的质量。除此之外，若是煤质相同、不添加黏合剂的条件下，为了保障煤炭的质量，势必要优先保障焦炭的细度。

2焦化厂现代炼焦关键技术要点

2.1成型煤技术要点

若想保障焦炭的强度与密度，应保证煤的高密度。在此条件下，压块煤技术的作用发挥将非常显著。实施压块煤技术的主要目的是将粉煤压成一定密度和形状的压块煤，并与粉煤按一定比例混合。这样可以最大限度地提高堆积密度，提高粘附力。型煤技术在我国焦化企业中得到了广泛的应用。效果很好。但从技术上讲，仍有改进的空间。一是将型煤技术与分组制粉技术相结合。配合，对一些煤质不太好的煤进行个别破碎，用于生产型煤。二是优化成型煤与粉煤的配比，提高焦炭质量。三是在保证焦炭质量的前提下，尽可能提高煤炭利用效率。

2.2煤调湿技术

煤调湿技术出现于二十世纪八十年代，被称之为装炉煤水分控制工艺，其工艺程序就是在装炉之前将炼焦煤料清楚一些水分进而降低因为煤矿工艺与气候等各种因素导致的装炉煤水分波动。通过煤调湿之后，可将配煤水分严格控制在10%左右。这样的方式有利于将煤炭的水分高效控制在很低的水平，有助于提升煤炭的生产效益，并不会导致回收工作，而同时提升了焦炉的生产能力，提升了焦炭的质量，减少了炼焦耗能，有效提高焦炉的使用寿命。除此之外，煤调湿技术还存有相应的缺陷，如运煤过程中容易产生扬尘、炭化室中容易结成石墨、焦油渣量大等。

3焦化厂现代炼焦技术中的干熄焦、煤预热、无回收炼焦

3.1针对无回收炼焦技术分析

从无回收焦炉的角度来讲，还被称之为热回收焦炉，其是由美国在上个世纪中后期提出的一种环保性很强的炼焦技术。此项技术最大的特点在于实际炼焦过程中，一般仅生产焦炭，可不回收各种化学副产品和焦炉媒体，而且还不会排放出其他的污染物。主要是因为其可以在炼焦只能够将产生的相关化学产品和煤气等充分融入到焦炉之中并通过相应的空气让其实现高效燃烧，之后通过燃烧形成高温废气用作发电或者供给蒸汽提供动力。对于此项技术来讲，其优点主要可以体现在以下几点：

一是炼焦工艺流程极其简单，二是无污水以及笨等污染物排放，三是由于焦炉生产过程中炉内为负压，因此生产过程中无烟尘泄露，四是废热能够得到有效利用，五是一次建设投资相对较少。

3.2针对干熄焦技术分析

从干熄焦技术的角度来讲，通常是指将焦炉生产而出的焦炭利用惰性气体更好地运用于干熄炉之中产生熄灭的一类技术操作，而且对于熄灭中的热量实现回收。一般条件下，利用惰性气体可实现能量的有效回收，并利用余热锅将相关的水通过加热成蒸汽，之后在利用汽轮机进入发电机之中实现发电操作。而高温惰性气体和水实现热交换之后，形成的低温气体可实现循环运用，才能再次进入干熄炉之后和红焦实现热交换。通过这种操作的持续重复，可以促使焦炭最终温度有效地被冷却到至200℃以下。

在借助干熄焦工艺开展焦炭熄灭操作的过程中，由于空气当中的氧气能够与焦炭之间发生反应进而生成二氧化碳，而对于二氧化碳来讲，又能够受高温的作用逐渐转变为一氧化碳，所以，随着干熄焦工艺的持续开展，能够逐渐产生大量的一氧化碳、氢气还有甲烷等相应有毒有害以及可燃烧气体，因此存在着很大的安全隐患。为了能够确保此项工艺的安全性，往往需要向循环气体当中有效注入注入一种惰性气体，例如：“氮气”，以此来降低易燃易爆气体的实际浓度，也可以注入一定量的空气促使易燃易爆气体完全燃烧，以此来避免爆炸等问题的出现。

由于干熄焦工艺在实际提升焦炭强度的过程中又能够降低焦炭的反应性，所以，在实际生产过程中，可借助合理以及适当的配弱黏结性煤有效获取到质量还有性能相对较高的焦炭。

3.3针对煤预热技术分析

对于煤预热技术来讲，又可以称之为煤预热炼焦，主要指的是在煤装炉之前借助气体载热体或者是固体载热体将其进行快速加热，一般温度为150℃-250℃之间，然后再装入炼焦炉当中进行炼焦。对于此项技术来讲，其具备着以下几个优点：一是能够扩大炼焦煤源，二是能够改善焦炭质量，三是能够增强焦炉方面的生产能力，四是能够降低能耗以及减少环境污染。

对于此项技术来讲，可以在不降低焦炭质量的基础上，可多配用一些弱黏结煤。通过此项技术生产出来的焦炭一般反应性变化不大，但是其实际反应后强度能够显著提高，同时配合煤质量越差，此项技术对提高焦炭质量的效果也会越发明显。除此之外，煤预热技术需要采用密闭的装炉系统，将以往的平煤操作进行了取消，所以可以消除平煤过程中产生的烟尘问题，进一步减少了空气污染。

结束语：

概而言之，在焦化厂的炼焦操作过程中，利用将现代炼焦技术运用到炼焦工作志宏，对于提升炼焦效果具有显著效果。然而，对于当前焦化厂运用到现代炼焦技术而言，还有许多的问题，严重影响现代炼焦技术作用的发挥。所以，焦化厂势必要高度重视现代炼焦技术高质量应用的重要性，在充分考虑现代炼焦技术特征，推动现代炼焦技术作用的高质量发挥。

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