基本介紹
- 中文名：乾餾煉焦爐
- 外文名：Coke oven carbonization
- 全稱：隧道窯式乾餾煉焦爐
- 學科領域：熱力學
- 原型：土焦爐
- 優點：無污染、無浪費
簡介,乾餾煉焦爐優點,與機焦爐比較,相同之處,不同之處,取代優點比較,相關試驗,結束語,
簡介
用隧道窯燒磚是眾所周知的,而用它來煉焦卻是前所未有的。其煉焦原理如圖《隧道窯式乾餾煉焦爐流程圖》所示:在窯車上裝幾根耐火管(簡稱火管),火管內裝焦煤,密封后推入窯內。窯車先進入預熱段,再進入乾餾段,乾餾段的窯溫為1300℃,通過火管將熱傳給焦煤,使之乾餾成焦炭。乾餾結束後,窯車進入冷卻段,用鼓風方法將火管冷卻至100℃出窯,吊開火管,留下來的是一大塊焦炭,最後用切焦機切成需要的尺寸出廠。將窯車清理後再裝上火管和焦煤,密封后入窯,重複上述過程。這種焦爐產生的煤氣從窯車下排出,經冷卻、淨化,脫掉其中的焦油、萘等,達到國家規定的指標後出廠。這種煉焦流程與現有焦爐煤氣流程的最大區別在於,前者投資很低,後者投資較大。
隧道窯式乾餾煉焦爐流程圖
乾餾煉焦爐優點
①所煉出的焦炭質量、成品率、化產回收等指標達到機焦水平;
②適應市場需要,產量可大可小,煉焦爐可隨開隨停。隧道窯可用煤或煤氣加熱;
③經濟效益高。煉1t乾餾焦比煉1t土焦可多獲利150元。
④環境污染低於機焦爐,向外排放的廢水及有害煙氣,達到國家規定的排放指標的乾餾煉焦爐,只需投入資金300萬元(括煤氣淨化設備)。
與機焦爐比較
相同之處
(1)焦炭的質量及成焦率相同(達75%以上),兩者都採用乾餾式方法煉焦。
(2)煉焦過程中產生的煤氣、焦油等化產都得到回收。
不同之處
(1)機焦爐是將煤放在炭化室里乾餾,而乾餾煉焦爐是將煤放在火管里乾餾。
(2)機焦爐的炭化室和加熱室(燃燒室)都固定不動,而乾餾煉焦爐的加熱室固定不動,炭化室(火管)卻是移動的。
取代優點比較
(1)乾餾煉焦爐煉焦使用煤種廣泛。凡是能煉焦的煤,不論膨脹係數及灰熔點的高低,均可用來煉焦。而機焦爐對煤種要求嚴格。
(2)乾餾煉焦爐達到了一爐多用。乾餾煉焦爐既可作為普通煉焦爐,又可作為實用型焦爐,還可作為煤氣發生爐,把弱粘煤壓成圓形或矩形餅放入乾餾煉焦爐,可冶煉出型焦;把不粘煤裝入乾餾煉焦爐冶煉,可得到煤氣和焦末(未結焦的粉末),將一部分焦末再返回去加熱,則變成了一個完整的煤氣爐。而機焦爐則不易實現這些。
(3)乾餾煉焦爐對環境的污染低於機焦爐機焦爐煉焦過程中會產生有毒廢水,其原因是焦煤中的水分(約10%)在煉焦時隨煤氣蒸發後,又隨煤氣冷凝下來,此時水中已溶解了有毒物質。鐘氏爐是將煤先預熱乾燥,除去了其中的水分,所以煉焦時產生的煤氣中不含水分,也就不存在有毒廢水。機焦爐的裝煤和熄焦均在高溫下進行,會產生有毒煙氣和廢水。乾餾煉焦爐裝煤和熄焦均在常溫下進行,並採用密閉裝煤,因此不產生污染。
(4)乾餾煉焦爐煉焦時用煤加熱(也可用煤氣加熱),機焦爐只能用煤氣加熱,因此前者可比後者提供更多的煤氣。例如,一般煉1t焦要產生400m煤氣,機焦爐將使用200m來加熱,剩下的200m才能外供。而乾餾煉焦爐的煤氣可全部外供,這既為小城市煤氣化創造了條件。又可獲得更多的經濟效益。
(5)乾餾煉焦爐的爐型規模適宜。主要有三種規格:0.5萬t/a、1.5萬t/a和3萬t/a。基本可滿足土焦爐改造的需要。機焦爐最小產量為5.5萬t/a,顯然不適合大部分土焦爐的改造。
(6)投資省。乾餾煉焦爐的結構與燒磚用隧道窯近似,年產2萬t的隧道窯投資為300萬元,而年產5萬t的機焦爐需投資2000萬元。
(7)經濟效益顯著。鐘氏爐生產1t焦炭比土焦爐生產1t土焦多獲利160元。計算數據:產1t土焦耗煤1.8t,產焦油10kg,無煤氣產生;鐘氏爐產1t焦炭耗煤1.4t,產焦油50kg,產煤氣200m(另200m用於加熱)。後者節省煤炭0.4t,合80元,多產焦油40kg,合40元,多產煤氣200m3,合40元,三者合計160元。
相關試驗
為了證實鐘氏爐的運行可靠性,由重慶益民煤炭氣化公司牽頭,聯合重慶市璧山紅旗煤礦、璧山建築一公司、重慶鋼鐵公司特種機械廠等單位,在紅旗煤礦建造了一座長6m、寬1.3m、高1.5m的隧道窯式乾餾煉焦爐進行工業性試驗。試驗於1996年10月15日開始,12月底結束,共進行了5次。煉出的焦炭達到二級冶金焦標準;產生的煤氣經過冷卻後由葉氏1風機排出,在煤氣排氣管口點火燃燒,火焰高達1.5m,並連續穩燃12h。窯車、煤氣導出裝置、煤氣冷卻裝置、風機等運行正常。乾餾煉焦爐加熱,爐溫達950℃。由於該窯全部用紅磚砌成,因此溫度不能提得太高。這項試驗證明,乾餾煉焦爐煉焦是可行的。根據試驗結果,我們進行了年產0.5萬t和年產1萬t焦炭的乾餾煉焦爐工藝設計及非標設備的設計。
結束語
乾餾煉焦爐具有結構簡單,建設周期短、投資省、見效快、無污染等顯著特點,並具有機焦爐所沒有的優點,是取代各地土焦爐的實用爐型,具有良好的推廣套用前景。
