煉焦化工工藝流程及新工藝的應(yīng)用

寧友吉 全宇 郭浩

摘要：我國是能源大國，擁有豐富的煤炭資源，在這之中煉焦煤基本能占據(jù)一小半。通常煉焦化工藝中，基本都會(huì)把焦炭當(dāng)作是在進(jìn)行高爐生產(chǎn)前準(zhǔn)備的燃燒物，煉制焦炭時(shí)很容易就會(huì)在焦?fàn)t進(jìn)出風(fēng)口形成焦炭煤氣，這就會(huì)導(dǎo)致焦?fàn)t內(nèi)出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，使得對(duì)焦?fàn)t產(chǎn)生一些不好的影響，和環(huán)境污染等問題。本文主要簡(jiǎn)單論述了煉焦化工工藝的流程以及目前為止出現(xiàn)的一些新工藝的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煉焦化工;工藝流程;新工藝;焦炭

最近幾年，我國的焦炭產(chǎn)業(yè)得到了迅速的發(fā)展，如何減少焦煤等原材料的成本和生產(chǎn)焦炭的成本、怎樣提升與焦炭相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量，是我們討論的重點(diǎn)話題，不僅僅是我們國家，世界上的很多國家都在進(jìn)行這方面的探索，都在研究新的工藝來擴(kuò)大煤這種原材料的來源?，F(xiàn)階段而言，煉焦化工的制度流程一般有以下幾方面的工作：準(zhǔn)備好生產(chǎn)的原料煤炭、弄清焦?fàn)t的整體結(jié)構(gòu)和具體的使用生產(chǎn)工藝、焦?fàn)t熱工和用質(zhì)量不好的煤煉制焦炭等四個(gè)部分。

一、煉焦化工的具體內(nèi)容

煉焦化工指的是在真空的條件下把煉焦煤加熱，一直加熱到一千至一千二攝氏度左右，這也就是我們所說的高溫干餾。這種冶金焦炭有很高的的碳含量，它的氣孔率也是很高的，尤其是它的高溫強(qiáng)度很大，對(duì)在高爐煉鐵的過程起著很大的作用，即作為燃料、還原劑以及支承物這三大方面的作用，它也對(duì)高爐料柱起到支撐作用，同時(shí)對(duì)材料起到疏松作用。一般我們常說的焦?fàn)t煤氣實(shí)際上是煉焦產(chǎn)生的副產(chǎn)品，它有比較高的產(chǎn)熱值，也是平爐和加熱爐的氣體燃料，與此同時(shí)焦?fàn)t煤氣對(duì)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)來說也是十分重要的能源。因?yàn)闊捊巩a(chǎn)品是一種十分重要的化工燃料，所以煉焦生產(chǎn)的過程已經(jīng)是當(dāng)前鋼鐵工業(yè)的重要的環(huán)節(jié)。焦煤作為煉焦的其中一種主要原料，它的特點(diǎn)是有良好的揮發(fā)性和黏結(jié)性，在加熱它之后能產(chǎn)生膠質(zhì)體，這種膠質(zhì)體的熱穩(wěn)定性也很好。只進(jìn)行煉焦的時(shí)候能夠出現(xiàn)大塊度、較少裂紋并且有較強(qiáng)的抗壓和耐磨性質(zhì)的焦炭，但是值得注意的是它能產(chǎn)生較大的膨脹壓力，這會(huì)增加推焦的難度。根據(jù)需要的焦炭的性能要求不同還需要配合不同比例的氣煤，肥煤，瘦煤等一起煉焦。

二、煉焦的基本原理和工藝流程

1.煉焦的基本原理。煉焦煤是煉制焦炭的原材料，生產(chǎn)的時(shí)候把煉焦煤置于沒有空氣的全封閉的焦?fàn)t內(nèi)，對(duì)它進(jìn)行加熱，之后我們會(huì)發(fā)現(xiàn)他能產(chǎn)生很多的熱和水分以及有吸附功能的氣體，再繼續(xù)分解煤氣和焦油，最后余下的就是焦炭了，這樣用高溫來燃解煤的過程就是煤的干餾。

2.煉焦工藝的基本生產(chǎn)流程。當(dāng)前煉焦化工企業(yè)的焦炭生產(chǎn)過程基本分成洗滌原煤料、配置生產(chǎn)煤料、煉焦反應(yīng)和焦炭后期處理等主要生產(chǎn)流程。其中洗滌原煤料是為了降低煤中影響焦炭成分的雜質(zhì);對(duì)生產(chǎn)煤料進(jìn)行配置就是要把那些不同結(jié)焦等級(jí)的煤按比例配料，目的是提高煉焦用煤范圍、保證焦炭的質(zhì)量，利用有限的煤資源產(chǎn)出最多的化工產(chǎn)品，提高生產(chǎn)率;煉焦的過程，就是把煤車間內(nèi)配好的煤原料裝進(jìn)煤塔中，此時(shí)用裝煤的車依照之前的作業(yè)計(jì)劃把煤從煤塔中取出來，這個(gè)時(shí)候煤的數(shù)量是要經(jīng)過計(jì)量的。計(jì)量合適的煤的計(jì)量后在裝進(jìn)碳化室里，進(jìn)入碳化室后這些煤料會(huì)有一個(gè)高溫干餾過程，然后才會(huì)產(chǎn)生焦炭以及一些荒煤氣。料理煉焦產(chǎn)品首先要等到炭化室內(nèi)的焦炭成熟后，把這些成熟的焦炭送到熄焦塔通過對(duì)其噴水完成熄焦，然后再把這些焦炭送至涼焦臺(tái)冷卻，最后把這些焦炭進(jìn)行篩分在分別貯存起來。

三、煉焦新工藝的應(yīng)用研究

1.采取搗固煉焦技術(shù)煉焦。在我們國家，煉焦采取該技術(shù)是很早的國家，這種技術(shù)主要是擴(kuò)展煉焦煤的資源，用增加低價(jià)煤含量的方式來實(shí)現(xiàn)，通過這種方式煉焦能夠減少煉焦煤的浪費(fèi)，減少生產(chǎn)的成本。再這樣的條件下實(shí)現(xiàn)焦炭機(jī)械強(qiáng)度的增高以及反應(yīng)后強(qiáng)度的提升，這種工藝與其他常規(guī)的工藝相比焦?fàn)t能夠降低出焦的次數(shù)，盡可能的減低磨損度，減少工人的工作量提高工作效率，還能減少有害氣體的排放為工人們提供一個(gè)好的工作環(huán)境。雖然運(yùn)用還該技術(shù)的搗固焦?fàn)t價(jià)格很貴，但是它的生產(chǎn)效率能夠得到明顯的提高，搗固技術(shù)采用的是自動(dòng)化的技術(shù)，它的機(jī)械化程度比較高，搗固強(qiáng)度都滿足了對(duì)焦炭的要求，可以有效的降低焦比、節(jié)約能源、減少耗損，提高行業(yè)和市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

2.節(jié)約煉焦化工所需資源的技術(shù)。煉焦工藝的優(yōu)劣也可以影響煉焦發(fā)生的損耗的用量比，影響的主要是煤中的含水量、煉焦中心溫度和焦?fàn)t空間內(nèi)的溫度，從這些方面入手開始節(jié)能減排的工作，能減低煉焦時(shí)能源的損耗。采用能夠節(jié)能減排的技術(shù)來提高煉焦工作的效率，利用焦?fàn)t工作完的余熱，用干法熄焦的手段，能吸收一千攝氏度左右的焦炭帶來的熱量，這個(gè)操作的基本原理是在指定的干熄焦?fàn)t中輸入大量的惰性氣體把溫度很高的焦炭冷卻，惰性氣體經(jīng)過加熱后循環(huán)到有余熱的鍋爐里，這樣在給惰性氣體降溫，惰性氣體就可以被循環(huán)利用了。煤的干餾過程除了能產(chǎn)出焦炭、煤氣之外，還能產(chǎn)出硫銨、苯等化工產(chǎn)品，回收這些附屬產(chǎn)品必然會(huì)消耗大量資源能量，利用新的煉焦工藝能夠節(jié)約資源能源，最終實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)效率的目的。

3.濕磨焦粉加上煤煉焦新工藝。煉焦時(shí)煤再加上含炭量高的廢化劑，能夠大大的提高焦炭的抗碎強(qiáng)度，增加煉焦煤的產(chǎn)量，能夠減少煉焦的生產(chǎn)費(fèi)用等成本，焦化廠自己生產(chǎn)地焦粉成本比較低并且能降低提取廢化劑的難度。但是值得注意是焦粉的細(xì)微變化和配置配量都必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)來選出優(yōu)的參數(shù)，只有這樣才能保證焦炭的質(zhì)量。過去的煉焦工藝一般都采用的方法是干磨，這種方法不僅要消耗很多資源能源，還有著煙氣和粉塵等污染問題，所以針對(duì)這種狀況，為了能夠有效的解決干磨焦粉的這些問題，我們國家的專家進(jìn)行了研究，找到了用濕磨焦粉的新工藝投入使用，每年加工的焦粉量能夠達(dá)到上萬噸，生產(chǎn)的周期得到大大縮短，操作流程也更加便捷，解決了污染的問題。該項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)在國內(nèi)的焦化行業(yè)被廣泛的使用，不僅能夠降低成本，還可以提高生產(chǎn)效率。

綜上所述，我們?cè)谶M(jìn)行煉焦以前，要全面地了解各個(gè)環(huán)節(jié)的流程。選擇合適地科學(xué)的煉焦設(shè)備，搞清楚煉焦地基本原理，創(chuàng)新煉焦技術(shù)，較少能源的消耗，提高煉焦地效率，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]霍利.煤焦油加工技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012 （13）：35-35.

[2]楊玉紅，周紅偉.化工工藝流程對(duì)安全生產(chǎn)的影響[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2016 （08）.