1、School of Chemical Science & Engineering,焦化Coking,西安科技大学化学与化学院,Coal science & technology,High Temperature Carbonization of Coal,主要内容,第一章 焦炭及其性质,第一节 焦炭的通性第二节 非高炉用焦的特性,第一章 焦炭及其性质,第一节 焦炭的通性 一、焦炭的宏观构造,焦炭是一种质地坚硬，以碳为主要成分的含有裂纹和缺陷的不规则多孔体,呈银灰色。其真密度为1.81.95g/cm3,视密度为0.081.08g/cm3,气孔率为35%55%,堆密度为400500kg/m3。用肉
2、眼观察焦炭都可看到纵横裂纹。沿粗大的纵横裂纹掰开，仍含有微裂纹的是焦块。将焦块沿微裂纹分开，即得到焦炭多孔体，也称焦体。焦体由气孔和气孔壁构成，气孔壁又称焦质，其主要成分是碳和矿物质。焦炭的裂纹多少直接影响焦炭的粒度和抗碎强度。焦块微裂纹的多少和焦体的孔孢结构则与焦炭的耐磨强度和高温反应性能有密切关系。孔孢结构通常用气孔平均直径、孔径分布、气孔壁厚度和比表面积等参数表示。,第一章 焦炭及其性质,二、焦炭的物理机械性能,粒度均匀,高炉生产对焦炭的基本要求是：,耐磨性强,抗碎性强,焦炭的这些物理机械性能主要由筛分组成和转鼓试验来评定。,第一章 焦炭及其性质,1筛分组成2耐磨强度和抗碎强度,焦炭是外
3、形和尺寸不规则的物体，只能用统计的方法来表示其粒度，即用筛分试验获得的筛分组成计算其平均粒度。,焦炭强度通常用抗碎强度和耐磨强度两个指标来表示。焦炭无论在运输途中还是使用过程中，都会受摩擦力作用而磨损，受冲击力作用而碎裂。焦炭在常温下进行转鼓试验可用来鉴别焦炭强度。,第一章 焦炭及其性质,三、焦炭的化学组成焦炭的化学组成主要用焦炭工业分析和元素分析数据来加以体现。1工业分析2元素分析,焦炭的工业分析包括焦炭水分、灰分和挥发分的测定以及焦炭中固定碳的计算。,焦炭元素分析是指焦炭按碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成确定其化学成分时，称为元素分析。,第一章 焦炭及其性质,四、焦炭的高温反应性1.化学反
4、应,焦炭的高温反应性是焦炭与二氧化碳、氧和水蒸气等进行化学反应的性质，简称焦炭反应性，反应如下：C+O2 CO2+394 kJ/mol （1） C+H2OH2 +CO-131110 kJ/mol （2） C+CO22CO-173 kJ/mol （3） 反应（1）也称焦炭的燃烧性，高炉内主要发生在风口区1600以上的部位。反应（2）也称水煤气反应。反应（3）也称碳素溶解反应（高炉内主要发生在9001300的软融带和滴落带）。,焦炭及其性质,2影响反应性因素,（1）原料煤性质,（2）炼焦工艺,（3）反应速率参数,第一章 焦炭及其性质,第二节 非高炉用焦的特性一、铸造焦,铸造焦的质量要求： （1）粒
5、度 一般要求粒度大于60mm。 （2）硫 硫是铸铁中的有害元素，通常应控制在0.1%以下。 （3）强度 要求有足够高的转鼓强度（主要是抗碎指标），以保证炉内焦炭的块度和均匀性。 （4）灰分和挥发分 铸造焦的灰分尽可能低,铸造焦的挥发分含量应低，因为挥发分含量高 的焦炭，固定碳含量低。 （5）气孔率与反应性 铸造焦要求气孔率小、反应性低。,第一章 焦炭及其性质,二、气化焦,气化焦是用于生产发生炉煤气或水煤气的焦炭，以作为合成氨的原料或民用煤气。气化的基本反应是：2C + O2 2CO C + H2O CO + H2由上述反应可知，为提高气化效率，气化焦应尽量减少杂质以提高有效成分含量，力求粒度均
6、匀，改善料层的透气性。,三、电石焦1.化学反应,电石焦是生产电石(CaC2)的原料。每生产1吨电石约需0.5吨焦炭。电石生产过程是在电炉内将生石灰熔融，并使其与碳素材料发生如下反应：CaO+3C CaC2+CO,第一章 焦炭及其性质,第一章 焦炭及其性质,2.对电石焦的要求如下：,（1）生石灰粒度3mm40mm，生石灰的导热系数约为焦炭的2倍，因此电石焦的粒度以3mm20mm为宜。,（2）电石焦作为碳素材料，含碳量要高，灰分要低，通常规定：碳80%；灰分8%10%。,（3）为避免生石灰消化，电石焦水分应控制在6%以下。,（4）电石焦要求硫分1.5%，磷分0.04%。,第二章 煤的成焦过程,第一
7、节 成焦过程基本概念第二节 煤的黏结第三节 炭化室内的结焦过程,一、炼焦的基本概念,定义：煤在焦炉内隔绝空气条件下加热到1000左右，获得焦炭、煤焦油和煤气的过程。 产品包括： （1）焦炭。炼焦最重要的产品，大多数国家的焦炭90%以上用于高炉炼铁，其次用于铸造与有色金属冶炼工业，少量用于制取碳化钙、二硫化碳、元素磷等。在钢铁联合企业中，焦粉还用作烧结的燃料。焦炭也可作为制备水煤气的原料制取合成用的原料气。 （2）煤焦油。焦化工业的重要产品，其产量约占装炉煤的3%4%，其组成极为复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用。 （3）煤气和化学产品。氨的回收率约占装炉煤的0.2%0.
8、4%，常以硫酸铵、磷酸铵或浓氨水等形试作为最终产品。粗苯回收率约占煤的1%左右。其中苯、甲苯、二甲苯都是有机合成工业的原料。经过净化的煤气属中热值煤气，发热量为17500kJ/Nm3左右，每吨煤约产炼焦煤气300400m3，其质量约占装炉煤的16%20%，是钢铁联合企业中的重要气体燃料，其主要成分是氢和甲烷，可分离出供化学合成用的氢气和代替天然气的甲烷。,温度,收缩形成裂纹,三个阶段： 干燥脱气 胶质体粘结形成半焦 熟化成焦,过程本质： 水、气解析 解聚、分解为主 缩聚为主,烟煤的热解过程 Process of Coal pyrolysis,第二章 煤的成焦过程,二、煤的热解及成焦过程,烟煤的
9、热解过程,第二章 煤的成焦过程,第一节 成焦过程基本概念,具有黏结性的煤，在高温热解时，从粉煤分解开始，经过胶质状态到生成半焦的过程称为煤的黏结过程。而从粉煤开始分解到最后形成焦块的整个过程称为结焦过程，如下图所示。由图可见煤的结焦过程大体可分为黏结过程和半焦收缩两个阶段。煤的黏结性取决于胶质体的生成和胶质体的性质。,随温度的升高,郭崇涛煤化学化学工业出版社，1992,煤的成焦机理,第二章 煤的成焦过程,随温度的升高,所有的煤种都是这样？,焦炭I 是怎样形成的？,第二章 煤的成焦过程,煤的成焦机理（可能的）,第二章 煤的成焦过程,第二节 煤的黏结,煤在热解中要形成黏结好的半焦，必须具备以下条件
10、：,（1）有足够数量的液相，能使分解的煤粒表面润湿并充满颗粒间的空隙；,（2）胶质体的温度间隔足够大；,（3）胶质体的流动性好；,（4）胶质体有一定的黏度，能产生一定的膨胀压力，将软化的煤粒压紧；,（5）液相分解缩聚所形成的固相产物和未分解为液相的固体颗粒，本身应具有足够 的强度；,（6）黏结性不同的煤粒在空间要均匀分布。,第二章 煤的成焦过程,第三节 炭化室内的结焦过程,炭化室内煤料结焦过程的基本特点：,一是单向供热、成层结焦。,二是结焦过程中中传热性能随炉料的状态和温度而变化。,第二章 煤的成焦过程,一、温度变化与炉料动态,图21 不同结焦时间炭化室内各层煤料的温度与状态,由于单向供热，炭
11、化室内煤料的结焦过程所需热能是以高温炉墙侧向炭化室中心逐渐传递的。煤的导热能力很差（尤其是胶质体），在炭化室中心面的垂直方向上，煤料内的温度差较大，所以在同一时间，距炉墙不同距离的各层煤料的温度不同，炉料的状态也就不同，如图。,第二章 煤的成焦过程,二、各层炉料的传热性能对料层状态和温度的影响,图28 炭化室内各层煤料的温度变化 1炭化室表面温度；2炭化室墙附近煤料温度；3距炉墙50mm60mm处煤料温度；4距炉墙130mm140mm处的煤料温度；5炭化室中心部位的煤料温度。,各层煤料的温度与状态由于单向供热和成层结焦，各层的升温速度也不同，如图2-8。结焦过程中不同状态的各种中间产物的热容、
12、导热系数、相变热、反应热等都不相同，所以炭化室内煤料中是不均匀、不稳定温度场，其传热过程属不稳定传热。,第二章 煤的成焦过程,三、工艺条件对结焦过程的影响,第二章 煤的成焦过程,四、影响炼焦过程化学产品的因素,第二章 煤的成焦过程,五、焦炉物料平衡1.全焦率2.苯产率,式中 Vd，煤、Vd，焦分别表示煤和焦炭的干基挥发分，%； 校正值。,=a+bVdaf 式中 粗苯产率（干基煤），%；Vdaf煤的干燥无灰基挥发分，%；a、b常数。,第二章 煤的成焦过程,3.焦油产率4.氨产率5.净煤气产率,式中 焦油产率（干基煤），%。,氨是煤气中含氮化合物转化而来的。一般煤中含氮 , 其中约有1%17%转化
13、为氨。,按我国多数焦化厂的配煤，净煤气产率约为：320330标m3/t干煤。,第三章 配煤,第一节 炼焦配煤第二节 配合煤的质量指标,第三章 配煤,第一节 炼焦配煤 主要是焦煤、肥煤、气煤、瘦煤以及中间过渡性牌号煤类构成。,第三章 配煤,第二节 配合煤的质量指标,第三章 配煤,第四章 现代焦炉,第一节 焦炉的炉型第二节 JNX60-87型焦炉,第四章 现代焦炉,第一节 焦炉的炉型,现代焦炉虽有多种炉型，但无非是因火道结构、加热煤气种类及其入炉方式、蓄热室结构及装煤方式的不同而进行的有效排列组合。现代焦炉炉体最上部是炉顶，炉顶之下为相间配置的燃烧室和炭化室，炉体下部有蓄热室和连接蓄热室与燃烧室的
14、斜道区，每个蓄热室下部的小烟道通过废气开闭器与烟道相联。烟道设在焦炉基础内或基础两侧，烟道末端通向烟囱，故也称焦炉由三室两区组成，即炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区、炉顶区和基础部分。,焦炉机械装置,焦炉蓄热室结构 1 主墙 2 小烟道黏土衬砖 3 小烟道 4 单墙 5 蓖子砖 6 隔热砖,蓖子砖和砖煤气道 1扩散型蓖子砖 2直立砖煤气道,现代焦炉炉体由炭化室、燃烧室和蓄热室三个主要部分构成。一般，炭化室宽0.40.5m、长1017m、高47.5m,顶部设有加煤孔和煤气上升管(在机侧或焦侧)，两端用炉门封闭。燃烧室在炭化室两侧，由许多立火道构成。蓄热室位于炉体下部，分空气蓄热室和贫煤气蓄热室。,
15、第四章 现代焦炉,第四章 现代焦炉,三、炭化室内的结焦过程,第四章 现代焦炉,第二节 JNX60-87型焦炉,JNX60-87型焦炉是鞍山焦耐院为上海宝钢二期工程新建450孔大容积焦炉而设计的。此焦炉为双联火道，废气循环，富煤气设高低灯头，蓄热室分格，且是下部调节的复热式焦炉。废气循环在操作条件变化时，有自调的作用，因此焦炉在操作波动大，变化频繁时也有很好的适应性，且废气循环还能有效地降低废气中NOx的含量，降低了对环境的污染。用焦炉煤气加热时，采用高低灯头，再加上废气循环，可使此焦炉无论是用焦炉煤气加热还是贫煤气加热，都能保证高向加热均匀。,第五章 炼焦新技术,第一节 捣固炼焦第二节 干煤炼
16、焦第三节 预热煤炼焦第四节 配型煤炼焦,第五章 炼焦新技术,第一节 捣固炼焦捣固炼焦是将煤由煤塔装入推焦机的捣煤槽内，再用捣煤锤于3min内将煤捣实成饼，然后推入碳化室，并闭炉门。 捣固炼焦的特点及效果：,(1)原料范围宽 可多配入高挥发分煤和弱黏结煤 利用捣固炼焦生产焦炭时，既可掺入焦粉和石油焦粉生 产优质冶金焦，还可采用高配比的高挥发分煤生产气化焦等。 (2)提高焦炭强度 由于捣固炼焦增大了煤料的堆密度，故可以提高焦炭的冷态强度和反应后强度。 (3)提高焦炭产量 捣固炼焦的装炉煤堆密度是常规顶装炉煤料堆密度的1.4倍左右，而结焦时间延长仅为常规顶装工艺的1.11.2倍，所以焦炭产量增加，即
17、捣固炼焦可以使焦炉的生产能力提高1/3以上。捣固炼焦也有一定的缺点，主要是捣固机比较庞大，操作复杂，投资高，由于煤饼尺寸小于炭化室，因此炭化室的有效率低。此外，由于煤饼与炭化室墙面间有空隙，影响传热，使结焦时间延长。,第五章 炼焦新技术,第二节 干煤炼焦 干煤炼焦是将装炉煤预先干燥，使其水分降到6%以下，然后再装炉炼焦。 干煤炼焦的效果：,(1)改善焦炭质量或增加高挥发分弱黏结性煤的配用量 干燥后的煤流动性提高，使装炉煤的堆密度增大，有利于黏结。 (2)提高炼焦炉的生产能力 入炉煤水分降低，堆密度提高，可以提高炼焦速度，缩短结焦时间。水分越低停留在低温区的时间越短，生产周期就越短，从而生产能力
18、得到提高。 (3)降低炼焦耗热量 一般情况下，装炉煤水分降低1%（绝对值），炼焦耗热量减少60100kJ/kg。,第五章 炼焦新技术,第三节 预热煤炼焦装炉煤在装炉前用气体载热体或固体载热体将煤预先加热到150250后，再装入炼焦炉中炼焦，称为预热煤炼焦。预热煤炼焦的效果：,增加气煤用量、改善焦炭质量 预热煤炼焦所得焦炭与同一煤料的湿煤炼焦相比，预热煤装炉后，炭化室内煤料的堆密度比装湿煤时的堆密度提高1013%，而且沿炭化室高度方向煤料的堆密度变化不大(预热煤为2%左右，而湿煤则达20%)，这就使沿焦饼高度方向的焦炭的物理机械性能如气孔率、强度、块度等得到了显著改善。 (2) 增大焦炉的生产能
19、力 由于预热煤炼焦的周期缩短，装入炭化室内的煤量增多，所以焦炉的生产能力显著提高，一般能提高2025%。,第五章 炼焦新技术,(3) 不降低焦炭质量的情况下，可多配用弱黏结性煤。预热煤炼焦所得焦炭的反 应性变化不大，但反应后强度明显提高。配合煤质 量愈差，预热煤炼焦对提高焦炭质量的效果愈明显。 (4)减少炼焦耗热量 由于干燥和预热设备大多数采用了效率较高的热交换设备，如沸腾炉等流态化设备，使预热煤炼焦比传统 (5)其它 使用了密闭的装炉系统，取消了平煤操作，消除了平煤时带出的烟尘，减少了空气污染。的湿煤炼焦耗热量低约4%左右。,第五章 炼焦新技术,第四节 配型煤炼焦以弱黏结煤或不黏结煤为原料加
20、入一定量的有机黏结剂混捏，成型后制成型煤，按一定的比例和粉煤混装炼焦叫配型煤炼焦。 配型煤炼焦的效果：,根据日本某厂以同样的煤料在配型煤的焦炉和无型煤的焦炉上所得到的焦炭质量表明(图5-1)，在配型煤为10、20、30的条件下，配型煤的焦炭其DI 、ASTM指标及显微强度(MSl)指标均比不配型煤的高。配型煤30时，DI 约增加2。,第五章 炼焦新技术,图3-31 新日铁户烟厂型煤配比与DI 显微强度(MSI)及ASTM转鼓指数的关系配型煤，无型煤,第六章 煤气燃烧和炼焦热平衡,第一节 煤气燃烧第二节 煤气燃烧物料计算第三节 燃烧的热平衡第四节 焦炉热工效率,第六章 煤气燃烧和炼焦热平衡,第一
21、节 煤气燃烧 一、几种煤气的组成焦炉加热用的气体燃料主要是焦炉煤气和高炉煤气，某些厂也采用发生炉煤气。这些煤气的大致组成如表8-1。,第六章 煤气燃烧和炼焦热平衡,二、着火温度着火温度是使可燃混合物开始正常稳定燃烧的最低温度。 几种可燃气体的着火温度见表8-7。 表8-2 几种可燃气体在标准状态下的着火温度由表可知：气体燃料的着火温度相当高。因此着火温度是引起燃烧的外部条件，由于这个条件使可燃气与氧气的反应加剧，从而燃烧才能连续稳定地进行。,第六章 煤气燃烧和炼焦热平衡,四、扩散燃烧和动力燃烧1.煤气的燃烧过程比较复杂，根据上述内容，在一定的条件下，燃烧过程可分为三个阶段：,煤气和空气混合，并
22、达到极限浓度。,将可燃混合气体加热到着火温度或点火燃烧使其达到着火温度。,可燃物与氧气发生化学反应而进行连续稳定的燃烧，此过程取决于化学动力学的因素，即主要和反应的浓度和温度有关。,第六章 煤气燃烧和炼焦热平衡,2.根据煤气和空气的混合情况，煤气燃烧有两种方式：,为了保证燃料完全燃烧，实际供给的空气量必需大于燃烧所需的理论空气量，两者的比值叫空气过剩系数，以“”来表示：= 烧焦炉煤气时，=1.21.25，烧高炉煤气时，不带废气循环的焦炉=1.151.20,带废气循环的焦炉由于对火焰高度不起主导作用，故值可以略大些。,第六章 煤气燃烧和炼焦热平衡,第二节 煤气燃烧物料计算 一、空气过剩系数,第六
23、章 煤气燃烧和炼焦热平衡,二、燃烧的物料平衡1.空气需要量的计算,根据各可燃成分的化学反应式和煤气组成，计算煤气完全燃烧所需的理论氧量(0理)。1m3煤气完全燃烧时所需的理论氧量等于煤气中各可燃成分单独燃烧时所需氧量的总和。,废气生成量仍按反应定律计算。煤气完全燃烧时，生成的废气中含有C02、H20及由煤气中带人的N2和空气中带入的N2和过剩氧量。故废气中各成分的体积为：=0.01(C02+CO+CH4+2C2H4+6C6H6)， m3/（m3煤气）=0.01H2+2(CH4+C2H4)+3C6H6+H20(煤)+L实(干)(1+H20)（空），m3/(m3煤气)=001N2+0.79L实(干
24、)，m3/（m3煤气）=0.21L实(干)-O理 ，m3/（m3煤气） 式中 H2O(煤)煤气中所含的水汽量，m3/(m3煤气），其它符号同前。 则1m3煤气完全燃烧时所生成的废气量为：， m3（m3煤气） 废气中各组分的体积除以废气总量即得废气组成。,第六章 煤气燃烧和炼焦热平衡,2.废气生成量的计算,第六章 煤气燃烧和炼焦热平衡,第三节 燃烧的热平衡 根据热平衡原理：收入项=支出项 Q低+Q煤+Q空=V废c废t实+Q效+Q损+Qco+Q分 Q低-煤气的燃烧热 Q煤煤气的物理热 Q空空气的物理热 V废燃烧1标m3煤气所产生的废气量，m3(m3煤气）；c废废气在t废oC时的比热容，kJ(m3o
25、C)； t实实际温度。 Q效传给炉墙加热煤料的热量，kJ(m3煤气)； Q损散失于周围空间的热损失，kJ(m3煤气） Q分废气中C02和H20部分离解时吸收的热量 Qco废气中CO的燃烧热,第四节 焦炉热工效率,热= 100热工= 100,第六章 煤气燃烧和炼焦热平衡,第七章 焦炉传热基础,第一节 火道传热第二节 煤料传热第三节 蓄热室传热第四节 炼焦耗热量,第七章 焦炉传热基础,第一节 火道传热,焦炉火道中火焰和热废气的热量通过对流和辐射向炉墙传递，废气温度最高达14001600C，焦炉煤气燃烧过程中因热解而产生的高温游离碳有强烈的辐射能力，故辐射传热量占90%95%。火道中气流速度较慢，故
26、对流传热量仅占5%10%。,式中 Q火焰给炉墙的热流，W/m2 ; 给热系数，W/(m2K) ;火焰实际温度，K；炉墙实际温度，K；,传出的热量可以用下式计算：,第七章 焦炉传热基础,第二节 煤料传热 一、煤料传热描述,炭化室中煤料加热的热源来自两面的加热炉墙，煤料由外层向里层逐渐升温，进行炼焦过程。煤料温度在不同时间，距炉墙的不同部位都不同，煤料温度是时间和空间的函数，煤料传热是不稳定的传热过程。由加热炉墙侧来的热流，其中部分热量使煤层受热升温，其余部分热流通过煤层传入相邻的里边煤层。在煤层中的传热，主要以传导方式进行。炭化室煤料是平板状，高低方向和长度方向的温度差不大，可以认为是一度空间无
27、限大平板的不稳定导热。,由于上述理由，焦炉炭化室煤料传热，可以用下属不稳定导热微分方程式描述：,式中 t温度，；x 距炭化室中心面距离，m；a 煤料导温系数， ；煤料加热时间，h。,第七章 焦炉传热基础,第七章 焦炉传热基础,二、结焦时间结焦时间计算式如下:,第七章 焦炉传热基础,第三节 蓄热室传热 蓄热室传热的特点,焦炉蓄热室的作用是回收废气的热量，即蓄热室内通过废气时，格子砖被加热，换向后，格子砖将蓄积的热量传给空气或贫煤气。因此格子砖是热量的传递者，由于定期换向，蓄热室各部位的温度在上升气流（格子砖冷却期）和下降气流（格子砖加热期）期间，随时间呈周期变化。加热期间，格子砖表面平均温度逐渐
28、升高，进入蓄热室的废气与格子砖表面间的温度差逐渐降低，传热量减少，使离开蓄热室的废气温度逐渐升高。冷却期间，同样的原因使空气（或贫煤气）的预热温度逐渐降低。因此换向周期过长，传热效率将明显降低。,第七章 焦炉传热基础,第四节 炼焦耗热量炼焦耗热量是表示焦炉结构的完善程度、焦炉热工操作及管理水平和炼焦消耗定额的重要指标，也是确定焦炉加热用煤气量的依据。炼焦耗热量是将1kg煤在炼焦炉内炼成焦炭所需供给焦炉的热量。由于采用的计算基准不同，故有下列表示方法：湿煤耗热量干煤耗热量相当耗热量,第八章 焦炉流体力学基础,第一节 气体流动的浮力第二节 阻力第三节 烟囱计算第四节 焦炉的废气循环,第八章 焦炉流
29、体力学基础,图8-1 焦炉烟囱产生浮力原理,第一节 气体流动的浮力,在焦炉系统内（图8-1），烟囱内充满热废气，由于热废气密度比大气密度小，热的废气就会不断的被外界大气压出烟囱，此时废气盘进风门就相当于连通器的旋塞，风门打开后，外界的冷空气便进入焦炉加热系统与煤气相遇燃烧产生热废气，补充了烟囱排出的废气，使烟囱内保持热废气柱存在，从而成为焦炉加热系统内气体流动的动力。根据上述原理，即把空气柱和热废气柱作用在烟囱根部同一水平的压力差称为浮力。,第八章 焦炉流体力学基础,第二节 阻力,在焦炉加热系统内，局部阻力所造成的压力损失占全部阻力损失的绝大部分，而摩擦阻力造成的压力损失较少，阻力越大，压力损
30、失越大。,第八章 焦炉流体力学基础,第三节 烟囱计算焦炉燃烧吸气的排出，空气的吸入，是通过烟囱造成的浮力达到的。烟囱高,废气温度高，大气沮度低时，烟囱造成的浮力大。浮力大即吸力大，此吸力用来充服焦炉加热系统中的气流阻力。故阻力大者，需要较高的烟囱。 烟囱计算公式式中 焦炉加热系统的全部阻力(即烟囱根吸力)，Pa；H烟囱高度，m；大气在标准状态下的密度，kg/m3t大气温度，；废气在标准状态下的密度， kg/m3；t 废气温度 ；d 烟囱平均直径，m；烟囱出口流速，m/s.,第八章 焦炉流体力学基础,图9-6 焦炉废气循环示意图,第四节 焦炉的废气循环,焦炉立火道采用废气循环可以降低煤气中可燃成
31、分和空气中氧的浓度，使燃烧过程变慢，并增加气流速度，从而拉长火焰。它有利于焦饼上下加热均匀，改善焦炭质量，缩短结焦时间，增加产量并降低炼焦耗热量。还可以通过增加炭化室高度和容积，提高焦炉劳动生产率，降低单位产品的基建投资，故大型焦炉广为采用废气循环技术。,第九章 焦炉耐火砖、砌筑和烘炉,第一节 耐火砖第二节 砌筑第三节 烘炉第四节 焦炉的废气循环,第九章 焦炉耐火砖、砌筑和烘炉,第一节 耐火砖,焦炉砌筑需用耐火砖、绝热材料、红砖、耐热混凝土和水泥等。焦炉砌砖受到机械、物理化学和热作用，不同部位受到作用的特点不同，因而对相应的砖提出不同的要求。炭化室墙砖受热温度高达1550，并承受灰分和湿煤等的
32、作用，孤度变化剧烈。山于导热要求，需要有良好的导热性能，一般用硅砖砌筑。对于温度变化剧烈，受热温度较低的蓄热室格子砖等，则采用粘土砖。,第九章 焦炉耐火砖、砌筑和烘炉,第二节 砌筑,由于焦炉使用寿命很长，砖型异常庞杂，砌筑时技术要求很高。砖缝要砌得均匀，灰浆应饱满，垂直度与水平度应达到规程标准要求。为了保证质量，要进行预砌。砌筑温度要高于5，砌筑时要搭设防雨和防寒棚。,第九章 焦炉耐火砖、砌筑和烘炉,第三节 烘炉 一、几种不同燃料的烘炉方法,根据烘炉燃料的不同，一般有三种烘炉方法，即采用气体燃料、液体燃料和固体燃料烘炉，它们各有特点。用气体燃料烘炉，升温管理方便，调节灵活准确，节省人力，燃料消
33、耗少，开工操作简便，因此有气体燃料供应时，应力争用气体燃料烘炉。用固体燃料烘炉，工人劳动强度大，炉温不易控制，尤其到高温阶段，升温较困难，但烘炉设备简单，燃料较易解决，故在第一座焦炉烘炉时，无气体燃料供应时，仍被广泛采用。液体燃料烘炉时克服了固体燃料烘炉的主要缺点，升温管理方便，节省人力，但烘炉费用较高，目前采用喷嘴上的针型阀调节油量，准确性较差，因此温度均匀性较气体燃料烘炉时为差。近年来不少厂在第一座焦炉烘炉时常被采用。,第九章 焦炉耐火砖、砌筑和烘炉,二 、 对烘炉燃料的要求,第十章 型焦,按煤料成型挤压条件可分为冷压和热压成型两大类，冷压煤料在常温或远低于煤塑性状态的温度下加压成型，热压煤料在煤的塑性状态下压型。冷压成型又分无粘结成型和加黏结剂成型，前者粉煤不加粘结剂，只靠外力成型，多用于泥炭和褐煤的型煤生产。年老的煤无粘结剂压型困难，因此，需加粘结剂成型，所用粘结剂多种多样，由于借助粘结剂的作用，成型压力软低，工业上便于实现，但需提供优质的、廉价的粘结剂来源。,热压成型因加热方式不同，可分为气体热载体和固体热载体两类。一般，热压成型的煤 料必须具有一定的粘结性，不需外加枯结剂。,谢谢！,
