2x60孔煉焦?fàn)t畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jié)、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?fàn)t煤氣既是高熱值的燃料，又是重要的有機(jī)合成工業(yè)原料。煉焦?fàn)t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(fù)雜的能源轉(zhuǎn)換熱工設(shè)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(shù)在理論、工藝及設(shè)備等諸多方面有了長足的進(jìn)步。高溫?zé)捊褂?585年提出，1709年英國人達(dá)比首次將焦炭用于高爐煉鐵。焦?fàn)t經(jīng)歷成堆干餾、倒焰爐、廢熱式和蓄熱室焦?fàn)t四個(gè)發(fā)展階段?，F(xiàn)代焦?fàn)t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(xué)產(chǎn)品的水平室焦?fàn)t，它由爐體和附屬設(shè)備構(gòu)成。焦?fàn)t爐體由炭化室、燃燒室、蓄熱室、斜道、

3、爐頂與基礎(chǔ)、抵抗墻等結(jié)構(gòu)組成，并通過煙道與煙囪相連。爐體的附屬設(shè)備主要包括：護(hù)爐鐵件粗煤氣導(dǎo)出設(shè)備、加熱設(shè)備及爐門修理站。焦?fàn)t的發(fā)展趨勢是焦?fàn)t的大型化和高效化。焦?fàn)t大型化就是擴(kuò)大炭化室容積，增加焦?fàn)t的煉焦能力。這可通過增加炭化室的長度、高度和寬度來實(shí)現(xiàn)。焦?fàn)t高效化是指通過采取可行的技術(shù)措施，提高傳熱強(qiáng)度，縮短結(jié)焦時(shí)間，使生產(chǎn)能力提高?？赏ㄟ^提高火道溫度，用高導(dǎo)熱性能的爐墻磚和減薄爐墻厚度等方法來實(shí)現(xiàn)。焦化產(chǎn)業(yè)是為冶金產(chǎn)業(yè)服務(wù)的重要基礎(chǔ)能

4、源原材料產(chǎn)業(yè)，在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展、財(cái)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(jì)持續(xù)發(fā)展，隨著城市化進(jìn)程的逐步推進(jìn)，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(zhǔn)入條件》實(shí)施以來，焦化行業(yè)不斷加大淘汰落后產(chǎn)能和技術(shù)改造力度，努力實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t建設(shè)和改造的大型化、自動(dòng)化、清潔環(huán)?；龠M(jìn)了焦化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級。為我國焦化行業(yè)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)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(jì)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(jìn)一步明顯改觀。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為260孔煉焦?fàn)t的設(shè)計(jì)，分別進(jìn)行了方案論證，對格子磚高度和煙囪高度工藝計(jì)算，最后進(jìn)行了總結(jié)和致謝。安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書共53頁第3頁┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊室高5.5m焦?fàn)t為代表并集中采用了多項(xiàng)新技術(shù)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(yīng)用國外技術(shù)進(jìn)行改造擴(kuò)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(shè)計(jì)研究院成立后，才開始發(fā)展真正意義上的中國產(chǎn)的焦?fàn)t。1959年，我國首座自行設(shè)計(jì)的58型焦?fàn)t在北京焦化廠建成投產(chǎn)；1967年，我國自行設(shè)計(jì)的3孔6.1m試驗(yàn)焦?fàn)t在鞍鋼試驗(yàn)成功；1971年，我國首座5.5m焦?fàn)t在攀鋼建成投產(chǎn)；1984年，我國自行設(shè)計(jì)的單孔8m試驗(yàn)焦?fàn)t在鞍鋼試驗(yàn)成功。1985年。我國首座從日本引進(jìn)的6m焦?fàn)t(M型焦?fàn)t)在寶鋼建成投產(chǎn)；1987年，我國自行設(shè)計(jì)的首座6m焦?fàn)t(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(jìn)的7.63m焦?fàn)t在山東兗礦建成投產(chǎn)；2008年，我國自行設(shè)計(jì)的首座6.98m焦?fàn)t在鞍鋼鲅魚圈建成投產(chǎn)[6]。搗固焦?fàn)t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(biāo)的變化焦炭冷強(qiáng)度是表征常溫下焦炭的抗碎能力和耐磨能力。焦炭熱強(qiáng)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(qiáng)度用M40和M10表示。

8、抗碎機(jī)械強(qiáng)度M40指焦炭在轉(zhuǎn)鼓中轉(zhuǎn)動(dòng)一定時(shí)間后，大于40mm的重量所占式樣總量的百分?jǐn)?shù)?？鼓湍バ祻?qiáng)度M10指焦炭在轉(zhuǎn)鼓中轉(zhuǎn)動(dòng)一定時(shí)間后，小于10mm的重量所占式樣總量的百分?jǐn)?shù)。焦炭的熱態(tài)性質(zhì)通常采用焦炭的反應(yīng)性指數(shù)CRI和反應(yīng)后強(qiáng)度CSR來表示。CSR以轉(zhuǎn)鼓后大于10㎜粒級焦炭占反應(yīng)后殘余焦炭的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示。CRICSR測試反應(yīng)性地測量了高溫時(shí)二氧化碳中的焦炭，以及翻滾后的強(qiáng)度。在測試中，焦炭在1100C的容器中與CO2氣體發(fā)生反應(yīng)，

9、歷時(shí)2小時(shí)。反應(yīng)后的重量損失等于CRI。焦炭質(zhì)量指標(biāo)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(yīng)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(biāo)。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(yīng)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(shí)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(yīng)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(fēng)口燃燒55％～65％，料線與風(fēng)口間碳溶反應(yīng)25％～35％，生鐵滲碳7％～10％，其他元素還原反應(yīng)及損失2％～3％。隨著高爐冶煉焦比的降低，風(fēng)口輔助燃料噴吹量的加大，焦炭在風(fēng)口燃燒的比例相對減少，而