年產(chǎn)114萬(wàn)噸焦炭的煉焦車間之設(shè)計(jì)

226/226年產(chǎn)114萬(wàn)噸焦炭的煉焦車間之設(shè)計(jì)開題日期：2011年6月25日設(shè)計(jì)（論文）期限：自2011年6月25日至2012年5月20日化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院應(yīng)用化學(xué)技術(shù)專業(yè)2009年級(jí)0901＿班學(xué)生姓名鄒素娟指導(dǎo)教師史世莊答疑教師＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿教研室主任＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿教學(xué)院長(zhǎng)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿年月日＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿摘要隨著全球經(jīng)濟(jì)加快復(fù)蘇，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快速進(jìn)展，鋼鐵需求接著增加，焦炭廣泛應(yīng)用于冶金行業(yè)，尤其鋼鐵產(chǎn)銷的恢復(fù)增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)外煤炭市場(chǎng)需求旺盛，國(guó)內(nèi)高爐的大型化加快，優(yōu)質(zhì)煉焦煤資源更顯緊俏，,政府不斷加大淘汰落后產(chǎn)能和技術(shù)改造工作力度，努力實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t建設(shè)和改造的大型化、自動(dòng)化及清潔環(huán)?；?，促進(jìn)了焦化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)。進(jìn)入21世紀(jì)，結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)進(jìn)步仍是中國(guó)焦化工業(yè)進(jìn)展的主題，不斷提高焦?fàn)t的生產(chǎn)能力，適應(yīng)高爐煉鐵技術(shù)進(jìn)展的需要,同時(shí)更有利于環(huán)保等等。目前，炭化室高6m的焦?fàn)t爐型已逐步成為我國(guó)煉焦行業(yè)的差不多爐型，并逐步在我國(guó)焦化行業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位。本設(shè)計(jì)煉焦車間選用6m搗固焦?fàn)t，該焦?fàn)t為炭化室高6m的大容積焦?fàn)t，其碳化室有效容積為43.9m3，關(guān)鍵詞：煉焦車間；焦?fàn)t；焦炭；工藝計(jì)算目錄緒論11化工技術(shù)部分41.1原料與產(chǎn)品41.1.1原料煤性質(zhì)與配煤比的選擇41.1.2原料煤、蒸汽、水、煤氣的年耗量61.1.3焦炭質(zhì)量可能、全焦及各級(jí)焦炭年產(chǎn)量61.1.4出爐煤氣組成與凈煤氣含量71.2備煤工藝概述81.2.1備煤工藝流程的選擇81.2.2備煤車間的工段組成和平面布置91.2.3要緊設(shè)備的選擇和計(jì)算111.3煉焦車間平面布置181.3.1煉焦車間生產(chǎn)方法簡(jiǎn)述181.3.2爐型的評(píng)比及論證181.3.3爐型及炭化室尺寸的選擇、爐孔數(shù)的計(jì)算和爐組的選擇………..211.3.4專業(yè)車輛的臺(tái)數(shù)及配置221.3.5爐組布置，爐間臺(tái)、爐端臺(tái)的尺寸及各層空間的利用221.3.6送煤皮帶及煤塔、熄焦設(shè)施、篩焦設(shè)施的布置241.3.7煙道與煙囪位置的討論241.3.8加熱煤氣管道、出爐煤氣管道的布置241.4工藝計(jì)算261.4.1炭化室的物料衡算261.4.2煉焦?fàn)t的熱量衡算291.4.3焦?fàn)t蓄熱室計(jì)算371.4.4焦?fàn)t爐體水壓計(jì)算441.4.5煙囪計(jì)算581.4.6廢氣循環(huán)量計(jì)算671.5焦?fàn)t機(jī)械設(shè)備選擇及附屬設(shè)備的選擇計(jì)算711.5.1焦?fàn)t機(jī)械設(shè)備、空氣壓縮機(jī)、篩分設(shè)備的特性及要緊技術(shù)性能...711.5.2護(hù)爐設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式及規(guī)格741.5.3集氣系統(tǒng)及輔助管道的作用，結(jié)構(gòu)形式及集氣管管徑的計(jì)算選擇..781.5.4加熱煤氣管道的結(jié)構(gòu)及管徑的計(jì)算、選擇861.5.5廢氣設(shè)備和交換傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)形式891.5.6建筑物尺寸的確定…911.6要緊技術(shù)操作與生產(chǎn)操縱961.6.1推焦串序的確定及循環(huán)推焦表961.6.2焦?fàn)t的加熱制度981.6.3焦?fàn)t正常操作中的要緊規(guī)定1021.6.4焦炭質(zhì)量要緊檢測(cè)項(xiàng)目及取樣地點(diǎn)1081.6.5煉焦?fàn)t所用儀表及自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的類型、數(shù)量、用途及安裝地點(diǎn)...1092技術(shù)保安、防火措施及煙塵操縱1112.1煉焦車間各區(qū)域的防火防爆等級(jí)1112.2煉焦車間的要緊安全技術(shù)規(guī)則和安全措施1112.3煙塵操縱1122.3.1裝煤過(guò)程的煙塵操縱1122.3.2推焦過(guò)程的煙塵操縱1122.3.3熄焦過(guò)程的煙塵操縱1132.3.4篩焦過(guò)程的煙塵操縱1133電工部分1143.1動(dòng)力部分1143.1.1各專業(yè)車輛、交換機(jī)、篩分設(shè)備、空壓機(jī)的電動(dòng)機(jī)型式、功率、數(shù)量以及煉焦車間其它用電設(shè)備的動(dòng)力消耗1143.1.2運(yùn)焦皮帶的計(jì)算1153.2照明部分1184經(jīng)濟(jì)部分1194.1設(shè)計(jì)定員的編制1194.2設(shè)計(jì)成本的編制1234.3煉焦車間的工藝概算125結(jié)束語(yǔ)127參考文獻(xiàn)128致謝129緒論焦化工業(yè)為冶金工業(yè)的重要組成部分,其要緊任務(wù)是為鋼鐵企業(yè)提供燃料(焦炭、焦?fàn)t煤氣)、焦炭、焦?fàn)t煤氣及煉焦過(guò)程中所得的各種化學(xué)產(chǎn)品,又為化肥、農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、合成纖維和橡膠工業(yè)提供原料。此外,焦?fàn)t煤氣可用于發(fā)電、還為都市煤氣化提供煤氣等。受鋼鐵工業(yè)快速增長(zhǎng)的阻礙，從2002年開始中國(guó)焦化工業(yè)呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。2004年焦炭總產(chǎn)量突破20億噸，比2003年增約4億噸，出口焦炭約1.5億噸，約占世界焦炭貿(mào)易總量的60%。中國(guó)煉焦工業(yè)技術(shù)已進(jìn)入世界先進(jìn)行列，新建的大部分是技術(shù)先進(jìn)、配套設(shè)施完善的大型焦?fàn)t，炭化室高6m的大容積焦?fàn)t已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，2004年機(jī)械化焦?fàn)t生產(chǎn)的焦炭約占焦炭總產(chǎn)量的70%；干熄焦、除塵站、廢水處理站、制冷站等環(huán)保技術(shù)已進(jìn)入有用化時(shí)期；化學(xué)產(chǎn)品回收加強(qiáng)；改造設(shè)備簡(jiǎn)陋、落后的小型焦?fàn)t，淘汰土焦、改良焦?fàn)t的進(jìn)展加快?？梢姡够袠I(yè)是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)，不僅在冶金企業(yè)具有重要的地位，而且在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中都有舉足輕重的地位。本設(shè)計(jì)是鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中焦化廠的一部分──年產(chǎn)100萬(wàn)噸干冶金焦炭的煉焦車間之設(shè)計(jì)。新建單位，兩座焦?fàn)t可一次性建成投產(chǎn)，可為兩座大于1000m3的高爐提供冶金焦炭。建廠地址選在中原地區(qū)，河南附近，靠近中等都市。海拔500m左右，大氣壓為750㎜Hg柱，平均氣溫20℃，最低氣溫﹣15℃，最高溫度焦化廠要緊車間組成有備煤車間、煉焦車間、回收車間、精苯車間、焦油車間以及機(jī)修車間等。備煤車間要緊工段為受煤工段、貯煤工段、配煤工段等?；厥哲囬g分為鼓風(fēng)冷凝、硫胺、蒸氨、粗笨等要緊工段。依照設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力──年產(chǎn)114萬(wàn)噸干冶金焦炭，所選的爐型為6m搗固焦?fàn)t，其要緊尺寸如下：爐孔數(shù)：爐座×孔＝2×50＝100孔；炭化室有效容積：43.9m炭化室尺寸（mm）：全長(zhǎng)：15980有效長(zhǎng)：15140全高：6000有效高：5800平均寬：500錐度：30中心距：1400；立火道中心距：480mm，個(gè)數(shù)：32個(gè)；爐體結(jié)構(gòu)特征：雙聯(lián)、復(fù)熱、下噴；加熱水平：805mm；設(shè)計(jì)結(jié)焦時(shí)刻：20h。煉焦生產(chǎn)中焦?fàn)t專用機(jī)械，搗固焦?fàn)t用的要緊機(jī)械有60錘固定搗固機(jī)、搗固裝煤車、推焦車、導(dǎo)煙車、除塵攔焦車、熄焦車、電機(jī)車、液壓交換機(jī)、搖動(dòng)給料機(jī)。其配置如下：焦?fàn)t機(jī)械設(shè)備配置表序號(hào)機(jī)械名稱數(shù)量備注單位操作其中備用1搗固機(jī)錘6042搗固裝煤車臺(tái)20左右型各1臺(tái)3推焦車臺(tái)20左右型各1臺(tái)4導(dǎo)煙車臺(tái)215攔焦車臺(tái)216熄焦車臺(tái)217電機(jī)車臺(tái)218液壓交換機(jī)套209搖動(dòng)給料機(jī)臺(tái)200本設(shè)計(jì)選用炭化室高6m的搗固焦?fàn)t，由我校王光華教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)、自主設(shè)計(jì)的世界上第一座固定站的6m搗固焦?fàn)tWKD6050D于2010年4月16日在河南平頂山中平能化集團(tuán)中鴻煤化公司順利投產(chǎn)，標(biāo)志著我國(guó)已掌握大容積搗固焦?fàn)t的核心技術(shù)，其中關(guān)鍵技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平。炭的化室高6m的焦?fàn)t是我國(guó)最早在20世紀(jì)90年代初設(shè)計(jì)投產(chǎn)的焦?fàn)t。在我國(guó)，炭化室高6m焦?fàn)t正逐步成為主流爐型，近兩年炭化室高7.63m型焦?fàn)t也在兗鋼、太鋼、馬鋼、武鋼、首鋼等企業(yè)相繼投產(chǎn)。本設(shè)計(jì)采納的要緊新技術(shù)：(1)氣墊皮帶輸送機(jī)：將通用帶式輸送機(jī)承載皮帶的支撐托輥改由氣室代替，便于運(yùn)輸安裝，可依照用戶要求選用，并組裝成不同長(zhǎng)度的氣墊運(yùn)輸機(jī)。(2)搗固裝煤技術(shù)：①擴(kuò)大煉焦用煤煤源；②提高焦炭質(zhì)量，實(shí)踐證明，在原料煤同一配比的前提下，利用搗固工藝所生產(chǎn)的焦炭不管從耐磨強(qiáng)度，依舊抗碎強(qiáng)度，都比常規(guī)頂裝焦?fàn)t所生產(chǎn)的焦炭有專門大程度的改善；③降低煉焦成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。(3)焦?fàn)t無(wú)人操作：焦?fàn)t生產(chǎn)過(guò)程中采納計(jì)算機(jī)操縱模型，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控和操縱，使焦?fàn)t生產(chǎn)始終達(dá)到并保持在最佳操作狀態(tài)。(4)烘爐設(shè)備：將烘爐用的加熱煤氣和空氣，依照需要混合燃燒后，用鼓風(fēng)機(jī)將燃燒產(chǎn)生的熱廢氣，鼓入焦?fàn)t炭化室，從而能夠有效保證升溫曲線。由于烘爐用的熱氣體由鼓風(fēng)機(jī)提供動(dòng)力，因此，烘爐時(shí)，直接烘焦?fàn)t本體，將煙囪的閘門打開一點(diǎn)，使烘爐氣體最終導(dǎo)入煙囪排出，同時(shí)烘煙囪。(5)新型清潔快速熄焦技術(shù)能夠縮短熄焦時(shí)刻，降低并穩(wěn)定焦炭水分，改善焦炭質(zhì)量，減少熄焦水消耗，以及減少熄焦粉塵對(duì)環(huán)境的污染，除塵效果達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（≤50g/t焦）。裝煤、出焦采納世界一流的地面站集中除塵技術(shù)，煙塵操縱效率95%以上，解決了長(zhǎng)期以來(lái)困擾搗固煉焦的環(huán)境污染問(wèn)題；為了幸免火焰和煙氣通過(guò)打開的小爐門跑出，平煤裝置帶有平煤密封罩。在小爐門打開后，密封罩被液壓缸向前推進(jìn)到與小爐門框貼合，相當(dāng)于一個(gè)臨時(shí)小爐門。(6)精確的定位系統(tǒng)：采納焦?fàn)t爐號(hào)自動(dòng)識(shí)不及自動(dòng)對(duì)位技術(shù)，顯著提高焦?fàn)t的自動(dòng)操縱水平。焦?fàn)t的自動(dòng)爐號(hào)識(shí)不和車輛定位技術(shù)采納得較多的是格雷柵板紅外識(shí)不定位技術(shù)（誤碼率＜10-7)。它的差不多配置是：變頻走行操縱、測(cè)量輪及旋轉(zhuǎn)編碼器的粗定位系統(tǒng)、紅外和固定柵板的爐號(hào)識(shí)不精確定位系統(tǒng)、PLC、激光手動(dòng)定位裝置。(7)無(wú)縫鋼軌的應(yīng)用：推焦車軌道采納無(wú)縫鋼軌，立即軌道進(jìn)行對(duì)焊，效果較好，未出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象和軌道上拱現(xiàn)象。（8）采納高度自動(dòng)化的地面固定式搗固站、裝煤車和推焦機(jī)，這種分體組合操作靈活、可靠，降低了投資，這項(xiàng)搗固技術(shù)先進(jìn)、可靠、安全和有用，且經(jīng)濟(jì)效益顯著。（9）采納薄層給料，連續(xù)搗打技術(shù)，顯著提高大型搗固焦?fàn)t生產(chǎn)的可靠性。要緊存在問(wèn)題：(1)由于氣墊運(yùn)輸機(jī)采納專用的工裝，一次成型，制造精度較高。(2)若治理不善，機(jī)、焦側(cè)集氣管壓力不平衡，荒煤氣倒流入炭化室頂，降低爐頂空間溫度，阻礙焦炭成熟，會(huì)認(rèn)為加熱水平偏高。(3)采納計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，若計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，整個(gè)生產(chǎn)將會(huì)處于癱瘓狀態(tài)?；ぜ夹g(shù)部分1.1原料與產(chǎn)品1.1.1原料煤性質(zhì)與配煤比的選擇一原料煤性質(zhì)的論述我國(guó)是世界上最早采煤和用煤的國(guó)家。早在兩千多年前，煤和焦炭在我國(guó)已作為商品交易。我國(guó)煤炭資源豐富，探明可采儲(chǔ)量為7300多億噸，居世界之首，約占世界總量的46%。搗固焦多采納按一定比例配成的配合煤。本設(shè)計(jì)擬適用于中原地區(qū)，要緊采納附近山東、山西、河北等省的煤。中原地區(qū)煤炭資源豐富，儲(chǔ)量大；加上煤種多，交通便利，水源豐富，地理、物資、文化條件較好，有較好的進(jìn)展遠(yuǎn)景。本設(shè)計(jì)擬先選用如下表1.1所示的煤種。表1.1所選煤種及其性質(zhì)煤種Ad(％)Vd(％)St(％)GY(mm)新汶8.2838.6601.3859.026.0柳林8.7522.640.8385.019.0靈石8.3429.680.4889.029.0邯鄲10.2717.820.6927.011.0山東新汶煤屬于3號(hào)氣煤，具有中等粘結(jié)性，有的可單獨(dú)煉成中等強(qiáng)度的焦炭。山西柳林煤屬于焦煤，能單獨(dú)煉焦，但橫裂紋多，氣孔率高。這兩種煤揮發(fā)分較高，煉成的焦炭裂紋多，配入煤料中能夠減緩對(duì)焦?fàn)t的膨脹壓力，增大焦餅收縮度，有利于結(jié)焦，增加煤氣的產(chǎn)率，有利于綜合利用。山西靈石煤屬于肥煤，具有較強(qiáng)的粘結(jié)性，受熱時(shí)能產(chǎn)生大量流淌性大、熱穩(wěn)定性好的膠質(zhì)體。用肥煤煉成的焦炭熔融性好，橫裂紋多，氣孔率高，是配煤中的重要成分。河北邯鄲煤屬2號(hào)瘦煤，變質(zhì)程度較高，而且揮發(fā)分較低，在結(jié)焦時(shí)收縮度小，加熱時(shí)形成的膠質(zhì)體較少，配入煤料中能夠提高焦炭的塊度。但熔融性較差，配入過(guò)多會(huì)降低焦炭的耐磨性。二配煤比的選用及相應(yīng)的配合煤質(zhì)量配煤是指將不同牌號(hào)的煤種，按不同比例配合后作為煉焦原料。我國(guó)幅員寬闊，資源豐富，各地的煤質(zhì)不同，灰分、硫分含量亦有差異，因此應(yīng)當(dāng)結(jié)合各地煤源的特點(diǎn)，采納配煤煉焦，如此不但能夠有效利用煤炭資源，減輕鐵路運(yùn)輸負(fù)擔(dān)，降低生產(chǎn)成本，而且能夠調(diào)整煉焦煤料中的灰分、硫分和揮發(fā)分的含量，提高焦炭質(zhì)，因此焦化廠不論規(guī)模大小，均應(yīng)采納配煤煉焦。在確定配煤方案時(shí)，應(yīng)遵循以下配煤原則[3]：(1)采納的配煤比應(yīng)使焦炭質(zhì)量達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)，滿足使用部門的要求。(2)充分利用本地區(qū)資源，做到運(yùn)輸合理，盡可能縮短運(yùn)輸距離。(3)煤在炭化室內(nèi)不致產(chǎn)生過(guò)大的膨脹壓力，以免損壞焦?fàn)t爐體和引起推焦困難。(4)在保證焦炭質(zhì)量的前提下，盡量少用焦煤等優(yōu)質(zhì)煤，多用氣煤和弱粘結(jié)性煤。(5)在可能條件下，應(yīng)盡量降低煤的灰分和提高化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率。由于搗固焦?fàn)t大大降低了對(duì)主焦煤的利用率，降低成本，煤餅堆密度由頂裝煤煉焦的0.74t/m3提高到1.1t/m3，煤料顆粒間距減小，煤餅堆比重增加，有利于多配入高揮發(fā)性煤和弱粘結(jié)性煤。所選配煤比和配合煤質(zhì)量如下表1.2和表1.3所示。表1.2所選單種煤的配合比(%)新汶柳林靈石邯鄲40252510表1.3配合煤的質(zhì)量Wy(%)Ad(％)Vd(％)St(％)Y(mm)細(xì)度<3mmG10.008.6027.600.5518.6580%70.2一般條件下，室式煉焦的配合煤細(xì)度因裝爐煤的工藝特征而定，常規(guī)煉焦（頂裝煤）是為72%～80%，配型煤煉焦時(shí)約為85%，搗固煉焦時(shí)為90%。1.1.2原料煤、蒸汽、水、煤氣的年耗量一原料煤的年耗量炭化室有效容積為V＝43.9m3，設(shè)計(jì)結(jié)焦時(shí)刻τ＝22h，爐孔數(shù)n＝2×50＝100孔。炭化室高6m，取裝爐煤料堆比重（按干煤計(jì)）γ原料煤的年耗量：＝＝＝208萬(wàn)t/a(1.1)＝＝231萬(wàn)t/a（同時(shí)適用系數(shù)K，取為0.9。）二蒸汽的年耗量由文獻(xiàn)[4]表3-6-13，可知煤氣預(yù)熱器用蒸汽量為0.2噸/時(shí)。蒸汽年耗量GWq＝0.2×24×365＝1752t/a注：沒(méi)有考慮噴射上升管及清掃管道的蒸汽用量。三水的年耗量由文獻(xiàn)[4]表3-6-12，可知：熄焦補(bǔ)充用水：0.4m3/噸干煤；焦臺(tái)補(bǔ)充熄焦用水：0.04m3/噸干煤；生產(chǎn)技術(shù)用水：0.005m3/噸干煤；合計(jì)用水0.445m3/噸干煤；GW＝0.445×208＝93萬(wàn)m3/a（注：沒(méi)有考慮事故用水。）四煤氣的年耗量由熱平衡可知：高爐煤氣耗熱量為938kcal/nm3，則每噸干煤耗高爐煤氣量＝＝745nm3/噸干煤（煉焦耗熱量700千卡/噸干煤）：＝745×208＝154960萬(wàn)nm3/a焦?fàn)t煤氣：＝30238萬(wàn)nm3/a1.1.3焦炭質(zhì)量可能、全焦及各級(jí)焦炭年產(chǎn)量一焦炭質(zhì)量可能參照河南煤化公司實(shí)際生產(chǎn)情況，粗略可能在此配煤下焦炭質(zhì)量如下：Ad=11.2％，Std=0.46％，Rmax=1.1；M40＝78%，M10＝7%；CRI=22.56，CSR=65.55；冶金焦率（＞25mm）93%；塊焦率（10～25mm）2.5%；粉焦率（0～10mm）4.5%。二全焦及各級(jí)焦炭年產(chǎn)量由物料平衡可知，干全焦率為k＝75.8%。由文獻(xiàn)[4]公式3-2-1，干全焦年產(chǎn)量計(jì)算公式G=365×24×0.95×(1.4)式中：G────干全焦年產(chǎn)量，t/a；n────炭化室孔數(shù)，孔；V────炭化室有效容積，m3/孔γ────干煤堆比重，t/m3；τ────焦?fàn)t周轉(zhuǎn)時(shí)刻，h；k────全焦率，%；全焦年產(chǎn)量：G＝365×24×0.95×114×43.9×0.95×0.758/24＝124.9萬(wàn)t/a冶金焦年產(chǎn)量：＝124.9×0.93＝116萬(wàn)t/a塊焦年產(chǎn)量：＝116×0.025＝2.9萬(wàn)t/a粉焦年產(chǎn)量：＝116×0.045＝5.22萬(wàn)t/a1.1.4出爐煤氣組成與凈煤氣含量一出爐煤氣組成由物料衡算可知出爐煤氣組成如下表1.4所示。表1.4出爐煤氣組成（單位：g/nm3）焦油粗苯氨水汽110.431.97.6398.7二凈煤氣含量由物料衡算可知，每噸干煤產(chǎn)煤氣量為＝157.6kg/干煤＝183×157.6＝28841萬(wàn)kg/a＝=63949nm3/a（r＝0.451kg/nm3）1.2備煤工藝概述1.2.1備煤工藝流程的選擇一備煤工藝分類煉焦煤的工藝必須適應(yīng)煉焦煤的粉碎特性，使粒度達(dá)到或接近最佳粒度分布。合理選擇工藝流程目的是為了擴(kuò)大煉焦煤源和改善焦炭質(zhì)量。由于煤的最佳粒度分布因煤種、巖相組成而異，因此不同煤和配合煤應(yīng)采納不同的粉碎工藝。備煤工藝流程選擇依照原料煤的粉碎加工方式分類的，要緊有先配合后粉碎、先粉碎后配合、部分硬質(zhì)煤預(yù)粉碎、分組粉碎和選擇粉碎等五種工藝流程。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)依照煤質(zhì)情況及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇。（一）先配煤后粉碎工藝該工藝流程是將組成煉焦煤料的各單種煤先按規(guī)定的比例配合后，再進(jìn)行粉碎的一種備煤工藝，簡(jiǎn)稱”混破”工藝。我國(guó)大部分焦化廠采納這種流程，如下圖1.1所示：圖1.1先配合后粉碎工藝流程1.優(yōu)點(diǎn)該工藝流程簡(jiǎn)單、設(shè)備較少，粉碎后不需要設(shè)置混合設(shè)備。；布置緊湊，操作方便，故配煤盤操作容易;這種工藝，確定適宜的份額隨細(xì)度，可在一定范圍內(nèi)改善粒度分布，提高焦炭質(zhì)量。2.缺點(diǎn)這種工藝流程，因煤料塊度大，下料不均勻，致使配煤準(zhǔn)確度差。同時(shí)不能按不同的煤種操縱不同的粉碎粒度。因此僅適用于煤料黏結(jié)性較好，煤質(zhì)較均勻的情況，當(dāng)煤質(zhì)條件差、巖相不均勻時(shí)不宜采納。（二）先粉碎后配煤工藝先將組成煉焦煤料的各單種煤依照其不同特性分不粉碎到不同的細(xì)度，再按一定的配比進(jìn)行配合和混合的工藝。如下圖1.2所示：圖1.2先粉碎后配合工藝流程1.優(yōu)點(diǎn)這種流程能夠按煤種特性分不操縱合適的細(xì)度，有助于提高焦炭質(zhì)量或多用弱黏結(jié)性煤。2.缺點(diǎn)工藝流程長(zhǎng)、工藝復(fù)雜，設(shè)備較多，需多臺(tái)粉碎機(jī)且配煤后還需設(shè)混合裝置故投資大、操作復(fù)雜。（三）部分硬質(zhì)煤預(yù)粉碎工藝當(dāng)煉焦用煤只有1～2種硬質(zhì)較大的煤時(shí)可先將這種硬質(zhì)煤預(yù)粉碎，然后再按比例與其它煤配合、粉碎。我國(guó)配合煤中當(dāng)氣煤配量較多時(shí)，由于氣煤較肥、焦煤要求更高的細(xì)度，故常將這種流程用作氣煤預(yù)粉碎，稱氣煤預(yù)粉碎工藝。部分煤預(yù)粉碎機(jī)的布置有兩種型式，一種布置在配煤槽前(圖1.3(a))，另一種布置在配煤槽后(圖1.3(b))。前一種布置的預(yù)粉碎機(jī)能力要與配煤前輸煤系統(tǒng)能力相適應(yīng)，因此預(yù)粉碎機(jī)龐大，設(shè)備投資較多；后一種布置的預(yù)粉碎機(jī)能力可適當(dāng)減小，從而設(shè)備輕、投資較省。如下圖1.3所示：（a）(b)圖1.3部分硬質(zhì)煤預(yù)粉碎工藝流程（四）分組粉碎工藝流程該工藝流程是將組成煉焦煤料的各單種煤，按不同性質(zhì)分成幾組進(jìn)行配合，并分組粉碎到不同細(xì)度，最后混合均勻的一種煉焦煤粉碎流程。如下圖1.4所示 圖1.4分組粉碎工藝流程優(yōu)點(diǎn)：靈活、機(jī)動(dòng)、適應(yīng)性較大，可依照各種煤的不同性質(zhì)分不進(jìn)行合理粉碎，使煉焦煤料粒度適當(dāng)，從而提高焦炭質(zhì)量和多弱黏結(jié)性煤煉焦。缺點(diǎn)：配煤槽和粉碎機(jī)數(shù)量多，還需設(shè)置混合機(jī)(或混合溜槽)，工藝復(fù)雜，投資大。一般適用于生產(chǎn)規(guī)模較大，煤種數(shù)較多而且煤質(zhì)有較明顯差不的焦化廠。（五）選擇性粉碎工藝依照煉焦煤料中煤種和巖相組成的硬度的不同，以及要求粉碎的粒度不同，將粉碎與篩分相結(jié)合，達(dá)到煤料均勻。煤料通過(guò)篩分裝置，大顆粒的篩上物進(jìn)入粉碎機(jī)再粉碎的工藝。如下圖1.5所示。圖(a)為往煤料中配入焦粉的生產(chǎn)流程，圖(b)為往煤料中配無(wú)煙粉煤生產(chǎn)鑄造焦的生產(chǎn)流程。圖1.5選擇性粉碎工藝流程1.優(yōu)點(diǎn)(1）粉碎效率高。大粒度煤得到充分粉碎，小粒度煤幸免了過(guò)細(xì)粉碎。(2）節(jié)約電能。小粒度煤直接進(jìn)入混合溜槽，減小了粉碎機(jī)負(fù)荷，節(jié)約了電能。(3）改善工作環(huán)境。幸免小粒度煤的過(guò)細(xì)粉碎，使煤塵不易從密封不嚴(yán)的機(jī)殼處飛出，空氣中粉塵濃度大大降低。依照煤質(zhì)不同，選擇粉碎有多種流程。關(guān)于結(jié)焦性能較好，但巖相組成不均一的煤料，可采納先篩出細(xì)顆粒的單程循環(huán)粉碎流程；當(dāng)煤料中有結(jié)焦性差異較大的煤種時(shí)，應(yīng)采納多路循環(huán)選擇粉碎流程本設(shè)計(jì)中，由于配煤質(zhì)量較好，先配合后粉碎工藝能滿足焦炭質(zhì)量要求，故可選用先配合后粉碎工藝流程。二備煤工藝流程配備煤工藝的差不多流程如下圖1.6所示：圖1.6配備煤工藝的差不多流程圖三備煤工藝的操縱本質(zhì)備煤工藝隨著工藝裝備及操縱、治理的水平的提高，其操縱要求也越來(lái)越清晰。在較全面的掌握使用煤資源的特性，結(jié)合使用需要達(dá)到的要求，制定出科學(xué)、高效、可行的使用方案，充分利用各種操縱手段，使工序的沒(méi)一個(gè)環(huán)節(jié)都得到嚴(yán)格的操縱和執(zhí)行，確保使用方案的嚴(yán)格執(zhí)行，達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn)、性價(jià)比高、環(huán)保等的目的。1.2.2備煤車間的工段組成和平面布置一備煤車間的工段組成備煤車間的任務(wù)是將運(yùn)入焦化廠的各單種煤制成符合質(zhì)量要求的煉焦煤料。備煤車間要緊由受煤工段(汽車受煤裝置)、貯煤工段、破裂工段、配煤工段、粉碎工段（包括無(wú)煙煤粉碎）、混合室、煤塔頂層以及相應(yīng)的帶式輸送機(jī)通廊和轉(zhuǎn)運(yùn)站等組成，并設(shè)有推土機(jī)庫(kù)、煤焦制樣室等輔助生產(chǎn)設(shè)施。并預(yù)留解凍庫(kù)系統(tǒng)、翻車機(jī)系統(tǒng)和火車受煤裝置。二備煤車間的平面布置（一）布置要點(diǎn)（1）各要緊工段間應(yīng)盡量緊湊集中，使運(yùn)輸線最短，平面不交叉往返，節(jié)約用地、節(jié)約基建投資和降低操作費(fèi)用。（2）貯煤場(chǎng)、配煤室等建（構(gòu)）筑物一般應(yīng)和焦?fàn)t平行布置，并考慮有進(jìn)展的可能。貯煤場(chǎng)地坪一般采納石塊或素混凝土地坪，且應(yīng)有適當(dāng)?shù)钠露群团潘疁希岳潘?。煤?chǎng)附近應(yīng)有回收煤泥的沉淀池。（3）卸車線一般不能兼作人行線，卸車線不宜設(shè)置在坡道和彎道上。（4）膠帶輸送機(jī)的運(yùn)輸系統(tǒng)一般采納單路布置。受煤系統(tǒng)的膠帶輸送機(jī)應(yīng)考慮運(yùn)往貯煤場(chǎng)和配煤槽去的兩個(gè)流向。貯煤場(chǎng)應(yīng)設(shè)置膠帶輸送機(jī)將煤送往配煤槽，幸免二次裝車倒運(yùn)。備煤車間的翻車機(jī)室或受煤槽應(yīng)單獨(dú)設(shè)置，不和其它用戶合用，幸免混料而增加煤的灰分。（5）當(dāng)車間設(shè)置調(diào)度室時(shí)，調(diào)度室的位置應(yīng)靠近車間辦公室。調(diào)度室一般和集中操縱室合并。（6）當(dāng)設(shè)置解凍庫(kù)時(shí)，解凍庫(kù)應(yīng)位于卸車裝置進(jìn)車端一側(cè)的附近。（7）推土機(jī)庫(kù)應(yīng)位于貯煤場(chǎng)附近，便于推土機(jī)出入貯煤場(chǎng)。（8）在總圖布置時(shí)，車間的輔助設(shè)施和生活福利設(shè)施應(yīng)與生產(chǎn)廠房同時(shí)考慮。（9）車間的要緊建（構(gòu)）筑物附近應(yīng)有道路，以便檢修車輛和消防車輛通過(guò)。布置形式備煤車間的平面布置要緊有三種以下差不多形式:①備煤車間布置在焦?fàn)t的焦側(cè)優(yōu)點(diǎn)：貯煤場(chǎng)到煤塔的膠帶輸送機(jī)長(zhǎng)度較短，備煤和篩焦的鐵路線能夠集中，車間比較緊湊，操作治理較為方便。缺點(diǎn)：篩焦樓離煉鐵車間較遠(yuǎn)，增大了往煉鐵廠運(yùn)送焦炭的距離。②備煤車間布置在焦?fàn)t的機(jī)側(cè)優(yōu)點(diǎn)：篩焦樓靠近煉鐵廠，往煉鐵廠運(yùn)送焦炭的距離較短。缺點(diǎn)：化產(chǎn)車間夾在備煤和焦?fàn)t中間，因而增大了粉碎機(jī)室到煤塔的運(yùn)輸距離。③備煤車間與焦?fàn)t混合布置優(yōu)點(diǎn)：整個(gè)工廠比較集中緊湊。缺點(diǎn)：各個(gè)車間，特不是煉焦車間的進(jìn)展受到限制，備煤車間也比較分散，維護(hù)治理不便。圖1.7備煤車問(wèn)的平面布置1—熄焦塔；2—焦?fàn)t；3—煤塔；4—配煤槽；5—粉碎機(jī)室；6—膠帶輸送機(jī)通廊；7—轉(zhuǎn)運(yùn)站；8—受煤槽；9—裝卸橋（LK=40米）；10—地面膠帶輸送機(jī)；11—煤堆本設(shè)計(jì)采納布置機(jī)側(cè)的形式。因本設(shè)計(jì)焦化廠離洗煤廠較近，煤的水分較大，需加大貯煤場(chǎng)以延長(zhǎng)存放時(shí)刻，自然瀝水，利于焦?fàn)t生產(chǎn)。若布置在焦側(cè)，勢(shì)必增大往高爐運(yùn)焦炭和高爐向焦?fàn)t送煤氣的距離，同時(shí)也有礙于煤場(chǎng)的擴(kuò)建。若混合布置，煤的往返運(yùn)輸量大，動(dòng)力消耗太大，也不便治理。故本設(shè)計(jì)布置在機(jī)側(cè)。如此布置煤場(chǎng)，各車間在平面布置上較為緊湊，煤料送線簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)少、操作治理方便；篩焦樓靠近煉鐵，往煉鐵廠運(yùn)送焦炭的距離較短。但化產(chǎn)車間夾在備煤和焦?fàn)t中間，因而增大了粉碎機(jī)室到煤塔的運(yùn)輸距離。1.2.3要緊設(shè)備的選擇和計(jì)算一設(shè)備能力的計(jì)算關(guān)于備煤部分的系統(tǒng)設(shè)備，要緊針對(duì)三個(gè)工藝系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，即受煤系統(tǒng)、貯煤場(chǎng)至配煤槽頂部和配煤室至煤塔頂部。受煤系統(tǒng)的設(shè)備能力包括卸車設(shè)備能力、貯煤場(chǎng)中貯運(yùn)設(shè)備的堆煤能力以及由受煤至貯煤場(chǎng)之間的膠帶輸送機(jī)和給料機(jī)等設(shè)備的能力。貯煤場(chǎng)至配煤槽頂部的設(shè)備能力包括貯煤場(chǎng)中貯運(yùn)設(shè)備的取煤能力和該系統(tǒng)的膠帶輸送機(jī)、給料機(jī)等設(shè)備的能力。配煤室至煤塔頂部的設(shè)備能力包括配煤設(shè)備、粉碎機(jī)、膠帶輸送機(jī)等設(shè)備的能力（一）受煤系統(tǒng)的設(shè)備能力計(jì)算受煤系統(tǒng)的設(shè)備能力取決于卸車設(shè)備的能力，卸車設(shè)備的能力一般按下式[6]計(jì)算。Qx＝ （1.5）式中：Qx────要求的卸車能力，t/h；qc────次進(jìn)廠列車的總載煤量，t；T────同意的卸車時(shí)刻，h；C────當(dāng)用翻車機(jī)卸車時(shí)，不能進(jìn)入翻車機(jī)翻卸車輛所占的百分比，一般為5%；t1────一次進(jìn)廠列車進(jìn)入卸車線后，在卸車的過(guò)中所需的調(diào)車對(duì)位的總時(shí)刻，h；t2────人工清掃車底和開關(guān)車門等輔助作業(yè)時(shí)刻，h；K────校正系數(shù)，考慮開關(guān)車門、人工清掃車底速度和機(jī)械卸車不協(xié)調(diào)所占用的時(shí)刻，一般取1.1～1.2。本設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模是生產(chǎn)114萬(wàn)噸干冶金焦炭，由文獻(xiàn)[4]表2-4-1，可選一次進(jìn)廠列車的總載煤量qc=49輛×45噸/輛＝2205噸；同意的卸車時(shí)刻T取4時(shí)。所需的調(diào)車對(duì)位時(shí)刻t1取0.5時(shí)；當(dāng)選用自動(dòng)調(diào)車系統(tǒng)時(shí)，t2取為0時(shí)。校正系數(shù)K取1.1。則：Qx==607t/h（二）貯煤場(chǎng)至配煤槽頂部的設(shè)備能力計(jì)算貯煤場(chǎng)至配煤槽頂部的設(shè)備能力一般按下式[4]計(jì)算 Qs=（1.6）Qs────由貯煤場(chǎng)至配煤槽頂部的設(shè)備能力，t/h；qm────焦?fàn)t日用煤量，t；ts────設(shè)備同意的最大運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)，h；ts取為1小時(shí)（最大不大于18時(shí)）；K3────送煤不均衡系數(shù)，一般取1.25～1.5，此處取1.3。qm==6117t濕煤Qs==442t/h（三）配煤室至煤塔頂部的設(shè)備能力計(jì)算配煤室至煤塔頂部的設(shè)備能力一般按下式[4]計(jì)算。 Qm=(1.7)Qm────配煤室至煤塔頂部的設(shè)備能力，t/h；qm────焦?fàn)t日用煤量，t；ts────設(shè)備同意的最大運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)，h；K4────操作系數(shù)，一般取1.1～1.3，在那個(gè)地點(diǎn)取1.1。 則：Qm==374t/h二設(shè)備、設(shè)施的選擇計(jì)算（一）卸車設(shè)備1．選型：本設(shè)計(jì)選用M2型回轉(zhuǎn)式翻車機(jī)，并配以自動(dòng)調(diào)車系統(tǒng)。這種系統(tǒng)生產(chǎn)能力大，卸車效率高、運(yùn)行可靠、操作人員少和勞動(dòng)強(qiáng)度小等特點(diǎn)；翻車機(jī)的重量輕、功率消耗少、回轉(zhuǎn)角度大、工作可靠。其差不多性能見下表。最大起重量，t150電動(dòng)機(jī)功率，kW125翻轉(zhuǎn)方式轉(zhuǎn)子式重量，t150回轉(zhuǎn)周期，sec55壓車形式鋼絲繩卡鉤最大回轉(zhuǎn)角度175°傳動(dòng)形式鋼絲繩傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)2外形尺寸17×10.46×92．生產(chǎn)能力和臺(tái)數(shù)的確定阻礙翻車機(jī)生產(chǎn)能力的因素專門多，如煤的水分和粒度、人工清掃車底的快慢，往翻車機(jī)內(nèi)調(diào)車位的熟練程度等，一般情況按下式[4]估算。 Qf＝(1.8)式中：Qf────翻車機(jī)的翻卸能力，t/h；G────一個(gè)車輛平均載煤量，t，一般按45t計(jì)；t────翻卸一個(gè)車輛循環(huán)時(shí)刻，min，關(guān)于轉(zhuǎn)子翻車機(jī)，t按文獻(xiàn)[6]表2-4-2確定為4min。 則：Qf＝=675t/h翻車機(jī)臺(tái)數(shù)應(yīng)依照系統(tǒng)要求的卸車能力按下式[4]計(jì)算。 n=(1.9)式中：n────翻車機(jī)的臺(tái)數(shù)，臺(tái)；Qx────系統(tǒng)要求的卸車能力，t/h，本節(jié)已計(jì)算558t/h；Qf────翻車機(jī)的翻卸能力，t/h，本節(jié)已計(jì)算為675t/h；Kw────翻車機(jī)的完好率系數(shù)，一般取Kw=0.9。 則：n==0.99,取1臺(tái)故本設(shè)計(jì)選用兩臺(tái)翻車機(jī)，配兩套自動(dòng)調(diào)車系統(tǒng)，一套生產(chǎn)，一套備用。3．卸料設(shè)備翻車機(jī)下部的卸料設(shè)備，常用的有搖桿給料機(jī)、帶式給料機(jī)和電磁振動(dòng)給料機(jī)等。本設(shè)計(jì)選用電磁振動(dòng)給料機(jī)（其外形見圖1.8），這種設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單操作方便，生產(chǎn)能力大，耗電少，且不需潤(rùn)化，能夠均勻地調(diào)節(jié)給料量。依照系統(tǒng)要求的卸車能力607t/h，查文獻(xiàn)[4]表2-4-39可選取GZ8型電磁振動(dòng)給料機(jī)，其要緊尺寸和要緊技術(shù)性能見表1.6和表1.7。 圖1.8電磁振動(dòng)給料機(jī)表1.6GZ9型電磁振動(dòng)給料機(jī)的要緊尺寸（單位：mm）BB1B2B3B4LL1L21500167610101223177624008002000L3L4HH1H2H3H4R210035153001440152022006603500注：R為差不多型或輕槽型的槽體半徑。表1.7GZ9型電磁振動(dòng)給料機(jī)的要緊技術(shù)性能生產(chǎn)能力水平安裝600t/h雙振幅1.5mm-10度安裝840t/h振動(dòng)頻率3000次/min給料粒度3功率5.5kW注:差不多型電磁振動(dòng)給料機(jī)的生產(chǎn)能力是指物料堆積體積比重為1.6時(shí)的設(shè)計(jì)能力。（二）煤場(chǎng)設(shè)備、設(shè)施、附屬設(shè)備的選擇計(jì)算1．煤場(chǎng)設(shè)備的選擇煤場(chǎng)機(jī)械要緊有：裝卸機(jī)、抓斗門式起重機(jī)、堆取料機(jī)等。抓斗門式起重機(jī)，能夠完成物料卸取堆綜合作業(yè)，運(yùn)行靈活可靠，雨季是能從煤堆中抓取干煤，能夠平鋪直取實(shí)現(xiàn)煤質(zhì)的均勻化，但生產(chǎn)能力低、設(shè)備重量大、不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。堆取料機(jī)與其它機(jī)械相比具有重量輕、生產(chǎn)能力大、耗電量大，操作容易以及土建工程量小等特點(diǎn)，缺點(diǎn)是不適宜于取大塊物料和不能處理自燃的煤。由于本設(shè)計(jì)的廠址距洗煤廠較近，水分大，不易自燃。另外，隨著機(jī)械化采煤，大塊煤已比較少，再加強(qiáng)治理，能夠克服其缺點(diǎn)。故本設(shè)計(jì)選取堆取料機(jī)。依照上述計(jì)算結(jié)果，堆料能力Qx＝607t/h，取料能力Qs＝442t/h，查文獻(xiàn)[4]表2-4-13選擇DQ5030型堆取料機(jī)兩臺(tái)，一臺(tái)操作，一臺(tái)備用。DQ50305型堆取料機(jī)的外形圖和要緊尺寸見下圖1.9和表1.8。圖1.9DQ5030型堆取料機(jī)外形圖表1.8DQ5030型堆取料機(jī)的要緊尺寸取煤能力，t/h500電機(jī)總功率，kW235.7堆煤能力，t/h1000軌距，mm6000斗輪臂架長(zhǎng)度，m30電源供電方式380V地溝滑觸線堆煤高度，m軌面以上12總重，t259.18軌面以下1.8推舉用鋼軌型號(hào)，公斤/米43另外再選取兩臺(tái)推土機(jī)，查文獻(xiàn)[4]表2-4-16選T3-80型推土機(jī)，用來(lái)清理煤場(chǎng)和將零散的煤匯聚攏成堆以配合其它貯運(yùn)設(shè)備的作業(yè)。這種推土機(jī)的生產(chǎn)能力為45m32．貯煤場(chǎng)長(zhǎng)度、容量及附屬設(shè)施貯煤場(chǎng)的長(zhǎng)度為堆煤總長(zhǎng)度與因其它因素所需的長(zhǎng)度和。堆煤總長(zhǎng)度應(yīng)依照貯煤場(chǎng)的形式和操作容量按下式[4]計(jì)算。 （1.10）式中：L────貯煤場(chǎng)的堆煤總長(zhǎng)度，m；Q────要求貯煤場(chǎng)的操作容量，t，取焦?fàn)t的15用煤量15×6117＝91755t；K────貯煤場(chǎng)的操作系數(shù)，一般取為0.7；n────沿貯煤場(chǎng)全長(zhǎng)方向的主煤堆數(shù)，取煤種數(shù)n＝4；h────煤堆高度，m；c────相鄰煤堆底邊的間距，m，一般取2m；────在每米貯煤場(chǎng)的長(zhǎng)度內(nèi)，主煤堆和副堆的總堆煤量，t/h，Δq按文獻(xiàn)[4]2-2-8中計(jì)算式計(jì)算：Δq＝0.8h（l－h(huán)）（1.11）圖1.10DQ50305型堆取料機(jī)貯煤場(chǎng)的斷面布置由上圖DQ5030型堆取料機(jī)貯煤場(chǎng)的斷面布置（圖1.9）可知：h＝13m，l1=50m，l2=35m，則Δq1＋Δq2＋Δq3=0.8×13×（35+50+35-3×13）=842.4t/m=21查文獻(xiàn)[4]表2-2-10堆取料機(jī)貯煤場(chǎng)兩端的布置尺寸，貯煤場(chǎng)因其它因素所需要的長(zhǎng)度：L1=7m,L2=20m,L3=37m,L4=20m。則總長(zhǎng)度=L+L3+L4=213.6+37+20=270.6m為了減少煤料損失和愛(ài)護(hù)環(huán)境應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：貯煤場(chǎng)采納素混凝土地坪，應(yīng)有適當(dāng)?shù)钠露?；?yīng)在煤場(chǎng)四周和堆取料機(jī)軌道兩側(cè)砌排水溝，在煤場(chǎng)兩端點(diǎn)處應(yīng)有回收煤泥的沉淀池；安裝整體通風(fēng)和吸塵裝置以及撒水裝置；另外，端部建推土機(jī)庫(kù)，工人休息室等。 （三）配煤設(shè)施及設(shè)備1．配煤槽個(gè)數(shù)及其容量配煤槽是通用的配煤設(shè)備之一，，一般一個(gè)煤種使用一個(gè)配煤槽，因此配煤槽的數(shù)量取決于煉焦廠生產(chǎn)能力的大小和煉焦用煤的種數(shù)。配煤槽的個(gè)數(shù)一般比采納的煤種多2～3個(gè)，要緊考慮煤種更換、設(shè)備維護(hù)，另設(shè)備用槽。本設(shè)計(jì)采納四種煤，而申樓煤配比量較大，一個(gè)斗槽完成配煤有困難，即使配煤設(shè)備能力同意，上煤較頻繁，需兩個(gè)斗槽?？紤]清掃，檢修和更換煤種，因此需要的槽數(shù)更多。為了保證穩(wěn)定生產(chǎn)，配煤槽的容量應(yīng)依照操作班次、煤場(chǎng)形式以及由受煤或煤場(chǎng)到配煤槽的運(yùn)輸條件等因素確定。配煤槽的總?cè)萘恳话阆喈?dāng)于焦?fàn)t一天晝夜的用煤量。焦?fàn)t的日用煤量為6117t，取操作容量為總?cè)萘康?5%，則總量為6117/0.85＝7196t。依照以上討論，查文獻(xiàn)[4]表2-2-18，應(yīng)選取10個(gè)直徑為8m，容量為500t的配煤槽，雙排布置，一排操作，一排檢修，兩個(gè)留有備用和增加煤種。斗槽則采納雙曲線斗嘴。雙曲線斗嘴優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)水分大和具有粘性的煤料適應(yīng)性強(qiáng)，下煤速度快，不掛料，排料連續(xù)均勻，內(nèi)壁抹光或襯瓷磚后，能夠不設(shè)風(fēng)力振動(dòng)裝置。2定量給料設(shè)備配煤槽所用定量給料設(shè)備要緊有配煤盤和電磁振動(dòng)給料機(jī)兩種（1）配煤盤配煤盤是常用的配煤設(shè)備，設(shè)在配煤槽的下部。配煤盤由圓盤、調(diào)節(jié)筒、刮煤板及減速傳動(dòng)裝置等部分組成，升降調(diào)節(jié)套筒及改變刮煤板插入深度，能夠調(diào)節(jié)配煤量，以保證各種煤料按規(guī)定的配比配合。其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，對(duì)黏結(jié)煤料適應(yīng)性強(qiáng)。但設(shè)備笨重，傳動(dòng)部件多，耗電量多，刮煤板易掛雜物，阻礙配煤準(zhǔn)確度，需經(jīng)常清理。（2）電磁振動(dòng)給料機(jī)電磁振動(dòng)給料機(jī)是由給料槽體、激振器、減振器組成，其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、布置緊湊、投資少、耗電量少，調(diào)節(jié)靈活，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。缺點(diǎn)是對(duì)粘性煤適應(yīng)性較差，如當(dāng)煤水分大于12%或摻較多的煤泥時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不均勻的塌落，阻礙配煤準(zhǔn)確度;且安裝、調(diào)整要求嚴(yán)格，否則運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生專門大噪音。由上述計(jì)算Qm＝374t/h，查文獻(xiàn)[4]表2-4-39，選取GZ5P型電磁振動(dòng)給料機(jī)，其要緊性能見下表1.9。表1.9GZ5P型電磁振動(dòng)給料機(jī)的要緊技術(shù)性能生產(chǎn)能力水平安裝50t/h雙振幅1.5mm-10度安裝70t/h振動(dòng)頻率3000次/min給料粒度10功率0.65kW設(shè)備重量，公斤633（四）粉碎設(shè)備常用的粉碎機(jī)有反擊式、錘式和籠型等幾種形式。反擊式粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、維修方便，運(yùn)行中振動(dòng)小，對(duì)水分大的煤適應(yīng)性強(qiáng)；粉碎后<0.5mm的煤粉含量少。缺點(diǎn)是錘頭轉(zhuǎn)速大，故磨損快，灰塵大、操作環(huán)境差必須采納機(jī)械除塵裝置。錘式粉碎機(jī)的要緊優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)能力大、效率高，細(xì)度容易調(diào)節(jié)，操作維護(hù)方便。缺但粉碎后0.5mm以下的煤粉含量較多，水分較大時(shí)容易堵塞篦子，阻礙生產(chǎn)正常操作，產(chǎn)量顯著下降?；\型粉碎機(jī)是一種較老的粉碎設(shè)備，生產(chǎn)能力低、耗電量大、設(shè)備重、機(jī)體龐大、傳動(dòng)裝置復(fù)雜、檢修工作量大，鋼棒易磨損且易被煤中鐵物打斷，因此今年來(lái)采納較少。依照上述計(jì)算結(jié)果Qm=374t/h，查文獻(xiàn)[6]表2-4-19，選取φ1430×1300型反擊式粉碎機(jī)，其要緊技術(shù)性能如下表1.10。表1.10MFJ-300型可逆錘式粉碎機(jī)的要緊技術(shù)性能生產(chǎn)能力，t/h400進(jìn)料粒度，mm≤80%轉(zhuǎn)子直徑，mm1430出料粒度，mm≤3轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度，mm1300電動(dòng)機(jī)功率，kW550轉(zhuǎn)子線速度，m/min985總重，kg18780可逆式錘式粉碎機(jī)的要緊尺寸和外形見表1.11和圖1.10。表1.11MFJ-300型反擊式粉碎機(jī)的要緊尺寸ABCDHH1H24772-3180450132022781100630A1A2A3A4B1B22000840434151813401340圖1.11可逆式錘式粉碎機(jī)外形圖1.3煉焦車間平面布置1.3.1煉焦車間生產(chǎn)方法簡(jiǎn)述隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展管，人們環(huán)保意識(shí)和合理利用焦煤資源意識(shí)逐步提高，政府不斷加大的對(duì)焦化產(chǎn)業(yè)的治理力度，土焦?fàn)t將逐漸被取締。目前出現(xiàn)了預(yù)熱干燥、搗固型煤等工藝，對(duì)擴(kuò)大煉焦煤源，改善焦炭質(zhì)量，提高焦?fàn)t的產(chǎn)量和效率，有著寬敞的前景。本設(shè)計(jì)采納的配煤質(zhì)量較好，擬采納6m的搗固焦?fàn)t煉焦，其生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)操作穩(wěn)定、可靠、環(huán)保，經(jīng)驗(yàn)豐富、投資省、經(jīng)濟(jì)效益顯著，適合我國(guó)進(jìn)展。1.3.2爐型的評(píng)比及論證一焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)類型焦?fàn)t種類繁多，不同的爐型其裝煤方式、加熱用煤氣種類、空氣和加熱用煤氣的供入方式、燃燒室火道型式以及拉長(zhǎng)火焰方式等都會(huì)不同。按加熱用煤氣供入方式分:由護(hù)底供入的稱下噴式，由斜道區(qū)側(cè)供人的稱側(cè)噴式。按加熱煤氣使用的種類分:既可用貧煤氣(高護(hù)煤氣、發(fā)生爐煤氣等)，也可用富煤氣(焦?fàn)t煤氣、脫氫焦?fàn)t煤氣等)加熱的稱復(fù)熱式，只能用貧煤氣或只能用富煤氣加熱的稱單熱式。按安裝煤方式分:頂裝（散裝）式、搗固（側(cè)裝）式。按火道配置方式分:雙聯(lián)火道式、兩分火道式、上跨式。（一）雙聯(lián)火道式焦?fàn)t與兩分火道式焦?fàn)t比較。1．雙聯(lián)火道式焦?fàn)t雙聯(lián)火道式焦?fàn)t爐體結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，砌體強(qiáng)度高，磚型少，每對(duì)火道為獨(dú)立的調(diào)節(jié)單元，調(diào)節(jié)方便，相互阻礙小，可分不操縱火道的進(jìn)氣量，以滿足對(duì)熱量的要求，炭化室越長(zhǎng)、火道越多，其優(yōu)越性越顯著。它還采納廢氣循環(huán)孔或其它輔助設(shè)施，如高低燈頭等。拉長(zhǎng)火焰，方法簡(jiǎn)單，操作方便，效果較好；廢氣循環(huán)量能按不同的加熱煤氣和結(jié)焦時(shí)刻而自動(dòng)調(diào)節(jié)；焦餅上下溫差較?。?0℃～80℃），成熟均勻。爐墻結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，磚型少，砌筑容易，造價(jià)低。目前這種焦?fàn)t炭化室高度已超過(guò)6m。雙聯(lián)火道式焦?fàn)t燃燒室阻力?。ǎ?.5mmH2O柱），調(diào)節(jié)磚唯一的附加阻力；跨越孔阻力不大，但蓄熱室分格阻力較大，逆向氣流隔墻面積大，2兩分式焦?fàn)t兩分式焦?fàn)t在我國(guó)均用于中小型焦?fàn)t，。它的爐頂牢固性差，磚型多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。沒(méi)有拉長(zhǎng)火焰的措施。美國(guó)的威爾普特焦?fàn)t炭化室高3.5m，采納高低燈頭?？枴に沟贍柦?fàn)t炭化室高6～7.65m，采納分段加熱法，上下加熱均勻，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，空氣量調(diào)節(jié)困難，加熱系統(tǒng)阻力大。兩分式焦?fàn)t燃燒室頂部水平集氣道阻力大，壓差不均勻，橫排溫度調(diào)節(jié)困難。爐頂水平集氣管由于受強(qiáng)度的限制，不能太大，故阻力較大（4mmH2O柱），但蓄熱室阻力較小，同向氣流隔墻面積大，漏氣性較小。綜上比較分析可知，它們各有各的優(yōu)缺點(diǎn)，但雙聯(lián)火道式焦?fàn)t較好，比較適合本設(shè)計(jì)，故選用雙聯(lián)火道式焦?fàn)t。（二）搗固焦?fàn)t和頂裝焦?fàn)t比較搗固焦?fàn)t的煤餅堆密度可比頂裝焦?fàn)t的煤料增加35%～41%，即由0.74t/m3提高到1.00～1.05t/m3。在保證焦炭質(zhì)量略好或相同的情況下，搗固焦?fàn)t比頂裝焦?fàn)t可多配入20%～30%的弱粘結(jié)性煤或高揮發(fā)分煤。這就擴(kuò)大了煉焦煤資源的范圍，降低了煉焦配合煤的單位成本。同時(shí)，與頂裝煤煉焦相比，搗固煉焦可提高焦炭的冷態(tài)強(qiáng)度、反應(yīng)后強(qiáng)度和焦炭的篩分粒度。德國(guó)迪林根薩爾中心焦化廠采納54%～58%的高揮發(fā)分配煤，曾煉制出反應(yīng)后強(qiáng)度(CSR)62.2%和反應(yīng)性(CRI)27.6%的焦炭供高爐煉鐵。綜上比較分析可知，搗固焦?fàn)t比較適合本設(shè)計(jì)，故本設(shè)計(jì)采納搗固焦?fàn)t。二國(guó)內(nèi)常用搗固焦?fàn)t比較1、TJL4350D型搗固焦?fàn)t：由化學(xué)工業(yè)第二設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的我國(guó)第一座4.3m搗固焦?fàn)t（21爐錘固定連續(xù)搗固煉焦），使我國(guó)的搗固煉焦技術(shù)提高到了一個(gè)新的水平。該爐炭化室高4.3m，寬500mm，為寬炭化室、雙聯(lián)火道、廢氣循環(huán)、下噴單熱式搗固側(cè)裝焦?fàn)t結(jié)構(gòu)，是在總結(jié)多年焦?fàn)t設(shè)計(jì)及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的。自2002年投產(chǎn)運(yùn)行后，通過(guò)不斷的調(diào)試，焦?fàn)t已達(dá)到了設(shè)計(jì)產(chǎn)量，且焦炭質(zhì)量符合國(guó)家一級(jí)冶金焦的指標(biāo)。該焦?fàn)t的要緊結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：（1）焦?fàn)t炭化室平均寬度為500mm，屬于寬炭化室焦?fàn)t，具有可改善焦炭質(zhì)量和增大焦炭塊度的優(yōu)點(diǎn)。另外，產(chǎn)量相同時(shí)（與炭化室寬450mm相比較），還具有減少出焦次數(shù)，減少機(jī)械磨損、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、改善操作環(huán)境和降低無(wú)組織排放等優(yōu)點(diǎn)。（2）焦?fàn)t多單熱式、寬蓄熱室焦?fàn)t。經(jīng)核算，在確保蓄熱室體積有一定余量后，適當(dāng)降低了蓄熱室高度，從而減少了用磚量，降低工程投資。（3）在爐底鋪設(shè)硅酸鋁耐火纖維磚，減少爐底散熱，降低地下室溫度，從而改善了操作條件。（4）小煙道采納擴(kuò)散型篦子磚，使焦?fàn)t長(zhǎng)向加熱均勻。燃燒室采納廢氣循環(huán)和高低燈頭結(jié)構(gòu)，保證焦?fàn)t高向加熱均勻。（5）蓄熱室主墻用帶有三條溝舌的異型磚相互咬合砌筑而成，蓄熱室主墻上的磚煤氣道與外墻面無(wú)直通縫，保證了焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，提高了氣密性。（6）燃燒室爐墻為高鋁磚砌筑的直縫結(jié)構(gòu)，可防止?fàn)t頭火道倒塌。高硅磚與硅磚之間的接縫采納小咬合結(jié)構(gòu)，砌爐時(shí)，爐頭不易被踩活，洪爐后也不必為兩種材質(zhì)的高向膨脹差做專門的處理。（7）炭化室墻采納寶塔形磚，消除了炭化室炭化室與燃燒室間的直通縫，爐體結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，荒煤氣不易竄漏，同時(shí)便于維修。2、TJL5550D型搗固焦?fàn)t：該焦?fàn)t炭化室高為5.5m，為寬炭化室、雙聯(lián)火道、廢氣循環(huán)、下噴、復(fù)熱式搗固焦?fàn)t。除去與4.3m搗固焦?fàn)t具有相同特點(diǎn)外，還具有如下特點(diǎn)：（1）加熱水平為800mm，可使焦餅上下同時(shí)成熟，并可減少爐頂空間的石墨生成量；（2）爐頂除塵孔和上升管孔砌體采納帶有溝舌的異型磚砌筑，保證了它的整體性，使?fàn)t頂結(jié)構(gòu)更加嚴(yán)密，減少了荒煤氣的竄漏，從而有效地防止了爐頂橫拉條的燒損；（3）在加寬炭化室的情況下，為保證焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，采納加大爐柱的護(hù)爐能力，爐柱由常用的工字鋼改為H型鋼；（4）對(duì)立火道底部的斜道口斷面面積和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)進(jìn)行了計(jì)算和設(shè)計(jì)，通過(guò)合理排列調(diào)節(jié)磚，使燃燒室各火道的氣量分配合理，橫排溫度分布均勻，從而保證了焦炭質(zhì)量和焦?fàn)t熱效率。3、WKD6050D型焦?fàn)t：我國(guó)自行設(shè)計(jì)、施工建設(shè)并擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第一座炭化室高度為6m的搗固焦?fàn)t，該搗固機(jī)采納符合中國(guó)國(guó)情的固定搗固站設(shè)計(jì)理念，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，要緊技術(shù)性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。運(yùn)用該套搗固機(jī)械設(shè)備的世界上第一座固定站6米搗固焦?fàn)t已在中平能化集團(tuán)中鴻煤化公司順利投產(chǎn)。其炭化室中心距1400mm，炭化室平均寬500mm，錐度30mm，其余與6米頂裝差不多，膽加熱水平做了調(diào)整。1.3.3爐型及炭化室尺寸的選擇、爐孔數(shù)的計(jì)算和爐組的選擇一爐型及炭化室尺寸的選擇1．爐型的選擇結(jié)合我國(guó)具體狀況和WKD6050D生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)炭化室有效容積為43.9m32．炭化室尺寸的選擇（1）炭化室寬度的選擇炭化室寬度要緊取決于煤料的結(jié)焦性能，焦炭的用途等。煤料粘結(jié)性較強(qiáng)，或需生產(chǎn)塊度較大的焦炭，一般采納寬炭化室。煤料的粘結(jié)性較差，需快速煉焦，則采納窄炭化室。本設(shè)計(jì)配煤質(zhì)量適中偏肥，膨脹壓力較大，為焦?fàn)t提供焦炭，要求塊度大，強(qiáng)度好，所起采納寬炭化室500mm（平均寬）。（2）炭化室高度的選擇炭化室高度取決于工廠的規(guī)模，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和設(shè)備制造能力。在同樣充分發(fā)揮設(shè)備能力的條件下，炭化室較高的焦?fàn)t與炭化室較低的焦?fàn)t相比，其各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)前者比后者為好，因此炭化室高向進(jìn)展是焦?fàn)t大型化的方向。本設(shè)計(jì)采納廢氣循環(huán)措施，經(jīng)驗(yàn)表明，炭化室高度可達(dá)到6m以上。本設(shè)計(jì)選用炭化室高度是6m，有效高度5.8m。(3）炭化室長(zhǎng)度的選擇炭化室最大長(zhǎng)度取決于推焦桿克服焦餅質(zhì)量的慣性阻力，及爐磚與焦餅之間的摩擦及粘著阻力，且要求此力不應(yīng)破壞機(jī)側(cè)爐頭焦餅的整體性。平煤桿行程有一定限度，行程過(guò)長(zhǎng)則選用平煤桿的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)都較困難。目前設(shè)計(jì)的大型焦?fàn)t，炭化室長(zhǎng)度一般為14～16米。本設(shè)計(jì)選用6m搗固焦?fàn)t的尺寸為：炭化室全長(zhǎng)15980mm，有效長(zhǎng)15140mm。（4）炭化室錐度的選擇為了易于推焦，炭化室應(yīng)有錐度，其大小應(yīng)依照炭化室長(zhǎng)及裝爐煤的性質(zhì)而定。配煤揮發(fā)分低應(yīng)采納錐度大的炭化室；配煤揮發(fā)分高、收縮性較大，應(yīng)采納錐度小一些的炭化室。關(guān)于搗固焦?fàn)t，因裝爐煤餅與爐墻兩側(cè)各有20～30mm的縫隙，故本設(shè)計(jì)選用炭化室錐度為30mm。二爐孔數(shù)的計(jì)算和爐組選擇1．爐孔數(shù)的計(jì)算由公式1.4可得爐孔數(shù)的計(jì)算公式。 (1.12)本設(shè)計(jì)的生產(chǎn)任務(wù)是年產(chǎn)114萬(wàn)噸干冶金焦炭，冶金焦率是0.93，則全焦年產(chǎn)量為=122.6萬(wàn)噸.則n==111.8，取112孔。2．爐組選擇112個(gè)孔為一組，兩座焦?fàn)t，每座焦?fàn)t56個(gè)孔。3．檢修時(shí)刻一組焦?fàn)t有兩套焦?fàn)t機(jī)械，每隔12min推一次焦，則用1200min。周轉(zhuǎn)時(shí)刻為24h，即1440min，則檢修時(shí)刻為1440-1200=240min，即4小時(shí)。1.3.4專業(yè)車輛的臺(tái)數(shù)及配置一焦?fàn)t機(jī)械的操作及備用臺(tái)數(shù)查文獻(xiàn)[6]表3-2-4，選擇見下表1.12。表1.12焦?fàn)t機(jī)械的操作及備用數(shù)量序號(hào)機(jī)械名稱數(shù)量備注單位操作其中備用1搗固機(jī)錘6042搗固裝煤車臺(tái)20左右型各1臺(tái)3推焦車臺(tái)20左右型各1臺(tái)4導(dǎo)煙車臺(tái)215攔焦車臺(tái)216熄焦車臺(tái)217電機(jī)車臺(tái)218液壓交換機(jī)209搖動(dòng)給料機(jī)臺(tái)200二焦?fàn)t機(jī)械的配件數(shù)量查文獻(xiàn)[4]表3-2-5，選擇見下表1.13。表1.13焦?fàn)t機(jī)械的配件數(shù)量推焦車裝煤車平煤桿1根走行電動(dòng)機(jī)1臺(tái)推焦桿（包括桿頭）1根走行輪組2組推焦用電動(dòng)機(jī)1臺(tái)液壓交換機(jī)走行電動(dòng)機(jī)1臺(tái)電磁換向閥1個(gè)走行輪組2組流量操縱閥1個(gè)平煤用電動(dòng)機(jī)1臺(tái)機(jī)械交換機(jī)空氣壓縮機(jī)用電動(dòng)機(jī)1臺(tái)防爆電動(dòng)機(jī)1臺(tái)空氣壓縮機(jī)1臺(tái)擰螺絲機(jī)構(gòu)（包括攔焦機(jī)用）4套推焦桿傳動(dòng)齒輪個(gè)1.3.5爐組布置，爐間臺(tái)、爐端臺(tái)的尺寸及各層空間的利用一爐組布置（1）煉焦車間一般有兩座焦?fàn)t組成一個(gè)爐組（操作系統(tǒng)），在兩座焦?fàn)t之間設(shè)一個(gè)煤塔。同一爐組的焦?fàn)t應(yīng)布置在同一中心線上；焦?fàn)t區(qū)域采納同一平土標(biāo)高。（2）焦?fàn)t爐組的兩端應(yīng)設(shè)爐端臺(tái)。爐端臺(tái)的長(zhǎng)度應(yīng)滿足裝煤車在爐端炭化室操作（包括裝煤及清掃上升管）時(shí)，端部還有檢修另一臺(tái)裝煤車的位置。3）焦?fàn)t和煤塔之間應(yīng)設(shè)煤塔爐間臺(tái)。其長(zhǎng)度一般依照交換機(jī)和交換傳動(dòng)裝置、加熱煤氣管道、余煤提升機(jī)、煙道等的布置需要而定。煤塔爐間臺(tái)頂層也可設(shè)工人休息室，但不得阻礙裝煤車的安全行駛。（4）機(jī)側(cè)操作臺(tái)的端部長(zhǎng)度一般與爐端臺(tái)的長(zhǎng)度相等；焦側(cè)操作臺(tái)的端部長(zhǎng)度應(yīng)考慮攔焦機(jī)能在爐端臺(tái)清掃爐門或在爐門修理架上更換爐門時(shí)，其外端還能停放一臺(tái)要檢修的攔焦機(jī)的位置。（5）推焦機(jī)軌道的端部長(zhǎng)度應(yīng)依照有無(wú)推焦桿和平煤桿更換站而定；當(dāng)爐端臺(tái)設(shè)有推焦桿和平煤桿更換站時(shí)，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)推焦機(jī)更換推焦桿和平煤桿時(shí)，其外端還有停放一臺(tái)推焦機(jī)的位置。（6）爐門修理設(shè)施一般布置在煤塔爐間臺(tái)內(nèi)。焦?fàn)t的電氣操縱站、儀表室、值班室、廢氣分析室、磅秤間等一般布置在煤塔的下部各層內(nèi)。二爐間臺(tái)、爐端臺(tái)的尺寸及個(gè)層空間的利用參照58型焦?fàn)t結(jié)構(gòu)，焦?fàn)t爐間臺(tái)采納14.2米，煤塔爐間臺(tái)的長(zhǎng)度為12.5米。每一個(gè)爐門修理站，設(shè)四個(gè)爐門固定架，兩個(gè)活動(dòng)架，一個(gè)電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，兩個(gè)機(jī)側(cè)備用爐門，兩個(gè)焦側(cè)備用爐門。各層空間利用見下圖1.9的圖a、圖b、圖c。圖1.9爐間臺(tái)、爐端臺(tái)的尺寸及個(gè)層空間的利用布置圖（單位：mm）1—爐端臺(tái)；2—3T懸臂起重機(jī)；3—爐頂工人休息室；4—煤塔；5—爐間臺(tái)；6—攔焦車修理站；7—攔焦桿、平煤桿更換站；8—余煤?jiǎn)味诽嵘龣C(jī)；9—爐門修理站；10—工具室；11—調(diào)火班工人休息室；12—交換機(jī)室；13—電磁室；14—儀表室1.3.6送煤皮帶及煤塔、熄焦設(shè)施、篩焦設(shè)施的布置兩座焦?fàn)t共用一個(gè)煤塔，送煤皮帶由機(jī)側(cè)錯(cuò)開煙囪斜向通到煤塔頂部。一個(gè)爐組用一套熄焦設(shè)施，熄焦塔布置在爐組端部，熄焦塔中心線與爐端炭化室中心線相距50米；熄焦泵房、粉焦沉淀池、清水池布置在焦側(cè)。熄焦車軌道設(shè)岔道，供停放備用熄焦車和維修熄焦車和電機(jī)車之用。晾焦臺(tái)端部距熄焦塔的距離不應(yīng)小于一個(gè)熄焦車的全長(zhǎng)，取20米。篩焦樓布置在爐組長(zhǎng)向的對(duì)稱線上，混合焦由膠帶運(yùn)輸機(jī)送到篩焦樓。1.3.7煙道與煙囪位置的討論焦?fàn)t分煙道布置在焦?fàn)t兩側(cè)，在距邊廢氣盤4米處設(shè)自動(dòng)調(diào)節(jié)翻板。分煙道于煤塔爐間臺(tái)底匯合于總煙道，由總煙道與煙囪相通，總煙道設(shè)手動(dòng)調(diào)節(jié)翻板?？偀煹篮蜔焽璧奈恢靡勒盏匦翁攸c(diǎn)和焦化廠總體布置情況而定，可布置在焦?fàn)t的機(jī)側(cè)，也可布置在焦側(cè)。布置在焦側(cè)時(shí)，總煙道穿過(guò)熄焦車軌道和焦臺(tái)下運(yùn)焦皮帶，熄焦水容易滲入，降低煙道溫度，阻礙煙囪吸力。煙道標(biāo)高較低，挖掘工作量大，總煙道浮力抵消煙囪吸力，會(huì)使煙囪增高太多。另外，位于運(yùn)焦鐵路旁，振動(dòng)大，阻礙煙囪、煙道的強(qiáng)度和總翻板的調(diào)節(jié)。布置在機(jī)側(cè)，兩座焦?fàn)t共用一個(gè)煙囪，煙囪和送煤皮帶占地沖突。本設(shè)計(jì)把煙囪布置在機(jī)側(cè)，在建筑物邊界線之外，并應(yīng)錯(cuò)開煤塔上煤的膠帶機(jī)通廊和轉(zhuǎn)運(yùn)站。在爐組長(zhǎng)向的對(duì)稱線上，運(yùn)煤皮帶錯(cuò)開煙囪，斜向通道煤塔。煙囪內(nèi)設(shè)隔墻高20米，以免兩座焦?fàn)t相互阻礙。1.3.8加熱煤氣管道、出爐煤氣管道的布置一加熱煤氣管道的布置本設(shè)計(jì)為復(fù)熱式焦?fàn)t，配備由兩套加熱設(shè)備，其布置見圖1.10[5]。由總管來(lái)的煤氣分配到機(jī)、焦側(cè)的兩根高爐煤氣主管，在經(jīng)支管供入焦?fàn)t。為提高高爐煤氣的熱值，需往高爐煤氣中摻入一部分焦?fàn)t煤氣，故高爐煤氣主管的開端一般設(shè)有煤氣混合器。從焦?fàn)t煤氣主管分出混合用的焦?fàn)t煤氣管，分機(jī)、焦側(cè)將焦?fàn)t煤氣接至煤氣混合器。煤氣混合器是一個(gè)同心的套管段，內(nèi)管上鉆有許多小孔，焦?fàn)t煤氣由外管進(jìn)入管間，并經(jīng)小孔進(jìn)入高爐煤氣管道?；旌掀魍夤苌蠈?duì)著小孔的位置裝有絲堵，以便擰開清掃。圖1.10加熱煤氣管道布置圖1—高爐煤氣主管；2—焦?fàn)t煤氣主管；3—煤氣預(yù)熱器；4—混合用焦?fàn)t煤氣管；5—孔板流量計(jì)；6—放散管；7—水封二出爐煤氣管道布置本設(shè)計(jì)采納雙集氣管，如此既有利于無(wú)煙裝煤，也有利于化產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量的提高。集氣管布置在機(jī)側(cè)兩側(cè)爐柱的支架上，由橫貫管相連，共用一個(gè)吸氣管，從集氣管中部引出。集氣管應(yīng)有一定的坡度便于冷凝焦油氨水的排出，坡度取為6‰。機(jī)側(cè)由兩端向中間焦油盒處傾斜，焦側(cè)由外端向煤塔端傾斜。機(jī)側(cè)集氣管中的液體經(jīng)焦油盒導(dǎo)向吸氣管，焦側(cè)集氣管中的液體由焦油氨水管引到回收車間。橫貫管上設(shè)機(jī)側(cè)、焦側(cè)手動(dòng)調(diào)節(jié)翻板，吸氣管的п型管上設(shè)自動(dòng)調(diào)節(jié)翻板。具體布置見圖1.11[5]。圖1.11雙集氣管布置圖1—爐頂橫貫煤氣管；2—焦側(cè)手動(dòng)調(diào)節(jié)翻板；3—機(jī)側(cè)手動(dòng)調(diào)節(jié)翻板；4—氨水噴嘴；5—自動(dòng)調(diào)節(jié)翻板1.4工藝計(jì)算1.4.1炭化室的物料衡算[6]配合煤的質(zhì)量，見下表1.14。表1.14配合煤的質(zhì)量工業(yè)分析Wy(%)Ag(%)Vr(%)Ay(%)y(mm)細(xì)度<3mm10.008.5027.707.818.6580%元素分析Cg(%)Hg(%)Og(%)Ng(%)SgQ(%)78.154.505.001.800.53物料平衡是依照物質(zhì)不滅定律進(jìn)行計(jì)算的。煉焦?fàn)t的物料平衡是指進(jìn)入焦?fàn)t的原料──煤為入方，煉焦的各種產(chǎn)品──焦炭及其他化工產(chǎn)品為出方進(jìn)行衡算。一物料衡算的入方1．物料衡算入方的干煤量（Gm，kg/t）按下式計(jì)算：（1.13）式中：1000──物料平衡計(jì)算基準(zhǔn)數(shù)；Wy──入爐煤的水含量，%。2．入爐煤帶入的水量（Gs，kg/t）按下式計(jì)算：（1.14）3．物料入方的總量ΣG＝Gm＋Gs＝900＋100＝1000kg/t二物料衡算的出方物料平衡的出方包括煉焦的各項(xiàng)產(chǎn)品，下面逐項(xiàng)進(jìn)行計(jì)算。干全焦量（Gj，kg/t），可按下式計(jì)算：（1.15）其中：干全焦率Kgj＝103.19－0.75Vg－0.0067tj（1.16）＝103.19－0.75×27.70－0.0067×1000＝75.7%式中tj──推焦前15min測(cè)定的焦餅中心的溫度，取1000℃則：Gj=1000×(100-10)%×75.7%=681.3kg/2．焦油量（Gjy，kg/t），可按下式計(jì)算：（1.17）其中：可燃基焦油產(chǎn)率＝-18.36＋1.53Vr-0.026（Vr）2（1.18）＝-18.36＋1.53×27.7－0.026×27.72＝4.08則：3．粗苯量（GB，kg/t），可按下式計(jì)算：(1.19)其中：粗苯產(chǎn)率KrB＝-1.61＋0.144Vr-0.0016（Vr）2（1.20）＝-1.61＋0.144×27.7－0.0016×27.72＝1.06則:4．氨量（GA，kg/t），一般可按下式計(jì)算：（1.21）其中：氨的干基產(chǎn)率（1.22）式中：b────煤中氮轉(zhuǎn)為氨的轉(zhuǎn)化系數(shù)，一般取0.12～0.16，那個(gè)地點(diǎn)取0.15；17────氨的分子量；14────氮的分子量。則：=0.15×1.80×17/14=0.33GA=1000×(1-10%)×0.33%=2.97kg/5．凈煤氣量（Gmq，kg/t），其可按下式計(jì)算：(1.23)其中：煤氣產(chǎn)率(1.24) 式中：γomq────標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下凈煤氣重度，一般按下式計(jì)算：（1.29）n────入爐煤量的有效系數(shù)，一般取0.98～1.0，那個(gè)地點(diǎn)取0.99。查文獻(xiàn)[4]附錄十二，可知焦?fàn)t煤氣成分的體積含量（%）：CO2＝2.40，CO＝6.00,CH4＝25.5，H2＝59.5，O2＝0.40，CmHn＝2.20，N2＝4.00。Gmq＝1000×（1－10%）×15.77%＝141.93kg/t注：每kg干煤產(chǎn)煤氣量＝6．化合水量（Gsx，kg/t）可按下式計(jì)算：(1.30)其中：化合水的產(chǎn)率Kgsx=c·Ogm·(18/16)（1.31）式中：c────煤中氧轉(zhuǎn)化生成化合水的轉(zhuǎn)化系數(shù)，因煤種而異，可取以下數(shù)值:煤種長(zhǎng)焰煤氣煤肥煤焦煤瘦煤貧煤無(wú)煙煤c0.750.650.500.400.300.200.10配合煤化合水的轉(zhuǎn)化系數(shù)可用加權(quán)計(jì)算而定。則c=40%×0.65+25%×0.40+25%×0.50+5%×0.30=0.5218────水的分子量；16────氧的分子量。則Kgsx＝0.52×5×18/16＝2.93Gsx＝1000×（1－10%）×2.93%＝26.37kg/t7．隨煤氣帶出的入爐煤帶入水量（Gs，kg/t）Gs＝1000×10%＝100kg/t8．支出物料總量（ΣG＇，kg/t）ΣG＇＝Gj＋Gjy＋GB＋Gmq＋GA＋Gsx＋Gs（1.32）＝682.2＋33.45＋9.48＋141.84＋2.97＋26.37＋100＝996.4kg/t9．差額（ΔG，kg/t）ΔG＝ΣG－ΣG＇（1.33）＝1000－996.4＝3.6kg/t最后將物料衡算入方和出方的各項(xiàng)計(jì)算結(jié)果記錄在表1.15。表1.15物料衡算表入方符號(hào)項(xiàng)目數(shù)值（Kg/t）占濕煤（%）占干煤（%）Gm干煤90090100Gs水10010—合計(jì)1000100100出方符號(hào)項(xiàng)目數(shù)值（Kg/t）占濕煤（%）占干煤（%）Gj全焦682.2268.2275.8Gjy焦油33.453.353.73GB苯9.480.951.05GA氨2.970.300.33Gmq煤氣141.8414.1815.76Gsx化合水26.372.642.93Gs入爐水10010—ΔG差額3.60.360.4合計(jì)10001001001.4.2煉焦?fàn)t的熱量衡算[6]煉焦?fàn)t熱平衡的測(cè)定與計(jì)確實(shí)是在物料平衡的基礎(chǔ)上，依照能量守衡定律進(jìn)行的，也確實(shí)是講供給焦?fàn)t的總熱量（ΣQ）等于焦?fàn)t支出的總熱量（ΣQ＇）。即：ΣQ＝ΣQ＇（1.34）上述等式的成立，考慮下述兩個(gè)前提條件：（1）焦?fàn)t熱平衡的測(cè)定值必須是焦?fàn)t正常生產(chǎn)的真實(shí)反應(yīng)。（2）在焦?fàn)t熱平衡的測(cè)定與計(jì)算中，不考慮入爐煤在煉焦過(guò)程中碳?xì)浠衔锓纸?、聚合的熱效?yīng)。以Wy＝10%的1000kg入爐煤為計(jì)算基準(zhǔn)，用QgDW＝938kcal/nm3，煤氣溫度tmq＝30℃，含水W＝4.18%，大氣溫度tkq＝20℃，相對(duì)濕度一熱量收入各項(xiàng)計(jì)算1．加熱煤氣燃燒的化學(xué)熱（Q1，kJ/t）Q1=QgDW·Vgmq(1.35)式中：QgDW────干煤氣的低發(fā)熱量，QgDW＝938kcal/nm3;Vgmq────需干煤氣量，nm3/t;則：Q1＝4.2×938Vgmq＝3939.6Vgmq2、加熱濕煤氣帶入的熱量（Q2，kJ/t）Q2=Vsmq··tmq(1.36)式中：Vsmq──── 濕煤氣量，nm3/t，Vsmq＝Vgmq/（1—W）＝Vgmq/（1—0.0418）(1.37)tmq────煤氣溫度，30℃────濕煤氣平均比熱，查文獻(xiàn)[4]附錄十四圖14-1可得＝0.321kcal/（nm3·℃）則：Vsmq＝4.2×0.321×30Vgmq/（1-0.0418）=42.29Vgmq3、空氣帶入的熱量（Q3，kJ/t）Q3=Vgmq·Lskq··tkq（1.38）式中：Lskq────1m3干煤氣完全燃燒所需濕空氣量，空氣剩余系數(shù)取α＝1.25，查文獻(xiàn)[4]附錄十二表12-2，可得Lskq────濕空氣平均比熱，查文獻(xiàn)[4]附錄十四圖14-2可得＝0.321kcal/（nm3·℃）；tkq────煤氣溫度，2則Q3＝0.933×4.2×0.312×20Vgmq＝24.45Vgmq4．干煤帶入的熱量（Q4，kJ/t）Q4＝Gm··tm（1.39）式中：Gm────1000kg濕煤中干煤量，Gm＝1000×（1－0.1）＝900kg/t；────干煤的平均比熱，＝0.26（1－Ag%）＋0.17Ag%（1.40）＝0.26×（1－0.086）＋0.17×0.086＝0.252kcal/（kg·℃）＝1.058kJ/（kg·℃）；tm────干煤溫度20℃則Q4＝900×1.058×20＝19044kJ/t5.入爐煤帶入水帶入的熱量（Q5，kJ/t）Q5＝Gs··ts（1.41）式中：Gs────入爐煤帶入水量，Gs＝1000×Wy%＝100kg/t────水的平均比熱，＝1kcal/（kg·℃）；tm────入爐水溫度20℃則Q5＝100×1×20＝2000kcal/t＝8400kJ/t6．總帶入量（ΣQ，kJ/t）ΣQ＝Q1＋Q2＋Q3＋Q4＋Q5（1.42）＝3939.6Vgm＋42.29Vgmq＋24.45Vgmq＋19044＋8400＝27444＋4006.34Vgmq二熱量支出各項(xiàng)計(jì)算1．焦炭帶出的熱量（Q’1,kJ/t）Q’1=Gj··tj(1.43)式中：Gj────1000kg濕煤所得焦炭量，Gj＝682.2kg/t；tj────焦炭平均溫度，取1000℃────焦炭平均比熱，可按下式計(jì)算：=CAj·Agj＋Cc·Cgj＋Cv·Vgj/rj(1.44)式中：CAj────焦炭中灰分比熱，查文獻(xiàn)[6]附表2取CAj＝1.0634kJ/（kg·℃）；Agj────焦炭干基灰分，取8.6%；Cc────焦炭中固定碳比熱，查文獻(xiàn)[6]附表2取Cc＝1.4989kJ/（kg·℃）；Cgj────焦炭干基固定碳，取85.2%；Cv────焦炭中揮發(fā)分比熱，查文獻(xiàn)[6]附表2取Cv＝1.8087kJ/（kg·℃）；Vgj────焦炭干基揮發(fā)分，取0.95%；rj────焦炭揮發(fā)分重度，可取煤氣重度0.451kg/nm3。則：＝1.0634×0.086＋1.4989×0.852＋1.8087×0.0095/0.451＝1.407kJ/（kg·℃）Q’1＝682.2×1.407×1000＝959855kJ/t焦油帶出的熱量（Q’2，kJ/t）一般認(rèn)為焦油氣在結(jié)焦前半期排出，溫度取t1h。故焦油帶出的熱量可按下是計(jì)算：Q’2=Gjy(100+t1h)(1.45)式中：Gjy────1000kg濕煤所得焦油量，由上述計(jì)算得33.45kg/t；t1h────結(jié)焦前半周期荒煤氣平均溫度，取630℃────焦油平均比熱，＝0.305＋0.392×10-3t1h(1.46）＝0.305＋0.392×10-3×630＝0.552kcal/（kg·℃）。則Q’2＝33.45×（100＋0.552×630）＝14978kcal/t＝62908kJ/t3．苯帶出的熱量（Q’3，kJ/t）粗苯是苯、甲苯、二甲苯等苯類組成的混合物，其組成與入爐煤性質(zhì)和加熱制度等因素有關(guān)。粗苯帶出的熱量按下式計(jì)算：Q’3＝GB（103＋t1h）(1.47）式中：GB────苯的產(chǎn)量，由上述計(jì)算得9.48kg/t；────粗苯氣平均比熱，＝0.245＋0.307×10-3t1h（1.48）＝0.245＋0.307×10-3×630＝0.438kcal/（kg·℃）。則：Q’3＝9.48×（103＋0.438×630）＝3592kcal/t＝15086kJ/t4．氨帶出的熱量（Q’4，kJ/t）Q4’＝GA··th(1.49)式中：GA────氨的產(chǎn)量，由上述計(jì)算得2.97kg/t；th────結(jié)焦周期荒煤氣溫度，th＝2/3t1h＋1/3t2h(1.50）＝2/3×630+1/3×810（結(jié)焦后半期荒煤氣平均溫度t2h，取810℃＝690℃

CA────粗苯氣平均比熱，查文獻(xiàn)[5]表11-8，溫度為690℃，可取CA＝0.630kcal/（kg·℃則Q’4＝2.97×0.630×690＝1291kcal/t＝5422kJ/t5．凈煤氣帶出的熱量（Q’5，kJ/t）(1.51)式中：────在t1h時(shí)煤氣平均比熱，kcal/（nm3·℃）；────在t2h時(shí)煤氣平均比熱，kcal/（nm3·℃）；Ggmq────煤氣產(chǎn)量，由上述計(jì)算得141.84kg/t；rmq────煤氣重度，rmq＝0.451k