干熄焦?fàn)t介紹

關(guān)于干熄焦?fàn)t介紹第1頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三一、熄焦的分類熄焦的方式有濕法熄焦和干法熄焦兩種。將熾熱的紅焦熄滅稱為熄焦。熄焦是焦炭生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)之一。干法熄焦是用惰性氣體為載體達(dá)到熄焦目的。干熄爐是干熄焦裝置中的主要設(shè)備，由上部的錐體（爐頂）、預(yù)存段（環(huán)形氣道）、斜道和冷卻室組成。熾熱的焦炭在干熄爐中與冷惰性氣體（N2）逆向接觸進(jìn)行熱交換，焦炭被冷卻以往采用濕法熄焦，即往燒得通紅的焦炭上淋水降溫熄焦。第2頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三焦炭生產(chǎn)工藝流程圖原煤場洗煤貯煤干煤貯煤塔炭化室熄焦焦炭篩分焦炭初冷器飽和器焦油終冷器硫銨萘洗苯器焦?fàn)t煤氣苯第3頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三濕熄焦圖第4頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三干熄爐整體圖第5頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三裝

焦

圖第6頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三干熄焦裝置簡易流程圖第7頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三二、干熄焦?fàn)t的起源發(fā)展干熄焦起源于瑞士，最早的干熄焦裝置是1917年瑞士舒爾查公司在丘里赫市煉焦制氣采用的。20世紀(jì)30年代起，前蘇聯(lián)、德國、日本、法國、比利時等許多國家也相繼采用了構(gòu)造各異的干熄焦裝置。干熄焦裝置經(jīng)歷了罐室式、多室式、地下槽式、地上槽式的發(fā)展過程，由于處理能力都比較小，發(fā)生蒸汽不穩(wěn)定、投資大等因素，這一技術(shù)長期未得到發(fā)展。第8頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三到了20世紀(jì)60年代，前蘇聯(lián)在干熄焦技術(shù)工業(yè)化方面取得了突破性進(jìn)展，在切列波維茨鋼鐵廠建造了帶預(yù)存室的地上槽式干熄焦裝置，處理能力達(dá)到52-56t/h。這種帶預(yù)存室地上槽式干熄焦工業(yè)裝置解決了過去干熄焦裝置發(fā)生蒸汽不穩(wěn)定等問題，實現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定的熱交換操作。20世紀(jì)70年代，全球范圍內(nèi)的能源危機(jī)進(jìn)一步推動了干熄焦技術(shù)的發(fā)展。第9頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三到了20世紀(jì)90年代，日本建成投產(chǎn)了單槽處理能力為56-200t/h的多種規(guī)模的干熄焦裝置39套，干熄焦率約占日本高爐焦用量的80%，是干熄焦裝置應(yīng)用最多的國家之一。第10頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三干法熄焦技術(shù)在焦化工藝中必將成為一個不可缺少的環(huán)節(jié)。干熄焦工藝在節(jié)能、環(huán)保等方面的巨大優(yōu)勢和它使焦化和煉鐵工藝形成良性循環(huán)的事實，其推廣應(yīng)用將勢在必行，前景廣闊。截至2006年6月底，我國已有焦?fàn)t配套干熄焦裝置37套，總計干熄焦處理能力達(dá)3640t/h，對應(yīng)處理焦炭的產(chǎn)能為2720萬噸/年，成為全球焦?fàn)t配套干熄焦裝置最多的國家。第11頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三三、干熄爐簡介干法熄焦是目前國外較廣泛應(yīng)用的一項節(jié)能技術(shù)，其英文名稱為CokeDryQuenching,簡稱CDQ。干熄爐主要有：上部的錐體（爐頂）、預(yù)存段（環(huán)形氣道）、斜道和冷卻室組成（如下頁）。第12頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三干熄焦?fàn)t體結(jié)構(gòu)圖第13頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三干熄爐簡

易示意圖環(huán)形氣道預(yù)存段冷卻室出焦裝置爐口爐頂錐體第14頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三裝焦圖片第15頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三干熄爐工作原理干熄焦技術(shù)是利用冷的惰性氣體(燃燒后的廢氣)，在干熄爐中與赤熱紅焦換熱從而冷卻紅焦。吸收了紅焦熱量的惰性氣體將熱量傳給干熄焦鍋爐產(chǎn)生蒸汽，被冷卻的惰性氣體再由循環(huán)風(fēng)機(jī)鼓入干熄爐冷卻紅焦。干熄焦鍋爐產(chǎn)生的蒸汽或并入廠內(nèi)蒸汽管網(wǎng)或送去發(fā)電。第16頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三

紅焦在干熄糟冷卻室內(nèi)與循環(huán)風(fēng)機(jī)鼓入的小于200℃的惰性氣體進(jìn)行熱交換，溫度降至230℃以下，由排料裝置排至皮帶運輸機(jī)上，運往爐前焦庫，惰性氣體吸收了紅焦的顯熱，溫度升高至900－950℃，經(jīng)一次除塵器除塵后進(jìn)入余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽。從鍋爐出來的惰性氣體溫度降至200℃左右，經(jīng)二次除塵器，并經(jīng)省煤器二次降溫后，進(jìn)入循環(huán)風(fēng)機(jī)，被再次送入干熄槽，余熱鍋爐產(chǎn)生的450℃、3.9MPa的中壓蒸汽，可并入蒸汽管網(wǎng)或送發(fā)電機(jī)組發(fā)電。第17頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三熄焦過程溫度1200oC左右的紅焦由推焦機(jī)推入焦罐中，焦罐臺車將其牽引至橫移裝置處，將裝有紅焦的焦罐橫移至提升井，提升吊車將其提升并運至干熄糟頂部，由裝料裝置將紅焦裝入干熄槽中。紅焦在干熄糟冷卻室內(nèi)與循環(huán)風(fēng)機(jī)鼓入的小于200℃的惰性氣體進(jìn)行熱交換，溫度降至230℃以下，由排料裝置排至皮帶運輸機(jī)上，運往爐前焦庫。第18頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三第19頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三焦

炭第20頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三第21頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三干熄焦?fàn)t的優(yōu)點

干熄焦?fàn)t的優(yōu)點，主要是節(jié)能降耗、改善焦炭質(zhì)量。在煉鐵生產(chǎn)上，干法熄焦與濕法熄焦相比。1、惰性氣體在密閉系統(tǒng)中將紅焦熄滅，并配套良好的除塵設(shè)施，降低了環(huán)境污染。2、將惰性氣體的熱能轉(zhuǎn)換為蒸汽，蒸汽再用于發(fā)電，實現(xiàn)資源的綜合利用。3、焦?fàn)t生產(chǎn)的焦炭質(zhì)量得到顯著改善；為提高生鐵產(chǎn)量、質(zhì)量、降低焦比提供了良好的燃料條件。第22頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三干熄爐爐溫測量溫度點分布第23頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三四、干熄爐主要損毀部位斜道區(qū)（俗稱牛腿）的耐火材料不僅受到焦炭向下流動時的沖擊力，還受到向上的循環(huán)氣體夾帶焦粉的沖刷。而且，焦炭、循環(huán)氣體以及耐火材料的溫度沿斜道高度連續(xù)變化，特別是斜道區(qū)下部的溫度在300～700℃之間變化，會產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，從而造成耐火材料的拉裂、剝落等。第24頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三斜道區(qū)目前采用莫來石碳化硅磚砌筑莫來石碳化硅磚第25頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三干熄爐烘烤曲線溫度范圍升溫速度（℃/h）所需時間（h）累計時間（h）室溫～120℃溫風(fēng)干燥4.52828120℃－2452120～350℃煤氣干燥9.52476350℃－24100350～600℃煤氣干燥15.516116600℃－8124600～1000℃紅焦烘爐10.524148試車第26頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三

1、干熄爐斜道區(qū)的破損原因

在干熄焦裝置正常操作時，循環(huán)風(fēng)量應(yīng)與排焦量相匹配。當(dāng)排焦量增大時，循環(huán)風(fēng)量也應(yīng)相應(yīng)增大，但每次增加循環(huán)風(fēng)量的幅度不能太大。循環(huán)氣體流經(jīng)干熄爐的冷卻段時，從斜道區(qū)進(jìn)入環(huán)形風(fēng)道，會帶走一部分焦炭。斜道區(qū)的耐火材料不僅受到焦炭向下流動時的沖擊力，還受到向上的循環(huán)氣體夾帶焦粉的沖刷。而且，焦炭、循環(huán)氣體以及耐火材料的溫度沿斜道高度連續(xù)變化，特別是斜道區(qū)下部的溫度在300～700℃之間變化，會產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，從而造成耐火材料的拉裂、剝落等。第27頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三預(yù)存區(qū)所用粘土磚第28頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三2、干熄焦斜道區(qū)耐火材料的損壞特征斜道區(qū)支柱檢修時的照片第29頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三

支柱向爐內(nèi)傾倒，與外墻脫開第30頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三

支柱從環(huán)形隔墻拐角處向下開裂的情況第31頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三與支柱相連的環(huán)形隔墻的損壞第32頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三

干熄爐斜道區(qū)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，爐內(nèi)工作條件變化打，有諸多因素影響斜道區(qū)耐火材料的使用壽命。溫度波動產(chǎn)生的熱應(yīng)力是致使斜道區(qū)耐材的主要因素。3、斜道區(qū)耐材的損毀因素第33頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三在焦炭自上而下、惰性氣體自下而上的過程中，斜道區(qū)承受著焦炭的撞擊、磨損和氣流及粉塵的沖刷。A、工作環(huán)境第34頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三斜道區(qū)下部溫度約300℃左右，上部溫度約1000℃左右，上部和下部存在700℃的溫度梯度，致使耐火材料內(nèi)部應(yīng)力聚集。B、溫度波動第35頁，共38頁，2023年，2月20日，星期三C、化學(xué)侵蝕作用煉焦夾帶的有害介質(zhì)、冷卻產(chǎn)生的還原性氣體、煤灰粉塵、余熱回收工藝的變化等，也