煉焦化工工藝流程及新工藝的應用

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一小半。通常煉焦化工藝中，基本都會把焦炭當作是在進行高爐生產前準備的燃燒物，煉制焦炭時很容易就會在焦爐進出風口形成焦炭煤氣，這就會導致焦爐內出現化學反應，使得對焦爐產生一些不好的影響，和環境污染等問題。本文主要簡單論述了煉焦化工工藝的流程以及目前為止出現的一些新工藝的具體應用。

關鍵詞：煉焦化工;工藝流程;新工藝;焦炭

最近幾年，我國的焦炭產業得到了迅速的發展，如何減少焦煤等原材料的成本和生產焦炭的成本、怎樣提升與焦炭相關產品的質量，是我們討論的重點話題，不僅僅是我們國家，世界上的很多國家都在進行這方面的探索，都在研究新的工藝來擴大煤這種原材料的來源。現階段而言，煉焦化工的制度流程一般有以下幾方面的工作：準備好生產的原料煤炭、弄清焦爐的整體結構和具體的使用生產工藝、焦爐熱工和用質量不好的煤煉制焦炭等四個部分。

一、煉焦化工的具體內容

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，尤其是它的高溫強度很大，對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，它也對高爐料柱起到支撐作用，同時對材料起到疏松作用。一般我們常說的焦爐煤氣實際上是煉焦產生的副產品，它有比較高的產熱值，也是平爐和加熱爐的氣體燃料，與此同時焦爐煤氣對鋼鐵聯合企業來說也是十分重要的能源。因為煉焦產品是一種十分重要的化工燃料，所以煉焦生產的過程已經是當前鋼鐵工業的重要的環節。焦煤作為煉焦的其中一種主要原料，它的特點是有良好的揮發性和黏結性，在加熱它之后能產生膠質體，這種膠質體的熱穩定性也很好。只進行煉焦的時候能夠出現大塊度、較少裂紋并且有較強的抗壓和耐磨性質的焦炭，但是值得注意的是它能產生較大的膨脹壓力，這會增加推焦的難度。根據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，生產的時候把煉焦煤置于沒有空氣的全封閉的焦爐內，對它進行加熱，之后我們會發現他能產生很多的熱和水分以及有吸附功能的氣體，再繼續分解煤氣和焦油，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流程。當前煉焦化工企業的焦炭生產過程基本分成洗滌原煤料、配置生產煤料、煉焦反應和焦炭后期處理等主要生產流程。其中洗滌原煤料是為了降低煤中影響焦炭成分的雜質;對生產煤料進行配置就是要把那些不同結焦等級的煤按比例配料，目的是提高煉焦用煤范圍、保證焦炭的質量，利用有限的煤資源產出最多的化工產品，提高生產率;煉焦的過程，就是把煤車間內配好的煤原料裝進煤塔中，此時用裝煤的車依照之前的作業計劃把煤從煤塔中取出來，這個時候煤的數量是要經過計量的。計量合適的煤的計量后在裝進碳化室里，進入碳化室后這些煤料會有一個高溫干餾過程，然后才會產生焦炭以及一些荒煤氣。料理煉焦產品首先要等到炭化室內的焦炭成熟后，把這些成熟的焦炭送到熄焦塔通過對其噴水完成熄焦，然后再把這些焦炭送至涼焦臺冷卻，最后把這些焦炭進行篩分在分別貯存起來。

三、煉焦新工藝的應用研究

1.采取搗固煉焦技術煉焦。在我們國家，煉焦采取該技術是很早的國家，這種技術主要是擴展煉焦煤的資源，用增加低價煤含量的方式來實現，通過這種方式煉焦能夠減少煉焦煤的浪費，減少生產的成本。再這樣的條件下實現焦炭機械強度的增高以及反應后強度的提升，這種工藝與其他常規的工藝相比焦爐能夠降低出焦的次數，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好的工作環境。雖然運用還該技術的搗固焦爐價格很貴，但是它的生產效率能夠得到明顯的提高，搗固技術采用的是自動化的技術，它的機械化程度比較高，搗固強度都滿足了對焦炭的要求，可以有效的降低焦比、節約能源、減少耗損，提高行業和市場的競爭力。

2.節約煉焦化工所需資源的技術。煉焦工藝的優劣也可以影響煉焦發生的損耗的用量比，影響的主要是煤中的含水量、煉焦中心溫度和焦爐空間內的溫度，從這些方面入手開始節能減排的工作，能減低煉焦時能源的損耗。采用能夠節能減排的技術來提高煉焦工作的效率，利用焦爐工作完的余熱，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，這個操作的基本原理是在指定的干熄焦爐中輸入大量的惰性氣體把溫度很高的焦炭冷卻，惰性氣體經過加熱后循環到有余熱的鍋爐里，這樣在給惰性氣體降溫，惰性氣體就可以被循環利用了。煤的干餾過程除了能產出焦炭、煤氣之外，還能產出硫銨、苯等化工產品，回收這些附屬產品必然會消耗大量資源能量，利用新的煉焦工藝能夠節約資源能源，最終實現提高生產效率的目的。

3.濕磨焦粉加上煤煉焦新工藝。煉焦時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度，增加煉焦煤的產量，能夠減少煉焦的生產費用等成本，焦化廠自己生產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微變化和配置配量都必須經過實驗來選出優的參數，只有這樣才能保證焦炭的質量。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到上萬噸，生產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。該項技術現在已經在國內的焦化行業被廣泛的使用，不僅能夠降低成本，還可以提高生產效率。

綜上所述，我們在進行煉焦以前，要全面地了解各個環節的流程。選擇合適地科學的煉焦設備，搞清楚煉焦地基本原理，創新煉焦技術，較少能源的消耗，提高煉焦地效率，提高企業經濟效益。

參考文獻：

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