东   北   大   学

生产实习报告

接受实习单位:  本溪钢铁

日    期:     自2013 年  5 月 22 日

至 20## 年  5 月 26 日

理学院   化学系

应用化学专业  10年级   1002班

姓名     李光宇

说  明

1.    学生完成实习工作后,必须写出实习报告。

2.    生产实习报告不得少于40页。

3.    实习报告必须用论文纸书写。

目录

目录........................................................................................................................................ - 1 -

第一章：概述........................................................................................................................ - 3 -

1.1本钢发展简况........................................................................................................... - 3 -

1.1.1本钢发展史..................................................................................................... - 3 -

1.1.2本钢主要产品................................................................................................. - 3 -

1.1.3总体发展战略及目标..................................................................................... - 4 -

1.2本钢焦化厂简介....................................................................................................... - 5 -

1.2.1焦化厂发展史................................................................................................. - 5 -

1.2.2主营产品和服务............................................................................................. - 6 -

1.3中国焦化发展........................................................................................................... - 6 -

第二章：焦化厂生产实习过程............................................................................................ - 8 -

2.1炼焦的重要意义....................................................................................................... - 8 -

2.2安全教育................................................................................................................... - 8 -

2.2.1焦化厂的安全章程......................................................................................... - 8 -

2.3炼焦综述................................................................................................................. - 10 -

2.4本钢焦化厂车间简介............................................................................................. - 11 -

2.4.1贮煤车间....................................................................................................... - 11 -

2.4.2配煤车间....................................................................................................... - 11 -

2.4.3炼焦车间....................................................................................................... - 12 -

2.4.4回收车间....................................................................................................... - 12 -

2.4.5焦油车间....................................................................................................... - 12 -

2.4.6精苯车间....................................................................................................... - 13 -

2.4.7水处理车间................................................................................................... - 13 -

2.4.8硫酸车间....................................................................................................... - 13 -

2.5炼焦用煤的准备和贮存......................................................................................... - 14 -

2.5.1原料煤的准备............................................................................................... - 15 -

2.5.2原料煤的储存............................................................................................... - 15 -

2.6配煤......................................................................................................................... - 18 -

2.6.1煤原料的特性............................................................................................... - 18 -

2.6.2配煤原则....................................................................................................... - 19 -

2.6.3配煤过程和煤的粉碎................................................................................... - 20 -

2.7 焦炉炼焦................................................................................................................ - 21 -

2.7.1炼焦要求....................................................................................................... - 21 -

2.7.2产品及产率................................................................................................... - 21 -

2.7.3焦炉结构分析............................................................................................... - 22 -

2.7.4护炉机械设备............................................................................................... - 24 -

2.7.5熄焦、筛焦过程和设备............................................................................... - 25 -

2.7.6炼焦车间组成............................................................................................... - 25 -

2.7.7炼焦车间平面布置....................................................................................... - 26 -

2.7.8炼焦工艺流程............................................................................................... - 26 -

2.7.9炼焦过程中的环境保护............................................................................... - 27 -

2.8炼焦化学产品的回收与煤气净化......................................................................... - 29 -

2.8.1炼焦化学产品的生成、组成....................................................................... - 29 -

2.8.2硫胺流程....................................................................................................... - 29 -

2.8.3炼焦化学产品的回收及煤气净化............................................................... - 30 -

2.8.4主要设备的构造及工作原理....................................................................... - 32 -

第三章：成果改进.............................................................................................................. - 34 -

3.1“三废” 带来“双赢”................................................................................................. - 34 -

3.1.1治废水“治”出“废水效应”................................................................... - 34 -

3.1.2治废渣“治”得“废渣效益”................................................................... - 35 -

3.1.3治废气“治”来“废气收获”................................................................... - 36 -

3.2 本溪焦化厂未来的发展方向................................................................................ - 37 -

第四章：焦化厂管理.......................................................................................................... - 39 -

第五章：实习感受.............................................................................................................. - 40 -

第六章：致谢...................................................................................................................... - 43 -

第一章          概述

1.1     本钢发展简况

1.1.1本钢发展史

本钢集团有限公司（简称本钢集团或本钢）是由具有百年历史的本溪钢铁（集团）有限责任公司和在市场经济浪潮中迅速成长的北台钢铁（集团）有限责任公司等优秀国有企业合并重组而成。于20##年6月8日经辽宁省委、省政府决定正式成立，现为辽宁省最大国有企业集团。本钢集团拥有在职员工11万人，总资产923亿元，占地面积21平方公里，现已形成年产2000万吨优质钢材的生产能力，年销售收入超1000亿元。本钢集团地理位置优越，处于辽宁中部经济带的核心区域，距省会沈阳仅63公里。

合并重组后的本钢集团形成了科学合理的资源配置和工艺装备优势。现拥有亚洲最大的露天铁矿——南芬露天铁矿并参股开发目前已探明的世界最大铁矿——本溪大台沟铁矿等丰富矿产资源；东北最大容积4747立方米高炉、世界最宽幅2300热轧机组、同韩国POSCO公司合资兴建的世界最先进冷轧生产线等世界顶级工艺装备已经建成并达到设计生产能力。

依靠汽车板研发所、高强钢研发所、不锈钢研发所等国家级科研机构，本钢集团在汽车板、家电板、石油管线钢、集装箱用钢和不锈钢等产品的开发研制中已经处于国内领先水平。形成了普碳钢、特钢、不锈钢和球墨铸管等产品系列。高附加值和高技术含量产品已占总产量的80%。质量管理体系、环境管理体系、职业健康安全管理体系和汽车板16949国际标准体系四位一体的标准化管理，为本钢集团产品品质保证和企业科学发展提供了坚实基础。20##年本钢集团成为国内制造业唯一一家质量管理创新基地。目前本钢集团的产品已广泛应用于国内汽车、家电、石油化工、航空航天、机械制造、能源交通、建筑装潢和金属制品等领域。同时在国际市场上也显示出强大的竞争力，20##年，本钢集团出口产品总量为国内同行业第一。
　　作为辽宁省经济发展的领军企业，本钢集团肩负以钢铁力量支撑美好生活的神圣使命，瞄准“中国最具影响力的特大型钢铁联合企业和备受尊重的世界500强优秀企业”目标，倾力构建面向世界面向未来的全新战略布局，努力把自身打造成为社会和公众提供最具价值产品与服务、为员工创造幸福生活的世界级优秀企业集团。

1.1.2本钢主要产品

本钢是以板材为主、普特结合、多业并举、跨地区、跨行业、跨所有制的大型钢铁集团公司。拥有采矿、选矿、烧结、炼铁、炼钢、轧钢、动力、运输、机修、科研和产品开发等配套齐全的生产和科研部门。并兼营机械加工制造、建筑、房地产开发、旅游、贸易等多种产业。具有年产生铁320万吨、普钢300万吨、特钢50万吨、热轧板260万吨、冷轧板80万吨的综合生产能力。可以生产优质生铁、优质特钢、热轧薄板、冷轧薄板及镀锌板等产品，是我国重要的板材生产基地。

本钢是集采矿、选矿、烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢、制氧、发电、动力、供水、运输、装备制造、建筑、国际贸易、科研开发等配套齐全的国有大型钢铁联合企业。拥有大型铁矿山2座，年产铁矿石1500万吨；大型选矿厂2个，年产铁精矿590万吨；高炉7座，年产生铁750万吨；150吨转炉3座，180吨转炉2座，双流板坯连铸机2台，薄板坯连铸机2台，年产连铸坯750万吨；1700mm热连轧机1套，1800薄板坯连轧机组1套，年产热轧板卷能力达到700万吨；1700mm冷连轧机1套，热镀锌生产线2条，彩涂生产线1条，年产冷轧板110万吨，其中热镀锌板65万吨，彩涂板15万吨，本钢与韩国POSCO合资年产190万吨的第二冷轧厂也将于20##年底建成；本钢的特钢系统还拥有50吨超高功率电弧炉1座，800/650轧机1套，年产特钢材40万吨。经过多年的技术改造，本钢的主要生产工艺装备达到当代国际先进水平.

1.1.3总体发展战略及目标

坚持管理创新、科学发展，以精品化、多元化和国际化战略为核心，全力建设品种全、质量高的精品板材基地和具有国际竞争力的现代化企业。

管理创新、科学发展，是本钢发展战略的基本原则；三大战略是本钢发展战略的核心内容；精品板材基地和具有国际竞争力的现代化企业是本钢的战略目标。

精品战略：既是本钢发展战略的核心战略，同时也是本钢形象的标志。精品战略包含：原料选购的精料方针；工艺技术上的精益求精；生产经营过程管理的精细、精准、精湛；具有高技术含量、高附加值、高质量的精优产品开发精优产品占有高端产品市场的比例。

多元化战略：包含产品多元化、产业多元化、产权多元化、市场区域和经营领域多元化四个方面。

国际化战略：拓宽国际化视野，参与国际化竞争；构建国际化布局，建设跨区域、跨国界的国际化大公司；实现国际化合作，同国外优秀企业实现技术合作、经营合作、管理合作和文化合作。

精品板材基地：本钢主体产业的发展目标，本钢不仅要在产品的质量、附加值等方面实现精品目标，同时要在产品规模上形成具有国际竞争力的精品板材基地。

具有国际竞争力的现代化企业：涵盖了本钢集团公司包括钢铁主业和机械制造、建筑施工、教育培训、医疗卫生、生活服务等所有产业的发展目标。预示着本钢的未来是融入全球经济的、具有国际化品质的现代化钢铁联合企业。

预计到20##年前，本钢将形成年产铁1200万吨，钢1200万吨，热轧板卷1200万吨，冷轧板卷520万吨（其中镀锌板145万吨、彩涂板35万吨，冷轧不锈钢60万吨，冷轧硅钢片60万吨），合金钢大型棒材110万吨的生产能力。

本钢普钢生产线可生产石油管线钢、压力容器用钢、深冲用钢、结构用钢、链条用钢、耐候用钢、模具用钢、汽车表面板、高档家电板为主导的27大系列产品，是我国重要的板材生产基地。本钢牌特钢系列产品多达500多个品种，是我国重要的军工、航海、铁路运输等高科技产品的原料生产基地。本钢牌花纹板、冷轧薄板、冷轧镀锌板、汽轮机叶片钢、弹簧扁钢等9个产品荣获国家冶金产品实物质量“金杯奖”。产品远销美国、加拿大、意大利、西班牙、比利时、韩国、埃及、伊拉克和越南等国家和地区。

本钢以建设精品板材基地为目标，不断加大改造和调整力度，努力把本钢建设成为品种全、质量高的千万吨级的精品板材基地和具有国际竞争力的现代化企业。

在加速实现新时期宏伟目标的进程中，本钢积极推进主辅分离和辅业改制工作。为此，本钢对特殊钢公司、机械公司、建设公司、耐火材料公司、冶金渣公司、热力开发公司、设计院等40余家国有大中型企业通过股份制改造、合资合作、产权转让等方式全面招商，进一步扩大对外开放。本钢真诚地欢迎海内外有识之士与本钢合作，投资入股（资金、技术和管理），参与改制，共谋发展，共图大业。

1.2本钢焦化厂简介

1.2.1焦化厂发展史

本钢始建于 1905 年，经过多年发展，目前已跻身于世界钢铁企业第44 位，位居国内同行业第五位。集团公司现拥有资产321 亿元，固定资产257 亿元，净资产110 亿元。本钢集团公司2000 年完成工业总产值135亿元，工业增加值37.5 亿元，利税15 亿元，净利润5770 亿元，生铁497万吨，钢422 万吨，连铸坯285 万吨，钢材342 万吨，焦炭220 万吨。

本钢焦化厂作为集团公司的二级主体厂矿，主要任务是为集团公司其它生产厂提供焦炭和净煤气。她始建于1936 年，是日伪时期由日本关东军为战争需要而建，原名为宫原炼焦场。1945 年日本宣布无条件投降，苏军进驻本溪后，对炼焦场进行拆除，将设备搬运至苏联。被拆走的设备达1290 余吨。解放后，经过重新修建，于1956 年正式投产运行。

本钢焦化厂是一个以炼焦为主，煤气净化、焦油精制及苯精制为辅的大型煤化工企业，是我国焦化行业中的大型化工厂。厂址位于辽宁省本溪市平山区，总占地面积48360 平方米。现有四座我国自行设计的大型焦炉及相应的储煤、配煤、煤气净化、煤焦油精制、苯精制、水处理和制酸等化产车间，年产焦碳能力160 万吨，焦油年加工能力10 万吨，苯加工能力4 万吨，固定资产7.6 亿元。焦化厂现生产苯精制品、焦油精制品、染料、医药、等产品的重要原料，产品产销率达100%，畅销国内十几个省市、自治区及日本等国。本钢焦化厂生产流程如图1.1。目前，本钢焦化厂正在新建一座6 米焦炉，预计2003 年即可投入使用，计划到2005 年再建一座6 米以上焦炉，完成焦炉改造，达到年产焦碳240 万吨。

本钢焦化厂本着“用户第一、信誉至上”的经营方针，以“热情、周到、准确、及时”为工作宗旨，不断提高服务水平。始终不渝地坚持全面质量管理，产品实物质量及包装质量日益提高。现生产的苯精制品、焦油精制品、工业硫酸及硫磺等30余种化工产品，是合成纤维、油漆、染料、医药、农药等产品的生原料，畅销国内十几个省、市、自治区，部分产品远销国外，全部产品产销率100％。

1.2.2主营产品和服务

1.3中国焦化发展

中国是世界焦炭生产大国,焦炭产量占世界焦炭总产量的36%左右,焦炭出口量占世界焦炭出口贸易总量的50%以上。中国既拥有国际90年代先进水平的炭化室高6m的现代化大型机焦炉也还有一些以前建成的装备水平较低的中小型机焦炉和土焦炉仍在生产。进入21世纪结构调整和技术进步仍是中国焦化工业发展的主题。

从1993年起,中国的焦炭产量一直居世界第一

   中国目前正在生产的焦炉分为机械化焦炉和土法炼焦炉两大类。 目前中国正在生产的机械化焦炉,有炭化室高度分别为610、515、510、413、410、313、218、215、210m的顶装焦炉,和炭化室高度分别为413、318、312和215的捣固焦炉。据对我国400多家机焦企 业的统计,截止20##年3月10日,我国在建焦炉64座,其年生产能力1439万t。至年底,我国机焦炉将达到1259座,年生产能力将达到112015亿t,其中炭化室高度≥4m、装备水平较高的机焦已达到250多座,其年生产能力超过9500万t。年产量大于100万t焦炭的焦化厂有24家。

我国许多大型焦炉都设有计算机控制系统、装煤和出焦除尘装置,有些还配备了干熄焦装置。绝大部分焦化厂都具有先进、科学、严格的生产管理制度和管理手段,焦炉的生产管理水平已达到国际先进水平。但同时,中国尚有超过2500万t/a机焦生产能力是由炭化室高度<4 m、 装备水平较低的小焦炉构成的。

国家已明令禁止和取缔土焦生产,中国的焦炭总产量中机焦所占的比例已由1995年的48.2%上升到20##年的75.8%。随着国家管理力度的加大,人们环保意识和合理利用焦煤资源意识的提高,我国的土焦炉将逐渐被关闭.

跨入新世纪的中国面临着从炼焦生产大国向炼焦工业强国转变的艰巨任务。在以大型机械化焦炉替代土焦和中小型机焦炉的同时,以先进的环保、节能和自动化技术改造现有焦化生产企业应是本世纪近期中国炼焦工业要实现的目标。

第二章：焦化厂生产实习过程

2.1炼焦的重要意义 

炼焦煤在隔绝空气条件下加热到1000℃左右（高温干馏），通过热分解和结焦产生焦炭、焦炉煤气和炼焦化学产品的工艺过程。冶金焦炭含碳量高，气孔率高，强度大（特别是高温强度），是高炉炼铁的重要燃料和还原剂，也是整个高炉料柱的支撑剂和疏松剂。炼焦副产的焦炉煤气发热值高，是平炉和加热炉的优良气体燃料，在钢铁联合企业中是重要的能源组分。炼焦化学产品是重要的化工原料。因此炼焦生产是现代钢铁工业的一个重要环节。

炼焦化工行业的产品是焦碳及化工产品，焦碳的主要用途是用于：
1.炼铁炼钢，用在高炉中主要热能。
2.少量的用在电石的制造生产之中。
  焦碳是高炉炼铁不可或缺的，这是它的中国国民经济中的巨大作用，尤其是我国主要在发展钢铁工业的工业化中更显得重要！焦碳带钢铁，钢铁带轿车制造，带房地产，带铁（路），公（路），基础设施）

2.2安全教育   

入厂前进行三级安全教育，即厂级安全教育、分厂级安全教育和工段级安全教育。安全教育内容主要集中在入厂注意事项、化工部生产产品十四不准、生产厂的规章制度、紧急情况处理以及防护措施等。单位与学校、学校与实习的学生均签署了安全协议。

2.2.1焦化厂的安全章程

1、外来参观人员进入厂区必须有我公司工作人员带领方可进入，没有我公司人员带领擅自进入生产区域的，所发生一切意外事故，后果自负。

2、进入厂区必须戴好安全帽,工作服和安全鞋，按照指定路线行走参观，未经带领人员许可不得擅自离队，否则后果自负.

3、需要现场交流、检查、检测、记录数据、拍照等必须事先说明，经我公司人员同意并采

取相应安全防护措施后方可进入，否则后果自负。

4、在穿越危险区域（煤气区域、平车道轨道口、行车、吊车、吊物，炉前等危险区域）必须先观察判断没有危险后迅速通过，不得停留，如果不能判断是否危险，请我公司人员单独带领通过，否则后果自负。

5、生产区域现场所有设备、管道、线路、按钮、开关等严禁触摸、操作，否则后果自负。

6、进入煤气、氧气、油库等易燃、易爆危险区域禁止吸烟、使用移动电话等所有可能产生火花的东西，否则后果自负。

7、严禁带未成年人或与工作无关的人员进入厂区，私自带入将按照我公司有关规定处罚，造成其它后果自负。

8、需要开车进入厂区的车辆，必须遵守交通法规外，还必须注意避让厂内大型、重型、高温、超宽、易燃、易爆、低温等危险车辆，更不能近距离跟车、停车，停车必须在指定位置，乱停车辆造成后果的自负。

2.3炼焦综述    

2.3.1 炼焦概述

炼焦, 在炼焦炉内将炼焦煤经过高温干馏转化为焦炭、焦炉煤气和相关化学产品的工艺过程。装炉煤经过高温干馏转化为焦炭、焦炉煤气和化学产品的工艺过程。即煤炭焦化  炼焦指主要从硬煤和褐煤中生产焦炭、煤气、干馏炭及煤焦油或沥青等副产品的炼焦炉的操作活动。根据最终温度，有高温炼焦(900～1100℃）、中温炼焦(660～750℃）和低温炼焦(500～580℃）。通常指高温炼焦。现代炼焦生产在焦化厂炼焦车间进行。炼焦车间一般由一座或几座焦炉及其辅助设施组成，焦炉的装煤、推焦、熄焦和筛焦组成了焦炉操作的全过程，每个炉组都配备有装煤车、推焦车、拦焦机、熄焦车和电机车，一侧还应设有焦台和筛焦站。开发的炼焦新工艺还有：配入部分型煤炼焦的配型煤工艺、用捣固法装煤的煤捣固工艺、煤预热工艺等。

2.3.2 产品

⑴  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。

⑵  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

⑶  煤气和化学产品。氨的回收率约占装炉煤的0.2%~0.4%，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。硫及硫氰化合物的回收，不但为了经济效益，也是为了环境保护的需要。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300~400 m3，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。

2.3.3生产工艺

炼焦煤料的制备简称备煤，是将煤矿运来的各种精煤（或低灰分原煤）制备成配比准确、粒度适当、质量均一、符合炼焦要求的煤料。一般包括：卸煤、贮存和混匀、配合、粉碎和混合，并将制备好的煤料送到焦炉贮煤塔。严寒地区，还应有解冻库和破冻块设备。炼制优质焦炭，必须对备煤操作给予足够的重视。把煤混匀好，提高配煤的准确度，使煤质波动最小，保证焦炭的化学成分和物理机械性能的稳定，以稳定焦炭质量。因此配煤设备必须准确地按给定值配煤；配煤槽要均匀连续下煤。煤中杂物要除净，水分不能过高。煤料的合理粉碎，可以有效地提高焦炭的机械强度。必须根据具体情况对不同的煤料确定最适宜的粉碎粒度。

改进备煤流程，是扩大炼焦煤源和改善焦炭质量的途径。中国绝大多数焦化厂都采用先按规定比例配合的混合粉碎流程。这种流程不能根据各种煤的硬度差异分别进行处理，因此只适用于粘结性较好、煤质较均匀的炼焦煤料。较新的备煤流程有三种：①单独粉碎流程，是将各种煤先单独进行粉碎，然后按规定的比例配合，再进行混合；②分组粉碎流程，是先将硬度相近的各煤种，按比例配合成组，各组分别送往各自的粉碎机粉碎到要求的粒度，再进行混合；③选择粉碎流程，是将粉碎到一定程度的煤过筛，将筛出的粗粒级组分进行再粉碎，这样可使粘结性差、惰性物含量高的粗粒级组分粉碎得较细，避免粘结性好的岩相组分过度粉碎。

已经制备好的煤料从煤塔放入装煤车，分别送至各个炭化室装炉。干馏产生的煤气经集气系统，送往化学产品回收车间加工处理。经过一个结焦周期（即从装炉到推焦所需的时间，一般为14～18小时，视炭化室宽度而定），用推焦机将炼制成熟的焦炭经拦焦机推入熄焦车；熄焦后，将焦炭卸入凉焦台；然后筛分、贮藏。

炼焦车间一般由两座炼焦炉组成一个炉组。两座炼焦炉布置在同一中心线上，中间设一个煤塔。一个炉组配有相应的焦炉机械──装煤车、推焦机、拦焦机、熄焦车和电机车；还配备一套熄焦设施，包括熄焦塔、熄焦泵房、粉焦沉淀池及粉焦抓斗等，布置在炉组的端部。熄焦塔中心与炉端炭化室中心的距离一般不小于40米。如采用干法熄焦，则需设干熄焦站。炼焦车间还装备有必要的管道和换向系统。

2.4本钢焦化厂车间简介   

本钢焦化厂现有四座焦炉，1#、2#是本-76 型4.3 米焦炉，各有60孔炭化室，分别为1971 年和1981 年改建投产，年生产能力为70 万吨；3#、4#为58-Ⅱ型和58 型，也是4.3 米焦炉，炭化室宽407mm，为65 孔焦炉，年生产能力为80 万吨。分别为1976 年和1967 年改造投产运行。四座焦炉除2#焦炉外，其余炉龄均超过30 年，特别是4#焦炉目前已是超炉龄运行，安全隐患较大，改造势在必行。

2.4.1贮煤车间   

将各种原料煤配合并加工处理成符合炼焦装炉煤质量要求的车间设计。一般包括煤的接受、贮存、配合、粉碎和混合等工序，有的厂还有煤车解冻、破碎、干燥以及配型煤等工炼焦煤序。装炉煤的粉碎细度(即小于3mm粒级的％)一般为80％左右，水分为8％～10％。设计内容主要包括工艺流程选择、设备选型和车间组成。

工艺流程选择 根据原料煤的粉碎加工方式，主要有先配合后粉碎、先粉碎后配合、气煤预粉碎、分组粉碎和选择粉碎等五种工艺流程.

焦炭产量不小于90万t／a的焦化厂，一般采用大型堆取料机或大跨度装卸桥(后者在20世纪70年代以后采用较少)；规模较小的厂采用中小型堆取料机、中小跨度的抓斗门式起重机或抓斗桥式起重机贮煤。运输设备一般采用胶带输送机。

2.4.2配煤车间   

配煤工段是把各种牌号的炼焦用煤，根据配煤试验确定的配煤比进行配合，使配合后的煤料能够炼制出符合质量要求的焦炭，同时达到合理利用煤炭资源，降低生产成本的目的。

配煤室共设置3排配煤槽，每排为6个8m的双曲线斗嘴贮槽，每槽贮量约为460t，总贮量约为8300t，相当于455孔JNDK55-05型5.5m捣固焦炉约21h的用煤量。配煤槽采用等截面收缩率型双曲线斗嘴，对含水分高和煤泥量大的煤，有良好的适应性，可防止煤在配煤槽内棚料，操作稳定，提高配煤的准确性。配煤槽下部设配煤盘及电子秤自动配煤装置。采用自动配煤装置可以大大提高配煤的准确性和自动化程度，降低工人的劳动强度，提高劳动效率。

2.4.3炼焦车间   

由备煤车间送来的能满足炼焦要求的配合煤装入煤塔。通过摇动给料器将煤装入装煤推焦机的煤箱内(下煤不畅时，采用风力震煤措施)，并将煤捣固成煤饼，装煤推焦机按作业计划从机侧炉门送入炭化室内。煤饼在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏炼制成焦炭和荒煤气。炭化室内的焦炭成熟后，用装煤推焦机推出，经拦焦机导入熄焦车内，由电机车牵引熄焦车至熄焦塔内进行喷水熄焦。熄焦后的焦炭卸至凉焦台上，冷却一定时间后送往筛贮焦工段进行筛分。

煤在炭化室干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间，经过上升管，桥管进入集气管，约800℃左右的荒煤气在桥管内被氨水喷洒冷却至85℃左右。荒煤气中的焦油等同时被冷凝下来。煤气和冷凝下来的焦油同氨水一起经吸煤气管道送入煤气净化车间。焦炉加热用的焦炉煤气，由外部管道架空引入。分别进入每座焦炉的焦炉煤气经预热器预热至45℃左右送入地下室，通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道与从废气开闭器进入的空气汇合燃烧。燃烧后的废气通过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道，再经过蓄热室，由格子砖把废气的部分显热回收后经过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、总烟道、烟囱，排入大气。

2.4.4回收车间

回收车间主要负责煤气净化，八十年代末进行可研改造研究，于1995年正式投产运行，采用八十年代国际流行的A·S 净化流程。原设计煤气处理量为95680Nm3/h，现处理量为84000Nm3/h，产品有净煤气、煤焦油、粗苯、硫铵及硫磺等产品。 A·S 工艺自动化程度较高，采用上海福克斯波罗的I/A 集散控制系统，共有92 个控制回路，392 个模拟量，246 个开关量，从而实行全面自动控制、调节。

2.4.5焦油车间

煤焦油精制车间的主要装置原建于 1957 年并于1984 年经过全面大修改造。主要承担高温煤焦油的蒸馏和粗加工任务，年处理煤焦油能力为10万吨。焦油蒸馏系统工艺为两塔常压管式炉连续加热蒸馏工艺，结晶工艺采用离心分离结晶工艺，工业萘系统采用双炉双塔流程工艺。整个车间的设备除粗蒽系统外，全部为焦化行业通用配置，控制系统目前仍为人工操作。主要产品有中温煤沥青、工业萘、粗蒽、粗酚及脱晶蒽油、防腐油、燃料重油、洗油等油类产品。

2.4.6精苯车间

苯精制车间始建成并于 1982 年投产，设计处理粗苯能力为4 万吨/年，由于实际生产情况是由于原料粗苯供应不足，开工率只有60%,现已停产。生产采用连续蒸馏及硫酸洗涤净化法工艺，生产操作控制采用计算机集散自动控制系统，即各塔温度、进料流量等控制参数通过予设的标准，经过计算机的控制进行调整生产。主要产品有纯苯、焦化甲苯、焦化二甲苯等。

2.5原料煤中各组分的控制    

2.5.1原煤采购

在原料煤采购过程中，首先考虑的不再是价格，而是选择质优、内在组分达标的优质煤[选用了湖南白沙煤、涞阳煤(这些煤固定碳含量最高达82％，硫分、挥发分低，内在组分达标)、贵州清水河西煤(固定碳含量>72％，硫含量<3％，内在组分达标)以及柳州化肥厂块煤水洗后的粉煤等，不用或少用广西区内煤]，新选的煤种经试烧满意后再采购，不符合要求的煤种[严格按“一高三低”(碳含量高、Fe含量低、硫含量低、挥发分低)的标准选煤]一律不得入炉。

2.5.2 原料煤进厂

汽车运输进厂的煤都须进行检验分析，合格后(含硫量<3％、固定碳含量>70％、挥发分>8％)才能进厂；火车站来的煤，每60 t取样分析，分析合格后才能进厂；进厂煤必须产地、数量、运输单位清楚，并检查是否掺水、掺假、掺石、掺矸石，不合格的煤一律不准进厂。

2.5.3  煤场管理

为防止原料煤日晒、雨淋和流失，修建了空间庞大的煤仓和围墙，分品种、产地、批次分堆挂牌堆放，标牌上写明产地、人厂时间、数量、组分、采购人、分析化验员等，凡煤种不清、组分不清的煤不准使用；建立了煤场管理的各种考核、奖惩、盘点等制度；配备吊车、铲车、汽车等专用设备；做好原料煤的筛分，避免杂块、矸石进炉，筛分后的杂块、矸石等破碎后作锅炉用煤；用煤做到日清月结，保证物尽其用。

2.5.4 生产跟踪

对人厂使用煤进行全程跟踪，主要是跟踪了解煤的物化性能及投入产出比，内容主要包括：日用煤量，产气量、气体质量，气体中H：S、CH．的含量，灰渣成渣性能，煤灰中FeO的含量，煤焦油状况，H：S气体对变换、合成催化剂的侵害状况，变换、合成催化剂热点温度下降状况，产品碳酸氢铵的产量、质量、颜色状况，高压机的打气量，当日的亏、盈氨量等。做到数量清、质量清、产量清，效果明、效益明，对出现的问题及时分析原因、及时处理，并总结出各煤种与生产的对应关系，及时指挥生产，减少不必要的经济损失。

2.6配煤

2.6.1煤原料的特性     

煤炭是指原煤及煤炭加工品的统称。不包括焦炭、下脚煤和石煤。
煤炭的种类繁多，质量相差也悬殊，不同类型的煤有不同的用途。为了合理利用煤炭，需把煤炭划分不同类别，煤炭的分类方法有；

1.按其加工方法和质量规格可分为：原煤、精煤、粒级煤、洗选煤、低质煤五大类。

2.按其煤质构成划分可分为：烟煤、无烟煤、焦煤、动力配煤。

3.按其用途划分可分为：动力用煤、冶金用煤和化工用煤三大类。

原煤是指煤矿生产出来的未经洗选、筛选加工而只经人工拣矸和杂物的产品。包括天然焦及劣质煤，不包括低热值煤(如石煤、泥炭、油页岩等)；原煤按其成因可分为腐植煤、腐泥煤和腐植腐泥煤三大类；按其碳化程度可分为泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤。原煤主要作动力用，也有一部分做工业原料和民用原料。

无烟煤是高变质煤，具有坚硬、光泽强等特点。燃烧时无烟短焰，但燃烧时间长，火力旺。无烟煤主要用于化肥、化工生产。
　　肥煤是炼焦用煤的一种，用肥煤炼出的焦炭横裂纹多，焦根部蜂焦多，易碎，但肥煤的黏结力很强，能与黏结力弱的煤搭配后炼出优质焦煤，故称肥煤为”配焦煤之母”。
　　焦煤是炼焦用煤中的主焦煤，变质程度中等，结焦性和黏结性最佳。利用焦煤炼焦，可得到焦炭、焦油和焦炉气。焦炭除供给)台炼外，还可造气和电石。而焦油和焦炉气可作为燃料，还能提炼数十种化工产品。　　瘦煤是炼焦用煤之中配煤，性能与焦煤相近。瘦煤焦炭块度大、裂纹少，但熔融性和耐磨性差，其用途除作炼焦配煤外，还可以用于造气、发电和其他动力用煤。
　　弱黏结煤是炼焦煤与非炼焦煤之间的过渡煤种，主要用作造气、燃料和配焦。低硫、低灰、低磷的弱黏结煤，是全国最主要的优质动力煤。
　　气煤是炼焦煤种之一，黏结性中等偏下。主要用作配煤炼焦。气煤焦易推焦，煤气产率和焦化产品加收率高。而缺点是纵纹多，细长易碎。气煤单独捣固炼焦可供化工工业使用。
　　褐煤是未经变质的煤，外似朽木内含原生腐殖酸。其主要特点是含水多、比重小、热量低，可制取活性炭、硫化煤、褐煤蜡、腐殖酸、腐殖酸铵肥料和其他化工产品。　　长焰煤是变质程度最低的煤，无黏结性和结焦性。主要用作燃料。经低温干馏可制半焦、煤气、焦油，造气后可制合成氨等。　　贫煤是变质程度最高的烟煤，无黏结性。燃烧时火焰短，延续时间长。主要用作动力煤，也可造气，用作合成氨原料

2.6.2配煤原则

由于炼焦工业的发展，焦煤的储量逐渐供不应求，我国煤炭资源虽然十分丰富，但煤种的储量资源分布不均，单种煤炼焦还存在着所炼的焦饼收缩小，推焦困难，焦煤膨胀压力很大容易胀坏炉体，挥发份小炼焦化学产品产率小等缺点，为了克服这些不足采用配煤炼焦。

配煤应遵循以下原则：

①   配合煤性质与本厂煤预处理工艺及炼焦条件相适应，焦炭质量按品种要求能达到规定指标。

② 符合本地区煤炭资源条件，有利扩大炼焦资源。

③ 有利增加炼焦化学产品，防止炭化室中煤料结焦过程中产生的侧膨胀压力超过炉墙极限负荷，避免推焦困难。

④ 缩短煤源平均运距，便于调配运输车辆，避免煤车对流。

⑤ 来煤数量稳定，质量均匀。

⑥ 在上述前提下，尽量降低生产成本，以期提高经济效益。

要确定炼焦配煤的配煤比，除了符合以上各点基本原则之外，首先要做配煤试验。在试验前，要将各单种煤的工业分析和胶质层厚度、G值等有关指标测定完，再按一定配合比例对配煤中的水分、灰分、硫分、挥发分、y值、G值等进行加和计算，当发现有的指标有问题时，重新调整配合煤的配煤比。使配煤比满足配煤工艺指标的要求。按比例配合好的炼焦煤进行200kg小焦炉(或铁箱)试验。炼出的焦炭符合技术质量指标要求，就可以把这个配煤比确定为焦炉生产的配煤比。然后再经过炉孔或全炉试验后，配煤比就确定下来了。在焦化厂生产中，需要变更配煤比时，一般是根据实践经验适当增减某几种煤，或者按煤场贮存某种煤数量的情况调整配煤比。

2.6.3配煤过程和煤的粉碎

炼焦煤的配合工作在焦化厂的备煤车间进行。工艺流程有以下几种：

(1)先配后粉流程。将参与炼焦的单种煤，按配煤比先配合好然后再进行粉碎。

这种工艺流程简单、设备少、操作方便，适用于煤料粘结性较好、煤质较均匀的情况。

这种流程不能按不同煤种控制不同的粉碎粒度，当煤质条件差、岩相不均匀时不宜采用。

我国大部分焦化厂采用这种流程。

(2)先粉后配流程(分组粉碎)。对于参与炼焦的单种煤，按性质不同进行不同细度的粉碎，然后按配煤比混合均匀。

这种工艺流程长，工艺复杂，需多台粉碎机，配煤以后要有混合装置，所以投资大、操作复杂。该流程是按各单种煤的性质分别控制不同的粉碎度，保证煤料最佳粒度范围，有助于提高焦炭质量。为了简化这种流程，可采取只对一部分单种煤进行单独粉碎，然后再与其他煤配合、粉碎的方法。部分预粉碎流程见图12-35。一般进行预粉碎的煤种粉碎性低。气煤和瘦煤硬度较大，一般只对气煤进行预粉碎。这样可以改善煤料的粒度分布，对于不同的配煤比选择适宜的预粉碎细度和配合煤细度有助于

提高焦炭质量。有实验表明：对气煤预粉碎炼焦后，焦炭抗碎强度指标M40提高2%以上，耐磨性指标M10降低0.5%以上。

(3)选择粉碎流程。按参与配煤炼焦的各煤种和岩相组成的硬度的不同，以及要求的粉碎的粒度不同，将粉碎与筛分相结合。煤料经过筛分装置，大颗粒的筛上物进入粉碎机再粉碎。这样既消除了大颗粒，也防止了粘结性好的煤种的过细粉碎，从而改善了结焦过程。

2.7 焦炉炼焦  

2.7.1炼焦要求

炼焦用煤对焦炭质量的总体要求:

炼铁高炉对焦炭质量提出了较高的质量要求，为了炼出符合质量要求的冶金焦炭，对于冶炼

精煤主要质量指标有以下要求：

（1）配煤灰分：配煤中的灰分在炼焦后全部残留于焦炭中，成为生产冶金焦的主要质量指标之一，因此应当控制配煤的灰分。煤的成焦率一般在75%左右。由于配煤中灰分全部转入焦炭中，所以焦炭的灰分要比配煤灰分高1.3倍左右。在生产上要求配煤灰分小于10%。

（2）配煤硫分：硫分煤中通常以黄铁矿、硫酸盐和硫的有机化合物三种形式存在。通常洗选一般只能除去黄铁矿硫，而配煤中的硫约有85%-90%残留于焦炭中。因此配煤中的硫分越低越好，炼焦配煤的硫分一般应小于1.0%。

（3）配煤挥发分：为了满足钢铁工业对冶金焦的需要，又能尽量多生产化学产品，顶装机焦配煤干燥无灰基挥发分一般在25%-30%。受资源限制，我国炼钢焦配煤中的气煤用量一般较高，有的焦化厂配煤挥发分达到32%。近几年来，根据我国肥煤、主焦煤紧俏的资源情况，大力推广捣固炼焦新工艺，气煤配比可以达到75%，配煤干燥无灰基挥发分超过34%.

（4）配煤的胶质层厚度：胶质层是表示煤在加热时产生液体的数量的指标。配煤中必须具有一定的液体物质来粘结其他不能熔融的物质，使之成为坚固的冶金焦炭。配煤对胶质层的要求厚度为15-20毫米。但某大型焦化厂多配气煤后的配煤胶质厚度仅为13-14毫米，也炼出了比较好的冶金焦炭。炼焦要求G>65 Y17-25 以上几个指标，都根据单种煤的相应指标及配煤比例，按加权平均法计算的。

2.7.2产品及产率  

2.7.2.1 产品

①  煤的成焦过程

炼焦煤在隔绝空气下加热，其有机质随温度的升高而发生一系列变化，形成气态(煤气)、液态(煤焦油)和固态(半焦或焦炭)产物。

煤的成焦过程可分为三个阶段：

第一阶段(常温至300℃)是煤的干燥脱气阶段，释放出水分并析出CH4、CO和N2。

第二阶段(300℃～600℃)以解聚和分解反应为主，煤粘结成半焦。通常烟煤在300℃后开始软化，伴随有煤气和煤焦油析出；中等煤化度的烟煤在此期间的一定温度范围内生成气、液、固三相共存的质体。

第三阶段(600℃～1000℃)是半焦变成焦炭的阶段，此阶段以缩聚反应为主，产生大量煤气(以H2为主)，半焦经收缩形成有裂纹的焦炭。

②  炭化室内结焦过程

装炉煤结焦需要的热量是通过两侧炉墙提供的，热量从两侧炉墙传向炭化室中心。因此，结焦过程是从两侧炭化室墙面处开始，逐渐移向炭化室中心的层状结焦过程。当炭化室中心的焦饼温度达到950℃～1050℃时焦饼成熟。结焦速度反映炭化室内的平均升温速度。结焦速度过快，将使焦炭裂纹增多、块度变小。当炭化室墙面附近的煤料形成塑性层时，炭化室顶部和底部的煤料也受热形成了塑性层，同时，煤料分解的气态产物不断产生，由于四面的塑性层均不易透过气体，炭化室内压力不断升高，塑性层膨胀，并通过半焦和焦炭层将膨胀压力传递给炭化室墙。当塑性层在炭化室中心面汇合时，炭化室膨胀压力达到最大值。通常所说的膨胀压力就是指这一最大值。膨胀压力取决于装炉煤的特性、炉料散密度及结焦速度，提高膨胀压力有助于煤料颗粒的粘合、融熔，改善焦炭的物理性，但是膨胀压力过高，将对炭化室墙体造成损坏。

③  炭化室内气体析出动态

炭化室内的装炉煤在结焦过程中产生的气体产物(含液体产物的蒸汽)一部分通过两侧塑性层之间的煤层流向炭化室顶部空间，称为“里行气”，约占全部气态产物的10%～25%。另外约占75%～90%的气态产物，通过半焦层和焦炭层以及焦炭与炭化室墙之间的缝隙流向炭化室顶部空间，称为“外行气”。它们在焦炉顶空间流动时，受高温作用发生二次热解反应。由于炭化室墙的温度高于炉顶空间温度，因此外行气比里行气的二次热分解剧烈得多。外行气中氢、苯和甲苯多，而里行气中甲烷、乙烷、低分子量烯烃和含氧含氮有机化合物多。二次热分解后产生的气体则达炭化室顶部空间后经上升管排出，这些气体产物统统为粗煤气。炭化室中结焦过程是周期性的，所以从炭化室逸出的粗煤气组成是随结焦时间而变化的。但是由于焦炉由多个炭化室组成，而每个炭化室所处结焦时间不同，因此所有炭化室的粗煤气汇集于集气管混合后，其组成基本上是稳定的。对粗煤气进行冷凝冷却、洗涤、吸收及制取可得到净煤气、煤焦油及粗苯等产物。

2.7.2.2 产率

①成焦率

 　成焦率(即煤焦比)是装炉煤(干)经高温干馏转变为焦炭(干)的百分率。成焦率主要取决于煤质，也受炼焦条件和炉型的影响。成焦率的主要计算方法有：

⑴利用煤、焦炭灰分之间的关系求成焦率

Kd·j=Ad·m/Ad·j×100% (1)

式中，Kd·j为干焦对干煤的成焦率；Ad·m、Ad·j分别为煤和焦炭的干基灰分(%)。用式(1)计算的成焦率往往比实测值低，除取样和分析误差等原因外，主要是在高温干馏过程中灰分组成也发生变化，焦炭在炭化室内和熄焦过程中发生烧损使灰分增大。

⑵利用装炉煤和焦炭的挥发分求成焦率

Kd·j=100-Vd·m/100-Vd·j×100+Q (2)

式中，Vd·m和Vd·j分别为煤和焦炭的干基挥发分(%)；修正系数Q是指在煤中挥发分逸出后，经二次裂解而引起的增碳，它与装炉煤挥发分、焦炉炉体结构和焦炉操作制度等因素有关，通常取Q=1。

⑶利用煤和焦的挥发分间的关系求成焦率　Kd·j=99-5/6Vd·m(3)式中，Vd·m为装入煤干基挥发分，焦炭的干基挥发分Vd·j=1.2%(假定)。

⑷由煤质与炼焦操作条件求成焦率　Kd·j=103.17-0.75Vd·m-0.0067tJ。式中，Vd·m为装入煤干基挥发分；tJ为焦饼中心温度(℃，推焦前15min测定)。该式由日本提出，前苏联克里活罗格焦化厂经标定认为符合该厂实际，中国也推荐使用。

②净煤气产率

⑴前苏联净煤气对干基装入煤的产率计算式

Kd·g=QVd·m (4)

式中，Q为系数，对气煤Q=3，对焦煤Q=3.3；Vd·m为装入煤干基挥发分。

⑵我国热能院净煤气对干基装入煤的产率计算式

Kd·g=(1-β)AVd·m (5)

式中，β=2%～4%(炉墙漏气率)；A=64～72，是与煤种有关的校正系数；Vd·m为装入煤的干基挥发分。

冶金部推荐此式为我国焦化企业计算煤气质量的依据。

③化学产品产率

⑴煤焦油及粗苯的回收率

前苏联顿巴斯煤矿提出：当Vdaf·m=18%～30%时，

煤焦油Kd·g=［-18.35+1.53Vdaf·m-0.026(Vdaf·m)2］(100-Ad/100) (6)

粗苯Kd·b=［-1.61+0.144Vdaf·m-0.0016(Vdaf·m)2］(100-Ad/100) (7)

鞍山钢铁公司化工总厂提出：　当Vdaf·m=27.96%～30.37%时，

煤焦油Kd·g=［-1.4+0.184Vdaf·m］(100-Aa/100) (8)

粗苯Kd·b=［-0.64+0.065Vdaf·m］(100-Ad/100) (9)

式中，Kd·g、Kd·b分别为煤焦油、粗苯对干基装入煤的回收率，Vdaf·m为装炉煤的可燃基挥发分。

⑵氨的回收率

Kd·A=(17/14)·bNd·m (10)

式中，Kd·A为氨对干基装炉煤的回收率；17为氨的分子量；14为氮的原子量；Nd·m为装炉煤干基含氮量(%)；b为煤中总氮量转化系数，一般取0.12～0.16。剩余部分氮转入焦炭和其它含氮化合物中。

④化合水产率

W=K·Od·m·(18/16)(100-Ad-St·d/100) (11)

式中，K=0.437；W为化合水对干基装入煤的生成量；Od·m为装入煤干基氧含量；18为水分子量；16为氧原子量。

一般化合水的生成量取装入煤量的2%～3%。

化合水的生成量也可由下式计算：

W=［4.64-0.354Vd+0.0118Vd2］ (12)

式中，Vd为装入煤的干基挥发分。

2.7.3焦炉结构分析     

基础结构设计的分析

对于下喷式焦炉的基础结构，横向一般采用5柱构架，边柱上、下端铰接，中间各柱上、下端固接。纵向采用现浇钢筋混凝土板式构架结构，中间未留伸缩缝。为防止顶板的温度变形，构架柱需配置较多的钢筋。为减少配筋，42孔以上的下喷式焦炉基础结构一般将纵向两端一定区段内的基础构架柱脚做成铰接，而对基础结构纵向中部区域的基础构架柱脚和上、下端节点仍然设计成固接。

国内焦炉基础设计是根据结构在温度作用下的变形特点，将受基础顶板温度变形影响较大的构架边柱的上、下做成铰接，将基础结构纵向两端的数排构架下端做成铰接，降低了基础顶板温度变形作用在构架柱中产生的内力，节省了材料用量。但由于铰接柱设置的增加，在7度以上抗震设防烈度的设计中不易满足现行抗震设计规范的要求，结构安全度下降。

德国凯泽斯图尔焦化厂采用的是下喷式焦炉，基础纵向结构采用现浇钢筋混凝土板式构架结构，每13.2m左右留有20mm的伸缩缝，基本上消除了温度纵向变形对结构的影响。基础横向结构采用5柱构架，中间柱上、下固接，其余各柱下端固接、上端平面内铰接、平面外固接。这种结构整体性较好，在结构的抗震计算和抗震构造设计上更易满足抗震设计规范的要求。缺点是由于纵向增设了伸缩缝，增加了施工的难度，延长了施工的周期。

2.7.4护炉机械设备     

护炉设备包括:炉柱、小炉柱、保护板、纵横拉条、弹簧、炉门框等。

护炉设备的作用是对砌体施加保护性压力,使砌体在烘炉及生产过程中保持整体性,避免在温度及机械力冲击下产生破损。

纵拉条中间部分采用扁钢,两端采用带螺纹的圆钢。它的作用是对焦炉纵向两端混凝土抵抗墙施加一定的压力,使焦炉纵向不至因自由膨胀或收缩而产生砌体裂缝或变形。横拉条、弹簧和炉柱及小炉柱的作用是对焦炉横向施加保护性压力。横拉条端部由带螺纹的圆钢制成,分上部横拉条和下部横拉条两种,上部横拉条安装在炉顶拉条沟内,下部横拉条安装在基础平台的机焦两侧。上部横拉条从装煤口和上升管附近通过,易受高温及腐蚀气体浸蚀,所以在装煤口及上升管部位设有保护套。横拉条的拉力,通过弹簧、炉柱、保护板传递给砌体。炉柱也是一个弹性体,在力的作用下发生弯曲。上、下部大弹簧的作用是向砌体施加保护性负荷,小弹簧的作用是将保护性负荷合理地分布在全高方向。

燃烧室部位的保护性负荷是通过保护板或炉门框分配到砌体上。蓄热室部位通过主墙部分的保护板单墙部分的小炉柱将保护性负荷传递给砌体。

焦炉砌体主要是由硅砖砌成,当烘炉炉温升高时除发生热膨胀外,还发生SiO2 晶型转化,使砌体产生突变膨胀。在生产过程中,一方面由于SiO2 仍继续进行晶型转变,炉体继续膨胀;另一方面在摘门、挂门及推焦过程中炭化室炉体受到机械应力和温度热应力的双重作用,炉墙与炉头部位产生周期性的收缩和膨胀。在这种情况下,砌体容易产生裂纹和损坏。为使砌体在上述情况下适应生产需要,减少破损,通过安装护炉设备,给砌体一定的保护性压力,并在一定限度内调节砌体产生的应力,从而保正炉体的完整性与严密性。护炉设备的安装质量,对焦炉生产及炉体使用寿命影响很大,因此必须高度重视。

焦炉燃烧室炉头部位用保护板镶护。在每个燃烧室保护板外侧用炉柱压在保护板上。机焦侧炉柱上下穿以拉条,并用弹簧加压,可调节负荷。在燃烧室区域和蓄热室区域还装有小弹簧,使保护板紧紧地压在砌体上,通过保护板将炉柱的压力均匀地传给砌体。蓄热室主墙部位设有小保护板,单墙部位设有小支柱,通过弹簧对蓄热室单、主墙施加以保护性压力。

2.7.5炼焦工艺流程     

现代焦炭生产过程分为洗煤、配煤、炼焦和产品处理等工序。工艺流程图如下：

　1.洗煤　　

◆原煤在炼焦之前，先进行洗选。

◆目的是降低煤中所含的灰分和去除其他杂质。

　2.配煤　　

◆将各种结焦性能不同的煤按一定比例配合炼焦。
◆目的是在保证焦炭质量的前提下，扩大炼焦用煤的使用范围，合理地利用国家资源，并尽可能地多得到一些化工产品。
3.炼焦
◆将配合好的煤装入炼焦炉的炭化室，在隔绝空气的条件下通过两侧燃烧室加热干馏，经过一定时间，最后形成焦炭。
◆炭化室内成焦过程如图所示。

4.炼焦的产品处理
◆将炉内推出的红热焦炭送去熄焦塔熄火，然后进行破碎、筛分、分级、获得不同粒度的焦炭产品，分别送往高炉及烧结等用户。
◆熄焦方法有干法和湿法两种。
湿法熄焦是把红热焦炭运至熄焦塔，用高压水喷淋60～90s。
干法熄焦是将红热的焦炭放入熄焦室内，用惰性气体循环回收焦炭的物理热，时间为2～4h。
◆在炼焦过程中还会产生炼焦煤气及多种化学产品。焦炉煤气是烧结、炼焦、炼铁、炼钢和轧钢生产的主要燃料。

捣固焦炉简介　

捣固焦泛指采用捣固炼焦技术在捣固焦专用炉型内生产出的焦炭，这种专用炉型即捣固焦炉。
捣固炼焦技术是一种可根据焦炭的不同用途，配入较多的高挥发分煤及弱粘结性煤，在装煤推焦车的煤箱内用捣固机将已配合好的煤捣实后，从焦炉机侧推入炭化室内进行高温干馏的炼焦技术。
 　　捣固炼焦工艺是在炼焦炉外采用捣固设备, 将炼焦配合煤按炭化室的大小, 捣打成略小于炭化室的煤饼, 将煤饼从炭化室的侧面推入炭化室进行高温干馏。成熟的焦炭由捣固推焦机从炭化室内推出,经拦焦车、熄焦车将其送至熄焦塔, 以水熄灭后再放到凉焦台, 由胶带运输经筛焦分成不同粒级的商品焦炭。

捣固炼焦的技术优势
1. 1 　节约资源,降低成本

　　煤饼堆密度由顶装煤炼焦的0. 74 t/ m3 提高到1. 1 t/ m3 ,煤料颗粒间距减小,煤饼堆比重增加,有利于多配入高挥发性煤和弱黏结性煤。本公司选用40 %的瘦煤、30 %的焦煤和30 %的肥煤生产出了一级冶金焦。采用捣固炼焦工艺节约了大量不可再生的优质炼焦煤,降低了生产成本。
1. 2 　提高焦炭质量
　　捣固炼焦可以提高焦炭的机械强度和反应后强度,两个月试生产表明:在配入30 %的弱黏结性煤时,焦炭的机械强度M40平均为90 % , M10为4 % ,热反应性CRI 为22 % ,反应后强度CSR 为65 %。
1. 3 　环境保护方面的优势
1. 3. 1 　产量相同时,与炭化室高450 mm 顶装焦炉相比较,捣固焦炉具有减少出焦次数、减少机械磨损、降低劳动强度、改善操作环境和减少无组织排放的优点。
1. 3. 2 　装煤逸散烟尘采用炉顶消烟除尘车进行燃烧、洗涤除尘,完成无烟装煤操作,使装煤的污染物排放量减少90 %。
1. 3. 3 　出焦粉尘通过除尘拦焦车集尘罩进入地面除尘站,工艺除尘效率高,减少了环境污染。
1. 3. 4 　敲打刀边新型炉门,密封效果好,减少炉门荒煤气的逸散。
1. 4 　经济效益显著
1. 4. 1 　尽管捣固焦炉的捣固机和装煤车的投资高于顶装煤的机械费用,但是捣固煤饼的堆积密度比顶装煤高1/ 3 ,故相同生产规模的焦炉,捣固焦炉可以减少炭化室的孔数或炭化室容积,单套机械的服务孔数也增加到了72 孔,因此,捣固焦炉的总投资并不比顶装焦炉高。
1. 4. 2 　捣固炼焦工艺可以比顶装煤炼焦工艺配入更多的高挥发分或弱黏结性的低阶煤,同时增加石油焦及焦粉的配入量,减少焦煤用量,原料煤的采购费用具有明显的优势,直接降低了焦炭的生产成本。
1. 4. 3 　捣固焦炉焦炭质量提高,可相应提高销售价格,而其操作费用和动力消耗与顶装煤工艺基本相同,直接增加了销售收入。
1. 4. 4 　捣固焦炉增加了焦炭的筛分粒度,相应增加了销售收入。
 　　目前，我国焦炭生产结构大多是工艺简单，浪费资源且环保设施不达标的改良焦炉生产，改良焦炉将被市场所淘汰，经国务院 1997.12.29 批准 , 明确提出鼓励发展捣固焦技术 , 捣固焦技术不仅兼容了改良炉焦工艺的捣固技术 , 而且采用了自动化 , 机构化程度高 , 捣固密度大的捣固机械 , 其炼出的焦炭 M25\M10 及反应后强度均能满足国内、外大型高炉对焦炭机构性的要求 , 保证高炉顺利操作 , 且能降低焦比 , 节能降耗 , 满足客户要求 , 提高市场竞争力 。

熄焦车简介

　　熄焦从总体上讲就是焦化企业把刚刚出炉的焦碳冷却到常温的过程。目前主要有干熄焦和湿熄焦两类方法。

湿熄焦技术

主要内容：
直接利用水浇洒在高温红焦上降温的一种方法。熄焦车将高温红焦运至熄焦塔，熄焦塔上方装有几组喷淋水头，直接喷淋降温，产生大量蒸气，由熄焦塔顶部冒出。
干熄焦技术
主要内容：
干法熄焦是用循环惰性气体为热载体，由循环风机将冷的循环气体输入红焦冷却室冷却高温焦炭至250℃以下排出。吸收焦炭热量后的循环热气导入废热锅炉回收热量，产生蒸汽。循环气体冷却、除尘后，再经风机返回冷却室，如此循环冷却红焦。 

熄焦车（或干法熄焦装置）：　　

接受推出的赤热焦炭，运到熄焦塔内喷水（或运到干法熄焦装置用惰性气体将余热导走发电或补充管网的蒸汽），将赤热焦炭熄灭，然后卸在凉焦台上冷却

配煤槽简介

　　炼焦煤准备的工序之一。炼焦或碳化前煤料的一个重要准备过程。即为了生产符合质量要求的焦炭，把不同煤牌号的炼焦用煤按适当的比例配合起来。　　炼焦用煤品种较多，应用配煤技术，不仅能保证焦炭质量，还能合理地利用煤炭资源，节约优质炼焦煤，扩大炼焦煤资源。配煤技术涉及煤的多项工艺性质、结焦特性和灰分、硫分、挥发分的配合性质和煤的成焦机理等。长期以来，配煤试验一直是选定配煤方案、验证焦炭质量的不可缺少的配煤技术程序。配煤方法有配煤槽配煤和露天配煤厂配煤两种。

粉碎机简介

　　粉碎机是将大尺寸的固体原料粉碎至要求尺寸的机械。　　根据被碎料或碎制料的尺寸可将粉碎机区分为粗碎机、中碎机、细磨机、超细磨机。　　在粉碎过程中施加于固体的外力有压轧、剪断、冲击、研磨四种。压轧主要用在粗、中碎，适用于硬质料和大块料的破碎；剪断主要用在细碎，适于韧性物料的粉碎；冲击主要用在中碎、细磨、超细磨，适于脆性物料的粉碎；研磨主要在细磨、超细磨，适于小块及细颗粒的粉碎。实际的粉碎过程往往是同时作用的几种外力。

冷却器简介

　　初冷器是煤气公司或其它化工公司用来冷却热气体的设备。较常见的为横管式初冷器，内部有若干根横向管道，冷却水在管道中循环。冷却水又分为一段冷却水和二段冷却水，一段冷却水温度一般在25-32度，在初冷器上半部分循环；二段冷却水温度一般在18-25度，在初冷器下半部分循环。热气体由初冷器顶部进入，再由底部出去，热气体在初冷器里遇到横管内的冷却水而降温，使出初冷器的气体温度达到技术指标。为防止气体在冷却时凝结出来的晶体堵塞管线，一般在初冷器顶部用氨水进行喷洒，结晶体遇到氨水会自动分解，然后跟随下液一起排出。

第三章：成果改进   

3.1 焦化厂的节能技术

根据相关产业政策和市场需求，近年在我国一批大型高炉，尤其是4000m3以上高炉正在投入使用。相应提高焦炭产能和质量的要求，使焦化厂面临更大的压力和挑战。鉴于焦化厂在钢铁企业中的特殊作用，我们在考虑焦化厂的能耗结构和节能技术方面时，不仅考虑生产中动力消耗，还必须考虑生产主物料—焦炭的成品率及副产品的回收工作，更要考虑对下道工序输出产品的质量。根据e-p分析法，影响钢铁综合能耗的因素有两类,即钢比系数和工序能耗。以改变工序钢比系数为内容的结构调整和以降低工序能耗为内容的直接节能，都是以技术进步为基础的[3]。技术装备达不到一定水平，用能的结构优化就实现了，能源消耗就不能明显降低。因此，推进技术进步是节能的关键。

3.1.1 炼焦工艺单元

通过对炼焦过程的解析可见，若在过程初期使用煤调湿技术，在炉外使煤料水分快速蒸发；在过程后期使用干熄焦技术使焦炭缓慢冷却是实现炼焦分段控制的有利手段，同时加强前期控煤和焦炉本体加热自动化将使单元用能结构实现极大的优化。日本的最新炼焦技术SCOPE21中所体现的对炼焦前后过程的分段控制也充分说明了这一点。因此针对国内焦化现状，实现焦化单元理想的用能模型如图1所示。

通过这种工艺模型，还可使焦化工艺的热能得到最合理的配置。焦炉能耗重点回收的三大余热是红焦显热、荒煤气显热和烟道气显热。在这一模型中，煤调湿的热源可以由三大余热回收热能提供，实现用能优化

3.1.2副产品回收工艺单元

目前，焦化厂副产回收过程的化工单元工艺还较粗糙，与先进的炼油企业相比存在一定差距。通过立足焦化厂特点，对一些重要单元引进先进技术，是副产回收工艺中重要的节能方向。

荒煤气显热回收技术

从炭化室经上升管逸出的650℃-750℃荒煤气带出的显热占焦炉总热量的32％。为冷却高温荒煤气必须喷洒大量70℃-75℃的循环氨水，而且最终还要在初冷器中利用大量环水冷却。以往在这一部分节能有两种途径，一是将>50℃的初冷器一段环水用以冬季采暖，其缺点是只能间接利用部分荒煤气热量；二是在上升管加蒸汽夹套回收热量，其缺点是每个上升管都变成了压力容器，使管理和维护十分不便。因此如何更合理地去利用这一能源，是目前国内外都在研究的课题。现在提出的最理想使用方案是在上升管部位用导热油夹套回收荒煤气热量。被加热的高温导热油可以去蒸氨，可以用于煤焦油的蒸馏，也可以用于煤调湿装置。

蒸馏用能优化技术

蒸馏是副产品工艺中重要的化工单元。蒸馏装置耗能很大，其消耗的能量约占回收过程能耗的45%。如每蒸馏1m3氨水的直接蒸汽耗量为250-300kg。蒸汽量使用越多，相应冷却水耗量也越大。所以对于蒸馏系统要优先选用高效蒸馏设备，如高效填料塔。另外还要对进塔物料的参数进行优化 。因为蒸汽热能衰变快、利用效率低下 ，所以对于蒸馏物料的加热，要优先使用贫煤气、导热油加热技术，使能源利用更加合理。

节水技术

在副产系统中，水主要用作冷却介质，参与反应过程的量很少。因此，应根据焦化厂用水特点，科学规划，努力将各类冷却水系统，如初冷水系统、终冷水系统、精制系统、各种湿法除尘系统、轴瓦冷却系统实现不同程度的闭路循环，并实现梯级利用，最大限度地改善和优化用水结构。对于利用加入大量低温新水来改善由于传热设备问题使工质温度偏高的工艺过程，应尽快重新评估，选用换热效率高的新型换热器，或采用强制冷技术，使焦化厂用水得到充分合理利用。对于排水系统，要有充分的污水处理能力，使处理后水质指标达到重复回用的标准，逐步实现“零排放”的终极目标。

固体废物利用技术

在副产过程中会产生大量固体废物。如各种焦油渣，贮槽清空废渣、蒸馏废渣等。目前国内最理想的做法是将这些废渣作为粘结剂，制型煤回配到炼焦煤系统[19]。而在炼焦过程中产生的最大量固体废物是焦粉。这些焦粉除可用于烧结外，还可以在合成气原料及制备活性炭方面发挥作用。

 余热利用技术

对焦化厂的各种废热介质，特别是中、高温介质，均有被利用的可能。如管式炉废气、背压蒸汽等均可利用技术手段进行回收，如热管技术可以用以管式炉废气的热量回收，蒸汽冷凝水可以集中回收进行供热，或作软水使用。

3.2     本溪焦化厂未来的发展方向

1）要以系统的观点把握焦化厂的节能方向。工艺技术的进步是推动焦化厂节能工作发展的重要因素。

2）炼焦工艺单元理想用能流程及相关节能技术应包括控煤、煤调湿、焦炉加热自动控制、干熄焦四项技术。

3）副产品回收工艺单元要侧重于应用荒煤气显热回收、蒸馏用能优化等节能技术，同时应充分利用“三废”资源。

4）焦化厂作为钢企重要的能源单位，在进行技术装备升级和工序优化时要充分应用节能技术，努力提高综合能效，抓好能源梯级利用，使节能工作进入崭新阶段。

第四章 实习感受

一、通过在本钢这一阶段的实习，我们对钢铁工艺的理论有了初步了解。我们了解到了焦炭的制备工艺、苯精制的制备工艺、氨吸收工艺过程中以及环境保护措施的改进等过程。这些知识不仅在课堂上有效，对以后的大学专业课的学习有很大的指导意义，在日常生活中更是有着现实意义。

二、将理论与实际结合起来，巩固专业基础知识。实践出真知，纵观古今，所有发明创造无一不是在实践中得到检验的。没有实践，就奢谈在未来的科研尤其是实验研究中有所成就。实践中我们了解了生产工艺流程和设备情况，到每一个生产岗位去亲身实践。一方面，这种实践工作加深了对工艺流程的理解；另一方面，我们还可以从工人师傅身上学到很多经验知识，加深每一步单元操作的了解。例如对于反应体系添加反应原料，在实验室中用双手就可以操作了；而在大型生产中，很少有物料的添加是由手工来完成的。对于液体来讲，都是通过管路来完成的，具体表现为开和关阀门。因此，这些实际操作不可避免的与平时课程教学内容中的化工原理课程中的内容联系起来，巩固专业基础知识。

三、实习期间需要穿着厚厚的工作服，非常沉的大头鞋以及安全帽，走一会儿就出了一身汗，开始会不免觉得热和累，但是看到工厂里的工人穿着跟我们一样，并且他们是天天在这里工作时就不再抱怨。这次实习可以给这些同学真正体会到现实生活中的工作的不易，我们在学校这个象牙塔里并不能体会到的心酸和辛苦。胡老师告诉我们，这次实习并不一定要学会实践操作，但是通过这次参观体验，我们对将来的工作有了重新的认识和定义，这就是最大的收获。

四、这次实习不仅增加了很多难得的社会经验，还大大地增进了同学之间的友谊，加深了同学之间的感情。

六、培养细致而敏锐的观察力，抓住一切机会学习。实习的过程在某种程度上也是一个不断发问的过程，因为作为短时间实习的人员，师傅不可能有太多时间来手把手的教我们，而且他们自己都有一大堆的工作。因此，很多时候我们必须学会自己去看、去揣摩，通过观察来自己学习、自我完善。

七、通过这次实习，对应用化学专业概况有了新的了解，知道我们专业以后发展的方向。

第五章：致谢 

这次实习首先感谢辛苦带队的胡老师，帮我们安排食宿，证明等各项事务。如果这些天没有老师周到细致地安排，也不会这么顺利。然后厂区，细致耐心得感谢学委和学生负责人，买火车票领取服装帽子等事情做得贴心到位，保证了我们实习的顺利完成。再次感谢本钢相关工作人员，老师带领我们参观厂区，细致耐心地解答我们提出的问题。