备煤工艺培训课件.ppt

1、,备煤基本工艺,1,2,3,4,4,5,我厂的备煤基本工艺,国内备煤工艺概述,炼焦用煤工艺性质,几种炼焦煤的预处理新技术,主要内容,3,2,1 炼焦用煤工艺性质,一、煤的种类,根据成煤的物质及成煤条件不同，可以把煤分成三大类：腐植煤、残植煤、腐泥煤 （1）腐植煤根据煤化程度的不同区分为泥类、褐煤、烟煤和无烟煤四大类。我国将烟煤分为长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤和贫瘦煤。其中长焰煤、气煤为年轻烟煤，而瘦煤和贫瘦煤为年老烟煤 （2）残植煤按其稳定组中的主要组分不同分为孢子残植煤、角质层残植煤、树脂残植煤及树皮残植煤。 （3）腐泥煤类可分为腐泥煤、藻煤和浊煤。,二、煤的工艺分析和元素分析,煤的工业分

2、析也称为煤的实用分析或技术分析，包括水分、灰分、挥发分的测定和固定碳的计算。从广义上说，煤的工业分析还包括全硫和发热量。利用煤的工业分析结果可初步判断煤的性质，作为煤合理利用的初步依据。,(1)水分：煤中不水分的存在状态分为外在水分、内在水分和结晶水。外在水分和内在水分属游离水，结晶水则为化合水。,外在水分是指附着于煤粒表面的水和存在于直径大于10-5cm的毛细孔中的水分。在常温下容易失去。 内在水分：是指吸附或凝聚在煤粒内部毛细孔（直径小于10-5cm）中的水分，较难蒸发除去。把空气干燥煤在105度110度的条件下，干燥11.5小时所失去的水分 结晶水是指以化学方式与煤中矿物质结合的水。结晶

3、水需要在200度以上才能从煤中分解析出。,（2）灰分：为煤样在规定条件下完全燃烧后的固体残留物，它是煤中矿物质以氧化物的形态存在。,（3）挥发分：煤样在隔绝空气加热过程中，煤中的有机质受热分解出一部分分子量较小的液态和气态产物占煤样重量的百分数。挥发分随煤化程度的加深而有规律的降低。,（4）煤的固定碳：煤中有机质在隔绝空气加热分解的残留物，即从煤中除去水分、灰分和挥发分后的残留物。,（5）煤的发热量：单位质量的煤完全燃烧时放出的全部热量，是煤质分析的重要指标。煤的发热量与煤化程度有关，随着煤化程度加深呈规律性变化。,通常所说的煤的元素分析是指对煤中C、H 、O、N、S的测定，煤的组成变化与煤的

4、成因类型、煤的岩相组成和煤化度密切相关。所以煤的元素组成对研究煤的成因、类型、结构、性质和利用等都有十分重要的意义。,三、煤的岩相组成及性质,煤是一种可燃有机岩，煤岩学是用研究岩石的的方法来研究煤的学科。它以显微镜为主要工具，兼用肉眼和其它技术手段，研究自然状态下煤的岩相组成，成因、结构、性质、变质程度及其加工利用特性。它是研究和应用炼焦煤的理论基础。 （1）宏观煤岩成分： 根据颜色、光泽、断口、裂隙、硬度等性质的不同，用肉眼可将煤层中的煤分为镜煤、亮煤、暗煤和丝炭4种宏观煤岩成分。 四种宏观煤岩成分性能对比如下表 ：,四种宏观煤岩成分性能对比表,（2）煤岩的显微组分 按其成分和性质可分为有机

5、显微组分和无机显微组分。 煤的有机显微组分：腐殖煤的显微组分可分为4类：凝胶化组分（镜质组）、丝炭化组分（丝炭组和惰质组）、稳定组分（壳质组）、过渡组分（半镜质组、半丝质组等） 煤的无机显微组分：系指煤中的矿物质，常见的矿物主要有黏土矿物、硫化物、碳酸盐类及氧化物等4类。,四、煤的工艺性质,煤的工艺性质是指煤炭在一定加工工艺条件下或转化过程中所呈现的特性，如煤的塑性、可选性、黏结性、结焦性、结渣性和煤的发热量等。不同煤种或不同产地的煤往往工艺性质差别很大，不同的加工利用方法对煤的工艺性质有不同的要求。对炼焦用煤主要是评价它的黏结性和结焦性。,（1）煤的黏结性 煤的黏结性是指烟煤在干馏时黏结其本

6、身或外加惰性物的能力。煤的黏结性反映烟煤在干馏过程中能够软化熔融形成胶质体并固化黏结的能力。测定煤的黏结性的试验一般加热速度较快，到形成半焦即停止。煤的黏结性是煤形成焦炭的前提和必要条件，炼焦煤中肥煤的黏结性最好。有黏结性的煤，不一定具有黏结能力，而有黏结能力的煤一定具有黏结性。,（2）煤的结焦性 煤的结焦性是指煤在工业焦炉中或模拟工业焦炉的炼焦条件下，结成具有一定块度和强度焦炭的能力。煤的结焦性反映烟煤在干馏过程中软化熔融黏结成半焦，以及半焦进一步热解，收缩最终形成焦炭全过程的能力。测定煤的结焦性实验一般加热速度较慢。在炼焦煤中焦煤的结焦性最好。 煤的黏结性与结焦性密切相关，黏结性是结焦性的

7、前提和条件，结焦性好的煤，黏结性一定好；而黏结性好的煤，不一定结焦性好。,由于冶金焦要求灰分低、含硫少、强度大、各异向性程度高，在室式炼焦条件下，单种煤很难全面满足上述要求。 我国地区广大，资源丰富，各地区煤质情况各不相同，灰、硫含量亦有差别，因此结合各地区的特点，采用不同煤种配合，不但扩大了资源的有效利用，并且可以调整焦炭中的灰、硫含量，以满足冶金工业对焦炭质量和数量的要求。因此就需要进行配煤，配煤就是将将两种以上的单种煤料按适当比例均匀配合，同时增加煤气和化学产品产量。,确定配煤方案应遵循以下原则： 1、焦炭质量应达到规定的指标，满足使用要求。 2、最大限度的符合区域配煤原则，根据本区域煤

8、炭资源的近期平衡和考虑远景规划，充分利用本区域的黏结性煤和弱黏结性煤。,五、配煤的目的和意义,3、不会产生对炉墙有危险的膨胀压力和引起推焦困难。 4、在满足焦炭质量的前提下，有较高的化学产品产量和质量。 5、合理调整炼焦用煤的运输流向和尽量防止对流，并尽可能缩短平均运输距离。,六、配合煤的质量指标,（1）水分 配煤水分对焦炉产量有很大影响，因为水分能影响装炉煤的堆密度。干煤堆密度最大，随水分增加逐渐降低，在水分为7%8%时，堆密度最小，以后堆密度又随水分的增加而上升。堆密度大，焦炉装煤多，而且有利于焦炭强度提高。此外，配煤水分高时，消耗炼焦热量多，延长结焦时间。根据国内外生产数据，当配煤水分在

9、8%左右时，每增减1%水分，结焦时间变动20分钟左右，水分对炉体寿命也有很大影响，所以在无脱湿湿装置条件下，一般规定配煤水分控制在10%。,（2）灰分 炼焦过程中，煤的灰分全部转入焦炭。灰分是焦炭中的有害物质。焦炭的灰分高时，会使高炉渣量增大，热耗增加，导致焦比增加，灰分每升高1%，焦比约升高23%，而生铁产量要降低2%左右。同时灰分中的大颗粒在焦炭中形成裂纹中心，使焦炭的抗碎强度降低，焦炭的耐磨性变坏。,（3）硫分 炼焦过程中，煤的硫分发生一系列化学变化，约1/3的硫生成硫化氢和有机硫化物随煤气析出，约2/3的硫分生成硫碳复合物进入焦炭。而焦炭中的硫也是有害物质，应严格控制。在冶炼过程中，焦

10、炭中硫转入生铁中，使生铁呈热脆性，同时加速铁的腐蚀，大大降低铁的质量，焦炭中硫分增加时，为了造渣脱硫，需多加熔剂，也会使焦比升高，一般硫分每增加0.1%，焦比即升高13%，而生铁产量则降低25%。,（4）煤化度指标 常用的是挥发分和镜质组平均最大反射率。配合煤的挥发分将影响到焦炭的强度、块度及煤气、化学产品的产率。配合煤的挥发分高，则焦炭的机械强度和块度减小，焦炭气孔率比表面积增大，而煤气和化产量提高。为兼顾两者，通常将配合煤灰分控制在28%32%范围内。生产大型高炉用焦时，则宜控制在26%28%。,（5）黏结性 是影响焦炭强度的重要因素，我国多采用胶质层最大厚度Y和粘结指数G表示黏结性好坏。

11、Y值（或G值）偏低时，则焦炭的耐磨性明显变差，但过高对焦炭强度也没有太大好处。一般配煤Y=1722mm，G=5872。,（6）膨胀压力 是有黏结性煤的炼焦特征，它能使胶质体均匀化，有助于煤的粘结作用。膨胀压力过大会使焦炉难推。,（7）细度 是指配合煤中小于3mm粒级的煤料重量占全部配合煤重量的百分率。一般配合煤细度控制范围为常规炼焦时为7280%，配型煤炼焦85%左右，捣固炼焦为90%以上。粉碎过细会降低配合煤的粘结性和堆密度，从而降低焦炭的质量和产量。,2 国内备煤工艺概述,炼焦煤入炉前的预处理包括来煤接受、储存、倒运、粉碎、配合和混匀等工作。 备煤的基本流程如下：,原料煤的接受与储存通常在

12、储煤场进行。焦化厂设置煤场的目的： 一是要保证焦炉的连续生产；二是要稳定装炉煤质量。,一、原料煤的接受与储存,（1）卸煤 焦化厂的卸煤机械有翻车机、螺旋卸车机、链斗卸车机和装卸桥及抓斗起重机等。,（2）倒运 为了将卸至煤场的各种煤进行堆放、混匀和取用，煤场配有一定数量的倒运机械。现代大型储煤场的倒运机械分抓斗类和堆取类两种。抓斗类作倒运时与堆取类倒运机械相比，在设备重量、动力配备及基础工程量大体相似的情况下，生产能力小得多，且不便于自动化，故焦化厂多采用堆取类。,一、装炉煤的配合与粉碎,（1）配煤工艺与设备 有两种配煤系统。一是用配煤槽；二是直接在煤场配煤。 配煤槽配煤主要由配煤槽、配煤盘（电

13、磁振动给料机）、PLC自动配煤装置和PLC自动配煤系统组成。,（2）粉碎设备与工艺 常用的粉碎机有反击式、锤式和笼型等几种形式。 炼焦煤的粉碎工艺必须适应炼焦煤的粉碎特性，使粒度达到或接近最佳粒度分布，由于煤的最佳粒度分布因煤种、岩相组成而异，因此不同煤的和配合煤应采用不同的粉碎工艺。 先配后粉工艺：将组成炼焦用煤的各单种煤，先按规定比例配合好后再粉碎的工艺，简称“混破”工艺。,先粉后配工艺：将不同煤种按性质分别粉碎到不同细度，再进行配合和混合工艺。,部分硬质煤预粉碎工艺：炼焦用煤只有12种硬度较大的煤时，可先将这种硬质煤预粉碎，然后按比例与其他煤配合、粉碎。,分组粉碎工艺：将组成配合煤的各单

14、种煤，按不同性质和要求，分成几组进行配合，再分组分别破碎到不同细度，最后混合均匀的工艺。,选择粉碎工艺：根据炼焦煤料中煤种和岩相组成在硬度上的差异，按不同粉碎粒度要求，将粉碎机和筛分结合，达到煤料均匀，既消除大颗粒又防止过细粉碎，并使惰性组分达到要求细度。,3 我厂的备煤工艺,一、备煤工艺流程图：,二、备煤工艺工艺控制要求：,1、有明显矸石的洗精煤或质量波动比较大的洗精煤必须等取样化验结果出来后才能卸车。 2、水煤严禁翻车。 3、堆取煤原则：平铺直取，先来先吃，保证进煤最长存放时间不超过6个月。 4 、配煤准确度控制： 各单种煤的配煤准确率为95%； 配合煤细度控制在:细度小于3mm所占比例为

15、70%80%； 配合煤的硫分相邻班次之间的波动不能超过0.1%； 配合煤的灰分相邻班次之间的波动不超过1%； 配煤流量（干煤）：350480t/h。,三、备煤工艺主要设备,备煤设备主要包括来煤翻卸设备 、堆取设备、配送设备、粉碎设备。,(1)翻卸设备,翻卸设备,三台链斗卸煤机。卸煤能力500t/h，平均日卸煤量6000t。链斗卸煤机主要由机架、链斗提升机构和可移动皮带三部分组成。 备用设备,翻车机系统。卸煤能力900t/h。翻车机系统主要由翻车机、拨车机、牵车台、推车机组成。 工艺过程：拔车 翻车 迁车 推车 主要的卸煤设备,(2)堆取煤设备,堆取设备包括一个储煤场、3台堆取料机、12个配煤槽

16、。 储煤场。设计储煤能力8万吨，共分四个场地：由东到西分别是东副场、主一场、主二场、西副场。 堆取料机。1#、2#、3#三台堆取料机，其中1#、2#堆取料机型号为DQLK600/1000-25，堆、取煤能力分别1000t/h和600t/h；为3#堆取料机型号为DQ3025，堆、取煤能力分别为600t/h和300t/h； 配煤槽。配煤槽共12个，设计存煤能力为：250300吨 配煤槽由卸料装置（移动小车）槽体和锥体组成。采用的是双曲线锥体。,(3)配送煤设备,配送煤设备包括12个配煤盘、PLC自动配煤系统、2个煤塔。 配煤盘。配煤盘直径=1800 mm，生产能力为100t/h。由圆盘、调节套筒、

17、刮煤板、及减速传动装置等组成，升降调节套筒及改变刮煤板插入深度，可以调节配煤量。刮煤板易挂杂物，影响配煤准确度，需经常清理。设有自动配煤装置的配煤盘，通常以改变圆盘转速来调节其生产能力，但是不能大于极限值。 PLC自动配煤系统：系统采用PLC可编程序控制器，电子称配料系统。配煤系统由物料计量、微机操作、PLC控制、变频调速4部分组成。 煤塔。 新煤塔容量1800t，旧煤塔900t。,(4)粉碎设备,粉碎机2台，一用一备。型号为：PFCK-1825可逆锤式破碎机，生产能力为5005 t/h，进料粒度：150mm，出料粒度： 3mm的占705%，转子转速：740r/min。 电动机2台：YKK63

18、0-8 N=900KW n=743 r/min。,四、煤场的管理,煤场的主要任务是均衡的提供质量稳定的炼焦用煤。煤场管理包括：来煤调配、质量检验、合理堆放和取用、环境保护等四个方面。可以实现煤的均匀化，可以使煤中的水分沥干一些，以稳定配煤质量。 煤场参数：东副场长246.5m，宽28m；主一场长275m，宽38m；主二场275m，宽38m；西副场长275m，宽28m 。,(1)煤场分堆的意义,我厂目前 进煤矿点有100多家，经常发货的有70家左右，因各矿点之间的差异比较大，进场煤的质量波动非常明显，除盘江，平顶山焦煤，山西1/3焦煤，山西焦煤、肥煤、水城矿业等少数几个大矿点质量稳定外，其它矿点

19、的质量波动非常大。尤其本地煤。 煤种分堆主要目的是为了确保配合煤质量的稳定。因为不同矿点的煤质量不同，即使是同一矿点的煤质量也有一定的波动，煤种分堆是根据各不同矿点煤的特性进行分类，使各堆煤质量基本趋向稳定，从而保证在相同配比条件下，配合煤质量稳定。,(2)煤场煤种分类情况,来煤,焦煤,肥煤,1/3焦煤,瘦煤,焦煤二高硫,焦煤二,焦煤三,焦煤四,肥煤一,肥煤二,肥煤一,肥煤一,肥煤一,焦煤二中低硫,焦煤一,（3）各煤种的特点,（4）煤场货位分布,煤场货位分布图,五、本厂的配煤原则,我国的炼焦煤资源非常紧缺，其中低灰、低硫、中等变质程度的煤更是少之又少。因此，在常规炼焦工艺技术下，如何利用有限的

20、资源生产出低成本、高质量的焦炭，配煤工作非常关键。本厂在制定并优化配煤方案时，应遵从从以下原则： （1 ）跟据焦炭质量的不同要求优化配煤方案。如公司大高炉由于料柱高及喷煤比较高，对焦炭的强度要求就比小高炉要高得多。针对这一情况，对原有的统一配煤模式进行优化，新老焦炉实行分开配煤，新焦炉焦炭供给大高炉，老焦炉焦炭供给小高炉，这样使优质炼焦煤优先保证新焦炉，满足了大高炉对焦炭质量的高要求，老焦炉配煤方案则以合理、经济为原则。,（2）根据不同焦炉的炉型及炉体状况优化配煤方案，保证焦炉顺利推焦。煤在炼焦过程中，会产生膨胀压力，在结焦中期最大，在结焦末期又开始收缩。好的配煤方案，配合煤在结焦过程中，不应

21、产生过大的膨胀压力，而在炭化末期应有足够的收缩，以免损坏炉体和造成大面积推焦困难，严重影响焦炉生产。根据这一原则，公司老焦炉由于炉体状况差，则配合煤的挥发份应高于新焦炉，使结焦后期焦饼收缩稍大，推焦顺利。 （3）根据炼焦煤的不同种类及特点优化配煤方案。我国新的煤分类方案中的14种煤，除了无烟煤、不粘煤、长焰煤、褐煤等4种以外，其它10种煤一般情况下均可以配煤炼焦。但我国目前炼焦配煤结构绝大部分以气煤、肥煤、焦煤、1/3焦煤、瘦煤、气肥煤等为主，其它几种只能少量配入。各种煤的性质不同，在配煤中的作用也不同。根据焦炭质量的不同要求，对不同牌号、不同灰硫指标的煤进行配合使用，取长补短，炼出质量合格的焦碳。 （4）根据炼焦煤供应情况和库存结构，及时调整、优化配煤方案，尽量避免某类煤种断档，稳定配煤结构，稳定焦炭质量。,（5）在保证焦炭质量的前提下，尽量降低配煤成本。通过合理搭配，优劣互补，减少对所有指标都较好但价格高的煤种的使用量，多用单一指标差但其它指标较好而价格又较低的煤种的使用量。 （6）充分考虑运输情况，多用本地区的煤炭资源，缓解运输压力，同时也降低生产成本。如公司通过多配娄底本地焦煤和瘦煤，每年的效益在500万元以上。 （7）根据