炼焦学复习.doc

大型焦炉一般都配备有：计算机控制系统、自动操作系统、装煤、出焦烟尘控制系统，有些还配备有：干法熄焦系统等。干法熄焦系统的生产规模有：65 ,75 ,125, 140, 160。装煤烟尘控制系统有：非燃烧干式地面站、燃烧干式地面站、燃烧湿式地面站、装煤、出焦二合一地面站等。出焦烟尘控制系统有：干式地面站、热浮力罩等 。发展趋势：1、提高、改善焦炭质量2、加强环境保护3、提高焦炉装备和操作水平。焦炭 ：按原料可分为：煤焦、沥青焦、石油焦等； 按炼焦温度可分为：高温焦炭、低温焦炭等；按用途可分为:高炉焦、铸造焦、电石焦等。焦炭是一种质地坚硬、多孔、呈银灰色，并有不同粗细裂纹的碳质固体块状材料，其真相对密度约1.80~1.95 ，视密度0.88~1.08 , 堆积密度约(0.45t/m3)450kg/m3。焦饼沿纵、横裂纹掰开即得焦块。沿微裂纹分开即得焦体。焦体由气孔和气孔壁构成，气孔壁又称焦质，其主要成分是碳和矿物质。焦炭裂纹的多少直接影响焦炭的粒度和抗碎强度。焦块微裂纹的多少和焦体的孔孢结构则与焦炭的耐磨强度和高温反应性能有密切关系。孔孢结构通常用气孔率、气孔平均直径、孔径分布、气孔壁厚度和比表面积等参数表示。裂纹度：指焦炭单位面积上的裂纹长度。气孔率 ：指焦块的气孔体积与总体积的百分比。（1）显气孔率：开口气孔的体积与总体积的百分比。直接测定。（2）总气孔率：气孔的总体积与焦块总体积的百分比。比表面积：指单位重量焦炭内部的表面积，m2/g。直径＞100微米的气孔为大气孔，直径20~100微米的气孔为中气孔，直径＜20微米的为微气孔。用多级振动筛将一定量的焦炭试样进行筛分，然后分别称量各级筛上焦炭和最小筛孔的筛下焦炭重量，算出各级焦炭占试样总量的百分率，即得此焦炭的筛分组成。耐磨强度——焦炭抵抗摩擦力破坏的能力，称为耐磨性或耐磨强度，用M10表示。抗碎强度——焦炭抵抗冲击力破坏的能力，称为抗碎性或抗碎强度，用M40/M25表示。焦炭的抗拉强度值因煤种和配煤比的不同而不同，肥煤焦炭的抗拉强度最高，瘦煤的最低，气煤和焦煤的介于中间。高炉焦炭的约40kg/cm2. 弹性模量：是指试样承受简单的拉伸或压缩作用力时，对纵向变形的抵抗力或刚性。焦炭的化学组成：1）水分Mt 2）灰分Ad 3）挥发分Vdaf4）固定碳FCad 。FCad = 100-Mad-Aad-Vad。元素分析：C、H、O、N、S、P，S、P是焦炭的有害杂质。S使生铁热脆, P使生铁冷脆。危害: S增加0.1%、焦比增加1.2--2.0%、熔剂增加2%、生铁产量下降2.0—2.5%。焦炭的反应性 CRI：指在高温下，焦炭与CO2或水蒸汽的反应能力。焦炭的光学性质：焦炭内碳的形态介于无定形碳和石墨之间。无定形碳的结构排列没有规则，各向同性；而石墨碳则呈层状结构，各向异性。反应性：各向同性＞惰性组分＞微粒镶嵌型＞粗粒镶嵌型＞流动型 。非高炉用焦炭的特性：1、铸造焦2、气化焦3、铁合金焦4、电石焦 高炉为中空竖炉，高炉：高炉本体、工作系统，高炉本体：炉基、炉壳、炉衬、冷却设备、框架、支柱等；工作系统：上料系统、装料系统、送风系统、喷吹 系统、渣铁处理系统、煤气除尘系统等；由炉壳和炉衬围成的空间称为炉型。炉型：炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸等；炉料：矿石、熔剂、焦炭。从下至上煤气的温度逐渐降低，成分逐渐变化 ，高炉内煤气从燃烧生成到流出高炉外共约4—6秒。 炉料在高炉内的下降时间称为冶炼周期，约5—8小时。高炉的基本功能是将炉料加热、还原、造渣、脱硫和熔化等。焦炭是主要的热源和还原剂。焦炭的作用可以概括为：高炉冶炼过程的热源；矿石中铁氧化物的还原剂；高炉料柱的疏松骨架； 高炉铁的渗碳剂。高炉指标：高炉有效容积利用系数、焦比、冶炼强度。高炉的生产能力P与有效容积Vu和冶炼强度I成正比，与焦比C成反比。料柱构造：块状带；软融带，区段称为滴落带。焦炭在风口的回旋区内剧烈燃烧，形成动态平衡。气化温度： K：766℃；Na：890℃。高炉冶炼对焦炭质量的要求：1、具有合适的筛分组成和均匀的块度；2、较高的机械强度，M40要大，M10要小；3、水分低且稳定；4、灰分要低；5、硫分要低；6、Vdaf≯1.9%;7、CRI要适度低，CSR要高； 8、各向异性程度要高；炭化室内结焦过程特点：1、单向供热，成层结焦；2、结焦过程中的传热性能随炉料的状态和温度而变化。成层结焦——结焦过程从两侧炭化室墙面开始，一层层地逐渐向炭化室中心面扩展，称为成层结焦。炼焦最终温度——结焦末期炭化室中心面温度，称为炼焦最终炼焦温度，作为焦饼成熟程度的标志。传热过程属于不稳定传热。膜袋内的煤热解产生气态产物使膜袋膨胀，又通过半焦层、焦炭层而施