煤炭循环经济多联产系统-型煤型焦-大学论文.docVIP

1文献综述 1．晋陕蒙3省交界地带的丰富优质侏罗纪煤有变质程度低、低灰、低硫等的特点，是生产高质量铁合金焦的优选原料，带动了该地区的半焦(俗称蓝炭)生产工业。因此，结合陕西府当地丰富的长焰煤资源，先通过洗选获得低灰低硫的长焰煤，接着在干馏炉中干馏以获得低、低硫的半焦，同时获得有一定经济价值的煤焦油等副产品。半焦为主要原料再配以粘结剂、适量的焦煤和起骨架作用的惰性组分，最后经过成型炭化生产出具有更大经济效益的铸造型焦。 1.1 研究背景 中国虽然是世界上煤炭储量最多，煤炭品种较齐全的国家之一。但各煤种储量并不均一，尤其是炼焦所用的主焦煤、肥煤等优质炼焦煤储量较少。同时，铸造行业对焦炭的性能要求很高，能满足其低灰、低硫等要求的炼焦煤资源越来越少。焦炭是一种重要的工业原料，广泛应用于冶金、铸造、化工等行业。中国也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，从1993年起产量一直居世界第一位。中国是世界焦炭市场的主要供应商，焦炭出口量占世界焦炭出口贸易总量的50%以上。但在炼焦煤生产中，焦煤和肥煤的比例不足，1/3焦煤和气煤过多，导致中国冶金焦的强度不高，多以2、3级焦为主。 我国1982年开始研制铸造焦，截至1990年底，铸造焦生产能力为105万吨，但年产量不足30万吨，远不能满足300万吨以上的需求量。 从国际和国内市场分析，国际市场每年需要数千万吨焦炭，1999年我国出口焦炭就达1300多万吨焦炭，随着传统炼焦方式所带来的环境压力增大，世界各国对焦炭的生产都采取了限制措施，而全球冶金工业的复苏，使焦炭的需求量大增，因此，型焦的国际和国内市场前景广阔。 近年来煤炭产量逐年增高，由2000年的999 Mt到2001年的1106 Mt、2002年的1393 Mt，2003年达到1608 Mt，2005年达1900 Mt，2006年达2200Mt。炼焦煤产量也逐年增高，1999年产量499 Mt，2000年474 Mt，2001年和2002年分别为551 Mt和680 Mt，2003年为842 Mt,其中焦煤仅163 Mt，2004年为884 Mt。2005年主焦煤和肥煤缺口达2000万吨，预计2010年缺口达4000万吨左右。 1.2 研究铸造型焦的科学意义 铸造型焦是冲天炉熔炼铸铁的一种燃料，以不粘结煤、粘结性煤、添加剂及粘结剂为原料，经粉碎、配料、混捏、成型、炭化后形成的产品。该产品具有块度大、粒度均匀、强度高、气孔率较低、反应性适中、灰分低、硫分低等特性，是继冶金焦、铸造焦之后的新型化铁燃料。 铸造型焦的特点（与普通铸造焦比）： 粘煤为主要原料，扩大了炼焦煤资源，生产成本低。 质量不同，铸造型焦具有低灰、低硫、高发热量的特点，质量稳定，具有较高的性价比。 块度不同，铸造型焦块度大而均匀，可根据用户要求生产不同规格的型焦，冲天炉使用过程中的气流分布，可形成范围较大、温度较高的高温燃烧区，有利于铁水的过热，适合高等级铸件的生产。 活性不同，铸造型焦具有较低的气孔率，反应活性适中，有利于冲天炉内氧化区、区的合理分布，提高冲天炉热效率。 强度不同，型焦强度高，不易破碎，焦炭利用率高，普通铸造焦强度低，易破碎，入炉低，焦炭耗损率大。 铸造型焦的块度均匀，单块重量基本一致，有利于铸造行业的机械化操作。 发展铸造型焦的意义： 解决炼焦煤的储量不足：铸造业对铸造焦的需求量的不断增长增加了对优质炼焦煤（低灰、低硫、强粘结性的煤）的依赖程度。我国的炼焦煤中，气煤储量占54.7%，而肥煤、焦煤和瘦煤加起来的储量还不到炼焦煤储量的一半，且分布极不均匀，使一些地区的焦化厂炼制优质铸造焦存在一定困难。铸造型焦采用的是目前储量大的无烟煤煤粉等，资源丰富，价格低廉。 弥补炼焦煤的质量不足：高硫（St2%）的炼焦煤占全国炼焦煤资源的20%以上，而且煤的可选性也差，洗精煤的灰分普遍在10%~11%左右，因此优质炼焦煤远不能满足钢铁工业发展的需要。选用无烟煤粉作为原料不仅硫含量较低，而且灰分较低，含碳量高。 铸造型焦是冲天炉理想的第三代燃料——优势所在： 型焦的块度均匀，对炉内燃烧气流分布、温度均匀分布十分有利，对提高铁水温度、降低元素烧损、保证炉况正常稳定起到决定性作用。 型焦在运输、贮存及投炉过程中破损极少，提高了焦炭投炉率（型焦可达98%以上，铸造焦为90%左右，冶金焦为75%，土焦只有50%左右），这不仅降低了生产成本，且提高了燃料利用率。 因每块型焦的大小和重量均匀，可使冲天炉机械化备料工作大大简化，原来的筛分工序可以不用，料仓及料斗的运行事故减少，甚至可以简化称量装置。 冲天炉将向着大型化发展，要求铸造焦的块度也越大，型焦在生产上改变块度大小相对比较容易。 2．国外型焦技术介绍 2． 日本铸造型焦工艺 2.4 2.4 原料 无烟煤、石