年产15万t焦炭焦炉设计课程设计.doc

河南城建学院化工系 毕 业 设 计 说 明 书 设计题目：年产15万t焦炭焦炉设计 系别：化学化工系 班级：1113071 学号：30 姓名：刘玉辉 指导老师：宋军超 目 录 绪论……………………………………………………………4 焦炉概况………………………………………………………5 焦炉的发展…………………………………………………… 5 我国现有焦炉的炉型………………………………………………7 现代焦炉的结构……………………………………………………7 设计内容 设计任务…………………………………………………………8 设计原理…………………………………………………………8 原始数据…………………………………………………………8 工艺计算 1. 原始数据的处理与计算…………………………………………10 2. 物料恒算…………………………………………………………13 3. 热量恒算…………………………………………………………15 4．焦炉热效率和热工效率…………………………………………21 五、炉型选择 1．焦炉的生产能力…………………………………………………23 六、强度校核 1．炭化室强度 ……………………………………………………24 2. 燃烧室强度………………………………………………25 七、干法熄焦 1．热量衡算 ……………………………………………………25 八、符号说明 ……………………………………………………30 九、附表 ……………………………………………………33 十、结束语……………………………………………………………35 十一、参考资料…………………………………………………………35 年产00Kt焦炭焦炉设计 绪论 焦化工业为冶金工业的重要组成部分，其主要任务是为钢铁企业提供燃料。焦炭，焦炉煤气及过程所得的化学品，又为化肥，农药，医药，燃料，合成纤维，和橡胶工业等提供原料，此外，还为城市煤气化提供煤气等。 煤在隔绝空气的条件下，加热到950-1050 oC，经过干燥，热解，熔融，粘结固化，收缩，等阶段最终制成焦炭，这一过程叫高温炼焦，有高温炼焦得到的焦炭，用于高炉冶炼，铸造和气化。过程中产生的经回收，净化后的焦炉煤气即是高热值燃料，又是重要的有机合成工业原料！焦炉大型化对焦炉操作的机械化和自动化提出了更高的要求。电子计算机开始用于焦炉生产，焦炉机械化改善环境污染创造了条件，各种装煤出焦的防尘措施不断出现。干熄焦的采用不仅有利于熄焦过程的环境保护，还可以节约能源，改善焦炭质量和扩大次煤用量，是我国焦化工业今后发展的一个方向！ 焦炉结构的发展大致经过四个阶段，即土法炼焦，倒焰式焦炉，废热式焦炉和近代的蓄热式焦炉。 1881年德国建成了第一座回收化学产品的焦炉。由于煤在干馏过程中产生的煤气量及煤气组成是随时间变化的，所以炼焦炉必须有一定数量的炭化室组成，各炭化室按一定的顺序装煤成焦，才能使全炉的煤气量及煤气组成接近不变，以实现稳定的连续生产，这就出现了炼焦炉组。 这种焦炉所产生的煤气几乎全部用于自身的加热。燃烧生成的1,200℃的高温废气带走的热量相当可观。为了减少能耗，降低成本，并将结余部分的焦炉煤气供气冶金化工等部门作原料和燃料，又发展成具有回溯废气热量装置的换热式或废热式焦炉。 废热式焦炉靠耐火砖砌成的相邻通道及隔墙，将废气热量传给空气，它不需换向装置，但易漏气，回收废弃热量消耗效率差，故近代焦炉都采用废热式。蓄热式焦炉所产生的焦炉煤气，用于自身加热时只需煤气产量的一半左右。它还可以用贫煤气加热，将焦炉所产的全部煤气，作为产品提供的其他部门使用，这不仅可以降低成本，还使资源利用更加合理。 自1884年建成第一座蓄热式焦炉，焦炉在总体上变化不大，但在建筑材料，炉体构造，炭化室的有效容积，技术装备等表面都有显著改进。随着耐火材料工业的发展，自本世纪20年代起，焦炉用耐火材料由黏土砖改用硅砖，使结焦时间从24～28h，缩短到14～16h。炉体使用寿命也从10年左右延长到20～25年甚至更长，由于高炉炼铁技术的发展，要求焦炭高，块度均匀， 由于有机化学工业发展的需要，希望提高化学产品的产率。这就促进了对炉体构造的研究，使之即实现均匀加热以改善焦炭质量，又能保持适宜的炉顶温度以控制二次热解而提高化学品的产率。 近年来，焦炉向大型化，高效化发展，焦炉发展的主要方向是大容积。采用致密硅砖，减薄炭化室墙和提高加热火道的标准温度。 2.我国现有焦炉的炉型 我国使用的焦炉炉型，在建国初期1953年以前主要是回复和建设解放前遗留下来的奥拓式，考贝式，索尔维式等 老焦炉。1958年前建设了一批原苏联设计的ⅡBP型、ⅡK型焦炉。我国自行设计建造了一大批适合我国实际情况的各种类型的