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《高炉炼铁技术知识》项目4燃料.ppt
项目4 ----燃料
高炉炼铁技术
任务4.1 ——焦炭
任务4.2——焦炭生产过程
2
[学习任务]
1.掌握焦炭在高炉冶炼中的作用和性质。
2.掌握焦炭的机械强度及其测定方法。
3.了解喷吹燃料种类及特点。
4.熟悉焦炭生产工艺流程。
5.了解炼焦用煤及结焦过程。
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1.掌握焦炭在高炉冶炼中的作用和性质
2.掌握焦炭的机械强度及其测定方法
3.了解喷吹燃料种类及特点
4.熟悉焦炭生产工艺流程。
5.了解炼焦用煤及结焦过程
[学习任务]
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发热剂
还原剂
料柱骨架
渗碳剂
燃烧供给热量(热源)
焦炭燃烧产生的C0、H2及焦炭中的固定碳是 铁矿石的还原剂
焦炭对料柱起支撑、气窗作用
生铁形成过程中渗碳的碳源
4.1.1 焦炭在高炉冶炼中的作用
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4.1.2焦炭的化学性质
焦炭的化学性质通常以焦炭的工业分析来表示。
焦炭的工业分析包括水分、硫分、磷分、灰分、挥发分和固定碳等项。
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4、灰分(A)
主要成分是酸性的SiO2 、A12O3 ,灰分增加使焦比升高,使焦炭的耐磨强度降低,粉末增加,对固定碳影响很大
5、固定碳(C固)
经高温干馏残余的固态可燃物质。
C固=100-(灰分+挥发分+有机物), 焦炭中固定碳含量愈高,焦炭的发热量愈大,还原剂愈多,有利于降低焦比。
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焦炭的工业分析对各成分的要求:
水分少量且稳定,硫磷含量低,适宜的挥发分(一般在0.7%~l.2%),灰分尽量低,固定碳含量尽量高,有利于高炉冶炼生产。
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4.1.3焦炭的物理性质
1、机械强度:主要指焦炭的耐磨性和抗冲击的能力
用焦炭的耐磨强度和抗碎强度两项指标来说明。
1)耐磨强度: 焦炭抵抗摩擦力破坏的能力(M10)
2)抗碎强度: 焦炭在外力冲击下抵抗碎裂的能力(M40)
机械强度不好的焦炭,有大量的粉末,进入初渣,使炉渣的黏度增加,并增加煤气阻力,造成炉况不顺。
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目前我国一般用小转鼓测定焦炭强度。
小转鼓是用钢板焊成的无穿心轴的密封圆筒,鼓内径和宽均为1000mm,内壁每隔90°焊角钢一块,共计4块。试验时,取粒度大于60mm 的焦炭30kg,放人转鼓内,转鼓以25r/min的速度旋转100转,即4min,倒出试样,用φ40mm和φl0mm的圆孔筛筛分,以大于40mm的焦炭占试样总量的百分比(以M40表示) 作为破碎强度指标,以小于l0mm的焦炭占试样总量的百分比(以M10表示)作为耐磨强度指标。 M40愈大,Ml0愈小,表明焦炭的强度愈高。
一般要求M40≥72%,Ml0≤9%。
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2、筛分组成
筛分组成是用筛子实验测定焦炭的粒度组成,计算各级粒度焦炭重量与焦炭总量的百分率。
大、中型高炉焦炭粒度范围为25~40mm 的中块焦炭是可行的。
3、气孔度
表示在全部焦炭体积中气孔所占的体积百分数,
气孔度高可以改善焦炭的反应性能,但过高会影响焦炭的强度,一般要求气孔度大约在45%~53%之间。
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焦炭
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4.1.4焦炭的物理化学性质
1、燃烧性:指焦炭在一定温度下与氧反应生成C02的速度,即燃烧速度。其反应式为:C+02=C02
2、反应性:指焦炭在一定温度下和C02作用生成C0的 速度。反应式为:C+C02=2CO
在一定温度下,两反应的速度越快则表示燃烧性和反应性越好。
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喷吹燃料
从风口喷吹辅助燃料,代替部分焦炭,降低焦比,节约焦炭。占高炉全部燃料的10%~30%。
喷吹燃料:
1.固体燃料(无烟煤与烟煤粉)
2.液体燃料(重油、煤焦油)
3.气体燃料(天然气或焦炉煤气)
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喷吹燃料
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风口
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任务4.2焦炭生产过程
4.2.1炼焦生产工艺流程
现代焦炭生产过程分为洗煤、配煤、炼焦和产品处理等工序。
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焦炉
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干熄焦及旋转焦罐车
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一、炼焦生产工艺流程
1.洗煤: 原煤在炼焦之前,先进行洗选,去除灰分和杂质 。
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,在隔绝空气加热干馏,形成焦炭。
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4.炼焦的产品处理
(1)焦炭
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