[發明專利]基于慢速裝煤的清潔化煉焦工藝

有效

• 申請號: 201810552577.1
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108753317B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 吳高明;許麗娟;吳曉琴;付本全;衛書杰
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C10B31/00
• 分類號: C10B31/00;C10B43/00;C10B41/00;B01D47/06
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 趙龍驤

本發明公開了基于慢速裝煤的清潔化煉焦工藝，屬于焦化行業節能環保技術領域。該工藝包括采用裝煤系統經裝煤孔向焦爐炭化室慢速裝煤，延長裝煤時間為20～150min，裝煤過程產生的裝煤煙塵經設置在焦爐炭化室焦側的焦側裝煤煙塵回收系統回收后送入焦爐燃燒室作為補充燃料，煉焦產生的荒煤氣經位于焦爐炭化室機側的機側焦爐煤氣回收系統回收。本發明通過裝煤系統向焦爐炭化室緩慢裝煤，使得煉焦煤在焦爐炭化室內預熱干燥，盡可能多的脫出煉焦煤中的水分，不僅可改善焦炭質量，還可有效減少焦化廢水的產生量。

技術領域

本發明涉及清潔化的焦爐煉焦，屬于焦化行業節能環保技術領域，具體地涉及一種基于慢速裝煤的清潔化煉焦工藝。

背景技術

得到優質焦炭的條件有：煉焦煤的散密度要大且均一，煤粒之間接觸要好。為了提高配合煤的散密度，常規的方案是降低配合煤的含水量，即將煤進行干燥，將其水分降到一定程度后再入爐。

煤料中所含水分因其表面性質會影響煤料的密實程度，另外由于水的比熱和蒸發熱很大，因此在很大程度上決定煉焦時間的長短。水具有表面張力很大的特點(20℃，水為72.75×10^-3N/m，粗苯為28.88×10^-3N/m，乙醇為22.03×10^-3N/m)，隨著煤料含水量的增加，水的表面張力會使毛細管力增加到一定界限。這種力能降低散狀煤料的流動性和增大煤料安息角，導致煤料疏松，因之使各煤粒間的自由空間加大，入爐煤料的密實度降低。

預熱煤料水分的消失可引起顆粒的表面性質變化：毛細管力消失、顆粒明顯接近、煤料散密度急劇增加。

煤的干燥和必要時預熱到超過100℃的溫度對散裝煤系統具有實際意義。當使用流化床時，過程經過0.5～2分鐘干燥即行結束；當采用風力輸送時，熱處理的時間最多只要幾秒鐘。

研究表明，煉焦時熱量向預熱的和濕的入爐煤傳導的變化特征與結焦時間的關系，可看出，約在300℃溫度下預熱的煤結焦時間縮短到1～6小時。

預熱煤料煉焦時垂直收縮小，在較小的頂部空間，從結焦較快的入爐煤料中逸出氣體的線速度是比較大的。揮發產品迅速從爐頂空間導出，使揮發產品很難得到二次裂解機會，從而生成石墨機會也減少。

煉焦煤在裝入炭化室之前的干燥或預熱，可以在炭化室頂部裝煤系統中作為煤的準備工序。采用這一工序，有可能使用結焦性能差的煤生產焦炭，且能提高焦爐生產能力。

煤干燥和預熱對其性質的影響，決定于采用的溫度、煤在該溫度下的停留時間和介質性質。這一工序的最佳參數，與送入這一工序中的煤的性質(變質程度、煤粒度)有密切關系。

煤料干燥和預熱對焦炭質量的有利影響，不是由于其結焦性能的改善，而是在炭化室中結焦過程的變化所促成，這種變化就是由于煤料去掉水分和預熱促成的，因為加熱到200℃不會造成煉焦煤的性質有較大的變化，但進一步加熱卻直接造成其性質的變壞。然而去掉了煤粒周圍的水膜，則造成表面張力消失和顆粒的吸附力降低，因此煤料松動性增大，使顆粒能夠緊密填充。結果煤料散密度增大，在200～250℃時達到最大，高于250℃散密度則又降低。這是由于煤粒軟化和其表面上被初期的液體產物潤濕，從而增加了顆粒相互移動的困難所致。但煤料密度的增大并不導致導熱性的降低，像濕煤料壓實搗固時一樣。