炼焦

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《炼焦演讲稿》

“新常态”是现在的热门词汇，但是你问一百个人，可能有一百

种回答。如果你问中国庆华集团董事长霍庆华先生，他可能会这样回

答你。“在社会经济形势‘断崖式下跌’的困境面前，必须面向未来，

自我变革，全力推进集团在新常态下可持续发展。坚定信心，沉着应

对，通过外稳环境，内推改革，促进企业健康发展。”这是霍董事长

年初工作安排和年中的重要讲话精神关于集团发展的深刻阐述。我们

作为庆华集团一员，如何快速的融入于社会和集团发展的新常态，迎

接新常态带给我们的新挑战，赋予我们的新机遇，是每一位庆华人需

要思考的。

庆华的发展道路并非一片坦途，经历了从无到有的摸索，经历了

由小变大的执着，庆华荣登了中国民营企业500强，站到了行业拓展

的领跑线上。

八年前，我怀着憧憬与希望，走进了宁夏庆华集团的大门。渴望

着在这纵横交错的大地经纬里弹奏属于自己的铿锵旋律；渴望着挥毫

泼墨，在这一片生机勃勃的土地上为自己的未来写就淋漓尽致的诗

章。我不能忘记，七月伏天，我们顶着烈日的灼烧，忙碌于炼焦生产

现场，汗水如雨挥洒...我不能忘记，风雨如注，我们却一如既往，一

次又一次毫不犹豫的走进风里、雨里......那彻夜不灭的灯火，连同漫

天闪烁的星辰，为我们的青春作证，有苦、有乐、有笑、有泪，可是

没有的是退缩，我们一同见证了彼此的青春，见证了彼此的迷茫与踌

躇，也见证了彼此的成长与进步。相知相携的青春，源自我们对梦想

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执着的追求，源自对百年庆华不改初衷的坚守。

现在，我们正在经历国家产业结构的调整期，经历“三期叠加”

带来的行业“严冬”，困难是显而易见的。但是只要我们勇于抓住新

常态下的新机遇，深刻认识新常态，积极适应新常态，站在新的方位、

开启新的里程。

英国诗人雪莱说过。“冬天来了，春天还会远吗。”相信我们的春

天不会太远。

居里夫人曾说。“机遇从不光顾没有准备的头脑。弱者坐待良机，

强者制造时机。”

新的经济常态下，我们要时刻准备迎接新的挑战，面对挑战，我

们不能总是把怨言挂在嘴边，把别人看成巨人，却忘了自己具备的正

能量。

新常态是一种挑战，它需要我们勇敢面对；新常态是一种进取，

它需要我们不断开拓；新常态是一种道理，它需要我们为之拼搏。新

的经济常态下，我们更要提高创新能力，把握新机遇。在经济形势下

滑的压力下，煤焦化行业进入“冷冻期”，焦化产品市场需求乏力，

产品价格下跌，产能收缩，迫使依托焦化的下游生产线停产，宁夏庆

华集团面临巨大的经营困境。在集团的支持下，由煤化公司铁如初总

经理牵头组织，内引外联，积极开展产业链升级换代改造等新项目的

即将实施，适应了新常态下筑造百年庆华的需求，正是在董事长讲话

精神的指导下的自我变革，也是新常态下实现企业可持续健康发展的

有力举措。企业在发展，我们每一名员工，要立足岗位，认真思考。

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企业低成本、可持续、高质量的发展需要我们有更高的技术水平和不

断进步的创新意识，不能仅仅满足自己的现状，而是要不断学习，把

学习作为终身追求，提高学习能力，增强专业化知识和素养，善于发

现工作中存在的新的机遇，深度挖掘、不断学习，不断进步，努力为

新事业贡献自己的力量。

仰望“两个百年目标”，怀揣企业振兴梦想，在董事长重要讲话

精神的指引下，我们庆华人吹响奋斗的号角，扬起梦想的风帆，勇于

担当，在新常态下，为筑造百年庆华愿景，为国家强盛贡献新的力量。

第二篇：炼焦工艺炼焦工艺（xx/04/2517：12）目录：公司动态

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一、工艺介绍

炼焦工艺就是煤在焦炉中干馏生产焦炭的过程，原料煤在焦炉的

炭化室中在1100~1300℃左右的情况下，生成焦炭，并伴有大量荒煤

气产生。焦炭作为高炉炼铁的主要原料；而荒煤气经过净化处理可以

作为城市供气，同时回收生成粗笨等副产品。

焦炉系统主要有以下几个部分。燃气系统、废气系统、集气管系

统及辅助系统。

对于单烧焦炉煤气的焦炉来说流程是这样的。从焦炉煤气主管来

的煤气，从废气盘的焦炉煤气入口处进入煤气蓄热室内，再经斜道进

入燃烧室立火道底部进行燃烧，并形成废气流（上升气流），高温的

废气通过热辐射和热对流的行式，把热量传给温度较低的燃烧室侧的

炉墙表面，然后热量以热传导的方式通过炉砖传到炭化室炼焦。换热

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后的废气在烟囱吸力的作用下，经双联立火道的另一火道进入斜道

（下降气流），再进入蓄热室与空气换热后经小烟道、分烟道、总烟

道，最后从烟囱排出。

焦炉生产产生的荒煤气中含有大量的焦油和h2s，还有在桥管部

分冷却荒煤气时喷洒了大量的氨水，所以这时的荒煤气是不能直接送

给用户使用的，要经过化产回收的各个工段，对煤气进行净化。

1、冷凝部分。荒煤气中含有大量的焦油，首先要经过初冷器冷

凝回收大部分的焦油，产生的冷凝液循环冷凝回流量要调节。

2、电捕部分。电捕焦油器对从初冷器出来的煤气进一步去除含

有的少量焦油，这里面电部绝缘箱的温度要控制在一定的范围内，超

过范围要联锁，停鼓风机，电捕后煤器含氧量如果过高的话也要联锁

停鼓风机。

3、槽区部分。初冷器冷凝产生的焦油，电捕焦油器捕到的焦油

都汇集到槽区部分。

4、鼓风机：经过冷凝、电捕后煤气中大部分的焦油已经被去除

了，进入鼓风机的环节，鼓风机在整个煤气净化过程中起着非常重要

的作用，是煤气流动的动力所在，不同的厂家的鼓风机略有不同，但

这里的联锁控制很复杂，比如：鼓风机轴承温度联锁，盘车电机的联

锁等。

5、硫部分的主要工艺设备是预冷塔和脱硫塔，通过和氨水的反

应除掉煤气中含有的硫，主要流程及控制如下：

6、从脱硫出来的煤气中含有大量的氨，主要是因为在脱硫过程

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中用到了氨水，所以下一步就要去除这的氨，这里的主要设备是饱和

器和蒸氨塔，饱和器加入大量的浓硫酸，和氨反应生成硫酸氨晶体，

蒸氨塔则是通过蒸汽加热的方式使氨气挥发出来，这里需要控制的是

蒸氨塔顶的温度，是通过进蒸氨塔的蒸汽量调节的。

7、终冷洗苯是煤气净化出场的最后一道工序，主要是洗掉煤气

中含有的苯，主要的工艺设备是终冷塔，通过冷凝水冷凝，洗出苯。

经过上面几个工段，煤气可以出场送入气柜了。

从终冷洗苯工段洗出来的富油再进入粗笨蒸馏工段，这里的主要

设备是管式炉、再生器、蒸馏塔，在蒸馏塔中不同塔层的温度不同，

产生不同的蒸馏组份。

除了这几个主要工段以外，整个焦化回收部分还包括一些辅助的

工段，如制冷站、空压站、循环水等，主要是供给焦炉和回收部分需

要的冷却水、制冷水、压缩空气等。

二、控制方案

1.焦炉部分调节项目表

机侧混合煤气压力调节

集气管荒煤气压力调节

焦侧混合煤气压力调节

焦炉煤气主管流量调节

机侧分烟道吸力调节

机侧混合用焦炉煤气流量调节

焦侧分烟道吸力调节

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焦侧混合用焦炉煤气流量调节

针对不同生产工艺存在的具体问题，我们采用不同的控制算法和

策略。

a.集气管压力及鼓风机前吸力控制：

其目的是保护焦炉压力稳定，在集气管压力控制中，由于焦炉、

鼓风机控制系统是多变量系统，存在复杂的耦合关系，使得各控制单

回路之间相互干扰，振荡超调现象严重，由于控制对象的模型参数随

焦炉工况变化而变化，pid控制很难兼顾减小超调和提高快速性的要

求，尤其当存在压力大幅度瞬时跳变现象，常规控制算法无法实现控

制。为此采用专家控制相结合的控制策略，实现各炉压力的稳定和快

速控制，炉间、组间压力及与总管吸力的协调。

b.焦炉加热燃烧流量控制系统：

其目的是控制焦炉温度稳定。根据结焦时间、装煤量等因素计算

出焦炉所需的加热量，获取焦炉火道温度，建立焦炉加热温度与煤气

流量的串级pid控制。

c.焦炉煤气主管压力控制：

回炉煤气主管压力控制采用pid控制算法。该算法根据输入偏差

及偏差变化率的不同，分别采用不同的pid参数。d.焦炉煤气总管压

力控制：

回炉煤气总管压力控制具有压力波动范围大、调节不宜太频繁的

特点.因此采用分段比例控制。回炉煤气总管压力通常要求在某一压

力范围内波动。

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当总管压力超过压力最高限或低于压力最低限时，投入外层最大

比例pi，以使压力保持稳定；当总管压力在上述两者之间时，依次减

小比例系数p。以减小压力波动。

e.焦炉交换机系统控制：

dcs系统采集交换机系统的交换开始信号和交换结束信号。当采

集到交换开始的信号以后，系统使所有煤气系统控制输出保持不变；

当采集到交换结束信号后的30s（此时间要求可人工改变），系统重新

恢复控制，并自动读入交换前的自控设定值。交换机系统采用常规的

pid控制。

2.煤气净化部分：

这里的pid调节很多，包括温度，压力，流量，液位等，大多是

简单的pid调节，但复杂调节并不多，主要有分成调节、比例调节、

串级调节。

（1）.电捕工段终冷洗苯来的煤气和去鼓风机煤气的分程调节。

（2）.蒸氨工段蒸氨塔顶温度，和进塔蒸汽流量的串级调节

第三篇：炼焦工业现状和炼焦工艺的发展炼焦工业现状和炼焦工

艺的发展

摘要。本文建立在大量的有关炼焦的文献之上，综合介绍了我国

焦炭的市场和产量情况。分析了国内外炼焦行业生产技术、产品供求

关系、副产回收利用等一系列问题，并对炼焦行业的发展提出了建议。

关键词：炼焦；炼焦炉；焦化厂；煤；资源；发展；现状

前言

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焦炭是冶金、机械、化工等行业的重要原料、燃料，其中以冶金

工业高炉炼铁消耗焦炭量最大。尽管高炉富氧喷吹煤粉和直接还原炼

铁等技术的发展使冶金工业对焦炭需求量有所下降，但一种普遍的观

点是不用焦炭的炼铁工艺至少在今后20年~30年内不会大范围替代

目前的高炉炼铁法，焦炭仍然是未来钢铁生产的主要原料。

世界炼焦工业近几十年来取得了长足发展。大容积焦炉、捣固焦

炉、干法熄焦等开发较早的先进工艺技术在工业化实际生产运行中日

臻完善；日本的型焦工艺、德国的巨型炼焦反应器、美国的无回收焦

炉、前苏联的立式连续层状炼焦工艺等近30年来开发的新工艺、新

技术则加快了工业化进程。

我国炼焦工业近20余年发展较快。以宝钢二期工程6m焦炉为

代表的中国焦炉技术，达到国际水平；捣固焦技术及装置、干熄焦技

术、配型煤炼焦技术正在加快推广；铸造型焦和热压型焦装置已建成。

可以说与国际先进水平的差距正逐渐缩小[1]。

一、国内焦炭市场现状

1.1焦炭国内市场保持稳定态势

国内焦炭市场保持稳定态势。现各大城市焦炭价格已经达到阶段

性高点，焦化厂利润也相对有所提高，为使钢厂正常采购，焦炭市场

价不会出现过大波动。一些主导城市焦炭市场还是仍具有市场占有

力，市场价格仍有一定上涨空间。现阶段炼焦煤价格一直处于上涨趋

势，今日，山西低硫主焦煤含税车板价已达到1700元，焦炭原材料

一直处于“货紧”状态，这也促使焦炭市场价格一直保持高价位的原

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因之一，预计，近期焦炭市场价格不会有太大变化，月末一些焦化集

团制定指导价格也应与市场价相符合。河北地区二级冶金焦含税出厂

价在1850～1900元，准一级冶金焦到厂价在xx～2070元，临汾准一

级冶金焦含税车板价在1880元，二级冶金焦含税车板价在1780元，

东北地区二级冶金焦含税出厂主流价格在1900元[2]。

1.2焦化行业扭亏前景仍不乐观

据中国炼焦行业协会会长黄金干介绍，由于国内外需求下降，我

国焦化行业已经连续9个月限产。根据国家统计局快报，今年前5个

月，全国规模以上焦化企业生产焦炭12641万吨，同比减产1005.64

万吨，减产7.4％。其中，山西焦化行业前5个月减产焦炭1220万吨，

同比减产32.5％。今年7月份，山西焦化行业协会仍要求会员单位执

行限产50％的措施。当前焦炭市场价格有所回升，独立焦化企业生

产逐步恢复，但今年前5个月，国内焦炭企业的总体亏损达7.25亿

元，300多家企业仍处于全面亏损的困境中。而预期下半年焦化产品

市场仍然难见起色，黄金干表示，煤焦油、粗苯及其深加工焦化产品

出口的大幅下降，内销价格低迷，同时受到低价甲醇进口冲击，焦化

企业盈利空问将严重挤压，焦化行业整体扭亏前景仍不容乐观[3]。

二、国内焦炭生产现状

2.1国内焦炭的地位

xx年我国焦炭产量已稳居世界第一位，约占世界总产量的1／3，

随着我国炼焦业的快速发展，还在逐年提高，xx年上升至53.5％，xx

年达到57.0％左右xx年，我国出口焦炭1450万t.占世界贸易总量的

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45％以上；我国焦炭表观消费量为2.83亿t，占世界焦炭表观消费总

量的54％以上。我国已成为名副其实的世界焦炭生产、消费及贸易

第一大国。

2.2国内焦炭的生产状况

我国焦炭生产遍及全国29个省区.即除西藏和海南外，我国大陆

29个省区均有焦炭生产，但产能分布非常不均衡，基本分布在华北、

华东、华中、东北、西南五大区域。xx年，全国焦炭产量29768万t，

其中机焦26279万t，占88.28％；土焦、改良焦约1450万t，占4.9％；

无回收焦炭、半焦1784万t，占6％；石油焦255万t。

我国焦炭产量排前10位的省份中，陕西省基本上是生产半焦.产

能占全国半焦产能的58％左右：内蒙古以生产半焦为主，产能占全

国半焦产能的近25％：山西及云南两省有少量半焦生产，其他省份

均为冶金焦。冶金焦最主要的生产省市是：山西、河北、山东、河南、

辽宁、江苏、四川、云南、上海，产量合计占到我国冶金焦产量的

80％左右。

我国半焦生产主要集中在陕、蒙、晋、宁四省区交界地带.并以

陕西榆林神府地区和内蒙古伊旗、准旗的产量最大。xx年，全国半焦

产量约为1800万t.陕西和内蒙的产量占了近90％[4]。

三、国内炼焦煤资源现状

3.1已查明资源储量

炼焦煤主要包括焦煤、1／3焦煤、气煤、肥煤、瘦煤、贫瘦煤

等煤种，属中变质烟煤，查明资源储量2758.6亿t.占全部煤种查明资

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源储量的26.24％炼焦煤查明资源储量煤种构成列于表1由表1可见.

最优良的炼焦煤——焦煤仅占我国已查明煤资源总储量的6.2％.而气

煤和1／3焦煤储量约为焦煤的2倍。

表1炼焦煤查明资源储量煤种构成

我国炼焦煤资源主要集中在山西省。该省炼焦煤资源占全国资源

的56％。已查明资源量高达1544.54亿t，我国炼焦煤资源分布见表

2[5]。

表2我国炼焦煤资源分布

3.2预测资源量

根据全国最新的煤炭资源预测结果表明，垂深1000m以浅的预

测资源量为1.844万亿t，垂深xxm以浅的预测资源量为4.5521万亿

t，其中炼焦煤约占29％。按煤种分布的炼焦煤预测资源量见图1，

我国炼焦煤预测量地区分布见表3。由表3看出，华北地区将成为我

国重要的炼焦煤生产地。

四、国内外炼焦技术工艺进展[4]

4.1无回收焦炉

针对传统的焦炉煤气处理及回收装置环保控制费用较高等问题，

美国和澳大利亚在20世纪80年代后期相继推出了新设计的无回收焦

炉，将废热用于生产蒸汽和发电。

无回收焦炉的优点。（1）炼焦工艺流程简单，设计和基建投资费

用低；（2）取消煤气回收装置，不会产生焦油和酚水等污染物，环保

有所改善；（3）负压操作，解决了炉门漏气，使其废物放散能降到最

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低水平；（4）废热得到利用送去发电。

从炼焦生产的普遍规律和无回收焦炉生产特点出发，无回收焦炉

存在如下几个主要问题：（1）煤耗高，炼焦煤煤源变窄。由于炉顶空

间很大，煤在塑性阶段能自由膨胀，造成炉子上部焦炭结构疏松、质

量差。这需要用挥发分低、结焦性好的煤料消除这种影响；（2）部分

煤和焦炭被烧损，成焦率下降；（3）无回收焦炉仍有大气污染；（4）

加热控制手段简单，焦炭的均匀性差；（5）炉龄短，维修量大；（6）

所产蒸汽和电能的出路也是需要考虑的问题。

山西寰达公司将捣固装煤和无回收焦炉结合起来，在侯xx成了

一座l9孔的无回收焦炉。有关专家认为已投产的19孔炉存在以下几

个问题：（1）炉体用高铝砖是错误的；（2）烟道相互联是错误的；（3）

炉体内部结构存在多处不合理；（4）装煤车等设备还远不能说已过关。

综合以上情况，有关专家认为，在我国不可能大量建无回收焦炉，

也不应用无回收焦炉代替改良焦炉，总之不宜推广。但在某些地区，

如有低挥发分的粘结煤，焦炉煤气暂时没有用户，电能有出路等条件

下，尽可能少量地建设带有热回收装置的无回收焦炉也是可行的。

4.2大容积焦炉

近年来，国外焦化企业主要技改途径是用现代化的大容积焦炉取

代老损焦炉。国外资料报道，大容积焦炉的最大优点是基建投资省，

然而国内有关专家认为，焦炉并非越大越好，6m焦炉与4.3m捣固焦

炉相比无论相对基建投资、改善焦炭质量以及煤种适用范围上并无优

势而言。当国内4.3m捣固焦炉投产后，国内炼焦行业也许会重新评

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价6m焦炉。大容积焦炉存在的问题：美国的大容积焦炉都出现了砌

体过早损坏的现象，美国黑色冶金设计院确定炭化室高6m及以上焦

炉平均使用寿命xx年；炭化室高7m的焦炉必须供应配煤组成较好

的煤料，以保护砌体和保证正常生产操作；大容积焦炉不适用煤预热，

美国及英国钢铁公司的雷德冶金厂也证实了这一点。

显然，大容积焦炉在各方面要求都比常规炭化室焦炉要高。因此；

虽然大型焦炉是发展方向，但各国要根据国情、技术水平和设备制造

水平来确定焦炉规模和尺寸。

4.3巨型炼焦反应器

巨型炼焦反应器是为了克服传统室式焦炉大型化所受的多种因

素限制，特别是炉墙变形等问题而开发的。20世纪80年代后期，以

德国为主的欧洲炼焦专家提出了单室式巨型炼焦反应器和煤预热及

干熄焦相结合的方案。

巨型炼焦反应器商业化进程受以下诸因素制约。①随着单个巨型

炼焦反应器装置变为由多个巨型炼焦反应器单元组成的炉组，就必须

将推焦和出焦操作的机械设计为移动式，将会大幅度增加该机械重

量，②随着煤预热装置能力的大幅度提高，对系统的可靠性要求也随

之提高；⑧干熄焦与煤预热联合的大型生产装置还有待于进一步开

发。有关专家认为解决。

上述问题不存在技术障碍，主要问题是需要大量资金并需依托大

规模的工程才能实施。

4.4日本scope21的炼焦技术

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该技术的特点是将配入50％的非粘结性煤，在人炉前快速预热

到350℃~400℃，使煤接近热分解温度，以改善煤的粘结性，预热煤

中的细粉热压成型，而后与粗粒煤混合装炉。故装炉煤的堆密度提高

（约850kg／m），焦炉用高导热性的70mm~75mm的炉墙砖，在焦

炉中加热到700℃~800℃的焦饼，放人干熄焦预存段进行再加热使焦

饼最终温度达1000℃左右。各国炼焦同行在等待该工艺的工业实践

结果。

4.5捣固焦炉

捣固焦炉的诸多优点，这里不再详述。捣固焦炉过去费用高，现

已通过将捣固机操作效率提高一倍和在捣固焦炉上采用大容积炭化

室得到补偿。捣固工艺的进一步研究课题是通过捣固箱进一步现代化

来减少捣固工艺流程的能耗，缩短捣固压实时间和提高整个煤饼密度

的均匀性。

同先进国家相比，我国捣固焦炉发展缓慢，主要原因是捣固技术

落后，捣固机锤头少。重量轻，捣固锤加煤布料和游动均由手工操作。

此外捣固频率低，自动化程度差等致使捣固焦炉大型化进展缓慢。因

此，国内要实现捣固焦炉大型化，有必要引进国外先进的设备或引进

捣固机械的软件。

4.6干法熄焦

干法熄焦技术特点。（1）节能效果显著；（2）环保效益好；（3）

提高焦炭质量，优化高炉生产。干法熄焦技术首先盛行于前苏联。

与传统的直接式干熄焦技术相异，美国克雷斯公司开发了世界上

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第一台间接式干熄焦装置并在伯利恒钢铁公司雀点厂进行了试验样

机的操作示范。装置主要部分是由车辆运载的一外冷式密封贮焦箱，

推焦时焦箱与炭化室对准并密封，推出的焦存放在箱内，然后由运载

车辆送往冷却台冷却，冷却后的焦箱再送到密封的焦炭贮库，由此将

焦炭卸到胶带机上。整个过程在密封状态下进行，据称能降低90％

以上推焦粉尘和碳氢化合物排放物。

前苏联东方煤化所曾提出在一套设备中同时完成炼焦煤预热和

红焦干熄，此工艺可完全杜绝向大气中排放污染物，所得冶金焦块度、

强度、磨损性、堆密度等指标有所改善。

4.7型焦工艺

开发型焦工艺目的。（1）扩大炼焦煤源。试验表明，型焦工艺可

使非粘结性煤和弱粘结性煤使用量达60％～100％；（2）使炼焦在密

闭的连续装置中运行，彻底解决污染问题。

高炉试验结果表明，型焦在高炉上最多可使用到30％，换句话

说，型焦不能完全取代常规焦炭。为此，xx年以来，日本钢铁联盟公

司开发了新型焦工艺。新型焦工艺特点：（1）通过将煤快速加热以及

粉煤高温成型，可以改善煤的粘结性，并可使装炉煤的堆密度提高到

850kg／m，以改善焦炭质量。在保证焦炭质量前提下，非粘结煤的

配人可达50％；（2）通过提高炉墙热传导率、装炉煤高温预热等措

施，使焦炉生产能力提高到300％；（3）煤炭中温干馏及干馏产品在

干熄焦装置的预存室进行高温加热改质，比常规焦炉节能20％；（4）

对焦炉所有开口严密密封，红焦密闭输送及预热煤脉冲式输送，可使

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环境污染大幅度减轻。

新型焦工艺要实现工业化需解决以下问题。（1）型焦的透气阻力

比室式炉焦炭约高2倍，在高炉中大量使用型焦受到限制；（2）型焦

生产的能耗比室式炉高。

4.8配型煤炼焦

在炼焦煤中配人型煤炼焦，在国际上已有几十年的历史。由于提

高了人炉煤料的密度加之型煤中粘结剂对煤料粘结性能有所改善，因

此能提高焦炭质量或在不降低焦炭质量前提下，少配用优质炼焦煤。

一般说来，焦炭质量在一定范围内随着配人型煤比例增加而提

高。生产试验表明，型煤配比每增加10％，焦炭强度指标di1150／

15约提高0.7％～1.1％；反应后强度约提高2.2％。随着型煤配比增

至30％时，di150／15可提高2％一3％，m10可改善2％～4％。

我国包钢焦化厂等单位一直进行着配型煤炼焦的工业试验，经过

多年对引进技术的消化吸收工作，我国已具备了工厂设计能力，但关

键设备仍需引进。

4.9立式连续层状炼焦工艺

从20世纪70年代起，前苏联乌克兰煤化所开始了立式炉连续炼

焦新工艺的研究。试验经历了三个阶段：试验室试验阶段，半工业试

验阶段，工业性试验。装置主要工艺参数：垂直炭化室数（包括熄焦

段）2个，推焦行程300mm，推焦周期20min～30min，一次装煤量

400kg～420kg，炼焦时间7h~8h，能力30t／d。该装置对中国一批气

煤的试验表明，单种气煤在连续层状炼焦装置上能生产出质量符合要

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求的冶金焦。

工艺特点。煤料经压实（堆密度可达1000kg／m3）和分阶段控

制加热速度可改善煤的粘结性能，改善焦炭质量，有效拓宽了炼焦用

煤范围，与传统工艺相比，可节约70％肥煤和焦煤；系统密闭连续，

自动化程度高。从各阶段试验结果看，该工艺具有很好的推广应用前

景，但要达到大规模工业化生产，在装煤操作、顺利排焦和装置大型

化方面还需进一步改进完善。

4.10煤预热

利用煤预热技术，不仅能将炼焦用煤范围扩大到高挥发分煤，还

能扩大到半无烟煤和石油焦等低挥发分惰性物料。

目前，俄罗斯年产107万t焦炭的第一台煤预热工业装置，正在

西西伯利亚钢厂7号焦炉上使用，系采用气体热载体预热煤料。焦炉

用预热煤料炼焦时生产能力提高40％左右，可多配人20％~25％弱粘

煤，炼焦热耗降低10％～12％；美国和英国、日本都使用煤预热装

置；波兰登赛斯科焦化厂建造了40t／h煤预热装置，还将根据试验

结果建造100t／h装置。但是使用煤预热装置的美国大容积焦炉和英

国钢公司两座焦炉都出现了焦炉砌体过早损坏现象。

五、炼焦工业未来的发展方向

5.1因地制宜炼焦工艺

我国生产的冶金焦炭质量除宝钢外与发达国家相比存在较大差

距。为适应高炉大型化、高炉富氧喷煤技术，必须提高焦炭质量。目

前我国采用炼焦新技术条件是具备的。随着国家限制土焦政策实施，

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炼焦工业焦炉装置的新建和改扩建将不可避免，为了赢得高起点，国

内炼焦业应利用这次诸多焦炉改造大修机会，结合国情，因地制宜，

因煤制宜，采用国际上先进的、工业化程度较高的新工艺、新设备，

实现炼焦生产的高效、优质、低耗、低污染和操作控制自动化，使我

国炼焦水平上一个新台阶[6]。

5.2开发炼焦产品的生产工艺

出于以下考虑。（1）回收化工产品的投入高，而美国的无回收焦

炉又有较大的缺陷；（2）将炼焦的荒煤气裂解成还原气将来可以与直

接还原炼铁联合，在第二届国际炼焦会议上，欧洲炼焦专家提出了两

种焦化产品（焦炭和还原气）的生产工艺。国内有关专家认为，生产

两种焦化产品的工艺，煤气热裂解器与焦炉的连接存在技术问题，因

此结合我国的国情提出开发三种产品（焦炭、煤焦油和还原气）的焦

化生产工艺[6]。

5.3产业结构调整方面

5.3.1焦炉向大型化、焦炭生产向集群化发展

（1）有利于炼焦副产的回收、综合利用和深加工。炼焦副产品

的回收、加工、利用水平与炼焦规模的关联度非常大，是最能体现“规

模效应”的产业之一。炼焦装置若达不到一定的规模，不仅不利于焦

炭本身经济效益和竞争力的提升，更谈不上副产品的有效回收和利

用。

（2）有利于炼焦装置整体水平的提高。焦炉大型化有利于降低

吨焦的煤耗和能耗；在同等规模下，可减少投资规模，减少出炉次数

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和阵发性的污染，提高劳动生产率和提高焦炭质量。焦炉大型化是焦

化企业实现可持续性发展最基本的条件焦炉大型化是推动炼焦装置

采用干法熄焦工艺的重要条件。新建焦炉或改扩建焦炉时，钢铁企业

必须同步配套建设干熄焦装置；独立焦化企业要在减少酚氰废水发生

并有妥善处理酚氰废水出路的条件下，力求配套建设干熄焦装置。

（3）有利于节能减排、保护生态环境和发展循环经济，焦炉炉

型的选择可根据装置建设规模、所在地资源等情况进行选择。沿海地

区的企业应选择7.63m焦炉。中西部地区应选择6m焦炉，气煤资源

比较丰富、肥焦煤又比较缺乏地区应选择6m及以上捣固焦炉[7]。

5.3.2炼焦企业要向一体化方向发展

在市场竞争日趋激烈、煤炭价格不断上涨、焦炭利润不断摊薄的

形势下，炼焦企业要向煤一焦一化一体化方向发展。由炼焦向煤化工

模式推进.延长产业链条。形成多元化发展，走可持续性发展之路5.3.3

煤焦油、粗苯加工规模

（1）煤焦油初加工规模不应低于20万t／a。煤焦油集中加工有

利于采用各项先进工艺技术和装备。不仅有利于节能、环保，而且也

有利于开发新的焦油加工产品，从各项工艺技术与经济指标分析。焦

油的年加工量20万t是最低的经济规模，目前我国已有设计和制造

单套焦油加工装置规模为20万t／a的能力和条件。因此新建煤焦油

初级加工装置单套规模要达到20万t／a及以上。

（2）粗苯加氢单套装置规模不应低于10万t／a加氢精制是一

种清洁工艺。而且得到的苯类产品质量优、收率高，但装置投资较大，

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必须达到一定的规模才能有好的经济收益。一般认为单套装置最低规

模在5万t／a。经济规模应在10万t／a[8]。

5.4产业升级方面

5.4.1重视捣固焦的发展

我国炼焦煤资源贫乏.优质炼焦煤供应更是紧张。在炼焦煤价格

飚升、焦炭成本不断上涨的形势下，发展捣固炼焦工艺是节约优质炼

焦煤、生产高品质的焦炭重要措施之一，是我国当前和今后相当长一

段时期焦化工业发展的主要方向。

5.4.2推广采用清洁炼焦技术和先进的煤气净化技术

（1）开发焦炉微负压控制技术。采用焦炉微负压控制技术使焦

炉炭化室由传统微正压变成为微负压，可彻底解决炼焦过程的烟气溢

散，为焦炉的清洁生产创造良好基础。该技术不仅能在7.63m焦炉使

用，同时也能用于6m焦炉、4.3m焦炉，为我国焦炭行业彻底消除污

染创造条件。太钢与国外公司合作正在开展此项工作。

（2）焦炉煤气深度净化技术。现有的脱硫净化工艺不能满足甲

醇生产对脱硫精度的要求，因此焦炉煤气的深度净化，特别是其中所

含的形态。

复杂的有机硫（硫醇、硫醚及噻吩）和不饱和烃等杂质的深度净

化，成为焦炉气化工利用生产甲醇的技术“瓶颈”必须开发新型的脱

硫净化工艺，使焦炉煤气中硫体积分数降至0.1ul／l以下.达到甲醇合

成气的要求。

西北化工研究院开发的两段加氢、两段吸收工艺及相应的催化剂

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及吸收剂（称之为新型干法净化工艺）。可使硫含量达到甲醇合成气

的要求。

成都五环新锐化工有限公司开发的焦炉煤气非催化转化制合成

气技术，即焦炉气不需净化，在常压（或加压1下将焦炉气中的有机

物（焦油、萘、苯、酚及有机硫化物）全部裂解转化，其中的有机硫

全部转化为无机硫。降低了脱硫技术难度和脱硫费用[9]。

5.4.3压低焦油沥青产出焦油加工时.沥青产率约为55％。xx年沥

青产量约为240万t.因此。焦油沥青市场出路如何落实，是建设焦油

加工项目必须考虑的问题，也可以说是焦油加工的一个“包袱”。一

个必须解决的难题。所以.近年来选择国内外技术出现的新动向是看

好能降低沥青产率的新工艺。德国、日本以及鞍山焦萘院都推

[10]荐焦油沥青产率控制在1／3甚至1／4的技术。

5.5加强对褐煤的加工利用

褐煤是煤化程度最低的一类煤.含水量高（30％～50％），挥发分

高（15％～30％），发热量低（12.56～14.65mj／kg），而且易风化碎

裂，易氧化自燃，不适于远途运输（300km）利用；褐煤直接燃烧时

排出的粉尘量大，环境污染严重，热利用率低。对褐煤热解提质生产

半焦，不但可解决上述问题，还可得到煤焦油和焦炉煤气等多种煤基

产品，是褐煤高效、低污染利用的非常重要途径对褐煤的加工，应根

据褐煤的质量性能、产品市场定位等，选择相应的加工技术和加工规

模，我国低灰分褐煤资源很少，应进行合理利用。

5.5.1低灰分的优质褐煤加工方案

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（1）采用中低温干馏工艺制取高品质还原剂，替代冶金焦，用

作铁合金、电石生产的原料。

（2）制取炭质吸附剂，用褐煤制得的活性炭产品以大中孔为主，

不仅对硫的吸附容量很大。而且很适合处理各种工业污水，在我国水

资源日益紧缺情况下，开发这类煤基活性炭有着非常重要的意义。

5.5.2高灰分、高含硫的褐煤加工方案

采用温和热解的技术，对褐煤进行提质，同时可得到低温煤焦油

提质后的褐煤主要定位在动力用煤，装置加工规模相应比较大，最好

定位在500万t／a以上。得到的低温煤焦油是生产液体燃料的优质

原料，对其进行加工可生产多种液体燃料。

5.5.3褐煤低温煤焦油加工方案

褐煤低温煤焦油的组成与性质更类似于重油，是一种非常有价值

的资源.对其进行加工可从中提取获得附加值较高、市场需求量大的

酚类化学品，对脱酚后的馏分进行加氢裂化、重整、精制等加工过程，

可得到比较理想的多种液体燃料应开发燃料一润滑油一化工型综合

加工工艺，使褐煤低温煤焦油中的各种资源得到有效地利用[11]。

5.4要根据煤资源条件定位产业发展方向

煤焦化产业是典型的资源加工类产业，资源条件对焦化产业的发

展有着非常重大的影响，对煤资源的控制能力是煤焦化产业获得可持

续性发展和具备较强竞争能力的关键煤焦化产业包括三个生产领域：

炼焦煤高温干馏生产全焦；低变质烟煤中低温干馏生产半焦；褐煤中

低温干馏生产褐煤半焦。上述三个生产领域，由于使用的煤种不同，

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干馏温度不同。得到的焦产品的性能指标、附加值有着很大的不同，

应用领域也有着较大的差异。因此.要根据所能获得的煤种决定发展

哪一种煤焦化产业[11]。

六、总结

新世纪的中国面临着从炼焦生产大国向炼焦工业强国转变的艰

巨任务。在以大型机械化焦炉替代中小型机焦炉的同时，以先进的环

保、节能和自动化技术改造现有焦化生产企业应是本世纪近期中国炼

焦工业要实现的目标[5]。

参考文献

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卷第2期xx年6月：9-16[2]铁合金经济技术信息，焦炭国内市场保

持稳定态势，铁合金，xx：36[3]焦化行业扭亏前景仍不乐观，化工管

理，xx.8：2-3[4]范容香，我国炼焦煤资源与煤焦化产业发展分析，化

学工业，第26卷第5期xx年5月：1-8[5]郑文华刘洪春，中国焦化

工业现状及发展，钢铁，第39卷第3期xx年3月：67-73[6]陈中北，

国内外煤焦转化业的发展现状与趋势，科技情报开发与经济，xx年第

五卷第四期：12-14

[7]孙业新，苑路，焦化工艺技术发展概述一配煤炼焦篇，莱钢科

技，xx年第2期：4-8[8]曹海霞，山西焦化工业技术发展现状与趋势

研究，煤炭加工与综合利用，xx年5月：38-42[9]黄金干，炼焦行业

xx年回顾与xx年展望[j]，冶金管理，xx年3月：19-23.[10]郭德英，

首钢炼焦煤资源现状及发展策略，首钢科技，xx年第4期：12-13[11]

精品文章

潘伟尔，中国炼焦煤供需现状及其发展趋势，中国能源，xx年第23

卷第11期：4-11

第四篇：炼焦工艺教案赫阳燃气教案第一章绪论

炼焦化学产品概述

炼焦化学产品生成

炼焦化学产品组成

各种因素对炼焦化学产品的影响

提高化学产品产率的途径

回收与精制化学产品的意义

一、炼焦化学产品概述

煤是一种由多苯环缩合起来的结构复杂的多环结构物质，以碳原

子为主，有氢、氧氮、硫等原子.

高温炼焦。烟煤隔绝空气加热到950—1050℃，经过干燥、热解、

熔融、粘结、固化、收缩等过程最终制成焦炭。

（一）炼焦化学产品生成：

在胶质体生成、固化和半焦分解、缩聚的过程中，都有大量的气

态析出。

1.装入煤在200℃前蒸发表面水分，同时析出吸附在煤粒间隙中

的二氧化碳、甲烷等气体。

2.在200–300℃时，煤的大分子端部的含氧化合物开始分解，生

成水、二氧化碳和酚。

3.随着温度升高，由于大分子芳香族稠环化合物的侧链的断裂和

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分解，产生气体和液体，煤质发生软化和熔融，形成胶质体。

4.当温度升至500℃后，生成半焦。此时，有脂肪烃生成，同时

释放出氢。

5.约在600℃以前从胶质体中析出的和部分从半焦中析出的蒸汽

和煤气叫初次分解产物，主要含甲烷、一氧化碳、二氧化碳、化合水

及粗焦油、氢含量很低。

6.炼焦期间，一次裂解产物受到胶质体的阻碍，沿着炉顶空间和

焦炭缝隙上升，进一步裂解称二次裂解。

7.在二次裂解中，煤气中的甲烷乙烷等含量降低，氢含量增高，

煤气的密度变小，焦油中游离碳含量增多，密度变大并形成一定量的

氨、苯族烃、萘、蒽等，在炉顶空间形成一组成的煤气。荒煤气组成：

水蒸气250—450

氰化物

1.0—2.5焦油气80—12

吡啶盐基

0.4—0.6粗苯

萘

8—12氨

硫化物

1.0—2.5硫化氢

净煤气组成：

h2

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co2

1.5—2.5ch423—29

o2

0.3—0.7cnhm2—3

n2

3—5co

二、各种因素对炼焦化学产品的影响

配煤性质和组成的影响：

1.对焦油产率的影响2.对粗苯产率的影响3.对氨产率的影响4.对

硫化物的影响5.对煤气的影响6.对化合水产率的影响

三、本车间工艺流程

焦运来的配合精煤经煤塔放入加煤车的煤斗中，送入炭化室内进

行炭化，炭化成焦后，由推焦车推出，经拦焦车、落入熄焦车内进行

熄焦。熄灭的焦炭经凉焦台送至焦场，焦炭经过筛分后按不同级别储

存到储焦仓内；外销。

炼焦过程中产生的荒煤气经上升管、桥管、集气管、吸气管、气

液分离器进入化产车间。

化产车间回来的净煤气，经煤气预热器、煤气主管、加减旋塞、

交换旋塞、横砖煤气道进入燃烧室，与从交换开闭器经小烟道进入蓄

热室，被预热1000℃左右，然后经斜道送入立火道混合燃烧，燃烧

产生的废气经跨越孔进入下降气流火道，经斜道、蓄热室、小烟道、

废气办、分烟道、总烟道、烟囟排入大气。

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一、填空题：（每个空2分，共计20分）

1、现代焦炉都为蓄热式焦炉它们的基本结构有（炭化室）、燃烧

室、（蓄热室）、斜道区、基础平台和烟道、炉顶区以及烟囱。

2、根据原料煤陆运和海运的不同采用（

卸车机

）和（

卸船机械

3、焦炉的四大车是指（推焦车）、加煤车、（拦焦车）与熄焦车。

4、煤气入炉方式有两种分别为（侧入式）、（下喷式）jn66——3

型为侧入式。

5、按贮煤塔的断面形状可分为（

圆形

）与（

方形

）贮煤塔

6、现代焦炉炭化室一般由（硅砖）砌筑，有在燃烧室炉头或炉

门采用高铝砖，炉顶区一般采用（粘土砖）和缸砖。

7、5点压力是指（上升气流）与（下降气流）的小烟道、蓄热

室及（上升气流）看火孔压力。

8、烟煤隔绝空气加热到（950——1050）℃，经过干燥、（热解）、

熔融、（粘结）、固化、收缩等阶段最终制得焦炭，这一过程叫高温炼

焦。

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9、现代焦炉在配煤使用上一般以（焦煤），肥煤，气煤、（瘦煤）

有一定结焦性煤种，适当比例配合。（d）

1、中国制定的冶金焦质量标准中一级的灰分为（

a15.00以上

b13.51——15.00

c12.01——13.50d小于等于12

（a）

2、成焦过程中，煤料灰分几乎全部转化到焦炭中，一般焦炭的

灰分即为配煤灰分的（

）倍。

a1.3——1.4b13——14

c12——13d1——5

（c）

3、jn66——3型炭化室全高为2520mm，炭化室全长为7170mm，

燃烧室有14个立火道，加热水平高度为（

）mm

a1000mm

b955mm

c524mm

d1525mm

（a）

）是指全炉各燃烧室机侧、焦侧测温火道所测得的温度。

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a

直行温度

b横排温度

c标准温度

d冷却温度

（a）

5、焦炉压力测量时候，由于炭化室底部与蓄热室顶部压力较小

一般差值只有几pa因此用（

）来测量。

a斜管微压计

b水银压力计

cu型管压力计

d压力表

（b）

6、在考核装煤量时候，用每个炭化室装煤量不超过规定装煤量

（

）%为合格。

a10

b1

c

d

（c）

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7、tjl43—50型焦炉炭化室平均宽为（

a430mmb340mmc500mm

d450mm

（d）

8、焦炭抵抗摩擦力破坏的能力用（

）表示。

am25

bm40

cm80

dm10

（b）

9、中国制定的冶金焦质量标准中三级的硫分为（

a0.50—0.60

b0.81——1.00

c1.01——1.50d0.6—0.80（c）

10、jn43—58型焦炉是中国在（

）总结了多年炼焦生产实践经验基础上，自行设计的大型焦炉。

a1945bxx

c1958dxx

（1）就捣固工艺而言，宽炭化室捣固焦炉的一个显著特点就是

提高了捣固煤饼的稳定性。降低倒窑率，有利与焦炉装置长期稳定的

运行。宽度比值越大，对煤饼的稳定性要求越高。国内4.3m捣固焦

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炉，煤饼高宽比是9.1：1；国外6mm捣固焦炉，煤饼高宽比是15：

1；tjl5550d型捣固焦炉炭化室全高为5.5m，煤饼高度为5.2m，炭化

室平均宽为500mm，煤饼宽度为450mm时，捣固煤饼高度比达到

11.6：1。捣固煤饼宽度比达到11：1，煤饼的稳定性达到设计要求。

影响煤饼稳定性的内因是捣固功、配合煤的细度和配合煤的水分。

5.5m捣固焦炉的捣固机械采用21锤微移动捣固机，经计算单位

捣固功达620j/kg，完全能保证5.2m煤饼所需的抗剪和抗压强度。另

外配合煤的细度和配合煤的水分问题已在4.3m捣固焦炉上得到较好

的解决，完全能保证

内容仅供参考