炼焦生产实习报告.docx

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炼焦生产实习报告

一、实习目的

炼焦是以煤为原料，经高温干馏获得焦炭和荒煤气，并用经济合理的方法将荒煤气分离和精制成化学产品的技术和工艺原理的一种工艺。

在中国钢铁联合企业能耗中，焦炭和焦炉煤气提供的能源占60%以上，所以焦化厂是钢铁联合企业的重要组成部分。

这次我们有幸在包头钢铁联合企业进行生产实习，主要的实习目的就是弄清楚焦化厂的组成，生产过程和主要设备，拥有生产实践观念和理论联系实际的能力，提高学好专业的主动性，开阔眼界，增强对本专业的热爱，树立牢固的专业理想。

二、实习时间

2011年8月29日到8月31日

三、实习地点

包钢集团焦化厂炼焦车间、荒煤气二回收车间和焦油精制部

四、实习内容

钢铁工业的迅猛发展，给焦化工业提供了前所未有的发展机遇。

随着国家产业政策的调整、环保政策的严格对炼铁技术提出了新的挑战。

目前，我国焦炉技术装备水平尚不能适应高炉炼铁技术发展的需要。

抓紧焦炉的技术改造，以大型的现代化焦炉替代中小型机焦炉，促进我国焦炉的大型化和高效化，势在必行。

6米焦炉与4.3米焦炉相比，显示了无可比拟的技术优势。

在同种配煤比及相同结焦的时间下，JN60型焦炉与JN43型焦炉相比，焦碳的机械强度M40提高了3%—5%，M10降低了0.2%—0.4，焦碳反应后强度改善了2%—4%，吨焦的炼焦能耗降低了13.6公斤标煤，吨焦成本也减少了22元。

另外，焦碳质量提高后在高炉炼铁生产的延伸效益更是巨大的。

包钢采用的就是6米焦炉。

通过相关技术员的耐心讲解，我重点了解了煤的接收与储存、配煤过程、煤的粉碎、炼焦生产工艺流程、护炉机械设备、熄焦、筛焦过程和设备、脱硫工段（AS脱硫法）、硫铵工段（喷淋式饱和器生产硫铵）、终冷洗苯工段、粗苯蒸馏工段等相关的知识，重点参观了化学产品一、二回收车间和焦油精制部。

以下是本次实习我获得的知识

4.1炼焦工艺流程概述

由备煤车间送来的配合煤装入煤塔，装煤车按作业计划从煤塔取煤，经计量后装入炭化室内。

煤料在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏制成焦炭并产生荒煤气。

炭化室内的焦炭成熟后，用推焦车推出，经拦焦车导入熄焦车内，并由电机车牵引熄焦车到熄焦塔内进行喷水熄焦。

熄焦后的焦炭卸至凉焦台上，冷却一定时间后送往筛焦工段，经筛分按级别贮存待运。

煤在炭化室干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间，经过上升管、桥管进入集气管。

约700℃左右的荒煤气在桥管内被氨水喷洒冷却至90℃左右。

荒煤气中的焦油等同时被冷凝下来。

煤气和冷凝下来的焦油等同氨水一起经过吸煤气管送入煤气净化车间。

焦炉加热用的焦炉煤气，由外部管道架空引入。

焦炉煤气经预热后送到焦炉地下室，通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道底部与由废气交换开闭器进入的空气汇合燃烧。

燃烧后的废气经过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道，再经蓄热室，又格子赚把废气的部分显热回收后，经过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、总烟道、烟囱排入大气。

4.1.1焦炉的构造

蓄热式焦炉由炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区和炉顶区等组成

4.1.1.1炭化室

炭化室是煤隔绝空气干馏的地方。

是由两侧炉墙、炉顶、炉底和两侧炉门合围起来的。

炭化室的有效容积是装煤炼焦的有效空间部分，它等于炭化室有效长度、平均宽度及有效高度的乘积。

炭化室的容积、宽度与孔数对焦炉生产能力、单位产品的投资及机械设备的利用率均有重大影响。

炼焦时炭化室平均温度约1100℃，局部区域还要高些。

炭化室顶部设有2—5个装煤口，还设有1—2个上升管，通过上升管、桥管与集气管相连。

为了推焦顺利，焦侧宽度大于机侧宽度，两侧宽度之差叫做炭化室锥度。

通常炭化室墙厚度从上至下都一致的。

炭化室墙厚一般为100—105mm。

4.1.1.2燃烧室

燃烧室与炭化室依次相间，为调节和控制燃烧室长向的加热，现代焦炉的燃烧室均分隔成若干立火道。

各火道间的隔墙还起提高结构强度的作用。

燃烧室的机、焦侧宽度恰好与炭化室相反，因此燃烧室的锥度和炭化室相同但方向相反。

燃烧室中心距和炭化室中心距相等。

焦炉生产时，燃烧室墙面平均温度约1300℃，在此温度下，墙体承受炉顶机械和上部砌体的重力，墙面要经受干馏煤气和灰渣的侵蚀，以及炉料的膨胀压力、推焦侧压力。

因此要求墙体严密性好、导热性好、荷重软化温度高、高温抗蚀性强、整体结构强度高。

为此，现代焦炉的炉墙都用带舌槽的异形砖砌筑。

燃烧室中心距和炭化室中距数值相同。

燃烧室内立火道个数随炭化室长度增加而增加，火道中心距随炉型不同而异，一般取460mm或480mm。

4.1.1.3斜道区

燃烧室与蓄热室相连接的通道称为斜道。

斜道区位于炭化室及燃烧室下面，是焦炉加热系统的一个重要部位，进入燃烧室的高炉煤气、空气及排出的废气均通过斜道。

斜道区是连接蓄热室和燃烧室的通道区。

由于通道多、压力差大，因此斜道区是焦炉中结构最复杂，异形砖最多，在严密性、尺寸精确性等方面要求最严格的部位。

斜道区的温度在生产时为1000—1200℃，砌体升温时沿炭化室长向靠蓄热室墙底与基础平台间的砂粒滑动层，在护炉铁件的紧拉力下做整体膨胀。

斜道出口处设有火焰调节砖及牛舌砖，更换不同厚度和高度的火焰调节砖，可以调节煤气和空气接触点的位置，以调节火焰高度。

4.1.1.4蓄热室

蓄热室分为煤气室和空气室。

用贫煤气加热时，煤气、空气分别经蓄热室的煤气室、空气室预热后进入立火道燃烧；富煤气预热会使其中的碳氢化合物裂解，所生成的炭粒堵塞格子砖孔道，增加燃烧系统阻力，所以不需预热。

蓄热室位于斜道下部，通过斜道与燃烧室相通，是废气与空气（高炉煤气）进行热交换的部位。

蓄热室预热煤气与空气时的气流称为上升气流，废气称为下降气流。

在蓄热室里装有格子砖，当由立火道下降的炽热废气经过蓄热室时，其热量大部分被格子砖吸收，每隔一定时间进行换向，上升气流为冷空气或高炉煤气，格子砖便将热量传递给空气或高炉煤气。

4.1.1.5炉顶区

炼焦炉炭化室盖顶砖以上的部位称为炉顶区。

在该区有装煤孔、上升管孔、看火孔、烘炉孔、拉条沟等。

烘炉孔只是在烘炉时使用，焦炉在投产前用涂有泥浆的塞子砖堵严。

炼焦煤一般都由装煤孔装入炭化室。

装煤孔多，有利于装煤，但相应的装煤车结构复杂，并且炉顶散热多。

上升管孔连通上升管等排气系统设备。

双集气管焦炉每个炭化室有两个上升管孔，单集气管只有一个上升管孔。

看火孔通入燃烧室各个立火道，通过看火孔可以进行炉温调节和测量。

炉顶区是焦炉进行装煤、测温等操作的部位，一般都用黏土砖和绝热砖砌成。

为了减少散热，在炉顶区设有孔洞及不承受压力的部位，用绝热砖砌筑，可防止炉顶温度过高，改善操作环境。

炉顶区的实体部位也需设置平行于抵抗墙的膨胀缝。

炉顶面砖采用缸砖砌筑，以提高其耐磨性，保持炉顶面平整，延长炉顶寿命。

4.1.2炼焦车间的工艺装置

4.1.2.1集气系统

集气系统包括上升管，桥管，阀体，集气管，横贯管，低压氨水喷洒和高压氨水喷射装置，以及相应的操作条件。

上升管为内隔热式，底部用铸铁座与焦炉砌体相连接，上部采用水封盖。

桥管与阀体之间采用水封承插结构。

集气管为圆形断面，内设氨水清扫喷咀，供定期清扫用，减轻工人的劳动强度，横贯管设手动和自动调节翻版，使焦气管压力保持稳定，保证在结焦末期炭化室底部压力不低于5pa。

4.1.2.2熄焦系统

熄焦装置由熄焦塔、泵房、焦粉沉淀池及焦粉抓斗等组成。

熄焦塔为内衬缸砖的钢筋混凝土构筑物，熄焦塔下部为进入熄焦车并有喷水装置的隧道部分，其长度比熄焦车长3—5米，宽度大2—3米。

上部为排气筒，其高度应保证熄焦时产生足够的吸力，以免水蒸气从底部外逸。

为减少或消除熄焦时随水蒸气排除的大量焦粉，在排气筒内装有捕尘装置，捕尘装置采用木制折流板。

熄焦塔的总高度为30—35米。

为减少熄焦水气对焦炉操作的影响，熄焦塔中心距端部炭化室中心大于40米。

熄焦水由水泵直接送至熄焦塔喷洒水管。

熄焦用水量一般约2m3/t（焦），熄焦时间90—120s。

熄焦后的水经沉淀池和清水池将焦粉沉淀后继续使用。

熄焦过程中约20%的水蒸发，可用生化处理后废水补充。

沉淀池中的焦粉由单轨抓斗抓出，经脱水后外运。

为了控制焦碳水分稳定且不大于6%，熄焦车接焦时行车速度应与焦饼推出速度相应，使红焦均匀铺在熄焦车的整个车厢内。

还应定期清扫熄焦设施，保证喷洒装置能迅速而均匀对焦碳喷洒。

熄焦后熄焦车应停留40—60s，将车中多余水沥出。

熄焦后的焦碳卸至焦台上并停留30—40min，使水分蒸发并冷却焦碳。

4.1.2.3焦炉除尘设施

（1）装煤除尘：

焦炉装煤时散发出大量烟尘，污染环境。

焦炉装煤采用双集气管和在桥管处高压氨水喷射将装煤散发的烟尘经上升管，桥管导入集气管中，减轻炉装煤对环境的污染。

（2）出焦除尘：

在焦炉出焦的过程中当红焦碳从炭化室推出和落入熄焦车厢时，散发大量烟尘。

在焦侧拦焦机上设计热浮力罩装置，利用烟尘本身的热浮力，在其上升的过程中集中于罩内，用水喷淋扑集的方法，将烟气加以除尘净化。

净化后的气体由罩顶排到大气中，除尘总效率约85%左右。

（3）熄焦除尘：

在熄焦塔顶设除尘装置，捕集熄焦蒸汽中夹带的焦粉颗粒及大的水滴，然后由塔顶排到大气中，除尘效率约60%左右。

4.2煤焦化学产品的回收

4.2.1煤气的初冷和焦油的回收

（1）荒煤气的主要成分有净焦炉煤气、水蒸气、煤焦油气、苯族烃、氨、萘、硫化氢、其他硫化物、氰化氢等氰化物、吡啶盐等。

（2）回收生产工艺的组成为：

焦炉炭化室生成的荒煤气在化学产品回收车间进行冷却、输送、回收煤焦油、氨、硫、苯族烃等化学产品，同时净化煤气。

煤气净化车间由冷凝鼓风工段、AS脱硫工段、硫铵工段、终冷洗苯工段、粗苯蒸馏工段等工段组成，其煤气流程如下：

荒煤气→初冷器→电捕焦油器→鼓风机→预冷塔→脱硫塔→喷淋式饱和器→洗终冷塔→洗苯塔→净煤气。

（3）回收炼焦化学产品具有重要的意义。

煤在炼焦时，除有75%左右变成焦炭外，还有25%左右生成多种化学产品及煤气。

来自焦炉的荒煤气，经冷却和用各种吸收剂处理后，可以提取出煤焦油、氨、萘、硫化氢、氰化氢及粗苯等化学产品，并得到净焦炉煤气，氨可以用于制取硫酸铵和无水氨；煤气中所含的氢可用于制造合成氨、合成甲醇、双氧水、环己烷等，合成氨可进一步制成尿素、硝酸铵和碳酸氢铵等化肥；所含的乙烯可用于制取乙醇和三氯乙烷的原料，硫化氢是生产单斜硫和元素硫的原料，氰化氢可用于制取黄血盐钠或黄血盐钾；粗苯和煤焦油都是很复杂的半成品，经精制加工后，可得到的产品有：

二硫化碳、苯、甲苯、三甲苯、古马隆、酚、甲酚和吡啶盐及沥青等，这些产品有广泛的用途，是合成纤维、塑料、染料、合成橡胶、医药、农药、耐辐射材料、耐高温材料以及国防工业的重要原料。

4.2.2荒煤气回收过程

来自焦炉82℃的荒煤气，与焦油和氨水沿吸煤气管道至气夜分离器，气夜分离后荒煤气由上部出来，进入横管式初冷器分两段冷却。

上段用循环水，下段用低温水将煤气冷却到21-22℃。

由横管式初冷器下部排出的煤气，进入电捕焦油器，除掉煤气中夹带的焦油，再由鼓风机压送至脱硫工段。

由气夜分离器分离下来的焦油和氨水首先进入机械化氨水澄清槽，在此进行氨水、焦油和焦油渣的分离。

上部的氨水流入循环氨水中间槽，再由循环氨水泵送到焦炉集气管喷洒冷却煤气，剩余氨水送至剩余氨水槽。

澄清槽下部的焦油靠静压流入焦油分离器，进一步进行焦油和焦油渣的沉降分解，焦油用焦油泵送往油库工段焦油贮槽。

机械化氨水澄清槽和焦油分离器底部沉降的焦油渣刮至焦油渣车，定期送往煤场，人工掺入炼焦煤中。

进入剩余氨水槽的剩余氨水用剩余氨水泵送入除焦油器，脱除焦油后自流到剩余氨水中间槽，再用剩余氨水中间泵送至硫铵工段剩余蒸氨装置，脱除的焦油自流到地下放空槽。

4.2.3回收的主要设备

4.2.3.1横管式初冷器

焦化系统生产中煤气横管式初冷器主要结构是包括初冷器壳体、冷却管管束。

横管式初冷器壳体是由钢板焊制而成的直立的长方形器体，壳体的前后两侧是初冷器的管板，管板外装有封头。

在壳体侧面上、中部有喷洒液接管，顶部为煤气入口，底部有煤气出口。

在横管式初冷器的操作中，除了冷却焦炉煤气外，在冷却器顶部及中部喷洒冷凝液，来吸收焦炉煤气中的萘，并冲刷掉冷却管上沉积的萘，从而有效的提高了传热效率。

4.2.3.2电捕焦油器

电捕焦油器器体是由钢板卷制而成的筒体与器顶封头、器底拱形底组合而成。

电捕焦油器的电场有正电极、负电极组合而成。

其正极是又钢管制成，其钢管固定在上下管板上，管板与电捕焦油器筒体焊接而成。

电场的负极，装在由绝缘箱垂下杆悬拉的吊架上，其吊杆吊架均有不锈钢制成，吊杆上装着阻力帽以阻止气体冲击绝缘箱。

电场负极由不锈钢制成，电晕极板下悬吊着铅坠，以拉直电晕极，电晕极下部由不锈钢制成的下吊架固定位置，电晕极线分别穿入电场沉淀焦油饿正极钢管中心。

4.3焦油精制

4.3.1原料的准备

回收车间所生产的粗煤焦油需要进行脱水、脱渣、脱盐和均匀化操作

4.3.1.1煤焦油的脱水

煤焦油是从荒煤气中分离出来的，分离的方法是在集气管用循环氨水喷洒使其冷却冷凝，又在初冷器中进一步冷凝冷却后加以回收的，因此含有大量的水。

经回收车间澄清和加热静置脱水后送送往煤焦油精制车间的煤焦油含水量仍保持在4%左右。

煤焦油脱水可分为初步脱水和最终脱水。

初步脱水是在煤焦油储槽内用加热静置法实现的，煤焦油的最终脱水是先在管式炉的对流段加热，而后在一段蒸发器内闪蒸而完成的

4.3.1.2煤焦油的脱盐

在煤焦油入管式炉一段煤焦油泵前连续加入碳酸钠溶液，使之与固定铵盐发生复分解反应，生成稳定的钠盐还有铵盐。

铵盐极易溶于水而不易溶于煤焦油，故欲脱盐，必须先脱水。

4.3.1.3煤焦油质量的混合

煤焦油加工车间常常加工几个炼焦车间出产的煤焦油，其馏分的含量、密度、游离碳含量和灰分等指标有很大的差别。

为保证连续煤焦油精馏装置正常工作，煤焦油要按一定比例混合。

均匀程度一般按含萘量检查，波动不应超过1%。

4.3.2焦油的蒸馏

煤焦油加工的主要任务是获得萘、酚、蒽等工业纯产品和洗油、沥青等粗产品。

由于煤焦油中各组分含量都不太多，且组成复杂，不可能通过一次蒸馏加工而获得所需的纯产品。

所以，煤焦油加工都是先在蒸馏中，切取富集某些组分的窄馏分，再进一步从窄馏分中提取所需的纯产品。

一次气化过程：

在管式炉加热的煤焦油连续蒸馏装置中，煤焦油的蒸馏就是用一次气化完成的。

煤焦油的升温和气化过程中，开始低沸点组分先气化，随着温度升高，高沸点组分气化量不断增加，在气化过程中气液两相始终密切接触，可以认为在炉管内任何截面处气液两相处于平衡状态。

4.3.3焦油蒸馏的主要设备

在以上的流程中所用到的主要设备有管式加热炉、一次蒸发器、二次蒸发器和馏分塔等，这些设备即是煤焦油蒸馏的主要设备。

五、实习心得

通过老师们的带领下的为期3天的包钢实习，使我们对焦化厂工艺有更加全面的了解、认识，了解了工艺流程和各方面的设计。

有很多的东西是以前在学校是没有办法学到的，通过这次实习使得我们可以将在学校学习到的理论知识与现实运用相互结合。

现在随着大家对环境问题的越来越重视，脱硫这些保护环境的工艺也将被人们重视，脱硫等保护环境的工艺必将得到更加完善的发展与运用。

对于即将走出大学的我们来说，这将是个不错的机遇与挑战。

为了能适应社会的发展，工作的要求，我们只有在学校学习更多知识，加强实践才更有利于适应将来的工作岗位。

本次的实习也为我们的毕业设计打下了一定的基础。

首先感谢化工系的老师，他们积极为我们联系了实习单位，每天带我们去实习，并为我们安排了车辆，让车每天接送我们去实习单位。

其次要感谢包钢焦化厂的领导和技术人员，他们热情的接待了我们，并详细给我们讲解问题，尽可能地帮我们收集数据和材料，还带我们去车间参观。

在大家的努力下，我们得到了很多的知识，在今后的学习生活中起到了很好的作用