炼焦工艺学讲稿01.ppt

目录 第一章 焦炭及其性质 焦炭及其性质 特性参数：由于焦体的孔孢结构、焦块微裂纹的多少与焦炭的耐磨强度和高温反应性能有密切关系，因此将裂纹度、气孔率、气孔平均直径与孔径分布、 比表面积等作为特性参数描述焦炭的性质，又称为孔孢结构参数。 孔孢结构：通常用气孔平均直径、孔径分布、气孔壁厚度和比表面积等参数表示。 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 高炉焦的灰分指标偏高是焦炭质量差的主要原因 焦炭灰分高的原因是炼焦精煤的灰分高所致 若能将焦炭灰分由14.5%降至10.5%，以年产7000万吨生铁的高炉计算，可以节约焦炭385万吨，同时可以增加生铁1015万吨，还可大大降低铁路运输量。 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 低煤化度的煤炼制的焦炭反应性较高； 相同煤化度的煤，当流动度和膨胀度高时制得的焦炭，一般反应性较低； 不同煤化度的煤所制得的焦炭，其光学显微组织不同，反应性不同。 金属氧化物对焦炭反应性有催化作用，原料煤灰分中的金属氧化物（K2O，Na2O，Fe2O3，CaO，MgO等）含量增加时，焦炭反应性增高，其中钾、钠的作用更大。 一般情况下，钾、钠在焦炭中每增加0.3%～0.5%，焦炭与CO2的反应速度约提高10%～15%。 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 焦炭及其性质 2．影响焦碳反应性因素 （1）原料煤性质 焦炭反应性随原料煤煤化度变化而变化. 图1-5 原料煤的煤化度与所得焦炭反应性的关系 （2）炼焦工艺 提高炼焦最终温度，结焦终了时采取焖炉等措施，可以使焦炭结构致密，减少气孔表面，从而降低焦炭反应性。采用干熄焦可以避免水汽对焦炭气孔表面的活化反应，也有助于降低焦炭反应性。 （3）反应速率参数 焦炭与CO2的反应是气固相反应，其反应速率决定于化学反应速度和气体的扩散速度。 FeO+CO=Fe+CO2+13.59MJ CO2+C= 2CO -165.6MJ ————————————— FeO+C=Fe+CO-152.01MJ C+O2=CO2+399.440MJ CO2+C=2CO-165.6MJ 第二节 高炉炼铁 焦炭主要用于高炉冶炼，其次还用于铸造、气化、和生产电石等，它们对焦炭有不同的要求。高炉炼铁用焦炭（冶金焦）的质量要求为最高，用量也最大。 一、高炉炼铁的化学反应 第三节 非高炉用焦的特性 一、铸造焦 1．冲天炉熔炼过程 铸造焦是冲天炉熔铁的主要燃料，用于熔化炉料，并使铁水过热，还起支撑料柱保证良好透气性和供碳等作用。 二、气化焦 气化焦是用于生产发生炉煤气或水煤气的焦炭，以作为合成氨的原料或民用煤气。 气化的基本反应是： 2C + O2 → 2CO C + H2O → CO + H2 为提高气化效率，气化焦应尽量减少杂质以提高有效成分含量，力求粒度均匀，改善料层的透气性。 气化用焦的炼焦煤可以多配气煤，甚至可以以单独气煤炼焦，气化用焦的挥发分也可以高些，甚至半焦也可选用。 * * 第一章 焦炭及其性质 第二章 室式结焦过程 第三章 炼焦用煤的预处理技术 第四章 炼焦炉 第五章 炼焦炉的机械设备 第六章 炼焦炉的生产操作 第七章 炼焦炉的开工准备及日常维护 第八章 炼焦炉内煤气的燃烧及热工评定 第九章 炼焦炉的气体力学原理及其应用 第十章 炼焦炉的传热 第十一章 炼焦炉的加热制度及特殊操作 第一节 焦炭的通性 第二节 高炉炼铁 第三节 非高炉用焦的特性 第一节 焦炭的通性 一、焦炭的宏观构造 焦炭:以碳为主要成分的含有裂纹和缺