毕业设计论文炼焦配煤概述Word文档下载推荐.docx
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同时讲述了配煤技术的发展前景。
关键词:
配煤,炼焦,配煤方法,黏结性,结焦性
1绪论1
1.1研究背景与研究意义1
1.2国内现状2
2炼焦配煤简介2
2.1中国煤炭资源2
2.1.1煤炭种类3
2.1.2煤炭资源分布3
2.1.3煤的特质3
2.2配煤的必要性5
2.3配煤方法5
2.3.1正常情况下5
2.3.2在某些特殊情况下5
2.4配煤意义6
2.5炼焦配煤的优点8
2.6配煤的原则8
3煤炭的各项技术指标9
3.1水分9
3.1.1全水分(Mt)9
3.1.2空气干燥基水分(Mad)9
3.2灰分9
3.3煤的挥发分(全称为挥发份产率)V9
3.4固定碳10
3.5全硫St10
3.6发热量(Q)10
3.7胶质层最大厚度(Y)10
3.8粘结指数(G)10
3.9煤灰灰熔融性温度(灰熔点)10
3.10哈氏可磨指数(HGI)11
3.11焦渣特征(CRC)11
4配煤理论11
4.1配煤原理12
4.1.1胶质层重叠原理12
4.1.2互换性配煤原理12
4.1.3共炭化原理13
4.2配煤理论的发展13
4.2.1经验配煤13
4.2.2煤岩配煤13
4.2.3现代配煤14
5煤的工艺性质指标14
5.1煤的粘结性和结焦性14
5.2影响煤的黏结性和结焦性的因素16
5.3单种煤的结焦性16
5.3.1褐煤16
5.3.2长焰煤16
5.3.3气煤17
5.3.4肥煤17
5.3.5气肥煤17
5.3.61/3焦煤(1/3JM)17
5.3.7焦煤18
5.3.8瘦煤18
5.3.9贫煤18
5.3.10无烟煤18
5.4配合煤的指标18
5.4.1水分Mt19
5.4.2配合煤的细度19
5.4.3配合煤灰分19
5.4.4配合煤的硫分20
5.4.5配合煤的挥发分20
5.4.6煤化度20
5.4.7配合煤的胶质层20
5.4.8膨胀压力21
5.5配合煤的选择21
5.6焦炭质量预测21
5.6.1焦炭灰分、硫分预测21
5.6.2焦炭冷态强度预测21
5.6.3热态性质预测法21
5.6.4人工智能和专家系统的应用22
6炼焦配煤工艺简介22
6.1工艺流程23
6.2配煤23
6.2.1细度分布情况24
6.2.1先配后粉流程24
6.2.2先粉后配流程(分组粉碎)24
6.2.3选择粉碎流程25
6.2.4结论:
25
6.3基础工程25
6.3.1煤场25
6.3.2煤槽25
6.3.3栈桥26
6.4配煤机械26
6.4.1皮带机26
6.4.2堆取料机26
6.4.3定量给料设备27
6.4.4电磁除铁器27
6.5炼焦设备27
6.5.1焦炉简介27
6.5.2捣固焦炉简介28
6.6成焦过程29
6.7炼焦的产品处理30
7配煤技术的应用及发展前景30
7.1配煤技术现状30
7.2配煤方法30
7.3配煤技术的关键31
7.4配煤实验工具31
7.5现行配煤技术的不足31
7.6配煤技术的发展趋势31
7.6.1区域性配煤31
7.6.2精确配煤32
7.6.3扩大炼焦煤范围32
7.6.4开发配煤专家系统32
总结34
参考文献35
致谢36
1绪论
1.1研究背景与研究意义
我国的炼焦煤资源相当丰富,不仅生产规模是世界最大的,而且也是世界最大的焦炭出口国。
2003年焦炭出口至30多个国家,在出口总量上欧盟占1/3、亚洲占1/3,巴西、美国、南非各占14.5%、6%和4.1%,印度、意大利、德国和巴西等国焦炭进口量的80%来自我国。
焦炭在高炉炼铁、铸造、电石、气化及有色金属冶炼等方面得到了广泛的应用,可以说焦炭工业具有广阔的发展前景。
在高炉炼铁过程中,焦炭除了用作熔解铁矿石的热源使用外,还起到把氧化铁还原成金属铁和确保高炉炼铁具有良好透气性的作用,因此焦炭在高炉中的骨架作用尤为重要,随着高炉大型化、富氧喷吹技术的发展,钢铁企业迫切要求提高焦炭质量。
因此,焦炭的质量控制是非常重要的。
为了生产符合高炉炼铁要求的焦炭,需要满足一定质量要求的煤。
这种煤通常是通过配煤过程来获得的。
配煤过程是以强粘结性煤的粘结组分含量和纤维状组分强度为标准,其他煤种按此标准来配。
若粘结组分不足,就加入粘结组分,若纤维强度不足,就加入补强材料配好的煤投入到焦炉进行炼焦,形成焦炭。
从单种煤结焦特性可知,大多数单种煤在焦炉内不易炼出机械强度较高的优质冶金焦。
因此,如何精确地确定各单种煤的配比,并按确定的配煤比进行配煤操作是冶金工业中炼焦配煤控制需要解决的关键问题。
目前世界各国高炉冶炼所用的燃料主要是用烟煤炼制的焦炭。
但是炼焦用煤的品种很多,它们的性质差别很大,因此应当有一个炼焦用煤的分类方法。
我国地区广大、资源丰富,故地区煤质情况各不相同,灰、硫含量亦有差别,因此结合各地区的特点,采用不同煤种配合,不但扩大了资源的有效利用并且可以调整焦炭中的灰、硫含量,以满足冶金工业对焦炭质量和数量的要求。
解放以来,炼焦工业的生产实践证明,炼焦配煤对炼焦工业的发展有重大意义同时炼焦配煤可以有效的解决以下问题:
⑴焦煤资源缺乏,用配合煤方法可以大量节约主焦煤。
⑵焦煤的结焦性虽好,但有的主焦煤在炼焦时膨胀压力较大,损害炉体,有的含杂质较多,用配合煤的方法可以解决上述问题。
⑶焦煤的价格较高,用配合煤炼焦可以降低焦炭成本。
本文的研究目的是通过合理的配煤方案,提高配煤质量;
充分考虑煤炭资源的平衡及供应情况,不断扩大弱粘结性煤的用量、扩大用煤基地、合理使用煤场煤炭资源、保持合适库存、降低配煤成本、对配煤生产和配煤设备,稳顺生产,提高信息管理水平,实现效益最大化。
1.2国内现状
目前在常规焦炉中提高不粘煤或弱粘煤的配煤比例的手段主要有捣固炼焦和配型煤炼焦,这些工艺能够提高不粘煤或弱粘煤的配煤比例的原理就是能够提高装炉煤的堆密度。
传统的装炉手段的装炉煤堆密度在0.70t/m³
左右,通过捣固法可以将装炉煤堆密度提高到0.95~1.15t/m³
,配型煤炼焦的装炉煤堆密度也在0.80t/m³
。
我国的上海宝钢以及日本的一些钢铁企业采用配型煤的方法来提高焦炭质量、扩大不粘煤或弱粘煤的配入量,型煤的配入量为30%左右。
完全型煤炼焦在国内以利用无烟煤粉煤为代表,它的最初目的是解决优质炼焦煤来源紧张的问题,原理也是以型煤密度大为主,型煤密度可达1.20t/m³
以上,主要炉型为竖炉和斜底炉,最早曾在我国的上海,近年来在我国的山西、河南等地开始得到应用,能够生产出冶金焦和铸造焦,但产量都不大。
在国外有日本的DKS法、美国的FMC法及罗马尼亚的ICEM法为代表,其代表炉型为斜底炉和底开门的箱式炉,主要原料为不粘煤或弱粘煤,其型焦产品可部分取代常规冶金焦炭。
采用冷压成型的型焦工艺:
在煤料入炉之前先将原料煤经过配料、粉碎、混合搅拌、成型以及干燥工序将煤粉加工成粒度均匀并具有一定强度的型煤,型煤再入焦炉焦化。
该工艺首先在山西省某型焦示范厂得到应用,型焦产品达到二级冶金焦标准,已通过国家科技部验收。
近年来,型煤研究设计所又开发研究了常规焦炉上实现完全型煤炼焦技术。
2炼焦配煤简介
2.1中国煤炭资源
中国煤炭资源状况:
我国煤炭探明可采储量居世界第三位,仅次于美国、俄罗斯。
资源主要分布于华北地区(约50%)和西北地区(约30%),其余四大区之和也只占全国的20%。
在我国“查明资源储量”中,动力煤和炼焦煤分别占72%和26%。
炼焦煤中气煤和1/3焦煤比例最大,达46%,肥煤和气肥煤比例最少,只占13%,焦煤和“瘦煤、贫瘦煤”分别占第二、三位。
我国炼焦煤资源以山西最多,其次是安徽省和山东省,居第四~第七位的依次是贵州、黑龙江、河北和河南省。
2.1.1煤炭种类
在漫长的地质演变过程中,煤田受到多种地质因素的作用;
由于成煤年代、成煤原始物质、还原程度及成因类型上的差异,再加上各种变质作用并存,致使中国煤炭品种多样化,从低变及程度的褐煤到高变质程度的无烟煤都有储存。
按中国的煤种分类,其中炼焦煤类占27.65%,非炼焦煤类占72.35%,前者包括气煤(占13.75%),肥煤(占3.53%),主焦煤(占5.81%),瘦煤(占4.01%),其它为未分牌号的煤(占0.55%);
后者包括无烟煤(占10.93%),贫煤(占5.55
%),
弱碱煤(占1.74%),不缴煤(占13.8%),长焰煤(占12.52%),褐煤(占12.76%),天然焦(占0.19%),未分牌号的煤(占13.80%)和牌号不清的煤(占1.06%)。
2.1.2煤炭资源分布
中国在地质历史上的成煤期共有14个,其中有4个最主要的成煤期,即广泛分布在华北一带的晚炭纪—早二叠纪,广泛分布在南方各省的晚二叠纪,分布在华北北部、东北南部和西北地区的早中侏罗纪以及分布在东北地区、内蒙东部的晚侏罗纪—早白垩纪等四个时期。
它们所赋存的煤炭资源量分别占中国煤炭资源总量的26%、5%、60%和7%,合计占总资源量的98%。
上述四个最主要的成煤期中,晚二叠纪主要在中国南方形成了有工业价值的煤炭资源,其他三个成煤期分别在中国华北、西北和东北地区形成极为丰富的煤炭资源。
中国煤炭资源北多南少,西多东少,煤炭资源的分布与消费区分布极不协调。
从煤炭资源的分布区域看,华北地区最多,占全国保有储量的49.25%,其次为西北地区占全国的30.39%,依次为西南地区占8.64%,华东地区5.7%,中南地区占3.06%,东北地区占2.97%。
按省、市、自治区计算,山西、内蒙、陕西、新疆、贵州和宁夏6省区最多,这6省的保有储量约占全国的81.6%。
从各大行政区内部看,煤炭资源分布也不平衡,如华东地区的煤炭资源储量的87%集中在安徽、山东,而工业主要在以上海为中心的长江三角洲地区;
中南地区煤炭资源的72%集中在河南,而工业主要在武汉和珠江三角洲地区;
西南煤炭资源的67%集中在贵州,而工业主要在四川;
东北地区相对好一些,但也有52%的煤炭资源集中在北部。
2.1.3煤的特质
判别煤炭质量优劣的指标很多,其
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