炼焦煤 定义:能炼制成焦的单种烟煤.炼焦煤主要包括:贫瘦煤、瘦煤、焦煤、1/3焦煤、肥煤、气煤、气肥煤七种。我国的炼焦煤储量低,优质资源稀缺。我国炼焦煤的储量仅为2,758亿吨,占全国查明煤炭资源储量的27%。烟煤在隔绝空气的条件下,加热到950-1050℃,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭,这一过程叫高温炼焦(高温干馏)。由高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。炼焦过程中产生的经回收、净化后的焦炉煤气既是高热值的燃料,又是重要的有机合成工业原料。
焦炭通常按用途分为冶金焦(包括高炉焦、铸造焦和铁合金焦等)、气化焦和电石用焦等。由煤粉加压成形煤,在经炭化等后处理制成的新型焦炭称为型焦
炼钢的方法,一般可分为转炉炼钢、平炉炼钢和电炉炼钢三种方法。
转炉发热主要靠:铁水中的硅、锰、磷的氧化和碳氧反应放热;
LF精炼炉主要靠:三相电极电弧加热;
RH真空循环精炼炉:没有加热功能,而且温降很大,所以钢液走RH时有一定的
温度要求,不能太低。
至于需要燃料油加热的炼钢炉是“平炉”但是由于平炉的生产效率低,现在基本上已经不用了,而煤在炼钢过程中基本用不着,只是在炼铁过程中需要把炼焦煤焦化后当做还原剂和发热剂
1. 转炉炼钢法 这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里,使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量 (含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度),可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。
转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨,内壁有耐火砖,炉侧有许多小孔(风口),压缩空气从这些小孔里吹炉内,又叫做侧吹转炉。开始时,转炉处于水平,向内注入1300摄氏度的液态生铁,并加入一定量的生石灰,然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应,使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣,利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用,使反应遍及整个炉内。几分钟后,当钢液中只剩下少量的硅与锰时,碳开始氧化,生成一氧化碳(放热)使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后,磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙,一起成为炉渣。
当磷于硫逐渐减少,火焰退落,炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时,表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风,并把转炉转到水平位置,把钢水倾至钢水包里,再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果空气是从炉低吹入,那就是低吹转炉。
随着制氧技术的发展,现在已普遍使用氧气顶吹转炉 (也有侧吹转炉)。这种转炉吹如的是高压工业纯氧,反应更为剧烈,能进一步提高生产效率和钢的质量。
2. 平炉炼钢法 (平炉炼钢法也叫马丁法)
平炉炼钢使用的氧化剂通入的空气和炉料里的氧化物,(废铁,废钢,铁矿石)。反应所需的热量是由燃烧气体燃料(高炉煤气,发生炉煤气)或液体燃料(重油)所提供。
平炉的炉膛是一个耐火砖砌成的槽,上面有耐火砖制成的炉顶盖住。平炉的前墙上有装料口,装料机就从这里把炉料装进去。熔炼时关上耐火砖造成的门。炉膛的两端都筑有炉头,炉头各有两个孔道,供导入燃料与热空气,或从炉里导炉气之用。
平炉炼钢所用的原料有废钢、废铁、铁矿石和溶剂 (石灰石和生石灰)。开始冶炼时,燃料遇到导入的热空气就在燃料面上燃烧,温度高达1800摄氏度。热量直接由火焰传给炉料,使炉料迅速熔化 (铁的熔点是1535摄氏度,钢略低)。同时有一部分熔化的生铁生成氧化亚铁,生铁里的杂质硅、锰被氧化亚铁氧化,声成炉渣。由于炉里放有过量的石灰石,磷与硫等杂质就生成磷酸钙和硫化钙成为炉渣。其次碳也进行氧化,生成一氧化碳从熔化的金属里冒出,好象金属在沸腾一样。
反应快要进行完毕的时候,加入脱氧剂并定时把炉渣扒出。在冶炼将完成时要根据炉前分析 (用快速分析法,几分钟可完成)来检验钢的成分是否合乎要求。炼锝的钢从出钢口流入钢水包里,再从钢水包注入模子里铸成制品或钢锭。
为了提高炉温,气体燃料要在蓄热室 (如图I,II,III,IV)里进行预热。
在平炉里不但可加入液态生铁,而且可以加入固态的生铁以及夹攻以后的废铁和铁矿石等。另外,在平炉里如果用30%的富氧空气鼓风,同时在熔化的金属里吹入氧气,可使生产率提高80%,冶炼的时间缩短2~4小时,并可节约燃料,富氧空气也不需要预热。
3. 电炉炼钢法 钢还可以在以电能为热源的电炉里冶炼。使用电炉炼钢可以炼出优质的合金钢。电炉的种类很多,
应用最广泛的是电弧炉。
钢材影响焦炭销售价格。 煤在炼钢过程中基本用不着,只是在炼铁过程中需要把炼焦煤焦化后当做还原剂和发热剂。
无烟煤用于电厂发电30%,冶金,煤化工20%,水泥20%,钢铁7%。
喷吹煤粉替代部分焦炭,一方面可节约焦化投资,少建焦炉,减少焦化引起的空气污染;另一方面可大大缓解炼焦煤供求紧张的状况。高炉喷吹煤煤比呈现逐年上升的趋势,并且逐渐成为钢铁企业不可缺少的炉料之一。
水泥原来使用烟煤,因价格高现部分使用无烟煤。
燃料油广泛用于电厂发电、船舶锅炉燃料、加热炉燃料、冶金炉和其它工业炉燃料。燃料油主要由石油的裂化残渣油和直馏残渣油制成的,其特点是粘度大,含非烃化合物、胶质、沥青质多。
我国燃料油消费的主要方式是以燃烧加热为主,少量用于制气原料,具有较强的节约和替代潜力。从我国石油供需情况看,工业用油占石油消费量的一半,其中燃料油又占工业用油的35%,因此,我国减少工业用油的重点将放在燃料油替代方面,是缓解我国石油消费过快增长的有效途径。
根据国家统计局统计,我国燃料油消费主要集中在发电、交通运输、冶金、化工、轻工等行业。其中电力行业的用量最大,占消费总量的32%;其次是石化行业,主
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