炼焦安全生产操作技术要求

冶金工业信息标准研究院、山东钢铁集团有限公司、江苏沙钢集团有限公司、鞍钢股份有限公司炼焦总厂、山东省焦化行业协会、杭州希睿迪科技有限公司、重庆钢焰科技有限公司、安阳钢铁股份有限公司。

袁乃收、仇金辉、王即胜、钱如刚、王姜维、甘秀石、李志华、赵晶晶、郑景须、刘润生、齐婳、周亚辉、胡连红、马亮、张睿超。 2100433B

本标准规定了炼焦安全管理、一般规定、推焦与平煤、导焦、熄焦、顶装焦炉装煤、捣固煤饼、捣固焦炉装煤、焦炉机、焦侧炉前、捣固焦炉炉顶导烟除尘、炉顶作业、温度压力测量与调节、交换机及巡检、焦炉荒煤气系统导出、地面除尘站、特殊操作、焦炉本体及附属设备维护操作等要求。本标准适用于常规焦炉生产操作。

本标准规定了连铸工序安全生产的技术要求，包括从钢水罐回转台至钢坯堆放的整个生产流程。本标准适用于连铸机的安全运行操作、维护、事故处理等。

装炉煤经过高温干馏转化为焦炭、焦炉煤气和化学产品的工艺过程。即煤炭焦化。指主要从硬煤和褐煤中生产焦炭、煤气、干馏炭及煤焦油或沥青等副产品的炼焦炉的操作活动。

根据最终温度，有高温炼焦(900～1100℃）、中温炼焦(660～750℃）和低温炼焦(500～580℃）。通常指高温炼焦。

现代炼焦生产在焦化厂炼焦车间进行。炼焦车间一般由一座或几座焦炉及其辅助设施组成，焦炉的装煤、推焦、熄焦和筛焦组成了焦炉操作的全过程，每个炉组都配备有装煤车、推焦车、拦焦机、熄焦车和电机车，一侧还应设有焦台和筛焦站。开发的炼焦新工艺还有：配入部分型煤炼焦的配型煤工艺、用捣固法装煤的煤捣固工艺、煤预热工艺等。

炼焦产品

⑴焦炭。炼焦最重要的产品，大多数国家的焦炭90%以上用于高炉炼铁，其次用于铸造与有色金属冶炼工业，少量用于制取碳化钙、二硫化碳、元素磷等。在钢铁联合企业中，焦粉还用作烧结的燃料。焦炭也可作为制备水煤气的原料制取合成用的原料气。

⑵煤焦油。焦化工业的重要产品，其产量约占装炉煤的3%~4%，其组成极为复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后加以利用

⑶煤气和化学产品。氨的回收率约占装炉煤的0.2%~0.4%，常以硫酸铵、磷酸铵或浓氨水等形试作为最终产品。粗苯回收率约占煤的1%左右。其中苯、甲苯、二甲苯都是有机合成工业的原料。硫及硫氰化合物的回收，不但为了经济效益，也是为了环境保护的需要。经过净化的煤气属中热值煤气，发热量为17500kj/Nm3左右，每吨煤约产炼焦煤气300~400 m3，其质量约占装炉煤的16%~20%，是钢铁联合企业中的重要气体燃料，其主要成分是氢和甲烷，可分离出供化学合成用的氢气和代替天然气的甲烷。

炼焦简史

中国明代以前就已采用土窑炼焦，并用焦炭冶铁。到20世纪初，经过发展的土窑有圆窑和长窑两种，前者适用于地下水位不高、煤结焦性较好的地区；后者因炉底高于地面，操作受地下水的影响较小，结焦时间较短，适用于多雨而煤结焦性略差的地区。土窑的特点是结焦室和燃烧室不分开，炼焦热源靠煤干馏时产生的煤气和部分煤料燃烧提供，因而成焦率低，焦炭灰分高，结焦时间长（约8～12昼夜），化学产品不能回收利用，对大气污染严重。后经改进，出现一种带固定拱顶的圆窑，称为蜂窝式炼焦炉（图1）。每孔炉的装煤量5～7吨，结焦时间48～72小时。焦炭在炉内熄火，最初用人工出焦，后来改为机械化出焦。

19世纪中叶出现了倒焰式炼焦炉。倒焰炉的炭化室和燃烧室用砖墙分开，但上部相通，使炭化室发生的煤气转入燃烧室，并从燃烧室上部引入空气，使煤气燃烧，火焰由上“倒焰”而下，经炉底烟道排入烟囱。这种炼焦炉不回收化学产品，加热用煤气量不能调节，结焦末期煤气产量小，供热不足。

煤按其在炼焦过程中的性状，可分为炼焦煤和非炼焦煤。

（1）炼焦煤是指用单种煤炼焦时，可以生成具有一定块度和机械强度的焦炭的煤。这类煤具有粘结性，主要供炼焦用。烟煤中的气煤、肥煤、气肥煤、1/3焦煤、焦煤和瘦煤都属于炼焦煤。炼焦煤中的焦煤可以单独炼焦，生产出符合要求的高炉焦。但是焦煤的资源从世界范围来说，都是匮乏的。因此，通常把两种或两种以上煤牌号的炼焦煤。以适当比例进行配煤，然后炼焦，以满足对焦炭质量的各种要求。

（2）非炼焦煤在单独炼焦时不软化、不熔融、不能生成块状焦炭。这类煤没有或仅有极弱的粘结性，一般不作为炼焦用煤。但当配煤中粘结组分过剩或需要生产特殊焦炭(如铸造焦)时，可以配入少量非炼焦煤，作为瘦化剂用。非炼焦煤也可以作为生产型煤或型焦的原料。褐煤、无烟煤以及烟煤中的长焰煤、不粘煤和贫煤，都属于非炼焦煤。

为了扩大炼焦用煤资源，在中国煤炭分类国家标准中，还划分一些过渡性煤种如贫瘦煤、1/2中粘煤和弱粘煤等.根据各地资源特点以及配煤和炼焦技术的发展水平，有的焦化厂可在配合煤中配入部分过渡煤;如在有一定量强肥煤的情况下，配用一些低灰低硫的弱粘煤，以降低焦炭的灰分和硫分。根据中国冶金系统主要焦化厂1990年的统计，炼焦用煤的煤种比例(%)为:瘦煤9.8，焦煤31.2，肥煤16.9。气煤25.9，1/3焦煤12.8，气肥煤1.7，其他煤1.7。 2100433B