一、炼焦化学产品的组成
炼焦化学产品的数量和组成随炼焦过程(主要是炼焦方法和温度)和原料的质量不同而变化,在工业生产条件下各种产品的产率(%)为(对干煤的重量百分比):
焦炭 73~78
回收煤气 15~19
焦油 2.5~4.5
化合水 2~4
粗苯 0.8~1.2
氨 0.25~0.35
其它 0.9~1.1
二、焦炭的化学组成
焦炭的化学性质由固定碳、挥发分、水分、灰分、硫和磷分来体现。
1、固定碳和挥发份:固定碳是焦炭的主要成分。将焦炭再次隔绝空气加热到850℃以上, 从中析出挥发物,剩余部分系固定碳和灰分。挥发物含量是焦炭成熟度的重要标志,挥发物含量过高表示焦炭不成熟(生焦),挥发物含量过低表示焦炭过烧(过火焦)。生焦耐磨性差,使高炉透气性不好,并能引起挂料、增加吹损,破坏高炉操作制度。过火焦易碎,容易落入熔渣中,造成排渣困难、风口烧坏等现象。
2、灰分:焦炭燃烧后的残余物是灰分,它是焦炭中的有害杂质,其中主要是二氧化硅和三氧化二铝,还有氧化钙、氧化镁等氧化物。灰分含量增高,固定碳减少。高炉冶炼过程中,为造渣所消耗的石灰石和热量将增加,高炉利用系数降低,焦比增加。因煤在炼焦过程中灰分全部转入焦炭,故焦炭灰分高低决定于煤的灰分,焦炭灰分越低越好,对高炉操作越有利。
3、水分:焦炭在102-105℃的烘箱内干燥到恒重后的损失量为水分。冶金焦水分一般为3%-5%。焦炭水分力求稳定,因高炉生产一般以湿焦计量,焦炭水分波动,对高炉操作不利,造成炉况波动。
4、硫分:焦炭含硫占高炉配料中硫来源的80%以上,硫进入生铁造成生铁含硫高,为除去这部分硫,需增加熔剂脱硫,影响高炉正常生产。在炼焦过程中,煤中含硫的70%-90%转入焦炭,故焦炭硫分高低,决定于煤的硫分,一般冶金焦硫分不大于0.9%。
5、磷分:焦炭中的磷分在炼铁时大部分转入铁中,生铁含磷使其冷脆性变大,用于转炉炼钢时,磷难以除掉,因此生铁中磷分越低越好。煤炼焦时磷分全部转入焦炭。故焦炭磷分高低决定于煤的磷分。
三、焦炭的物理机械性质
高炉对焦炭的要求,应该是块度均匀、耐磨性好和抗碎性强。焦炭的物理机械性质指标是筛分组成、耐磨性和抗碎性。
1、筛分组成:为使高炉透气性好,焦炭块度要均匀,因此焦炉生产的焦炭通常分为 >40毫米,25-40毫米的冶金焦,10-25毫米的小块焦和 <10毫米的粉焦四级,全焦中冶金焦率通常为93%左右。
2、转鼓试验:为了试验焦炭的耐磨性和抗碎性,通常采用转鼓试验。转鼓试验就是模仿焦炭在高炉冶炼过程中的撞击、挤压、研磨将一个十分复杂的受力情况,加以简化的试验方法。
在转鼓中装入 >60毫米的焦炭50千克,以每分钟25转速度转动4分钟, 然后取出焦炭在孔径分别为40毫米和10毫米的圆孔筛上过筛,以 >40毫米和 <10毫米的重量各占试样总重量的百分比为指标。前者以M40表示抗碎指标,后者以M10表示耐磨指标。
第三节 洗煤、炼焦及化学产品产量的统计
根据洗煤、 炼焦及化学产品生产的特点,对其产量计算作如下补充说明:
1、洗精煤包括构成焦炭产品本体的所有煤。
2、 洗精煤产量按计价(计量)水分计算,即超过计价水分要扣除, 不足计价水分要补足。 其计算公式为:
洗精煤 含实际水分湿 1-湿洗精煤实际水(%)
产量(吨)=洗精煤产量(吨)×───────────
1-规定计价水分(%)
湿洗精煤实际水分为洗煤车间出厂分析的结果值。
3、焦炭产量按生产的全部焦炭折合成干焦计算。其中包括炉头、炉尾焦以及符合本企业冶炼技术要求的数量,筛分后,块度不小于25毫米的为冶金焦:10—25毫米的为小块焦:小于10毫米的为粉焦。
4、化学产品产量应以企业的最终产品计算,不包括供下一工序精制的自用产量。因为有些产品,如粗苯、焦油等,在一些企业是最终产品,而在另一些企业则是尚待下一车间加工处理的原料(半成品或中间产品)。
5、煤气(净煤气)可用净煤气产量(米3)计算,也可用热值吉焦(GJ)计算,即用净煤气产量(米3) 乘净煤气平均低热值(GJ/米3)求得;如用净煤气的体积来计算产量,则应换算为标准煤气4280×4.1868×10-6(GJ/m3)=0.01792(GJ/米3)。
第四节 焦化工业生产主要技术经济指标计算
(一)洗煤
1、洗精煤灰分
洗精煤灰分,是指洗精煤所含灰分在洗精煤中所占重量的百分比。其计算公式为:
洗精煤含灰分总量(吨)
洗清煤灰分(%)=──────────── ×100%
洗精煤产量(干基)(吨)
计算说明:
洗精煤灰分由发货批料取样化验而得。汇总时,各批料应按加权算术平均计算。
2、洗精煤硫分
洗精煤硫分, 是指洗精煤所含硫分在洗精煤中所占重量的百分比。其计算公式为:
洗精煤含硫分总量(吨)
洗精煤硫分(%)=──────────── ×100%
洗精煤产量(干基)(吨)
计算说明:
洗精煤硫分指标的计算,参照洗精煤灰分指标的计算说明。
3、洗精煤回收率
洗精煤回收率,是指洗选后的精煤占入洗原煤总量的百分比,其计算公式为:
洗精煤产量(含计价水)(吨)
洗精煤回收率(%)=────────────100%
入洗原煤总量(含计价水)(吨)
4、洗精煤耗原煤
洗精煤耗原煤,是反映每生产一吨洗精煤所耗用的原煤数量的指标。其计算公式为:
原煤耗用量(含计价水)(吨)
洗精煤耗原煤 = ───────────────
(吨/吨) 洗精煤产量(含计价水)(吨)
计算说明:
原煤耗用量包括途耗、库耗等损耗在内。
5、洗精煤水分
洗精煤水分,是指洗精煤所含水分占洗精煤总量的百分比,其计算公式为:
洗精煤含水分总量(吨)
洗精煤水分(%)=─────────────×100%
洗精煤量(实物量)(吨)
计算说明:
参照洗精煤灰分指标的计算说明。
6、浮选精煤耗药剂
浮选精煤耗药剂,是指每浮选一吨精煤所消耗的药剂数量的指标,其计算公式为:
浮选精煤耗药剂 药剂消耗总量(千克)
(千克/吨)= ──────────────────
浮选洗精煤总产量(含计价水)(吨)
(二)配煤
1、配煤比
配煤比,是指在报告期内所消耗各种煤量占配合煤总量的百分比,其计算公式为:
焦煤配入量(含计价水)(吨)
焦煤比(%)=──────────────×100%
配合煤总量(含计价水)(吨)
肥煤配入量(含计价水)(吨)
肥煤比(%)=──────────────×100%
配合煤总量(含计价水)(吨)
瘦煤配入量(含计价水)(吨)
瘦煤比(%) =──────────────×100%
配合煤总量(含计价水)(吨)
气肥煤配入量(含计价水)(吨)
气肥煤比(%)=─────────────×100%
配合煤总量(含计价水)(吨)
1/3焦煤配入量(含计价水)(吨)
1/3焦煤比(%)=─────────────×100%
配合煤总量(含计价水)(吨)
其它煤配入量(含计价水)(吨)
其它煤比(%)=─────────────×100%
配合煤总量(含计价水)(吨)
2、配合煤灰分
配合煤灰分,是指配合煤中所含灰分在配合煤总量中所占的百分比。其计算公式为:
配合煤含灰总量(吨)
配合煤灰分(%)=────────────×100%
配合煤总量(干基)(吨)
3、配合煤硫分
配合煤硫分,是指配合煤中含硫量在配合煤总量中所占百分比,其计算公式为:
配合煤含硫总量(吨)
配合煤硫分(%)=────────────×100%
配合煤总量(干基)(吨)
4、配合煤水分
配合煤水分,是指配合煤中所含水分占配合煤总量的百分比,其计算公式为:
配合煤含水总量(吨)
配合煤水份(%)=────────────×100%
配合煤(实物)总量(吨)
5、配合煤挥发分
配合煤挥发分,是指配合煤中所含挥发物的数量占配合煤总量的百分比,这项指标有干基和干燥无灰基两种计算方法,其计算公式为:
配合煤挥发分 配合煤含挥发分总量(吨)
(干基)(%)= ────────────×100%
配合煤总量(干基)(吨)
配合煤挥发分 配合煤含挥发分总量(吨)
(干燥无灰基)(%)=────────────×100%
配合煤总量(干基)(吨)
-配合煤含灰总量(吨)
6、配合煤胶质层指标(X、Y值)
X值是说明煤在受热时的最终收缩量:Y值是胶质体厚度。均以毫米表示。
计算说明:
以上2—6项的数值均由化验取得,用加权算术平均计算,但在数值波动不大时,也可用简单算术平均计算。
7、配合煤细度
配合煤细度(细粉率),是指配合煤通过粉碎后检验煤料中不大于3毫米的煤所占的比例。其计算公式为:
配合煤 粉碎后不大于3毫米的配合煤量(吨)
细度(%)=────────────────×100%
配合煤总量(吨)
计算说明:
煤的细度通过检查取得,用加权算术平均计算,但在数值波动不大时,也可用简单算术平均计算。
8、配合煤细度合格率、均匀系数
为了检查配合煤各质量指标与规定要求的符合程度和均匀程度,企业还可以根据需要,计算配合煤细度合格率和配合煤均匀系数指标。其计算公式为:
配合煤细度 总检查次数-不合格次数
合格率(%)=───────────×100%
总检查次数
计算说明:
细度波动范围按冶金部颁发的操作管理规程的规定执行。
配合煤灰分 总检查次数-不合格次数
配合煤水分均匀系数 = ────────────100%
配合煤挥发分 总检查次数
计算说明:
1)配合煤灰分要求与理论计算值的波动范围为±0.3%;配合煤水分要求与理论值的波动范围为±1.0%; 配合煤挥发分要求与理论值的波动范围为±0.7%; 。超过以上范围的为不合格。
2)以上配合煤各种均匀系数指标,在配煤比变动的当班可不作考核。