简介

用隧道窑烧砖是众所周知的,而用它来炼焦却是前所未有的。其炼焦原理如图所示:在窑车上装几根耐火管(简称火管),火管内装焦煤,密封后推入窑内。窑车先进入预热段,再进入干馏段,干馏段的窑温为1300℃,通过火管将热传给焦煤,使之干馏成焦炭。干馏结束后,窑车进入冷却段,用鼓风方法将火管冷却至100℃出窑,吊开火管,留下来的是一大块焦炭,最后用切焦机切成需要的尺寸出厂。将窑车清理后再装上火管和焦煤,密封后入窑,重复上述过程。这种焦炉产生的煤气从窑车下排出,经冷却、净化,脱掉其中的焦油、萘等,达到国家规定的指标后出厂。这种炼焦流程与现有焦炉煤气流程的最大区别在于,前者投资很低,后者投资较大。1

干馏炼焦炉优点①所炼出的焦炭质量、成品率、化产回收等指标达到机焦水平;

②适应市场需要,产量可大可小,炼焦炉可随开随停。隧道窑可用煤或煤气加热;

③经济效益高。炼1t干馏焦比炼1t土焦可多获利150元。

④环境污染低于机焦炉,向外排放的废水及有害烟气,达到国家规定的排放指标的干馏炼焦炉,只需投入资金300万元(括煤气净化设备)。2

与机焦炉比较相同之处(1)焦炭的质量及成焦率相同(达75%以上),两者都采用干馏式方法炼焦。

(2)炼焦过程中产生的煤气、焦油等化产都得到回收。

不同之处(1)机焦炉是将煤放在炭化室里干馏,而干馏炼焦炉是将煤放在火管里干馏。

(2)机焦炉的炭化室和加热室(燃烧室)都固定不动,而干馏炼焦炉的加热室固定不动,炭化室(火管)却是移动的。

取代优点比较(1)干馏炼焦炉炼焦使用煤种广泛。凡是能炼焦的煤,不论膨胀系数及灰熔点的高低,均可用来炼焦。而机焦炉对煤种要求严格。

(2)干馏炼焦炉达到了一炉多用。干馏炼焦炉既可作为普通炼焦炉,又可作为实用型焦炉,还可作为煤气发生炉,把弱粘煤压成圆形或矩形饼放入干馏炼焦炉,可冶炼出型焦;把不粘煤装入干馏炼焦炉冶炼,可得到煤气和焦末(未结焦的粉末),将一部分焦末再返回去加热,则变成了一个完整的煤气炉。而机焦炉则不易实现这些。

(3)干馏炼焦炉对环境的污染低于机焦炉机焦炉炼焦过程中会产生有毒废水,其原因是焦煤中的水分(约10%)在炼焦时随煤气蒸发后,又随煤气冷凝下来,此时水中已溶解了有毒物质。钟氏炉是将煤先预热干燥,除去了其中的水分,所以炼焦时产生的煤气中不含水分,也就不存在有毒废水。机焦炉的装煤和熄焦均在高温下进行,会产生有毒烟气和废水。干馏炼焦炉装煤和熄焦均在常温下进行,并采用密闭装煤,因此不产生污染。

(4)干馏炼焦炉炼焦时用煤加热(也可用煤气加热),机焦炉只能用煤气加热,因此前者可比后者提供更多的煤气。例如,一般炼1t焦要产生400m3煤气,机焦炉将使用200m3来加热,剩下的200m3才能外供。而干馏炼焦炉的煤气可全部外供,这既为小城市煤气化创造了条件。又可获得更多的经济效益。

(5)干馏炼焦炉的炉型规模适宜。主要有三种规格:0.5万t/a、1.5万t/a和3万t/a。基本可满足土焦炉改造的需要。机焦炉最小产量为5.5万t/a,显然不适合大部分土焦炉的改造。

(6)投资省。干馏炼焦炉的结构与烧砖用隧道窑近似,年产2万t的隧道窑投资为300万元,而年产5万t的机焦炉需投资2000万元。

(7)经济效益显著。钟氏炉生产1t焦炭比土焦炉生产1t土焦多获利160元。计算数据:产1t土焦耗煤1.8t,产焦油10kg,无煤气产生;钟氏炉产1t焦炭耗煤1.4t,产焦油50kg,产煤气200m3(另200m3用于加热)。后者节省煤炭0.4t,合80元,多产焦油40kg,合40元,多产煤气200m3,合40元,三者合计160元。1

相关试验为了证实钟氏炉的运行可靠性,由重庆益民煤炭气化公司牵头,联合重庆市璧山红旗煤矿、璧山建筑一公司、重庆钢铁公司特种机械厂等单位,在红旗煤矿建造了一座长6m、宽1.3m、高1.5m的隧道窑式干馏炼焦炉进行工业性试验。试验于1996年10月15日开始,12月底结束,共进行了5次。炼出的焦炭达到二级冶金焦标准;产生的煤气经过冷却后由叶氏1#风机排出,在煤气排气管口点火燃烧,火焰高达1.5m,并连续稳燃12h。窑车、煤气导出装置、煤气冷却装置、风机等运行正常。干馏炼焦炉加热,炉温达950℃。由于该窑全部用红砖砌成,因此温度不能提得太高。这项试验证明,干馏炼焦炉炼焦是可行的。根据试验结果,我们进行了年产0.5万t和年产1万t焦炭的干馏炼焦炉工艺设计及非标设备的设计。1

结束语干馏炼焦炉具有结构简单,建设周期短、投资省、见效快、无污染等显著特点,并具有机焦炉所没有的优点,是取代各地土焦炉的实用炉型,具有良好的推广应用前景。1