烟煤隔绝空气加热到低高炉炉顶温度。 从而构成连续的高炉冶炼过程。燃料
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950-1050C，金亨国干燥、热解、3.灰分 焦炭试样在规定条件下放出的热量是高炉冶炼过程的主要熔融、粘结、固化、收缩等过程最燃烧后所得的残留物。 热源，占冶炼所需热量的75%-80%，终制得焦炭，这一过程叫高温炼4.挥发分和固定碳 挥发分是指反应后生成的CO作为高炉冶炼过程焦。 焦炭试样在规定条件下隔绝空气的主要还原剂，使铁矿石中的铁氧化一、焦炭的宏观构造 加热，并进行水分校正后的损失。还原。炉料在下降过程中，经预热、 焦炭是一种质地坚硬，以碳为主要固定碳是煤干馏后残留的固态可脱水、间接还原、直接还原而转化为成分的、含有裂纹和却显得不规则燃性质。 金属铁，温度逐渐升高。铁矿石中的多孔体，呈银灰色。堆密度为5.元素分析 焦炭按碳、氢、氧、脉石同助溶剂作用形成低熔点化合
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400-500kg/m。沿粗大的纵横裂纹氮、硫和磷等元素组成确定其化物——炉渣。铁水和炉渣在向下流动掰开，仍含有微裂纹的焦块。将焦学成份时成为元素分析。 过程中相互作用，进行脱硫等反应，块沿微裂纹分开，即得到焦炭多孔6.碳和氢 碳是构成焦炭气孔壁到炉缸下部，两者借助不溶性和密度体，也称焦体。 的主要成分，氢则包含在焦炭的差异而分离，并分别从渣口定期放出1.裂纹度：焦炭单位面积上的裂纹挥发分中。 炉外。产生的高炉煤气从炉顶导出，长度。 7.氮 焦炭中的氮是焦炭燃烧时经冷却除尘制成净煤气。 2.焦炭气孔率：气孔体积与总体积生成NOX的来源。 3.炉料在高温炉内的下降时间称冶比的百分数，焦炭的气孔有大有8.氧 焦炭中氧含量减少。 炼周期，约5-8h。高炉内煤气从燃小，有开口的有封闭的。 9.硫 焦炭中的硫包括：煤和矿料生成到流出炉外共约4-6h。高炉3.比表面积：单位质量焦炭内部的物质转变而来的无机硫化物，熄的基本功能是将铁矿石预热、还原、
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表面积，其单位是m/g，一般用气焦过程中部分硫化物被氧化生成造渣、脱硫、熔化、渗碳，从而得到相吸附法或色谱法进行测定。 的硫酸盐，炼焦过程中生成的气合格的铁水。 二、焦炭的物理力学性能 态硫化物在析出途中与高温焦炭在风口区，焦炭燃烧生成CO2并放出
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1.筛分组成：一般用一套具有标准作用而进入焦炭的有机硫，这些大量热，温度可达1500—1800C，使规格和规定孔径的多级晒振动筛硫的总和称全硫。 铁、渣完全融化而分离。C+O2=CO2 将焦炭筛分，然后分别称量各级筛10.磷 焦炭中的磷主要以无机△H=－399.440MJ
0上焦炭和最小筛孔的筛下焦炭质盐类形式存在。 温度在1100C以上的炉腹及炉腰地
量，算出各级焦炭的质量分数简称四、焦炭的高温反应性 带即Ⅲ区内（吸热），煤气中的CO2
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焦炭的筛分组成，国际标准允许筛1.反应机理 当温度低于1100与焦炭作用生成CCO并吸收热量。分实验用方孔筛和圆孔筛。 时，化学反应速率交慢，焦炭气CO2+C=2CO △H=165.6MJ 2.耐磨强度和康岁强度：焦炭强度孔内表面产生的CO分子不多，总此处焦炭的消耗约为35%，同时未被通常用抗碎强度和耐磨强度两个之，焦炭与CO2的反应速率与焦还原的FeO与SiO2作用生成炉渣并指标来表示。 炭的化学性质及气孔表面积有开始熔化，还原后生成的海绵铁则与耐磨强度关。 焦炭作用，渗碳熔化，炉料体积变小，
抗碎2.原料煤性质 焦炭反应性随原出鼓焦炭中粒度小于10mm的质量为此炉腹按炉腹角α向下逐渐收缩，M??100%入鼓焦炭质量料煤煤化程度变化而变化。 以利炉料收缩稳定下降。
强度 0出鼓焦炭中粒度大于25mm的质量M??100%3.炼焦工艺 提高炼焦最终温炉身下部温度为800—1100C的入鼓焦炭质量度，结焦终了时采取焖炉等措施，Ⅱ区内（吸热），同时存在铁的氧化3.焦炭在转鼓内的运动特征：焦炭
可以使炼焦结构致密，减少气孔物与碳之间的直接还原反应，到在转鼓内要靠提料板才能提升，故
表面积，从而降低焦炭反应性。 0C以上因CO2几乎100%与焦炭作1100转鼓内均设有不同规格的提料板。
五、高炉炼焦过程 用生成CO，从全过程看是直接还原三、焦炭的化学组成
1.高炉组成：炉吼、炉身、炉腰、反应。 。 1.焦炭的化学组成主要用焦炭工
炉腹、炉缸五段。 FeO+CO=Fe+CO2 △H=业分析和元素分析数据来加以体
2.根据炼铁过程的特点，炉型各—13.59MJ 现。
段结构不同。高炉炉料中的铁矿 + CO2+C=2CO △2.水分 焦炭的水分是焦炭式样
石、焦炭和助溶剂从炉顶依次分H=165.6MJ 在一定温度下干燥后的失重占干0批装入炉内，送风系统将800 FeO+C=Fe+CO C △燥前焦样的百分数。水分波动会使
以上的高温空气由位于炉缸上部H=152.01MJ 焦炭计量不准，并且引起炉矿波
的风口鼓入炉内，使焦炭在风口直接还原的铁量占铁氧化物还原的动。中国规定冶金焦水分为：>40mm
前的回旋区内激烈燃烧而放热，总铁量之比称直接还原度rd，一般高粒度级为3%-5%；>25mm粒度级为
并使高炉下部形成自由空间，上炉的rd=0.35-0.50。 3%-7%，含有适量水分，有利于降
部的炉料借助重力稳定地下降，炉料边下降边升温膨胀，为此炉身以
1025炉身角β向下逐渐扩大，以利顺温度。据此，生产上常测定焦饼种煤的可洗选不同，洗精煤的灰分和
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行。炉身上部，温度低于800C的中心温度以考察焦炭的成熟程硫分也不同。 Ⅰ区内（放热），主要是铁的氧化度，并要求测温管位于碳化室中十四、配煤工艺与设备 物与CO之间的间接还原反应。 心线上。 一般配煤的个数应比配料所用的煤 3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2 △H=八、工艺条件对结焦过程的影响种数多 2-3个。 －37.09MJ 加热速度 提高加热速度使煤料配煤曹主要由卸煤装置 槽体和锥体 Fe3O4+CO=3FeO+CO2 △的胶质体温度范围加宽，流动性三部分组成。 H=20.87MJ 增加，从而改善煤料的黏结性，十五、备煤车间的工艺流程 FeO+CO=Fe+CO2 △使焦块致密。快速加热对半焦收1.先配合粉碎工艺流程 煤场→粉H=-13.59MJ 缩是不利的，因为提高加热速度碎→配煤槽→混合→储煤塔 4.间接还原反应的特点是得到的使收缩速度加快，相邻层的连接2.先粉碎后配合工艺流程 煤场→气体产物为CO2，总的热效应是放强度加大，从而收缩应力大，生粉碎→配煤槽→混合→储煤塔 热。从以上反应可以看出，直接还产的裂纹多，故合理的加热速度3.分组粉碎工艺流程
配煤槽?粉碎原大量吸热，不利于高炉内的热量应是黏结阶段快、收缩阶段慢。 煤场?配煤槽?粉碎?混合机?储煤塔利用，有因碳溶反应使焦炭气孔壁九、煤料细度：粉碎后配合煤中配煤槽?粉碎十六、炼焦炉的发展阶段及现代焦削弱，所以应发展间接还原。 的小于3mm的煤料量占全部煤料
炉的基本要求 5.炉渣的主要目的：一是使铁矿石质量分数。
焦炉结构的发展大致经过四个阶段：中的脉石和焦炭中的灰分与助溶十、配煤的实验的目的 根据配
成堆干馏、倒焰式焦炉、废热式焦炉剂作用，生成熔点较低，流动性好煤的要求为新建的焦化厂寻求供
和现在的蓄热式焦炉。 的液态炉渣，从而与铁水分开，由煤基地，节约优质炼焦煤，节约
十七、焦炉的发展趋势应满足下列炉中放出，以除去炉料带入的杂优质炼焦煤，确定合理的配煤方要求 质；二是利用造渣脱硫和控制硅、案；为新建煤矿实验其煤质情况，
1.生产优质品 锰等元素的还原，获得合格的生评定在配煤中的结焦性能，以扩
2.生产能力大，劳动生产率和设备利铁。 大炼焦配煤途径，以提供增加产
用率。 6.炉渣脱硫的实质 炉渣脱硫的量和改善质量的措施；此外，变
3.加热系统阻力小，热工效率高，能目的是将熔于铁水中的FeS转化为更煤种或较大范围的调整配煤比
不熔于铁水中的硫化物，并转入炉例时，也必须做配煤试验。 耗低。
4.炉体坚固、严密、衰老慢、炉龄长。 渣。一方面有利于吸热的脱硫反应十一、捣固炼焦
5.劳动条件好，调节控制方便，环境系那个右进行；另一方面降低炉渣1.原料范围宽 可多配入高挥发
污染少。 黏度，有利于铁水中的FeS通过界分煤和弱黏结煤，利用捣固炼焦
十八、现代焦炉炉体各种主要部位 面向炉渣扩散。 生产焦炭时，即可掺入焦粉和石
1.焦炉由三室两厅组成：碳化室 燃7.焦炭的作用：焦炭燃烧产生的热油焦粉生产优质冶金焦，还可采
烧室 蓄热室 斜道区 基础平台能是高炉冶炼过程的主要热源，燃用高配比的高挥发分煤生产气化
与烟道 烧反应生成的CO作为高炉冶炼过焦等。
2.碳化室 是接受煤料，并对装炉煤程的主要还原剂。 2.提高焦炭强度 由于捣固炼焦
料隔绝空气进行干馏变成焦炭的炉8.高炉焦的质量要求：灰低、硫低、增大了煤料的堆密度，故可以提室。 强度高、粒度适当且均匀、气孔均高焦炭的冷态强度和反应后强
碳化室尺寸的确定影响因素：碳化室匀、致密、反应性适度、反应后强度。
宽度 碳化室长度 碳化室高度 度高。 3.提高焦炭产量 捣固炼焦的装
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3.斜道的倾斜角不一般不应低于30 六、碳化室内没料结焦过程的基炉煤堆密度是常规顶装炉煤料堆
十九、焦炉大型化确实有许多优点 本特点：一是单向供热、成层结焦；密度的1.4倍左右，而结焦时间
1.基建投资省 2.劳动生产产率高 二是结焦过程中传热性能随炉料延长仅为常规顶装工艺的3.的状态和温度而变化。 1.1-1.2倍，所以焦炭产量增加。 占地面积少 4.维修费用低 5.热损失低，热工效率高 七、在同一时间，距炉墙不同距离十二、设置储煤厂的目的：一是
6.由于装炉煤料的堆密度增加，有利的各层没料的温度不同，炉料的状保证炼焦的连续生产，不至于因
于改善焦炭质量或在保持焦炭质量态也就不同。各层处于结焦过程的来煤短期中断，使焦炉停产保温。
不变的情况下，多使用黏结性差的煤不同阶段，总是在炉墙附近先结成二是稳定装炉的质量。
炼焦，对扩大炼焦煤源有利。 焦炭而后逐层按照焦炭层、半焦十三、堆放和使用 一方面，各
7.减少环境污染。 层、塑形层、干煤层、湿煤层等逐种牌号的煤由于矿井和煤层的不
二十、耐火材料：凡是有能抵抗高温层向碳化室中面温度可以作为焦同，而存在结焦性能的不同；另
和高温下的物理化学作用的材料 饼成熟程度的标志，成为炼焦最终一方面，在煤的洗选过程中，各
二十一、耐火材料的性质 碳化室有效容积，这是装煤的主一个大循环时间=大循环需要的天数1.气孔率 耐火材料中有许多大要问题。 ×24h=大循环包括的小循环数×周小不一、形状各异的气孔，气孔率⑵装煤均匀 装煤均匀是影响加转时间 即气孔的总体积占耐火制品总体热制度、焦饼成熟均匀等的重要因此，为找出大循环所需时间，可由积的百分数，它表示耐火材料的致因素。 24h与周转时间的最小公倍数求的。 密程度。 ⑶少冒烟 装煤时冒出荒煤气不二十七、干法熄焦 2.体积密度和真密度 体积密度仅影响化学产品产率，更严重是1.干法熄焦是利用对焦炭惰性的气是指包括全部气孔在内的每立方污染环境，影响工人身体健康。体吸收密闭系统中红焦的热量， 携带耐火砖的质量 二十六、出焦操作要求 热量的气体与废热锅炉进行热量交3.热膨胀性 耐火制品受热后，一1.出焦操作要求：⑴首先推焦杆换产生水蒸气后，再循环来回对红焦般都会发生膨胀，这种性质成为热头部应轻轻贴住焦饼正面，防止进行冷却。 膨胀性，它可用线膨胀系数αl 或焦饼塌落，开始推焦时速度要慢，2.干法熄焦还避免不了湿法熄焦时体膨胀系数αv来表示。 以免对位不准而冲撞炉门或将机红焦的剧冷作用，故有利于焦炭质量4.耐火度是熔融现象发展到软化侧焦饼撞碎，妨碍推焦。 的提高，也可适当提高配合没中气煤
弯倒时的温度。⑵焦饼推出后，为防止推焦杆过或弱黏煤的配比。 二十二、砌筑焦炉用耐火材料应满热形变，推焦杆应快速退回。 3.干法熄焦特点：⑴回收红焦显热⑵足下列要求 2.推焦串序：⑴相邻碳化室的结减少环境污染⑶改善焦炭质量⑷投1.荷重软化温度高于所在部位的焦时间最好相差一半。 资和能耗较高 最高温度 ⑵新装煤的碳化室应均匀分布于二十八、温度制度及其调节 2.所在部位的高度变化范围内，具全炉，以利用气管长向煤气压力1.焦饼中心温度是确定标准温度的有抗温度激变性能 和炉组纵长方向温度的均匀分依据。对于标准温度的选择和确定，3.能抵抗所在部位可能遇到的各布。 一般是根据已投产的焦炉的实践资种介质的侵蚀 ⑶适当缩短机械的形成次数，提料来去定，然后在考虑一下接个问4.碳化室墙具有良好的导热性能，高设备的利用率。 题： 格子砖具有良好的蓄热能力 ⑷应适当拉开出炉碳化室和待出⑴在规定的结焦时间下，根据实测的二十三、护炉设备 炉碳化室的距离，改善工人的操焦饼中心温度和焦饼成熟情况确定1.①炉柱 ②保护板 ③纵横拉作条件。 标准温度。 条 ④弹簧 ⑤护门框 ⑥抵抗3.焦炉操作中的几个时间概念 ⑵标准温度不仅与焦饼的结焦时间墙及机侧 ⑦焦侧操作台等 ⑴结焦时间：指煤料在碳化室内有密切联系，还与加热煤气种类、炉2.护炉设备作用：利用可调节的弹的停留时间。 型、煤料等有关。 簧的势能，连续不断的向砌体施加⑵操作时间：指某一碳化室从推⑶在任何结焦时间下，确定的标准温足够的、分布均匀合理的保护性压焦开始到平完煤，关上小炉门，度不超过耐火材料的极限温度，对硅
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力，使砌体在自身膨胀和外力作用车辆移至下一炉号开始推焦为止砖焦炉由于其荷重软化点为1620C，
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下仍能保持完整性和严密性，并有所需的时间，也即相邻两个碳化所以标准温度不超过1450C，最低不
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足够的强度，从而保证焦炉的正常室推焦或装煤的时间间隔。 得低于1100C。 生产。 ⑶碳化室处理时间：指碳化室从⑷标准温度与配煤水分有关。 3.拉条 分为横拉条和纵拉条两推焦开始到装煤后平煤杆进入碳2.直行温度：全炉各燃烧室机侧、焦种，横拉条用圆钢制成。 化室的一段时间间隔，应与操作侧测温火道所测得的温度值。 二十四、焦炉煤气：荒煤气导出设时间区别开。 3.直行温度均匀性的调节 备和加热煤气供入设备两种系统 ⑷周转时间：指结焦时间和碳化⑴周转时间和出炉操作⑵炉体情况1.荒煤气导出设备作用：一是将出室处理时间之和，即某一碳化室⑶煤气量的调节⑷空气量的调节 路荒煤气顺利导出，二是将出路荒两次推焦时间间隔。 二十九、看火孔压力 在各周转时煤气适度冷却。 对于每个碳化室而言：周转时间间内看火孔压力均应保持在（=0＋5）二十五、装煤要求： 装满 压实 拉结焦时间+碳化室处理时间 Pa范围内。 平 装匀 对于整个炉组而言：周转时间=1.由煤塔往装煤车放煤应迅速，使全炉操作时间+检修时间 煤紧实，以保证煤斗足量，但煤斗⑸火落时间：指碳化室装煤至焦底部不应压实，以防往碳化室放煤炭成熟的时间间隔，焦炭是否成时不畅。 熟可以通过打开待出炉室上专设2.装煤原则 的观察孔，观察冒出火焰是否呈⑴装满煤 装满煤就是合理利用蓝白色来判定。