SCOPE21炼焦技术简介

“SCOPE21” 炼焦技术简介

1 “SCOPE21” 炼焦技术发展情况

SCOPE21工艺是一种符合21世纪要求的创新工艺开发,该技术与传统炼焦技术相比,具有节能环保、增产降耗和扩大炼焦煤资源范围等优势,

日本煤炭利用综合中心与日本钢铁联盟从1994年到2003年,历时10年共同开发了“21世纪新焦制造技术(SCOPE21)”。

日本新日铁公司其位于Ohita厂的5号焦炉在世界上首次采用了“SCOPE21”炼焦技术,投资总计约370亿日元。这座64孔焦炉2005年4月投入建设,2008年2月份建成投产,年产焦炭约100万吨。随着该焦炉的投产,Ohita铁厂的焦炭年产能将增至420万吨。该5号焦炉采用“SCOPE21”技术后,弱黏结性煤配比可提高到50%,与传统焦炉相比,每年二氧化碳排放可降低约40万吨。

2008年年初,攀钢启动了“SCOPE21炼焦新技术”课题研究,力促炼焦工序生产更加经济、节能、环保。据悉,攀钢是国内第一家开始进行SCOPE21炼焦新技术研究的企业。

该课题研究组已完成了国内外信息资料调研和初步实验的准备工作,包括实验样煤的采集和工业分析,以及按实验要求制备炼焦用煤等,下一步,将就加热方法、加热速度等参数对煤焦性能的影响进行试验研究。

2 传统焦炭生产工艺简介 2.1 煤炭干馏

现行焦炭生产工艺是在焦炉内对煤进行干馏,入炉煤为水分9%左右或者是预热后将水分调湿到6%左右的煤,在炉内加热至950℃-1050℃干馏。干馏过程分为4个阶段:(1)脱水软化区域,约加热到380℃,入炉煤先脱水,再出现软化;(2)热分解温度区:加热到460℃左右时,煤开始出现热分解,同时软化融熔,进一步升温后,形成半焦;(3)炭化温度区域:随着加热温度的上升,半焦收缩,在900℃时基本完成干馏反应: (4)焦炭生成区域:为了避免焦炉内出现加热不均,使焦炭质量产生偏差,通常加热到1000℃左右。 2.2 传统焦炭生产工艺中存在的问题及相应的改进措施

现有的焦炭生产工艺,通常使用资源紧缺的一些强黏结性煤,生产效率较低、热效率较差,同时,还有煤气泄漏污染环境等问题。因此,开发新的炼焦工艺时,有必要对现行工艺进行彻底的改革。 3 SCOPE2l工艺 3.1 工艺简述

SCOPE2l工艺是面向2l世纪,以有效利用煤炭资源、提高生产率以及实现环境/节能技术革新的新型工艺。

首先将原料煤干燥分级,粗粒度煤粒与细颗粒煤粉分别被快速加热到350℃-400℃,细颗粒煤粉经压制成型后与粗粒煤粉相混合,以改善弱黏结煤的黏结性,实现生产率的大幅度提高及节约能源, 第二,预热后的煤粉采用无烟输送的方式被装入室式焦炉,该焦炉由高热传导率的薄壁耐火砖砌筑,在低于通常干馏温度的温度下(中低温干馏)出炉,送入CDQ干熄焦的改质燃烧室内进行再加热;

以获得所需的焦炭质量,实现生产效率的提高以及环境的改善。 3.2工艺特点

3.2.1弱黏煤的有效利用

现有的炼焦技术中,只能使用20%左右的弱黏结性煤,新技术已把该比率提高到50%,通过煤预热提高其黏结性,采用细颗粒煤粉的型燃技术提高其堆密度。 3.2.2焦炭质量

SCOPE2l工艺采用粘结煤和非粘结煤的配比各50%,由于提高了煤松装比重和煤快速加热的作用,焦炭平均强度有所提高。 3.2.3提高生产率

SCOPE2l工艺干馏时间缩短到7.5小时,较常规干馏时间17.5小时提高焦炭生产率2.4倍。 3.2.4改善环境,降低二氧化碳排放。

采用插塞式输送方式进行入炉煤的输送,调整焦炉的操作压力和实现出炉时的密闭集尘,降低粉尘量,彻底杜绝伴随着焦炭生产时所产生的烟,尘,臭气等。另外,通过改善加热煤气燃烧装置,实现低N0x排放. 3.2.4 节能效果

虽然SCOPE2l工艺煤预处理工序电耗有所增加,但干馏的煤气燃烧能耗大幅下降,较常规工艺可节能21%。 4 经济比较

以焦炭生产能力4000t/d为例,与现行传统工艺对比如下:

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