焦炭是怎么制造出來的

專家解說：生產(chǎn)工藝 有下述程序：煉焦煤料的制備 簡稱備煤，是將煤礦運來的各種精煤（或低灰分原煤）制備成配比準確、粒度適當、質(zhì)量均一、符合煉焦要求的煤料。一般包括：卸煤、貯存和混勻、配合、粉碎和混合，并將制備好的煤料送到焦爐貯煤塔。嚴寒地區(qū)，還應(yīng)有解凍庫和破凍塊設(shè)備。煉制優(yōu)質(zhì)焦炭，必須對備煤操作給予足夠的重視。把煤混勻好,提高配煤的準確度，使煤質(zhì)波動最小,保證焦炭的化學成分和物理機械性能的穩(wěn)定，以穩(wěn)定焦炭質(zhì)量。因此配煤設(shè)備必須準確地按給定值配煤；配煤槽要均勻連續(xù)下煤。煤中雜物要除凈，水分不能過高。煤料的合理粉碎，可以有效地提高焦炭的機械強度。必須根據(jù)具體情況對不同的煤料確定最適宜的粉碎粒度。改進備煤流程，是擴大煉焦煤源和改善焦炭質(zhì)量的途徑。目前，中國絕大多數(shù)焦化廠都采用先按規(guī)定比例配合的混合粉碎流程。這種流程不能根據(jù)各種煤的硬度差異分別進行處理，因此只適用于粘結(jié)性較好、煤質(zhì)較均勻的煉焦煤料。較新的備煤流程有三種：①單獨粉碎流程，是將各種煤先單獨進行粉碎，然后按規(guī)定的比例配合，再進行混合；②分組粉碎流程，是先將硬度相近的各煤種，按比例配合成組，各組分別送往各自的粉碎機粉碎到要求的粒度,再進行混合；③選擇粉碎流程,是將粉碎到一定程度的煤過篩，將篩出的粗粒級組分進行再粉碎，這樣可使粘結(jié)性差、惰性物含量高的粗粒級組分粉碎得較細，避免粘結(jié)性好的巖相組分過度粉碎。煉焦生產(chǎn) 已經(jīng)制備好的煤料從煤塔放入裝煤車,分別送至各個炭化室裝爐。干餾產(chǎn)生的煤氣經(jīng)集氣系統(tǒng),送往化學產(chǎn)品回收車間加工處理。經(jīng)過一個結(jié)焦周期（即從裝爐到推焦所需的時間，一般為14～18小時，視炭化室寬度而定），用推焦機將煉制成熟的焦炭經(jīng)攔焦機推入熄焦車；熄焦后，將焦炭卸入涼焦臺；然后篩分、貯藏（圖4）。煉焦車間一般由兩座煉焦爐組成一個爐組。兩座煉焦爐布置在同一中心線上，中間設(shè)一個煤塔。一個爐組配有相應(yīng)的焦爐機械──裝煤車、推焦機、攔焦機、熄焦車和電機車；還配備一套熄焦設(shè)施，包括熄焦塔、熄焦泵房、粉焦沉淀池及粉焦抓斗等，布置在爐組的端部。熄焦塔中心與爐端炭化室中心的距離一般不小于40米。如采用干法熄焦，則需設(shè)干熄焦站。煉焦車間還裝備有必要的管道和換向系統(tǒng)。焦炭處理 從煉焦爐出爐的高溫焦炭,需經(jīng)熄焦、涼焦、篩焦、貯焦等一系列處理。為滿足煉鐵的要求，有的還需進行整粒。熄焦 有濕法熄焦和干法熄焦兩種方式。前者是用熄焦車將出爐的紅焦載往熄焦塔用水噴淋。后者是用180℃左右的惰性氣體逆流穿過紅焦層進行熱交換，焦炭被冷卻到約200℃，惰性氣體則升溫到800℃左右，并送入余熱鍋爐，生產(chǎn)蒸汽。每噸焦發(fā)生蒸汽量約400～500公斤，干法熄焦可消除濕法熄焦對環(huán)境的污染，提高焦炭質(zhì)量，同時回收大量熱能，但基建投資大，設(shè)備復(fù)雜，維修費用高。涼焦 將濕法熄焦后的焦炭，卸到傾斜的涼焦臺面上進行冷卻。焦炭在涼焦臺上的停留時間一般要30分鐘左右，以蒸發(fā)水分，并對少數(shù)未熄滅的紅焦補行熄焦。篩焦 根據(jù)用戶要求將混合焦在篩焦樓進行篩分分級。中國鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的焦化廠，一般將焦炭篩分成四級，即粒度大于40毫米為大塊焦，40～25毫米為中塊焦，25～10毫米為小塊焦，小于10毫米為粉焦。通常大、中塊焦供冶金用，小塊焦供化工部門用，粉焦用作燒結(jié)廠燃料。貯焦 將篩分處理后的各級焦炭，分別貯存在貯焦槽內(nèi)，然后裝車外運，或由膠帶輸送機直接送給用戶。整粒 將大于80(或75)毫米級的焦炭預(yù)先篩出，經(jīng)切焦機破碎后再過篩，得到粒度80～25(或75～25)毫米級焦炭用于煉鐵。這樣可以提高焦炭粒度的均勻性，并避免大塊焦炭沿固有的裂紋在高爐內(nèi)碎裂，從而提高焦炭的機械強度，有利于煉鐵生產(chǎn)。

專家解說：用煤燃燒到一定程度后用水澆就能生產(chǎn)焦炭，原理如此，實際上情況復(fù)雜的多，參見《煉焦工藝》一般傳統(tǒng)工藝是用濕熄焦。目前最先進的有一種叫做干熄焦，工藝有所不同，但是總體都是用水或者蒸汽等將燒紅的煤炭煉成焦的原理。焦炭主要用途就是煉鋼、煉鐵等工藝過程中做添加輔料用，用于增加熱值。

專家解說：煙煤在隔絕空氣的條件下，加熱到950-1050℃，經(jīng)過干燥、熱解、熔融、粘結(jié)、固化、收縮等階段最終制成焦炭，這一過程叫高溫煉焦（高溫干餾）。由高溫煉焦得到的焦炭用于高爐冶煉、鑄造和氣化。煉焦的產(chǎn)品包括：（1）焦炭。煉焦最重要的產(chǎn)品，大多數(shù)國家的焦炭90%以上用于高爐煉鐵，其次用于鑄造與有色金屬冶煉工業(yè)，少量用于制取碳化鈣、二硫化碳、元素磷等。在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中，焦粉還用作燒結(jié)的燃料。焦炭也可作為制備水煤氣的原料制取合成用的原料氣。（2）煤焦油。焦化工業(yè)的重要產(chǎn)品，其產(chǎn)量約占裝爐煤的3%~4%，其組成極為復(fù)雜，多數(shù)情況下是由煤焦油工業(yè)專門進行分離、提純后加以利用?。（3）煤氣和化學產(chǎn)品。氨的回收率約占裝爐煤的0.2%~0.4%,常以硫酸銨、磷酸銨或濃氨水等形試作為最終產(chǎn)品。粗苯回收率約占煤的1%左右。其中苯、甲苯、二甲苯都是有機合成工業(yè)的原料。硫及硫氰化合物的回收，不但為了經(jīng)濟效益，也是為了環(huán)境保護的需要。經(jīng)過凈化的煤氣屬中熱值煤氣，發(fā)熱量為17500kj/Nm3左右，每噸煤約產(chǎn)煉焦煤氣300~400 m3，其質(zhì)量約占裝爐煤的16%~20%，是鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中的重要氣體燃料，其主要成分是氫和甲烷，可分離出供化學合成用的氫氣和代替天然氣的甲烷。

專家解說：焦炭亦稱“焦塊”、“焦渣”。煤在鍋爐爐內(nèi)加熱到850℃以上時，隨著溫度升高，煤中的有機物分解， 其中揮發(fā)性產(chǎn)物逸出后， 殘留下的不揮發(fā)產(chǎn)物就是焦炭。其中包括能燃燒的固定碳和燃燒殘余物——灰分。