Flujo del proceso de la planta de coque
Proceso de producción de la planta de coque
La planta de coque tiene 9 talleres de producción, a saber, el taller de preparación de carbón, el taller de coquización No. 1, el taller de coquización No. 2 taller de coquización nº 1 taller de coquización, taller de transporte de coque, taller de primera recuperación, taller de segunda recuperación, taller térmico, taller de mantenimiento y taller de refino. Los principales talleres de producción de la coquización: taller de preparación de carbón, taller de coquización, taller de depuración de gases y sus instalaciones públicas auxiliares, etc. Las principales instalaciones de producción de cada taller se muestran en la siguiente tabla:
Número de serie
Nombre del sistema
Instalaciones de producción principales
1
Taller de preparación de carbón
Búnker de carbón, sala de mezcla de carbón , sala de trituración, sistema de transporte por cinta transportadora, sala de preparación de muestras de carbón
2
Taller de coquización
Torre de carbón, horno de coque, instalaciones de carga de carbón, instalaciones de empuje de coque , instalaciones de almacenamiento de coque, torre de enfriamiento de coque, sección de cribado y transporte de coque (incluida la plataforma de coque, edificio de cribado de coque)
3
Taller de purificación de gas
Bidón frío sección (incluyendo sala de ventiladores, refrigerador primario, colector de alquitrán eléctrico y otras instalaciones) sección de desaminación (incluyendo torre de lavado de amoníaco, torre de vaporización de amoníaco, horno de descomposición de amoníaco y otras instalaciones) sección de benceno crudo (incluyendo enfriador final, torre de lavado de benceno, benceno); torre de eliminación y otras instalaciones)
4
Instalaciones auxiliares públicas
Estación de tratamiento de aguas residuales, sistema de suministro y distribución de energía, sistema de suministro y drenaje de agua, bomba de agua integrada sala, sistema de eliminación de polvo de preparación de carbón, sistema de eliminación de polvo de transporte y cribado de coque, laboratorios y otras instalaciones, estaciones de refrigeración, etc.
3. la coquización a alta temperatura se puede utilizar como materia prima para la fundición en altos hornos, la fundición, la gasificación, la química y otros sectores industriales. El combustible y las materias primas obtenidas durante el proceso de coquización se pueden recuperar y refinar para obtener diversos hidrocarburos aromáticos y; mezclas heterocíclicas, que pueden usarse como materia prima para industrias como fibras sintéticas, medicinas, tintes, pinturas y defensa nacional; el gas de horno de coque purificado es a la vez combustible de alto poder calorífico y también materia prima para amoníaco sintético, combustible sintético y una serie de industrias de síntesis orgánica. Por lo tanto, la coquización a alta temperatura no sólo es una forma importante de utilizar el carbón de forma integral, sino también un componente importante de la industria metalúrgica.
Riesgos políticos El carbón es una de las fuentes de energía más importantes de mi país y desempeña un papel decisivo en el funcionamiento de la economía nacional. La industria de la coque es una industria clave apoyada por el Estado. Para establecer una estructura del ciclo del acero a gran escala, la construcción y operación de modernas plantas de coquización a gran escala en importantes bases de producción de acero y bases de producción de carbón coquizable está en línea con la política industrial y la dirección de ajuste de la estructura económica de mi país, y también es una perspectiva. para el desarrollo de la industria de la coquería.
5. Preparación de carbón en bruto
La tarea de producción del taller de preparación de carbón es proporcionar al taller de coquización suficiente cantidad y calidad de carbón para mezclar. El flujo del proceso es: carbón crudo → pozo receptor de carbón → patio de carbón → canal de cucharón → bandeja de mezcla de carbón → trituradora → torre de carbón.
1. Recepción y almacenamiento de carbón
El carbón crudo generalmente se transporta desde varios lugares en automóvil y tren. El carbón crudo de la planta de coquización de hierro y acero de Handan proviene principalmente de Kangzhuang y Guanzhuang en. Xingtai, Fengfeng y Shanxi y otros lugares. Cuando los vagones o trenes llegan y se colocan en el pozo de carbón, se utiliza un descargador de tornillo para descargar el carbón en el silo. Cuando el carro de alimentación abre la abertura del silo, se utiliza una correa para transportar el carbón al lugar especificado. Nota: Cada silo sólo puede contener el mismo tipo de carbón a la vez.
Para garantizar la producción continua de los hornos de coque y estabilizar la calidad del carbón de los hornos de coque, se deben utilizar apiladores y recuperadores para descargar el carbón transportado en lugares específicos del depósito de carbón según el tipo de carbón. calidad. Los cuatro tipos de carbón gaseoso, carbón graso, carbón coquizable y carbón pobre utilizados en el taller de preparación de carbón de la planta de coquización de hierro y acero de Handan se apilan en cinco áreas del depósito de carbón de acuerdo con las regulaciones.
2. Características de las materias primas del carbón y principios de mezcla del carbón
① El carbón gaseoso tiene un mayor grado de carbonificación que el carbón de llama larga. La estructura molecular del carbón tiene muchos lados largos. cadenas y contiene oxígeno en gran cantidad. Durante el proceso de pirólisis, no sólo se rompe la cadena lateral del anillo aromático condensado, sino que también la cadena lateral misma se rompe en el enlace de oxígeno, por lo que se generan más coloides, pero la viscosidad es pequeña, la fluidez es alta y su La estabilidad térmica es pobre. Se descompone fácilmente. Cuando se genera semicoque, se descompone una gran cantidad de gases volátiles y se puede solidificar una menor parte. Cuando el semicoque se convierte en coque, se contrae mucho y produce muchas grietas, la mayoría de las cuales son grietas longitudinales, por lo que el coque es delgado y quebradizo.
En la mezcla de carbón, un alto contenido de carbón gaseoso reducirá la formación de grumos y la resistencia del coque. Sin embargo, con el carbón gaseoso adecuado, se puede aumentar la contracción del coque, facilitar el empuje del coque, proteger el cuerpo del horno y, al mismo tiempo, se pueden obtener más productos químicos. Debido a la gran capacidad de almacenamiento de carbón gaseoso en China, para utilizar racionalmente los recursos de carbón coquizable, se debe utilizar la mayor cantidad posible de carbón gaseoso durante la coquización.
② Carbón graso El carbón graso tiene un mayor grado de carbonificación que el carbón gaseoso y es un carbón de calidad media. Desde la perspectiva de la estructura molecular, el carbón graso contiene más cadenas laterales pero menos oxígeno. Cuando se calienta aislado del aire, puede producir una gran cantidad de productos líquidos con masas moleculares relativas mayores. Por lo tanto, el carbón graso produce la mayor cantidad de coloides. Su espesor coloide máximo puede alcanzar más de 25 mm y tiene buena fluidez y buena estabilidad térmica. La temperatura de formación del coloide de carbón graso es de 320 ℃, la temperatura de solidificación es de 460 ℃ y el intervalo de temperatura en el estado coloide es de 140 ℃. Si la velocidad de calentamiento es de 3°C/min, el tiempo de existencia del coloide puede alcanzar los 50 minutos, lo que determina que el carbón graso tiene la cohesividad más fuerte y es uno de los tipos básicos de carbón coquizable en China. Debido a su alta volatilidad, la descomposición térmica y la condensación térmica del semicoque son relativamente violentas y la contracción final es grande. Por lo tanto, existen muchos tipos de coque, que son profundos y anchos, y a menudo aparecen como grietas transversales. se rompen fácilmente en pedazos pequeños, tienen poca resistencia al desgaste y la resistencia al desgaste del coque producido a partir de carbón graso de alta volatilidad es aún peor. Cuando el carbón graso se coquiza solo, es difícil expulsar el coque debido a la gran cantidad de coloides, cierto grado de cohesividad y gran expansión.
En la mezcla de carbón, agregar carbón graso puede mejorar la cohesión. Por lo tanto, el carbón graso es un componente importante en la mezcla de carbón coquizable y, a menudo, se utiliza para mezclar carbón con mala cohesividad.
③Carbón coquizable El grado de metamorfismo del carbón coquizable es ligeramente mayor que el del carbón graso, su volatilidad es menor que la del carbón graso, su estructura molecular tiene menos cadenas laterales macromoleculares que la del carbón graso y su oxígeno El contenido es menor. Los productos líquidos producidos durante la descomposición térmica son menores que los del carbón graso, pero la estabilidad térmica es mayor, la cantidad de coloides es grande, la viscosidad es alta, la temperatura de solidificación es alta, la cantidad de contracción y la velocidad de contracción del semicoque son pequeños, por lo que el coque producido mediante coquización no solo tiene alta resistencia al desgaste, grandes bloques de coque y pocas grietas, sino que también tiene buena resistencia al aplastamiento. En términos de propiedades de coquización, el carbón coquizable es el mejor carbón para producir coque de alta calidad.
Al mezclar carbón, la cantidad de carbón coquizable puede fluctuar dentro de un amplio rango y se puede obtener coque con mayor resistencia. Por lo tanto, el propósito de agregar carbón coquizable es aumentar la resistencia del coque.
④Carbón pobre: El carbón pobre tiene un alto grado de carbonificación y es un carbón aglutinante de baja volatilidad, moderadamente metamórfico, genera menos coloide y tiene una alta viscosidad cuando se calienta. Cuando se coque solo, se puede obtener coque con grandes grumos, pocas grietas y alta resistencia al aplastamiento, pero la fundibilidad del coque es muy pobre y la resistencia al desgaste del coque también es pobre. Agregar carbón pobre durante la mezcla de carbón puede mejorar la formación de grumos del coque, lo que tiene un mejor efecto como mezcla de carbón coquizable.
Para garantizar la calidad del coque y facilitar las operaciones de producción, la mezcla de carbón debe seguir los siguientes principios:
① Las propiedades del carbón mezclado son compatibles con el proceso de pretratamiento del carbón y Condiciones de coquización de la fábrica, para garantizar que la calidad del coque refinado cumpla con los indicadores técnicos de calidad prescritos y satisfaga las necesidades de los usuarios.
② Durante la producción del horno de coque, tenga cuidado de no generar una presión de expansión excesiva y tenga una contracción suficiente al final de la coquización para evitar dificultades para empujar el coque y dañar el cuerpo del horno.
③ Aprovechar al máximo los recursos de la región, garantizar un transporte razonable, acortar la distancia promedio de las fuentes de carbón tanto como sea posible, facilitar el despliegue de vehículos y reducir los costos de producción.
④ Cuando sea posible, añadir más carbón altamente volátil para aumentar el rendimiento de productos químicos.
⑤ Partiendo de la premisa de garantizar la calidad del carbón, se debe utilizar carbón más débilmente aglutinante, como el carbón gaseoso, y se debe utilizar el carbón coquizable de alta calidad lo menos posible, a fin de hacer un uso racional del carbón de China. recursos de carbón.
3. Proceso de mezcla de carbón
Cuando se necesita qué tipo de carbón, se utiliza el apilador y el recuperador para transportar el carbón al canal del cubo a través de la cinta y el carbón en el El canal del cubo se envía nuevamente a través de la cinta de mezcla de carbón a la bandeja de mezcla de carbón según sea necesario. La proporción de mezcla de carbón de la planta de coquización de hierro y acero de Handan es generalmente: 28% de carbón gaseoso, 45% de carbón coquizable, 18% de carbón graso y 9% de carbón pobre. Al mezclar carbón, la planta de coque de Handan Iron and Steel Co., Ltd. utiliza una escala nuclear para atenuación y la transmite a la computadora para su control mediante conversión de señal. El proceso de control de la señal es: Cs-137 → material de carbón → (atenuación) cámara de ionización → corriente (gas inerte) → amplificador, unidad de transmisión → señal de frecuencia de pesaje, señal de velocidad variable → sistema informático.
4. Trituración de carbón
La finura del carbón crudo en el taller de preparación de carbón de la planta de coquización de hierro y acero de Handan es del 70% al 80%, lo que significa que el material del carbón < 3 mm representa el porcentaje de peso total. Antes de ingresar al pulverizador, parte del carbón que alcanza la finura del carbón crudo se transporta directamente a la torre de carbón mediante una cinta, y la otra parte del carbón mezclado que no cumple con el estándar se transporta desde la sección de mezcla de carbón. Primero pasa por el dispositivo de eliminación de hierro para absorber las partes de hierro del carbón, luego ingresa a la trituradora y es transportado a la torre de carbón mediante una correa. El taller de mezcla de carbón de la planta de coque de hierro y acero de Handan utiliza un pulverizador de martillo reversible y también hay un dispositivo de eliminación de polvo al lado del pulverizador.
5. Introducción a los equipos del taller de preparación de carbón
Descargador de carbón en espiral: mecanismo giratorio, mecanismo de elevación, mecanismo de desplazamiento y bastidor.
Apilador y recuperador: mecanismo de recuperación, mecanismo de giro, mecanismo de abatimiento, cinta transportadora en voladizo, carro de cola y mecanismo de desplazamiento.
La cubeta del sur suministra 1#-4# hornos de coque y tiene 8 almacenes, cada almacén tiene 500 toneladas; la cubeta del norte suministra 5#-6# hornos de coque y tiene 8; Almacenes, cada almacén tiene 500 toneladas.
Placa de distribución de carbón: disco, rascador, camisa de suma y resta, reductor, motor.
Pulverizador: rotor, martillo.
6. Coquización
La llamada coquización a alta temperatura significa que el carbón se calienta a 950-1050°C aislado del aire y finalmente se obtiene mediante secado, pirólisis y fusión. , unión, solidificación, contracción y otros procesos.
1. Proceso de producción de coquización
El carbón mezclado enviado desde el taller de preparación de carbón se carga en la torre de carbón. El camión de carga de carbón toma el carbón de la torre de carbón de acuerdo con la operación. Planifique y cargue después de la medición. Ingrese a la cámara de carbonización. El material de carbón se somete a un ciclo de carbonización a alta temperatura en la cámara de carbonización para producir coque y generar gases residuales.
Después de que el coque en la cámara de carbonización madura, se empuja hacia afuera con un carro de empuje de coque y se introduce en el carro de enfriamiento de coque a través del carro de bloqueo de coque. El carro de enfriamiento de coque es arrastrado por una locomotora eléctrica hacia el. Torre de enfriamiento de coque para enfriamiento por aspersión de agua. El coque apagado se descarga en la mesa de enfriamiento de coque. Después de enfriarlo durante un cierto período de tiempo, se envía a la sección de cribado de coque, donde se tamiza y almacena según el grado para su transporte.
El gas residual generado durante el proceso de carbonización de la cámara de carbonización se acumula en el espacio superior de la cámara de carbonización y ingresa al tubo colector de gas a través del tubo ascendente y el tubo puente. El gas bruto con una temperatura de aproximadamente 700°C se rocía con agua con amoníaco en el tubo puente y se enfría a aproximadamente 90°C. Al mismo tiempo se condensa el alquitrán contenido en el gas bruto. El gas y el alquitrán condensado se envían al taller de purificación de gas a través de la tubería de aspiración de gas junto con el agua amoniacal.
El gas de coquería utilizado para calentar la coquería se introduce por arriba a través de tuberías exteriores. El gas del horno de coque se envía al sótano del horno de coque después de ser precalentado. El gas se envía al fondo del canal de fuego vertical de la cámara de combustión a través de la boquilla inferior y se fusiona con el aire que ingresa desde el interruptor de intercambio de gases de escape para la combustión. Los gases de escape quemados ingresan al canal de fuego vertical de tiro descendente a través del orificio de cruce en la parte superior del canal de fuego vertical y luego pasan a través del regenerador. Después de recuperar parte del calor sensible de los gases de escape, pasan a través del pequeño conducto de escape. interruptor de intercambio de gases y separación de humos. La tubería, el conducto principal y la chimenea descargan a la atmósfera.
2. Análisis de la estructura del horno de coque
Los cambios y el desarrollo de la estructura del horno de coque tienen como objetivo principal resolver mejor la uniformidad de calentamiento de la torta de coque en las direcciones de altura y longitud, ahorrar energía y reducir el consumo, reducir los costes de inversión y mejorar los beneficios económicos. Para garantizar la calidad y la producción de coque y gas, es necesario no sólo tener una proporción adecuada de mezcla de carbón, sino también buenas condiciones externas, y una estructura razonable del horno de coque es un medio para garantizar las condiciones externas. Para ello es necesario analizar todas las partes de la estructura del horno de coque. La planta de coque de hierro y acero de Handan utiliza el horno de coque JN43-58-Ⅱ y el horno de coque JN43-80.
La parte superior del cuerpo del horno de coque moderno es el techo del horno. Debajo del techo del horno se encuentran las cámaras de combustión y las cámaras de carbonización dispuestas alternativamente. La parte inferior del cuerpo del horno tiene un regenerador y una rampa que conecta el horno. Zona del regenerador y cámara de combustión, el pequeño conducto de humos en la parte inferior de cada regenerador está conectado al conducto de humos a través de un interruptor de intercambio. El conducto de humos se encuentra en los cimientos del horno de coque o en ambos lados de los cimientos, y el extremo del conducto de humos conduce a la chimenea. Por lo tanto, el horno de coque consta de tres cámaras y dos áreas, a saber, la cámara de carbonización, la cámara de combustión, el regenerador, el área del conducto, el área superior del horno y la parte básica. Debido a que el horno de coque tipo JN43-80 se basa en el horno de coque tipo JN43-58-Ⅱ y se ha mejorado aún más a través de años de práctica de producción, a continuación se toma el horno de coque tipo JN43-58-Ⅱ como ejemplo para analizar las partes anteriores. .
1) Cámara de carbonización
La cámara de carbonización es una cámara de horno que acepta materiales de carbón y aísla el aire de los materiales de carbón para la destilación seca del coque. Generalmente está hecha de refractario silíceo. materiales. La cámara de carbonización está ubicada entre las cámaras de combustión en ambos lados. Tiene de 3 a 4 orificios de carbón en la parte superior y de 1 a 2 tubos ascendentes que conducen hacia afuera el gas de la retorta. Sus dos extremos son puertas del horno de hierro fundido revestidas con materiales refractarios. El tamaño de la cámara de carbonización del horno de coque tipo JN43-58-Ⅱ se divide en dos anchos, es decir, el ancho promedio es 407 mm y 450 mm. La altura total de la cámara de carbonización es 4300 mm, la longitud total es 14080 mm y. la longitud efectiva es de 13350 mm. El área efectiva de la cámara de carbonización. El nivel de calentamiento es de 800 mm para 21,7 m3.
2) Cámara de combustión
La cámara de combustión está ubicada a ambos lados de la cámara de carbonización, es el lugar donde se quema el gas y el aire. El calor generado se transfiere a la pared del horno para calentamiento indirecto. El material de carbón en la cámara de carbonización se somete a carbonización a alta temperatura. La cámara de combustión generalmente se construye con ladrillos de sílice.
El ancho de la cámara de combustión del horno de coque tipo JN43-58-II es de 736 mm y 693 mm (incluida la pared del horno). La pared del horno está hecha de ladrillos de sílice de 100 mm de espesor con ranuras para lengüetas. La cámara de combustión es un canal de fuego doble con estructura de circulación de gases de escape. Consta de 28 canales de fuego verticales. La distancia entre centros de los canales de fuego adyacentes es de 480 mm y el espesor de la pared divisoria del canal de fuego vertical es de 130 mm. Hay orificios de cruce en la parte superior de las paredes divisorias emparejadas, y los orificios de circulación para los canales laterales contra incendios se eliminan en la parte inferior para evitar cortocircuitos. Las dos salidas del área del conducto en la parte inferior del canal de fuego vertical están ubicadas a ambos lados de la línea central de la cámara de combustión. Basado en el horno de coque JN43-58-II, el área de la sección transversal de las aberturas del conducto lateral. se incrementa para asegurar el suministro de gas a los quemadores en ambos extremos.
3) Regenerador
La función del regenerador es utilizar el calor de los gases de escape acumulados para precalentar el aire y los gases pobres necesarios para la combustión. Hay dos regeneradores en el fondo de cada cámara de carbonización del horno de coque JN43-58-Ⅱ, uno es un regenerador de gas y el otro es un regenerador de aire. Están conectados simultáneamente a dos cámaras de combustión colocadas a sus lados. Hay una pared principal directamente debajo de la cámara de combustión. Hay un canal de gas de ladrillo vertical en la pared principal. El gas del horno de coque se envía desde el gas del sótano y la tubería principal a través de este canal hasta el fondo del canal de fuego vertical para mezclarse. y arder con aire. Dado que el flujo de aire se dirige a ambos lados de la pared principal y hay un canal de gas de ladrillo en el medio, una gran diferencia de presión puede provocar fácilmente una fuga cruzada. Por lo tanto, el sistema de conductos de gas de ladrillo utiliza ladrillos de tubería con un diámetro interior de 50 mm, y los ladrillos de tubería externos están escalonados con ladrillos de formas especiales con lengüetas y ranuras para formar una pared principal con un espesor de 270 mm. El ancho del orificio del regenerador es de 321,5 mm y en su interior se colocan 17 capas de ladrillos escuadrados de paredes delgadas y nueve orificios. Para distribuir uniformemente el flujo de aire en la dirección longitudinal del regenerador, se utilizan ladrillos de rejilla de difusión, que están configurados con patrones de orificios de difusión o contracción de diferentes aberturas. Todas las paredes divisorias del regenerador están construidas con ladrillos de sílice, y sus paredes divisorias. Las superficies interiores están revestidas con ladrillos de arcilla.
4) Zona del conducto
El canal que conecta el regenerador y la cámara de combustión es el área del conducto, que se encuentra entre la parte superior del regenerador y la parte inferior de la cámara de combustión y está Se utiliza para introducir aire y gas, y distribuirlos a cada canal vertical de fuego, eliminando al mismo tiempo los gases residuales. Cada canal de fuego vertical de la cámara de combustión está conectado a su conducto correspondiente. Cuando se calienta con gas de horno de coque, se envía aire y se exporta el gas residual desde los dos conductos, y el gas del horno de coque ingresa a través del canal de gas de ladrillo vertical. Cuando se calienta con gas pobre, un conducto alimenta gas de carbón, el otro conducto alimenta aire y, después de cambiar, ambos conductos expulsan el gas de escape. Los ladrillos de ajuste están dispuestos en la entrada del conducto. Al determinar el tamaño de la sección transversal del conducto, la resistencia en la boca del conducto generalmente debe representar 2/3-3/4 de la resistencia total del conducto de corriente ascendente para mantener la temperatura; del cabezal del quemador, la sección transversal de la salida del conducto del cabezal del quemador debe ser entre un 50% y un 60% más grande que la parte media, el ángulo de inclinación de la entrada del conducto generalmente no debe ser inferior a 30 grados y el ángulo decreciente gradualmente; la sección del conducto generalmente debe tener menos de 7 grados, etc.
5) Plataforma básica
La plataforma básica está ubicada en la parte inferior del cuerpo del horno y soporta la calidad de todo el cuerpo del horno, las instalaciones y la maquinaria del horno, y la transfiere. la fundación. La base del horno de coque tipo JN43-58-Ⅱ es del tipo de chorro descendente y consta de una placa inferior, una placa superior y un pilar, y está fabricada con hormigón armado. Para reducir el impacto de la temperatura en los cimientos, se colocan de 4 a 6 capas de ladrillos rojos entre la parte inferior de la mampostería del horno de coque y la plataforma de los cimientos.
6) Área superior del horno
El área superior del horno de coque JN43-58-Ⅱ está equipada con orificios de carga de carbón, orificios para el tubo ascendente, orificios para llama y orificios para horno de inundación. y los ganchos para atar esperan. La parte sólida del techo del horno se construye con ladrillos refractarios de desecho del proceso de construcción del horno, y la superficie del techo del horno se construye con ladrillos de clinker que tienen buena resistencia al desgaste y pueden resistir la erosión por lluvia.
En definitiva, las características estructurales del horno de coque tipo JN43-58-Ⅱ son: doble canal de fuego con circulación de gases de escape, inyección descendente de gas de coque, horno de coque recalentado con dos regeneradores y Estructural apretado, el cabezal del quemador no es fácil de romper, el calentamiento es uniforme en la dirección alta, la eficiencia térmica es alta, el tipo de ladrillo es pequeño y la volatilidad es baja.
3. Maquinaria y equipos de protección del horno
Los cuatro vehículos principales del horno de coque son: vehículo de carga de carbón, vehículo de empuje de coque, vehículo de bloqueo de coque y vehículo de enfriamiento de coque. Entre ellos, el carro de carga de carbón es una máquina de horno de coque que toma carbón de la torre de carbón en la parte superior del horno de coque y lo carga en la cámara de carbonización. La función del carro de empuje de coque es completar operaciones como la apertura y el cierre. la puerta mecánica del horno, empujando el coque, nivelando el carbón y bloqueando el coque. La función del carro es abrir y cerrar la puerta del horno lateral de coque y guiar la torta expulsada de la cámara de carbonización hacia el carro de enfriamiento de coque a través del canal guía de coque. para completar la operación de eliminación de coque. La función del carro de enfriamiento de coque es recibir el coque expulsado de la cámara de carbonización y enviarlo al carro de enfriamiento de coque. La torre de enfriamiento de coque apaga el coque rociando agua y luego descarga el coque. a la mesa de coque de enfriamiento.
El equipo de protección del horno incluye columnas del horno, placas protectoras, tirantes verticales y horizontales, resortes, marcos de puertas del horno, paredes de resistencia, plataformas operativas del lado de la máquina y del lado del coque, etc. La función principal es utilizar la energía potencial del resorte ajustable para aplicar continuamente una presión protectora suficiente, uniforme y razonablemente distribuida a la mampostería, de modo que la mampostería aún pueda mantener su integridad y estanqueidad bajo su propia expansión y fuerzas externas, y tenga suficiente La resistencia asegura la producción normal del horno de coque.
Equipos de suministro de gas de calefacción. Los grandes hornos de coque generalmente son recalentados y pueden calentarse con dos tipos de gases. Su función es transportar y regular el gas a presión hasta los hornos de coque.
El equipo de exportación de gas crudo incluye: tubería ascendente, tubería puente, válvula de sello de agua, tubería recolectora de gas, tubería de succión, caja de alquitrán y el correspondiente sistema de pulverización de amoníaco. Su función es: primero, exportar suavemente el gas crudo del horno, para evitar el humo y el fuego causados por una presión excesiva del gas cerca del borde de la puerta del horno, pero mantener y controlar que la cámara de carbonización esté en una posición positiva. presión durante todo el proceso de coquización; en segundo lugar, mantener la cámara de carbonización a una presión positiva durante todo el proceso de coquización. El gas crudo del horno debe enfriarse adecuadamente para evitar la deformación del equipo debido a temperatura excesiva, aumento de la resistencia al sonido y carga de explosión y condensación, pero al mismo tiempo se debe mantener una buena fluidez del alquitrán y del amoníaco.
4. Proceso y equipo de enfriamiento y cribado de coque
La planta de coquización de hierro y acero de Hangan adopta un sistema de enfriamiento de coque húmedo que incluye una torre de enfriamiento de coque, un dispositivo de pulverización, una bomba de agua, Tanque de sedimentación de coque en polvo y garfio para coque en polvo, etc. El proceso de enfriamiento del coque es: cuando el carro de enfriamiento de coque ingresa a la torre de enfriamiento de coque, utiliza un sensor de infrarrojos para recibir los rayos infrarrojos emitidos por el coque rojo y envía una corriente de señal. El circuito activador de amplificación actual inicia el enfriamiento del coque. bomba de agua y controla el enfriamiento del coque con la ayuda de un dispositivo electrónico de sincronización. Aproximadamente el 20% del agua se evapora durante el enfriamiento del coque. El agua no evaporada fluye hacia el tanque de sedimentación de coque en polvo y el agua clarificada fluye hacia el tanque de agua limpia para su reciclaje. El coque apagado se descarga en una mesa de coque fría y se deja durante 30 a 40 minutos para permitir que el agua se evapore y se enfríe. Parte del coque rojo que aún no se ha apagado completamente se repone con agua artificial para el enfriamiento.
El cribado de coque divide el coque en 60-80 mm, 40-60 mm, 25-40 mm, 10-25 mm, <10 mm y otros grados según el tamaño de las partículas. El equipo principal incluye una criba de rodillos y una criba vibratoria. Generalmente, las grandes plantas de coque están equipadas con depósitos de coque y edificios de cribado de coque de más de 40 mm. El coque de tamaño superior a 40 mm se filtra con un tamiz de rodillos y se envía al depósito de coque en trozos a través de una cinta transportadora. El coque debajo del tamiz de rodillos se divide en otros tres niveles mediante el tamiz vibratorio de doble capa y ingresa al almacén respectivamente.
7. Reciclado de productos químicos de coquización
1. Enfriamiento primario del gas de hulla y recuperación del alquitrán
1) Los principales componentes del gas residual son el coque limpio. gas de horno, vapor de agua, gas de alquitrán de hulla, hidrocarburos de benceno, amoniaco, naftaleno, sulfuro de hidrógeno, otros sulfuros, cianuro de hidrógeno y otros cianuros, sales de piridina, etc.
El proceso productivo del reciclaje consiste en: el gas residual generado en la cámara de carbonización del horno de coque se enfría, se transporta y se recicla en el taller de recuperación de productos químicos para recuperar alquitrán de hulla, amoniaco, azufre, hidrocarburos bencenos y otros. productos químicos, y al mismo tiempo purifica el gas. El taller de purificación de gas se compone de una sección de condensación, una sección de desulfuración HPF, una sección de sulfato de amonio, una sección de enfriamiento final y lavado de benceno, una sección de destilación de benceno crudo y otras secciones. El flujo de gas es el siguiente: gas crudo → enfriador primario → colector de alquitrán eléctrico →. soplador → Torre de preenfriamiento → Torre de desulfuración → Saturador de pulverización → Torre de lavado y enfriamiento final → Torre de lavado de benceno → Gas limpio.
El reciclaje de productos químicos de coquización tiene una gran importancia. Cuando el carbón se coquiza, además de que alrededor del 75% se convierte en coque, alrededor del 25% también genera diversos productos químicos y gas. Una vez que el gas residual de los hornos de coque se enfría y se trata con diversos absorbentes, se pueden extraer productos químicos como alquitrán de hulla, amoníaco, naftaleno, sulfuro de hidrógeno, cianuro de hidrógeno y benceno crudo, y se puede obtener amoníaco limpio. Se utiliza para producir sulfato de amonio y amoníaco anhidro; el hidrógeno contenido en el gas de carbón se puede utilizar para producir amoníaco sintético, metanol sintético, peróxido de hidrógeno, ciclohexano, etc. El amoníaco sintético se puede convertir en fertilizantes químicos como urea, nitrato de amonio y contiene bicarbonato de amonio. El etileno se puede utilizar como materia prima para la producción de etanol y tricloroetano, el sulfuro de hidrógeno es una materia prima para la producción de azufre monoclínico y azufre elemental, y el cianuro de hidrógeno se puede utilizar para la producción de sal de sangre amarilla. sal de sodio o sangre amarilla, potasio; benceno crudo y alquitrán de hulla. Todos ellos son productos semiacabados muy complejos. Después del refinado y procesamiento, los productos disponibles son: disulfuro de carbono, benceno, tolueno, trimetilbenceno, cumarón, fenol, cresol, sal de piridinio y. asfalto, etc. Estos productos tienen una amplia gama de usos y son fibras sintéticas, plásticos, tintes, caucho sintético, medicamentos, pesticidas, materiales resistentes a la radiación, materiales resistentes a altas temperaturas y materias primas importantes para la industria de defensa nacional.
El gas de carbón crudo del horno de coque a 82°C, junto con el alquitrán y el agua con amoníaco, va al separador de gas a lo largo de la tubería de succión de gas. Una vez separado el gas, el gas crudo sale. la parte superior y entra al enfriador primario del tubo horizontal en dos secciones para enfriarse. La sección superior utiliza agua circulante y la sección inferior utiliza agua a baja temperatura para enfriar el gas a 21-22°C. El gas descargado desde la parte inferior del enfriador primario de tubo horizontal ingresa al colector de alquitrán eléctrico para eliminar el alquitrán atrapado en el gas y luego es enviado a la sección de desulfuración mediante un soplador.
El alquitrán y el amoniaco separados por el separador de gas ingresan primero al tanque de clarificación de amoniaco mecanizado, donde se separan el amoniaco, el alquitrán y los residuos de alquitrán. El agua de amoníaco en la parte superior fluye hacia el tanque intermedio de agua de amoníaco en circulación, y luego el agua de amoníaco en circulación se bombea a la tubería de recolección de gas del horno de coque para rociar gas de enfriamiento, y el agua de amoníaco restante se envía al tanque de agua de amoníaco restante.
El alquitrán en la parte inferior del tanque de clarificación fluye hacia el separador de alquitrán mediante presión estática, y el alquitrán y los residuos de alquitrán se sedimentan y descomponen aún más. El alquitrán se envía al tanque de almacenamiento de alquitrán en la sección del depósito de petróleo mediante una bomba de alquitrán. El residuo de alquitrán depositado en el fondo del clarificador de amoníaco y separador de alquitrán mecanizado se raspa hasta el camión de residuos de alquitrán y se envía periódicamente al depósito de carbón, donde se mezcla manualmente con el carbón de coque.
El agua de amoníaco restante que ingresa al tanque de agua de amoníaco restante se envía al eliminador de alquitrán con la bomba de agua de amoníaco restante. Después de eliminar el alquitrán, fluye al tanque intermedio de agua de amoníaco restante y luego se envía. Al dispositivo de evaporación de amoníaco restante de la sección de sulfato de amonio mediante la bomba intermedia de agua de amoníaco restante, el alquitrán eliminado fluye hacia el tanque de ventilación subterráneo.
3) La estructura y el principio de funcionamiento del equipo principal
①Soplador centrífugo
El ventilador centrífugo consta de un impulsor guía, una carcasa y un impulsor de trabajo instalado en el eje compuesto por. El gas es aspirado por el soplador y gira a alta velocidad hacia el centro del primer impulsor en funcionamiento del rotor. El gas es arrojado al centro del espacio anular de la carcasa bajo la acción de la fuerza centrífuga, lo que genera descompresión. El gas es aspirado continuamente. Cuando el gas sale del impulsor, la velocidad es muy alta. Cuando ingresa al espacio anular, parte de su carga de presión dinámica se convierte en una carga de presión estática. La velocidad de movimiento del gas disminuye y entra. el segundo impulsor a través del conducto, que produce el mismo efecto que el primer impulsor. La presión estática del gas se eleva de nuevo. El gas del último impulsor fluye hacia el tubo de conexión de salida a través del espacio anular de la carcasa y se envía al tubo de presión.
Las soplantes centrífugas utilizadas en las coquerías se dividen en varias especificaciones según el volumen de impulsión: 150m3/min, 300m3/min, 750m3/min, 1200m3/min, etc. La altura total de presión generada es de 30 -35kpa.
② Enfriador primario de tubo horizontal
La estructura principal del enfriador primario de tubo horizontal de gas en la producción de sistemas de coquización incluye la carcasa del enfriador primario y el haz de tubos de enfriamiento. La carcasa del enfriador primario de tubo horizontal es un cuerpo rectangular vertical hecho de placas de acero soldadas. Los lados delantero y trasero de la carcasa son las placas de tubos del enfriador primario, y las placas de tubos exteriores están equipadas con cabezales. Hay tuberías de líquido rociador en el costado y en el medio de la carcasa, una entrada de gas en la parte superior y una salida de gas en la parte inferior. Durante el funcionamiento del enfriador primario de tubo horizontal, además de enfriar el gas del horno de coque, se rocía condensado en la parte superior y media del enfriador para absorber la naftaleno en el gas del horno de coque y eliminar la naftaleno depositada en el tubo de enfriamiento. mejorando así efectivamente la eficiencia de transferencia de calor.
③Recolector de alquitrán eléctrico
El cuerpo del recolector de alquitrán eléctrico se compone de un cilindro laminado a partir de una placa de acero, un sello superior y un fondo arqueado.
El campo eléctrico de la trampa eléctrica de alquitrán está compuesto por un electrodo positivo y un electrodo negativo. El electrodo positivo está hecho de tubos de acero, los tubos de acero están fijados en las placas de tubo superior e inferior, y las placas de tubo están soldadas al cilindro del colector de alquitrán eléctrico. El electrodo negativo del campo eléctrico está instalado en un colgador suspendido por una varilla colgante de la caja aislante. Todos los colgadores están hechos de acero inoxidable. Se instala una tapa de resistencia en el colgador para evitar que el gas impacte la caja aislante. El electrodo negativo del campo eléctrico está hecho de acero inoxidable. Debajo de la placa del electrodo de corona se suspende un colgante de plomo para enderezar el electrodo de corona. La parte inferior del electrodo de corona se fija mediante un soporte inferior de acero inoxidable. Los cables se penetran respectivamente en el campo eléctrico para precipitar el centro de la tubería de acero positiva hambrienta.
2. Sección de desulfuración (método de desulfuración HPF)
Gas de carbón → preenfriador → torre de desulfuración → tanque de sellado de líquido → tanque de reacción (líquido de desulfuración) → torre de regeneración → torre de espuma → ( Qingye ) tanque de reacción
El gas después del soplador ingresa a la torre de preenfriamiento y está en contacto inverso con el agua de enfriamiento circulante rociada en la parte superior de la torre, y se enfría a 30 °C. El gas enfriado ingresa a la torre de desulfuración y se rocía en la parte superior de la torre. El líquido de desulfuración que desciende está en contacto contracorriente para absorber el sulfuro de hidrógeno en el gas de carbón (y absorber el amoníaco en el gas al mismo tiempo para complementar). la fuente de álcali en el líquido de desulfuración). Después de la desulfuración, el gas se envía a la sección de sulfato de amonio.
El líquido de desulfuración que ha absorbido H2S y HCN fluye hacia el tanque de reacción, y luego es bombeado a la torre de regeneración con la bomba del líquido de desulfuración. Al mismo tiempo, se introduce aire comprimido desde el fondo de la misma. torre de regeneración, de modo que la solución se oxida y se regenera en la torre. La solución regenerada fluye de regreso a la torre de desulfuración desde la parte superior de la torre a través del regulador de nivel de líquido para su reciclaje.
La espuma de azufre que flota en la parte superior de la torre de regeneración fluye hacia el tanque de espuma utilizando la diferencia de nivel de líquido. La espuma de azufre se envía a la caldera de fusión de azufre a través de la bomba de espuma, y el azufre se envía limpiamente. Se funde a presión media. La espuma de azufre fluye hacia el tanque de reacción durante la noche y se embolsa para su exportación.
Para evitar que la acumulación de sales en el líquido de desulfuración afecte el efecto de desulfuración, se descarga una pequeña cantidad de líquido residual y se envía a la mezcla de carbón.
3. Sección de sulfato de amonio (el saturador de pulverización produce sulfato de amonio)
El gas enviado desde la sección de desulfuración y recuperación de azufre pasa a través del precalentador y entra al saturador de sulfato de amonio. La cámara en la sección superior del dispositivo es donde el gas entra en contacto completo con el licor madre en circulación, de modo que el licor madre absorba el amoníaco, y luego el removedor de ácido en el saturador de sulfato de amonio separa la niebla ácida y la envía al Sección de elución de benceno.
El licor madre en la parte inferior del saturador es bombeado continuamente mediante una bomba de circulación de licor madre y enviado a la sección superior para rociar, absorber amoníaco en el gas y hacer circular y agitar el licor madre para mejorar el proceso de cristalización del sulfato de amonio. Los cristales de sulfato de amonio se generan continuamente en las aguas madre del saturador. Utilice una bomba de cristalización para enviarlos junto con una parte de las aguas madre al tanque de cristalización para su sedimentación. Luego se descargan a una centrífuga para la separación centrífuga. Se filtra para obtener sulfato de amonio cristalizado. Las aguas madre separadas por centrifugación regresan al saturador junto con las aguas madre que rebosan del tanque de cristalización. El sulfato de amonio descargado de la centrífuga se limpia y se envía al secador de ebullición mediante un transportador de tornillo. El aire caliente requerido para el secador de ebullición es enviado por el soplador de aire al dispositivo de aire caliente y se calienta con vapor para hervir y secar. El sulfato de amonio seco ingresa al tanque de almacenamiento de sulfato de amonio y luego se pesa con una báscula de empaque, se empaqueta y se envía. enviado al almacén de sulfato de amonio.
4. Sección de enfriamiento final de lavado de benceno
El gas de la sección de sulfato de amonio ingresa a la torre de enfriamiento final y se divide en dos secciones para enfriar el gas haciendo circular agua de enfriamiento y gas. Contacto inverso. Cuando alcanza una cierta temperatura, se envía a la torre de lavado de benceno. Al mismo tiempo, se añade una cierta cantidad de líquido alcalino a la sección superior de la torre de enfriamiento final para eliminar aún más el H2S del gas. El condensado descargado de la sección inferior se envía a la sección de tratamiento de aguas residuales con cianuro, y el condensado que contiene álcali descargado de la sección superior se envía a la parte superior de la torre de evaporación de amoníaco de la sección de sulfato de amonio.
El gas de la torre de enfriamiento final ingresa a la torre de lavado de benceno y se lava con aceite pobre para eliminar el benceno crudo del gas antes de enviarlo a varios usuarios de gas. El aceite pobre enviado desde la sección de destilación de benceno crudo se rocía desde la parte superior de la torre de lavado de benceno y entra en contacto con el gas en dirección inversa para absorber el benceno en el gas. El aceite rico en el fondo de la torre se envía al. Sección de destilación de benceno crudo a través de la bomba de aceite rico para eliminar el benceno y reciclarlo.
5. Sección de destilación de benceno crudo
El aceite rico enviado desde el dispositivo de lavado de benceno de enfriamiento final ingresa al tanque de aceite rico y luego se envía a través del intercambiador de calor de vapor de aceite rico. -bomba de aceite deficiente y El intercambiador de calor de aceite es calentado por el horno tubular y luego ingresa a la torre de eliminación de benceno, donde el vapor directo del regenerador se utiliza para la extracción y la destilación. El vapor de benceno crudo que escapa de la parte superior de la torre pasa a través del intercambiador de calor de vapor de aceite y el enfriador de condensación de benceno crudo y luego ingresa al separador de agua y aceite. El benceno crudo separado ingresa al tanque de reflujo de benceno crudo, parte del cual se envía a la parte superior de la torre mediante una bomba de reflujo de benceno crudo como líquido de reflujo, y el resto ingresa al tanque intermedio de benceno crudo y luego se bombea al depósito de petróleo. por la bomba del producto de benceno crudo.
Flujo del proceso de la planta de lavado de carbón
El procesamiento de carbón, el procesamiento de ganga, el transporte de materiales y equipos, etc. constituyen el sistema de superficie de la mina. Entre ellos, el sistema de procesamiento de carbón molido consta de eslabones principales como la recepción, cribado, trituración, concurso de belleza, almacenamiento y carga de carbón. Es el cuerpo principal de la producción de superficie minera.
La unidad receptora de carbón es un depósito de carbón con cierta capacidad cerca de la boca del pozo, que acepta carbón elevado desde el subsuelo a la superficie para garantizar una producción equilibrada y continua a lo largo de la boca del pozo.
Cribado
La operación de utilizar una superficie de criba perforada para separar materiales mezclados de diferentes tamaños de partículas en varias partículas se llama cribado. La máquina utilizada para el secado se llama criba o tamiz.
En las plantas de preparación de carbón, las operaciones de cribado se utilizan ampliamente para la preparación y procesamiento del carbón crudo. Según los diferentes métodos de cribado, se divide en cribado seco y cribado húmedo.
Trituración
El proceso de triturar materiales grandes en partículas pequeñas se llama trituración. La máquina utilizada para triturar se llama trituradora. La operación de trituración en la planta de preparación de carbón tiene principalmente los siguientes requisitos:
1) Adaptarse a los requisitos de las partículas seleccionadas, las partículas de carbón que la maquinaria de selección puede manejar tienen un cierto rango y las piezas grandes lo exceden; la gama debe ser procesada Para romperse se puede lavar y seleccionar.
2) Parte del carbón es carbón de ganga que se produce mezclando carbón y ganga. Para seleccionar carbón limpio, es necesario romperlo en partículas más pequeñas para separar el carbón y la ganga.
3) Para cumplir con los requisitos de partículas del usuario, triture rápidamente los productos seleccionados o el carbón hasta un cierto tamaño de partícula.
La trituración de materiales utiliza principalmente métodos mecánicos, que incluyen trituración, picado, rotura, trituración y molienda. varias formas principales, como la trituración.
Preparación del carbón
Utiliza diferentes propiedades físicas y físico-químicas con otras sustancias para eliminar mecánicamente las impurezas mezcladas en el carbón crudo en la planta de preparación de carbón y dividirlo en diferentes calidades. de diferentes especificaciones para satisfacer las necesidades de diferentes hogares.
Según la ubicación de la planta de preparación de carbón y la ubicación de la mina de carbón, la planta de preparación de carbón se puede dividir en: planta de preparación de carbón de mina, planta de preparación de carbón de mina grupal, planta de preparación de carbón central y usuario. planta de preparación de carbón; planta de preparación de carbón existente en mi país. La mayoría de las fábricas son plantas de lavado de carbón de mina. Una moderna planta de lavado de carbón es un proceso de procesamiento mecánico continuo que consta de muchas operaciones.
Preparación del carbón Jig
El proceso de preparación del carbón se realiza según la diferencia de densidad de partículas en el medio pulsante vertical. El medio para la preparación del carbón para jigging es agua o aire, y en algunos casos también se utiliza suspensión.
La jigging hidráulica es el método más común de preparación de carbón.
La plantilla es un dispositivo que utiliza el principio de clasificación de la plantilla para clasificar las materias primas seleccionadas en carbón limpio, carbón medio, carbón de ganga y otros productos según la densidad.
Preparación de carbón medio denso
En un medio con una densidad superior a 1 g/cm, la preparación del carbón se realiza de acuerdo con la diferencia en la densidad de las partículas, lo que se denomina preparación de carbón medio pesado. o preparación de carbón medio pesado. Hay dos tipos de medios pesados que se utilizan en la preparación del carbón: líquido pesado y líquido de flotación por gravedad. Las principales ventajas de la preparación de carbón medio denso son la alta eficiencia de separación y otros métodos de preparación de carbón; una amplia gama de fuerza de selección, las partículas de alimentación del clasificador son de 1000 a 6 mm y el ciclón es de 80 a 0,15 mm. El control de la producción es fácil. automatizar. Las desventajas de la preparación de carbón en medios pesados son el proceso de producción complejo, los altos costos de producción, el rápido desgaste del equipo y el mantenimiento pesado.
La preparación del carbón de medios pesados generalmente se selecciona en grados. La separación de carbón en trozos generalmente se lleva a cabo mediante el uso de un separador de medio pesado bajo la acción de la gravedad; la separación de carbón fino se lleva a cabo mediante un ciclón de medio pesado bajo la acción de la fuerza centrífuga.
Almacenamiento
Búnker de almacenamiento de carbón: un búnker de almacenamiento de carbón con una determinada capacidad establecida para ajustar el desequilibrio entre producción, transporte y ventas y garantizar una producción normal y equilibrada de la mina y el departamento de transporte. El depósito de carbón acepta el carbón terminado y garantiza que pueda salir de la fábrica sin problemas y entrar en la etapa de carga final.
Carga: incluye carga (barco), grúa y medición.