冶金焦跟化工焦哪个要求强度大,准一级焦炭和一级焦发热量区别

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-10-26 19:32:38

炼钢基本上是不用煤炭,而是用焦炭,只有炼铁的时候才会使用到煤炭,不过炼铁时的主要燃料仍然是焦炭,至于会使用煤,那是为了降低焦炭是消耗量才用煤粉来作为高炉喷吹的燃料,喷吹的煤粉占炼铁消耗燃料的一部分,吹喷的煤粉最多不会超过炼铁所需燃料的一半,在我国会用无烟煤粉或烟煤粉来作为喷吹的燃料!当然还有其他的气体或者液体的吹喷燃料了!

虽说炼钢不会直接使用煤,但是炼钢却一定会和煤扯上关系,前面都说了,炼钢主要是用焦炭,而焦炭是用烟煤中的 焦煤, 肥煤,气煤,廋煤, 气肥煤,等烟煤混合加热到1000度而制成的,是不会直接用煤来炼钢的,因为煤中所含的有害成分较多,而焦炭比较纯净,适合炼钢炼铁。因为钢铁厂大多都会自己炼焦碳的,所以炼钢厂一般都需要前面所说的煤!

焦煤又称“主焦煤”,属于强粘结性、结焦性的炼焦煤煤种,是焦炭生产中不可或缺的基础原料。焦煤是炼焦和钢铁产业的重要上游原材料,焦煤连接煤、焦、钢三个产业,在产业链条上具有重要地位,而能用于期货交割的焦煤必须是经过洗煤厂洗选后的精煤,具有足够的结焦性。

焦炭是由炼焦煤在焦炉中经过高温干馏转化而来的,焦炭既可以作为还原剂、能源和供碳剂用于高炉炼铁、冲天炉铸造、铁合金冶炼和有色金属冶炼,也可应用于电石生产、气化和合成化学等领域。

据统计,世界焦炭产量的90%以上用于高炉炼铁,冶金焦炭已成为现代高炉炼铁技术所需的必备原料之一,被喻为钢铁工业的“基本食粮”。

炼铁高炉采用焦煤代替木炭,为现代高炉的大型化奠定了基础,是冶金史上的一个重大里程碑。为使高炉操作达到较好的技术经济指标,冶炼用焦煤(冶金焦)必须具有适当的化学性质和物理性质,包括冶炼过程中的热态性质。焦煤除大量用于炼铁和有色金属冶炼(冶金焦)外,还用于铸造、化工、电石和铁合金,其质量要求有所不同。如铸造用焦,一般要求粒度大、气孔率低、固定碳高和硫分低;化工气化用焦,对强度要求不严,但要求反应性好,灰熔点较高;

(1) 焦煤中的硫分:硫是生铁冶炼的有害杂质之一,它使生铁质量降低。在炼钢生铁中硫含量大于 0.07% 即为废品。由高炉炉料带入炉内的硫有11% 来自矿石;3.5% 来自石灰石;82.5% 来自焦煤,所以焦煤是炉料中硫的主要来源。焦煤硫分的高低直接影响到高炉炼铁生产。当焦煤硫分大于1.6%,硫份每增加0.1% ,焦煤使用量增加 1.8%,石灰石加入量增加3.7%, 矿石加入量增加0.3%高炉产量降低1.5—2.0%. 冶金焦的含硫量规定不大于 1%,大中型高炉使用的冶金焦含硫量小于0.4-0.7% 。

(2) 焦煤中的磷分:炼铁用的冶金焦含磷量应在0.02—0.03% 以下。

(3) 焦煤中的灰分:焦煤的灰分对高炉冶炼的影响是十分显著的。焦煤灰分增加1%,焦煤用量增加 2—2.5% 因此,焦煤灰分的降低是十分必要的。

(4) 焦煤中的挥发分:根据焦煤的挥发分含量可判断焦煤成熟度。如挥发分大于1.5%,则表示生焦;挥发分小于 0.5—0.7%, 则表示过火,一般成熟的冶金焦挥发分为1%左右。

(5) 焦煤中的水分:水分波动会使焦煤计量不准,从而引起炉况波动。此外,焦煤水分提高会使M40偏高,M10偏低,给转鼓指标带来误差。

(6) 焦煤的筛分组成:在高炉冶炼中焦煤的粒度也是很重要的。我国过去对焦煤粒度要求为:对大高炉(1300—2000 平方米)焦煤粒度大于 40 毫米;中、小高炉焦煤粒度大于 25 毫米。但目前一些钢厂的试验表明,焦煤粒度在40—25 毫米为好。大于 80 毫米的焦煤要整粒,使其粒度范围变化不大。这样焦煤块度均一,空隙大,阻力小,炉况运行良好。

焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼,起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。同时焦炭还用于铸造、化工、电石和铁合金,但其质量要求有所不同。如铸造用焦,一般要求粒度大、气孔率低、固定碳高和硫分低;化工气化用焦,对强度要求不严,但要求反应性好,灰熔点较高;电石生产用焦要求尽量提高固定碳含量等。

  从焦炭消费构成分析可知,钢铁工业是焦炭最主要的消费领域,因此,焦炭消费高度依赖于钢铁工业的运行,钢铁价格与焦炭价格高度相关。据统计,世界焦炭产量的90%以上用于高炉炼铁。

  近年来,在我国所有消费焦炭的行业中,只有钢铁行业的焦炭消费量上升,由2000年的73.95%大幅上升到2007年的85.00%,上升了11.06个百分点;化学制品行业由10.10%下降到7.32%;有色冶炼由2.00%下降到1.55%; 通用设备制造业由1.90%下降到1.86%;其他工业由8.60%下降到3.43%;农业由1.38%下降到0.27%;生活消费由1.31%下降到0.25%;其他类由0.75%下降到0.32%。

钢铁生产需用的能源,种类繁多,主要有以下几种:

①煤。其中有炼焦煤,用于炼制焦炭,供高炉冶炼使用,副产焦炉煤气。烟煤、无烟煤用于高炉喷吹,用作加热炉、锅炉的燃料。

②燃料油。用作平炉、加热炉的燃料和高炉喷吹燃料。冶金工厂常用的燃料油是重油、减压渣油、裂化渣油,有时也加混一部分柴油或轻质油。使用时应注意化学成分,发热值和物理性能(包括粘度、比重、比热、凝固点、闪点、燃点等)。

③轻柴油。用于须严格控制加热温度的加热炉。

④天然气。发热值高,含杂质少是冶金工业的一种理想燃料。主要成分是甲烷、乙烷、丙烷等低级烃类,另外还含有一定数量的氮、二氧化碳等惰性气体,有的还含有硫化氢及氦等稀有气体。天然气可作为高发热值煤气单独使用,也可与其他煤气混合使用,用作平炉、加热炉等的燃料,也可用作高炉喷吹的燃料。

⑤液化石油气。用途同天然气,但多作后备能源。

⑥高炉煤气。用作高炉热风炉、焦炉、加热炉和锅炉的燃料。高炉煤气发热量低,多与焦炉煤气混合使用。

⑦焦炉煤气。用作焦炉本身和加热炉等的燃料,也可作民用燃料。

⑧转炉煤气。国外虽普遍安装回收转炉煤气的设备,但因经济原因,多数工厂把回收煤气燃烧放散,未加利用。日本的钢铁厂已把回收的煤气加以利用,中国有的钢铁厂也进行回收利用。转炉煤气常与其他煤气混合使用。

⑨发生炉煤气。在钢铁厂中,如果高炉煤气和焦炉煤气不足,可用发生炉煤气补充。发生炉煤气是固体燃料(如烟煤、无烟煤或焦炭)在煤气发生炉中与氧化剂(常用的是空气和水蒸气的混合物)相互作用产生的气体燃料。发生炉煤气主要用于轧钢加热炉、炼钢平炉。要求煤气燃烧温度高或火焰黑度大的用户(如某些加热炉和平炉)可就近制造发生炉热煤气使用。一般用炉则用经过净化的冷煤气。

⑩电力。既作为电热,如用于炼钢电炉、热处理炉等,也作为动力,如用于轧钢机、鼓风机、水泵以及其他机械的电机传动。

(11)蒸汽。既作为热源用于采暖、加热,也作为动力源,驱动蒸汽轮机带动鼓风机,还用于煤气管道的吹扫,高炉炉顶的密封等。

(12)压缩空气。多用作自动控制的动力源和气动装置,也用于高炉喷吹燃料。

能源使用 能源的选用,因情况而异,主要原则是:

①应能在要求的期间内按质、按量、按时供应;

②应能满足工艺技术要求;

③经济合理,即能源费用在产品成本中占合理的比例。钢铁生产的能耗与许多因素有关,为研究分析这些因素的综合影响,采用“吨钢能耗”指标。其含义为:从焦化、烧结到轧制成成品为止,配套生产每吨粗钢所消耗的能量。单位是吨标准煤/吨粗钢(标准煤按每公斤发热值为7000千卡计算)。综合吨钢能耗的计算,包括炼钢本工序的能耗,炼钢用各项原料(如生铁、废钢、石灰)和相继工序(如连铸、轧钢)的相应能耗以及钢铁企业内辅助生产部门(如采矿、选矿、耐火材料、机修等)的有关能耗。

为了便于各企业间相互对比,中国把只包括炼焦、烧结、球团、炼铁、炼钢、轧钢等主要生产工序和厂内运输的能耗规定为吨钢可比能耗。也就是说,指标内不包括企业内辅助生产部门的能耗。

吨钢能耗和各工序能耗与工艺流程、原料条件、设备条件、操作水平、设备维修水平有关,还与全厂的管理水平有关。因此吨钢能耗是一个钢铁厂的主观和客观因素的反映。任何一个因素的变化,都会引起吨钢能耗的增减。70年代世界主要工业国的平均吨钢能耗都在 1吨标准煤以下。中国80年代初,重点企业吨钢可比能耗平均为1.2吨标准煤。

投入钢铁厂的能量,一部分为有效利用,另一部分则以不同形式,如热烟气、冷却水、高温炉渣、炉壁散热等形式损失掉。如采取余热利用措施,可以降低吨钢能耗。能量有效利用的部分所占的比重,各钢铁厂相差甚大,一般只有总输入能量的30~40%。70年代先进的钢铁厂可达到50%左右,可见钢铁厂的余热利用的潜力很大。

冶金焦跟化工焦哪个要求强度大,准一级焦炭和一级焦发热量区别(1)

节能技术 钢铁厂生产工艺复杂,使用能源种类繁多。为了节约能源,首先必须充分理解能源结构的实际组成,了解输入能量、副产能量、损失能量以及每一生产过程的确切的热平衡,以便确定生产各种产品的单位能耗,并找出每一生产过程中的能量损失原因。还需要对操作所得的实际数值和技术计算值加以对比,并评价有关节能的基本因素,从而制定切实可行的节能规划。钢铁厂的节能途径,主要有下列三个方面:

改进生产工艺 有效利用能源的途径之一是生产方法和各个生产过程的工艺改革。例如:改用氧气顶吹转炉炼钢代替平炉炼钢可以大量降低炼钢工序能耗。炼钢多用废钢作原料,降低铁钢比,可以大幅度降低能耗。高炉炼铁提高矿石入炉品位,每提高含铁量1%,生产1吨生铁一般可降低焦比 5~10公斤。另一重要途径是改善热工制度,通过提高燃烧效率,掌握合适温度等来促进能源的有效利用。例如:使用氧量计控制最优的燃料空气比,使用计算机控制各种燃烧炉和板坯在较低温度下出炉等。

降低能源损失 生产流程的合理化是降低能源损失的关键,这方面包括:减少生产工序,把多工序的工艺直接连接起来或者改变为连续高速的生产工艺。主要技术措施举例如下:

①增加连铸生产的比例。连铸和初轧相比,每吨钢约可节能量 0.15×10千卡,即节能65%。②采用热锭装入均热炉。在热锭温度为800℃,热锭率为95~98%的条件下吨钢热耗可降至 (0.14~0.16)×10千卡/吨。

③热板坯直接装入加热炉。连铸或轧成的坯料于热态装入加热炉,可节能(0.05~0.1)×10千卡/吨。

④扩大直接轧制的范围,取消中间加热的方法。

冶金焦跟化工焦哪个要求强度大,准一级焦炭和一级焦发热量区别(2)

回收损失的能量 钢铁联合企业生产过程中损失的能量一般约占总输入能量的66%,其中废气占13%,冷却水占 16%,固体显热占13%,散热损失占 24%。设法回收损失的能量加以利用,是节能潜力很大的一个方面。例如:

①板坯冷却锅炉。板坯离开板坯轧机时具有0.16×10千卡/吨的显热。安装板坯冷却锅炉设备,节约的能量约为板坯生产过程消耗总能量的25%。

②干法熄焦。每干熄1吨焦约可回收0.36×10千卡热量,还能提高焦炭质量,减少环境污染。

③回收热风炉废气的显热。利用热风炉废气显热,预热燃烧用的空气,可节约大量热能。

④直接利用高温炉排气的显热。把温度高达900℃ 的冶金炉排气送到炉温较低的干燥炉里作为热源。

⑤汽化冷却。汽化冷却法已在高炉、转炉、加热炉等方面得到广泛应用。冷却用水量只需水冷时的1~2%。

⑥采用废热锅炉回收冶金炉废气显热。许多冶金炉废气温度较高,采用废热锅炉可以回收大量废气显热,用以生产蒸汽或其他形式的热介质。

⑦降低副产煤气的放散率。高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气等,有时放散烧去。主要产钢国家的高炉和焦炉煤气的放散率都控制在3%以下。此外,高压高炉煤气膨胀涡轮机发电也有发展。

为了合理使用和节约能源,现代化的钢铁厂设有一个能源中心,对全厂能源进行集中管理,合理调配能源。

  据数据对比表明,钢铁价格与焦炭价格周期波动存在不同步性,钢价对焦炭价格具有牵引作用,在钢价上涨阶段,钢铁业的景气足以承受较高的焦炭成本压力,焦炭价格表现为上涨;在钢价下跌阶段,钢铁业盈利能力弱化,钢厂可能采取限产、重新议定焦炭价格或延迟付款等措施,从而焦炭价格表现为追随钢价下跌。

  再看焦炭的成本。炼焦煤是焦炭生产的主要原材料,生产1吨焦炭约消耗1.3吨炼焦煤,所以焦炭与焦煤的价格往往是相互牵制的。但一般情况下,炼焦煤价格对焦炭需求变化的反应具有一定的滞后期,往往是焦炭价格先涨,过一段时间后炼焦煤价格也往上涨。而焦炭价格跌后一段时间炼焦煤价格也相应下跌。

  所以才说,焦煤、焦炭、螺纹钢、铁矿不分家,同属钢铁大家庭,钢铁又和房地产、基建等项目有关,和宏观经济形势和国家政策息息相关。

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