一、概述
焦炭的定義: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*終制成焦炭,這一過程叫高溫煉焦(高溫干餾)。焦炭90%用于冶金,是目前鋼鐵等行業(yè)的主要生產(chǎn)原料,被喻為鋼鐵工業(yè)的“基本食糧”,是各國在*原料市場上必爭的原料之一。蘭炭是焦炭中的一種,稱半焦,與焦炭的主要區(qū)別如下:
1、原料不同
一般焦炭產(chǎn)品原料主要以具有較強粘結(jié)性的焦煤、肥煤等煉焦煤種為主,一般蘭炭以單一煤種生產(chǎn),在生產(chǎn)過程中不需要配煤。
2、技術(shù)工藝不同
一般焦炭產(chǎn)品技能生產(chǎn)多以高溫干餾為主,干餾溫度通常需要達到1000℃左右。經(jīng)過多年發(fā)展,目前大型化焦炭爐設備的及技術(shù)工藝相對成熟,已經(jīng)具備提高設備單產(chǎn)從而達到大規(guī)模生產(chǎn)的條件,近年新建的焦炭爐,每座產(chǎn)量可達50萬噸/年左右,*高甚至可超過100萬噸/年。而蘭炭生產(chǎn)則多以低溫干餾為主,干餾溫度一般在600℃左右,由于起步較晚,目前蘭炭低溫干餾爐設備的單爐年產(chǎn)量多數(shù)在3萬噸/年上下,5萬噸/年以上規(guī)模的低溫干餾爐設備尚處于探索和試驗階段,大型化設備的技術(shù)工藝仍不成熟,僅能運用一爐多門等組合技術(shù)實現(xiàn)集中化大規(guī)模生產(chǎn)。
3、品質(zhì)不同
相比一般意義的焦炭產(chǎn)品,蘭炭具有固定炭高、比電阻率高、化學活性高、灰分低、硫低、磷低、水分低等“三高四低”的有點,但同時蘭炭的強度和抗碎性相比較差。
4、用途不同
一般意義的焦炭產(chǎn)品多用于高爐煉鐵和鑄造等冶金行業(yè),而由于強度和抗碎性相對較差,蘭炭不能用于高爐生產(chǎn)。但在鐵合金、電石、化肥等行業(yè),蘭炭完全可以代替一般焦炭,并且質(zhì)量優(yōu)于國家冶金焦、鑄造焦和鐵合金專用焦的多項標準,因而蘭炭在提高下游產(chǎn)品質(zhì)量檔次、節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本、增加產(chǎn)量等方面,具有更高的應用價值;同時蘭炭在高爐噴吹、生產(chǎn)炭化料、活性碳領域也存在發(fā)展?jié)摿Α?o:p>
5、蘭炭的使用
蘭炭的使用領域相當廣泛,特別是在炭質(zhì)還原劑方面具有獨特的性能,經(jīng)濟優(yōu)勢*明顯。
二、焦(蘭)炭為什么要烘干
焦(蘭)炭生產(chǎn)工藝有濕熄焦工藝和干熄焦工藝。由于干熄焦工藝投資大,規(guī)模要求高,目前普遍采用的是濕熄焦工藝,濕熄焦工藝生產(chǎn)的焦炭水份較大,達15%~25%,冶金焦水分一般要求為3%~5%。冶金行業(yè)中焦炭水分過大會造成能耗增加,同時對窯爐操作不利,造成爐況波動,影響冶煉質(zhì)量。因此焦(蘭)炭在在使用前須對其進行脫水烘干。
三、目前國內(nèi)外烘干焦(蘭)炭的方法
目前國內(nèi)外烘干焦(蘭)炭的方法是采用回轉(zhuǎn)式烘干機、重力干燥窯、振動烘干機、隧道干燥器、流態(tài)干燥器、傳送帶式干燥器等。但使用*多、*普及的是回轉(zhuǎn)式烘干機。
四、回轉(zhuǎn)式烘干機的結(jié)構(gòu)及工作原理
回轉(zhuǎn)式烘干機主要由回轉(zhuǎn)筒體、揚料板、傳動裝置、支承裝置等部分組成,是利用傳動裝置帶動筒體按一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動,筒體內(nèi)壁裝有不同形狀的揚料板。工作原理是物料在揚料板的帶動下部分呈拋落狀態(tài),在拋落過程中與熱煙氣接觸進行熱交換,水份從物料中泌出來,變成水蒸氣排放大氣中而完成水份的蒸發(fā)。物料與熱氣流直接接觸進行熱交換,加大物料與熱煙氣的接觸面積,就能夠提高熱效率,而增加接觸面積的主要手段是加大揚料板具有傳導、均流、導向、破碎、阻流等功能,這樣會使物料揚起幅度更大,粒塊的破損也會更大。因此該烘干機可用來烘干對破損率和溫度沒有要求的物料,如礦渣、粘土、粉煤灰、石灰石等,如物料烘干時對破損率和溫度要求較高時,該烘干機就不適宜了,如焦炭(特別是蘭炭),但目前國內(nèi)外還沒有更好的烘干設備來烘干焦(蘭)炭,因此還是通過犧牲破損率和能耗來達到烘干的目的。我公司研制的焦(蘭)炭專用動態(tài)內(nèi)循環(huán)三筒烘干機填補了這項空白。
五、產(chǎn)品概況及性能特點
KNSG系列焦(蘭)炭專用動態(tài)內(nèi)循環(huán)三筒烘干機是在本公司*產(chǎn)品基礎上結(jié)合國內(nèi)外烘干先進技術(shù)開發(fā)出的高效節(jié)能烘干產(chǎn)品。本烘干機結(jié)構(gòu)新穎獨特,性能*,技術(shù)指標在國內(nèi)遙遙*,是傳統(tǒng)焦(蘭)炭回轉(zhuǎn)烘干機的更新替代產(chǎn)品。它的突出優(yōu)點在于:
1、技術(shù)含量高,中、內(nèi)筒自我保溫,外筒采用外保溫,系統(tǒng)熱效率高。
2、外、中、內(nèi)筒之間較小的落差及內(nèi)筒防破碎裝置的設計,降低了焦(蘭)炭的破損率。
3、在內(nèi)筒出料端設置了篩分裝置,不需另設篩分裝置,布置方便。
4、整體設備可拆分,彌補了傳統(tǒng)三筒烘干機不可檢修的不足。
5、根據(jù)焦(蘭)炭的烘干特點采用適應性更強的材料,高溫煙氣區(qū)域采用優(yōu)質(zhì)鍋爐鋼板制作,揚料板采用HARDOX600耐磨鋼板制作。
6、內(nèi)、中、外筒揚料裝置根據(jù)物料的性質(zhì)分別采用不同的*技術(shù),從而優(yōu)化了各區(qū)域的揚料效果,徹底消除風洞,可將揚料率提高到35%以上。
7、采用四臺電機驅(qū)動,傳動效率高。
8、占地面積省,采用傳動裝置整體支架,安裝方便,運行可靠,基礎投資省。
9、采用特殊結(jié)構(gòu)軟密封,漏風率小。
10、采用順流工藝流程,對焦(蘭)炭的烘干適應性強。
11、配套設備齊全,選型方便、快捷,自行研制配套的烘干機自動微機檢測控制系統(tǒng)對烘干機工藝參數(shù)進行在線優(yōu)化調(diào)整、系統(tǒng)熱效率高達90%。
六、產(chǎn)品采用的技術(shù)原理
根據(jù)流體力學、傳熱傳質(zhì)學的基本規(guī)律,建立焦炭干燥數(shù)學模型,采用商用Fluent軟件,優(yōu)化烘干機內(nèi)部結(jié)構(gòu),增加傳熱傳質(zhì)面積,改變煙氣的流動方式,提高了烘干的熱效率,降低了焦炭的破損率。在對烘干物料的水份、溫度、供熱能力等進行在線檢測后結(jié)合熱交換理論、氣固流體動力學等理論對系統(tǒng)性能參數(shù)進行優(yōu)化,得出*佳的技術(shù)參數(shù),從而獲得*佳的物料烘干效果,以達到節(jié)能降耗、降低成本的目的。