隨著高爐的大型化和新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，對焦炭質(zhì)量的要求越來越高。煉焦時原料煤的水分直接影響焦炭的質(zhì)量、產(chǎn)量、煉焦生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)和焦?fàn)t爐體的壽命，而現(xiàn)有的煉焦、備煤工藝因入爐煤水分較高，難以滿足高爐大型化對焦炭質(zhì)量的要求。河南天宏焦化公司的2x 30孔HN38 - 96型搗固焦?fàn)t投產(chǎn)以來，就因配合煤水分過高，出現(xiàn)過諸如搗固煤餅堆密度降低、爐前煤餅倒塌率高、消煙除塵設(shè)施運行效果差、廢水處理量大、煉焦耗熱量大及焦?fàn)t壽命縮短等問題。這些問題嚴重制約了企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。因此，圍繞現(xiàn)有焦?fàn)t和煉焦生產(chǎn)工藝，開發(fā)提高焦炭質(zhì)量和利用煉焦余熱的新工藝、新技術(shù)是適應(yīng)企業(yè)發(fā)展，提高企業(yè)經(jīng)濟效益的有效途徑，富通新能源生產(chǎn)銷售
滾筒烘干機、
氣流式烘干機等紅噶機械設(shè)備。
干燥煤煉焦工藝，就是首先對裝爐前的煤料進行干燥，并采取措施保持水分恒定。這樣就可以解決因煤料水分的波動而使焦?fàn)t和回收系統(tǒng)操作困難的問題，同時可使入爐煤堆密度增大、焦炭及化工產(chǎn)品增產(chǎn)、焦?fàn)t加熱用煤氣量減少，以達到提高焦炭質(zhì)量、減少污水排放的目的。
1、國內(nèi)外研究進展
近幾年，為了降低煉焦能耗和提高焦炭質(zhì)量，日本、德國、美國、俄羅斯等國競相開展了干燥煤煉焦工藝技術(shù)的研究與開發(fā)。德國利用焦?fàn)t煙氣余熱加熱瓷球，以瓷球為熱載體對濕煤直接加熱進行調(diào)濕；俄羅斯利用熾熱焦炭對濕煤進行間接加熱調(diào)濕；1983年9月，日本第一套利用上升管荒煤氣與煙道廢氣的顯熱，在多管回轉(zhuǎn)干燥機內(nèi)通過間接熱交換對煤進行調(diào)濕，并在新日鐵大阪分廠投產(chǎn)，此后中山制鋼將煙道廢氣與煤在多層圓盤式干燥機內(nèi)進行直接熱交換。千葉廠、福山廠、君津廠等將干熄焦發(fā)電機背壓蒸汽與煤在多管回轉(zhuǎn)干操機內(nèi)進行間接熱交換的煤調(diào)濕裝置相繼投入運行，均取得了良好的效果。但是，國外的技術(shù)項目一次性投資較大；而天宏焦化公司在搗固焦?fàn)t中應(yīng)用干燥煤煉焦技術(shù)，具有投資少、運行穩(wěn)定、操作安全等特點。
2、項目的技術(shù)方案
天宏焦化公司是平頂山市城市煤氣氣源廠。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大，城市用氣不能完全被消耗。該公司用富余焦?fàn)t煤氣作燃料，利用燃氣式熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱動力建設(shè)了節(jié)能型滾筒干燥工藝，對裝爐前的煤料進行干燥。根據(jù)公司搗固焦?fàn)t的實際情況，干燥裝置要求人爐煤的水分必須控制在9% -11%，并且要求布置緊湊，盡量減少占地面積，同時技術(shù)要先進、成熟、可靠，能降低勞動強度，節(jié)約投資，清潔生產(chǎn)，減少環(huán)境污染。
該工藝流程為：原煤經(jīng)
膠帶輸送機運至犁式卸料器，然后進入密封式
刮板輸送機，通過溜槽進入干燥機內(nèi)。在干燥機內(nèi)完成質(zhì)熱交換后由排料箱排人密封式排料刮板輸送機，經(jīng)溜槽送人膠帶運輸機，再經(jīng)過兩條膠帶運輸機轉(zhuǎn)載，返回原輸送系統(tǒng)。
干燥煤所用的熱介質(zhì)在熱風(fēng)爐內(nèi)制備，由鼓風(fēng)機經(jīng)風(fēng)管送入的空氣和煤氣管輸送的煤氣在燃燒器內(nèi)混合后燃燒，產(chǎn)生的熱煙氣送人節(jié)能滾筒干燥機內(nèi)，以加熱濕煤餅并蒸發(fā)水分。加熱后的廢氣經(jīng)排料箱、風(fēng)管進入并列設(shè)置的一次旋風(fēng)除塵器，回收粉煤；初步凈化后的氣體由引風(fēng)機送至濕式除塵器進一步凈化，最后潔凈的廢氣由煙囪排人大氣。一級旋風(fēng)除塵器收集的細煤粉經(jīng)螺旋輸送機和星型排料器閥送到出料刮板輸送機摻入干燥后的產(chǎn)品，回原輸送系統(tǒng)。二級濕式除塵器所排黑水進入地溝回選煤廠集中處理。該套煤炭調(diào)濕系統(tǒng)采用智能控制及監(jiān)測，生產(chǎn)適應(yīng)能力強，產(chǎn)品完全能滿足用戶的要求。
主要工藝技術(shù)參數(shù)：處理能力為80t/h（濕基）；入料粒度為0-50mm粒級的混合精煤；入料水分≤20%（濕基）；出料水分約11%（濕基）；蒸發(fā)水量為7.27-8.00t/h；蒸發(fā)強度為65.6-72.2kg/m3.h;熱風(fēng)爐發(fā)熱量為25080MJ/h。
3、主要設(shè)備選型
3.1節(jié)能型滾筒干燥機
滾筒干燥機是應(yīng)用最早、目前運行數(shù)量最多的干燥設(shè)備，工作較為可靠。其主要缺點是：用于干燥細粒級煤時，內(nèi)壁粘料多，因增灰而影響干燥產(chǎn)品質(zhì)量，熱效率低；來料不均時，易發(fā)生反料，使入料口著火。
由于所干燥的煤為末精煤和浮選精煤的混合物，具有粒度細、粘性高、水分大等特點，為此對筒體內(nèi)部及外部結(jié)構(gòu)進行了改進設(shè)計，開發(fā)了節(jié)能型滾筒干燥機。其特點是：簡體外表面溫度由42-49℃降到20-25℃，表面散熱損失減小；減少或杜絕了簡體內(nèi)壁粘料問題，干燥產(chǎn)品不增灰；降低了排煙熱損失，干燥熱效率達80%。改進設(shè)計的導(dǎo)料裝置，使物料能夠順利導(dǎo)入滾筒內(nèi)，運行更為安全可靠。
滾筒干燥機的干燥效果取決于物料與熱介質(zhì)的接觸和傳熱形式。NZT干燥機內(nèi)部主要是帶清掃裝置的圓弧形揚料板，這種揚料板可在滾筒橫截面上形成均勻的料幕，全面提高對流傳熱效果。在圓弧形的揚料板上懸掛有鏈條清掃裝置，以防止和減少物料在滾筒壁或揚料板上的粘結(jié)。鏈條在上部時可以吸收熱量，到下部后將熱量放出加熱物料，提高了傳熱效果。揚料板的結(jié)構(gòu)還有盲板和孔板之分，使物料得以充分干燥，尤其適用于干燥細粒級含量高的粘濕物料。
3.2燃氣熱風(fēng)爐
熱風(fēng)爐是制造干燥熱介質(zhì)的設(shè)備。本公司研究開發(fā)的RQL燃氣式熱風(fēng)爐是國內(nèi)首次成功地把富余煤氣應(yīng)用于煤炭干燥領(lǐng)域，既節(jié)約了能源，又減少了環(huán)境污染。和目前使用的燃煤熱風(fēng)爐相比：燃氣熱風(fēng)爐燃燒效率高，干燥熱介質(zhì)（煙氣）質(zhì)量好，對干燥產(chǎn)品不增灰；煙氣溫度控制靈活、方便、準確，可確保干燥產(chǎn)品質(zhì)量；燃燒環(huán)境潔凈，無二次污染；設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、熱效率高、自動化程度高。該熱風(fēng)爐主要由鋼結(jié)構(gòu)框架爐體和燃燒系統(tǒng)組成。爐體內(nèi)砌耐火磚，外砌保溫磚，外包鋼板，并用型鋼加固。此種結(jié)構(gòu)內(nèi)壁耐磨損，爐體蓄熱量大，有利于穩(wěn)定燃燒；燃燒器基本結(jié)構(gòu)由多個燃氣嘴和配風(fēng)機組成。該連鎖控制系統(tǒng)具有熄火保護，點火自動控制，自動調(diào)節(jié)運行等特點。
燃氣熱風(fēng)爐系統(tǒng)示意圖見圖1。其結(jié)構(gòu)包捂燃燒系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)、安全控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)。燃燒系統(tǒng)為外混擴散式強制混合燃燒頭，使空氣與燃氣充分混合，燃燒平穩(wěn)、高效；供風(fēng)系統(tǒng)由進風(fēng)口、風(fēng)機及調(diào)節(jié)閥構(gòu)成，可為燃燒提供所需的空氣并克服爐膛背壓，并能根據(jù)燃燒狀況按比例自動調(diào)節(jié)進風(fēng)量；安全控制系統(tǒng)由火焰探測器、點火器、可編程序控制器(PLC)、安全電磁閥、調(diào)節(jié)閥組成，具有自動吹掃、自動點火、熄火安全保護、燃氣量與空氣量自動調(diào)節(jié)等功能。
3.3 SFC型濕式除塵器
該系統(tǒng)設(shè)計的濕式除塵器為水浴過濾式，可對含塵氣流進行兩次除塵，效率高，用水量少。一級除塵器采用螺旋頂板式旋風(fēng)器，此種機構(gòu)消除了上灰環(huán)，使含塵氣體順利地向下螺旋推進，并設(shè)有細灰短路外排裝置，除灰率可達85%。二級除塵系統(tǒng)為SL - 10型濕式除塵器，除塵率達98.50k。該除塵器排出的煤泥水，需進行處理。由于本公司有煤泥水處理系統(tǒng)，所以無需另建，大大降低了投資費用。
4生產(chǎn)運行效果
系統(tǒng)調(diào)試運行后，對生產(chǎn)的波動適應(yīng)性強，處理能力可達100-120t/h，降低了滾筒干燥機簡體表面熱損失，減少或杜絕了簡體內(nèi)壁粘料問題，干燥產(chǎn)品無增灰，降低了排煙熱損失，干燥機熱效率達80%。改進設(shè)計的導(dǎo)料裝置使物料能夠順利導(dǎo)入滾筒內(nèi)，系統(tǒng)運行更為安全可靠。
燃氣熱風(fēng)爐操作靈活、方便、燃燒效率高，干燥產(chǎn)品質(zhì)量好，除塵器除塵效率高達98%，性能穩(wěn)定，煙氣排放達到國家環(huán)保要求。
5、經(jīng)濟效益
1)節(jié)約了投資費用。原設(shè)計煤場貯煤量應(yīng)保證搗固焦?fàn)t15d以上的精煤用量，擬建兩個煤場，使用兩臺橋式卸煤機，精煤場地坪鋪設(shè)3-4層透水石、矸石和中煤層，另外還需有排水溝排水。煤炭干燥裝置運行后，只建了一個1萬t的煤場，其地坪為厚200mm的矸石和中煤層，煤場排水設(shè)計也降低了標(biāo)準。
少建一個煤場，可節(jié)約資金約20萬元。焦化公司原有一臺閑置的26m橋式卸煤機，準備改造后用在煤場，改造及安裝費用約8萬元。運輸系統(tǒng)土建及設(shè)備減少后，可節(jié)約15，萬元，煤場地坪節(jié)省7.8萬元，合計節(jié)約投資50.8萬元。
2)提高了經(jīng)濟效益。干燥技術(shù)使裝爐煤水分由17% -20%降至9%-ll%后，搗固煤餅的堆密度增加了7%，爐溫降低了25℃，結(jié)焦時間縮短了4%，焦炭和化工產(chǎn)品增產(chǎn)10%，年創(chuàng)效益750萬元，同時緩解了焦?fàn)t的汽蝕現(xiàn)象。
3)焦?fàn)t加熱用燃料減少。入爐煤水分由17%降至12%，按lkg水消耗的熱量為5.05mj計算，年產(chǎn)30萬t焦炭，每年少消耗熱量10.07×107MJ；煤氣熱值按17. 89MJ/m3，熱效率取73%，每年可節(jié)約煤氣用量771萬m3，lm3煤氣按0.15元計算，則每年可增加效益115.65萬元。
4)降低了焦?fàn)t煤餅倒塌率。煤干燥后，焦?fàn)t煤餅的倒塌率由3‰降到了l‰。按滿負荷生產(chǎn)，每天70孔，每年365×70= 25550孔，減少倒塌的煤餅為25550×2‰= 51.1孔；每孔裝煤20t，倒塌后清煤的勞務(wù)費為10元／t，則每年節(jié)約清理倒塌煤餅的勞務(wù)費51.1×20x 10 =1.02萬元。
5)提高了焦炭質(zhì)量。由于搗固煤餅堆密度增加，焦炭強度增加了1% -2%，成熟均勻；焦炭粒度組成也有較大變化，+ l00mm和- 15mm粒級的比例減少，40-25mm、25-15mm粒級的比例增加。
6)可多配弱粘結(jié)性煤。在保證焦炭質(zhì)量不變的情況下，可在入料中多摻配弱粘結(jié)性煤8%-10%。
7)減少了環(huán)境污染。煤料水分的降低可減少1/4的剩余氨水量，NH3隨之減少，大大減少了酚水處理量，具有良好的環(huán)保效益。
8)延長了焦?fàn)t使用壽命。煤料水分的穩(wěn)定可保持焦?fàn)t操作穩(wěn)定，有利于延長焦?fàn)t爐體壽命。
6、結(jié)論
在搗固煤煉焦工藝中采用干燥煤的煉焦技術(shù)，解決了爐前煤餅倒塌率高、消煙除塵設(shè)施失、效，環(huán)境污染嚴重等問題；擴大了煉焦煤源，減少了煉焦耗熱量和酚水處理量，縮短了煉焦時間，提高了焦炭產(chǎn)率及質(zhì)量，增強了焦炭產(chǎn)品的市場競爭力，具有較顯著的經(jīng)濟效益。
相關(guān)烘干機產(chǎn)品：
1、
滾筒烘干機
2、
氣流式烘干機
