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第二节 炼焦生产

  黑龙江省的炼焦生产经历了土法炼焦、简易焦炉和机械化焦炉的三个发展阶段。
    一、土法炼焦
    黑龙江省土法炼焦主要窑形有火盆窑、开滦式圆窑、萍乡式长窑等。
    火盆窑。是在原始的煤堆法炼焦的基础上略加改进,在煤堆周围用砖砌成圆形,在煤堆 底部中央留一个供空气进入的孔道,中间加煤,上面涂盖泥土灰渣,如火盆状。把煤点燃后 ,煤就在空气不足的情况下燃烧,接近孔道的煤先燃烧,依靠发生的热量使远处煤层依次受 到加热,经过10天左右,即可将煤炼成焦炭,用水熄灭,扒窑取出焦炭。火盆窑结焦率较低 ,约40%左右。1958年大办钢铁中大都采用此种炼焦方法。
    开滦式圆窑。由开滦煤矿兴起,后传入黑龙江省,故称开滦窑,是比火盆窑又改进一步 的土法炼焦窑。开滦窑为圆形,直径约5至6米,窑底呈盆形,中有风眼,下连风道,窑周围 用砖砌1米高的围墙,墙内有立火道,立火道通过煤料内用砖临时砌起的辐射状腰火道与窑中 部的风眼相连,围墙内装满煤料,表面再砌成炉面火道,其下端与窑墙内立火道连接,上端 连烟囱,煤料表面抹以泥层封顶。开始炼焦前可由人进入风道点火,火由中间风眼经腰火道 、立火道、炉面火道,最后经烟囱排出(废气和烟火),约7天可炼成焦炭,向窑顶上淋水熄 焦,然后清除窑顶的盖砖和灰渣并取出焦炭。这种窑的结焦率可达50%左右。在70年代钢铁大 会战中,双鸭山、鹤岗、宁安等钢铁厂曾用此窑生产土焦。
    萍乡式长窑。由萍乡煤矿首先采用而得名。萍乡窑为长方形,长约10至12米,宽约4米, 墙上每隔1至1.8米砌1个火门,两侧对称,供点火和进空气用,窑内装煤,火门处用砖拦成 孔道,使与窑顶烟囱相连,沿焦窑两侧对称的每两个火门中间砌1个烟囱;顶上抹以泥上灰渣 封顶。由两侧火门点火后,烟火经孔道由窑顶烟囱排出,其炼焦方法与开滦窑相同。这种长 窑的结焦时间比圆窑短,操作简便,易于上火,不易跨顶,但与圆窑比,燃料消耗多,结焦 率低。在70年代钢铁大会战中,小岭、沙河子、双子河等钢铁厂曾采用此窑生产土焦。
    二、简易焦炉
    简易焦炉是我国1958年大办钢铁时搞起来的,1959年在石家庄召开的全国简易焦炉生产 技术经验交流会后,由冶金工业部钢铁研究院加以综合完善并趋于定型化的炉型,定名为“ 红旗2号”和“红旗3号”两种焦炉。它是介于土焦炉与机械化焦炉之间的一种土洋结合的焦 炉。简易焦炉的原理,基本上是和机械化焦炉一致的,与土法炼焦的根本区别是将结焦与燃 烧分开,即煤料在炭化室内由两旁的燃烧室进行间接加热而干馏成焦,生成的煤气及化学产 品经简易回收系统回收焦油、氨水、粗苯以后,煤气再回炉供焦炉本身的加热用。简易焦炉 与机械化大型焦炉比较,结构与设备简单、投资少、建设快,但机械化程度低,化学产品回 收简单。与土法炼焦比较,生产的焦炭质量好,结焦率高,可达70%左右。
    红旗2号焦炉。为废热式简易焦炉,燃烧室的立火道分为上升、下降交错排列,没有蓄热 室,废气不能利用。1座焦炉由20个炭化室组成,21个燃烧室供热,两座焦炉为1组,共用1个 15米高的烟囱。炭化室长3.3米、高2米、宽0.3米,有效容积1.55立方米,每个炭化室装 煤量为1.15吨。焦炉产生的煤气经简单回收焦油和粗苯后,再回炉进入燃烧室燃烧加热焦炉 。1959年至1960年黑龙江省共建红旗2号简易焦炉265座,没生产多长时间就“下马”被拆除 。
    红旗3号焦炉。为二分火道蓄热式简易焦炉,燃烧室立火道由隔墙分成两部分,气流交换 升降,有蓄热室,回收废气热量用来加热助燃的空气。每1座焦炉由12个炭化室组成,2座焦 炉为1组,共用1个35至45米高的烟囱,共用1套装煤、推焦机械及回收系统。炭化室长5.5米 ,高2米,宽0.3米,每个炭化室装煤量2吨。红旗3号焦炉在炉体结构上比红旗2号作了改进 ,并用简单机械代替人工操作,改善了劳动条件。1960年黑龙江省共建红旗3号焦炉5座64孔 ,1961年全部停产。1972年鸡西冶金公司、勃利钢铁厂、8510农场焦化厂及1979年七台河煤 矿焦化厂又先后建设10座红旗3号焦炉。
    三、机械化焦炉
    1985年黑龙江省共有机械化焦炉8座220孔,年生产能力84万吨,分布在4个企业里。黑龙 江化工厂有58型42孔焦炉2座,年产能力60万吨;西林钢铁厂有66型25孔焦炉2座,年产能力 10万吨;哈尔滨煤气公司有66型25孔焦炉2座,年产能力10万吨;永安焦化厂有70型18孔焦炉 2座,年产能力4万吨。
    机械化焦炉生产工艺,由备煤、炼焦和回收三部分组成。
    备煤:原煤洗选一般在煤矿进行,焦化厂将外进的洗精煤卸入煤场,并按不同煤种分别 堆放贮存,通过推土机(黑龙江化工厂)或桥式抓斗吊车(西林钢铁厂)把煤运到配煤槽, 配煤槽下有圆盘给料机,将主焦煤、肥煤、气煤等不同煤种按比例配煤,配合煤经皮带运输 机运至反击式破碎机粉碎到要求粒度(3毫米以下占75%),再经埋刮板运输机运至贮煤塔中 贮存,焦炉需要装煤时,从煤塔下部放出一定数量的煤到装煤车中,送到炭化室顶部装煤孔 卸入焦炉炭化室内,用平煤杆将煤扒平。永安焦化厂有自备洗煤车间,用自产洗精煤炼焦。
    炼焦:机械化焦炉由炭化室、燃烧室、蓄热室等构成,用耐火材料(以硅砖为主)砌筑 。黑龙江省有3种机械化焦炉:58型为大型焦炉,炭化室有效长度13.28米,高4米,平均宽 0.45米,容积23.9立方米,装煤量18吨,结焦时间18小时;66型为小型焦炉,炭化室有效 长度6.37米,高2.32米,平均宽0.35米,容积5.17立方米,装煤量为3.88吨,结焦时间 12小时;70型为小型焦炉,炭化室容积3.35立方米,装煤量2.54吨,结焦时间11小时。狭 长的炭化室与燃烧室相间排列,炭化室两旁是燃烧室,每个炭化室称为1孔,如25孔焦炉就有 25个炭化室、26个燃烧室。煤料由炭化室顶部装入炭化室内,由两旁燃烧室加热12—18个小 时,煤料在隔绝空气的情况下干馏成焦。摘下炭化室两侧的炉门,由推焦机把赤热的焦炭从 炭化室内推出,经拦焦车导入到熄焦车中,运往熄焦塔,用喷淋水熄灭,再送到凉焦台上蒸 发掉一些水汽,落入皮带机,运至筛焦楼,经筛分分级,即为成品焦炭。炼焦过程按装煤、 平煤、加热炼焦、推焦的规定程序一孔一孔地交错循环进行。
    回收:煤在干馏过程中,分解出大量挥发份生成荒煤气,由炉顶上升管导出,在桥管和 集气管中用氨水喷淋,使热煤气冷却到80—85℃,再经气液分离器分离出焦油、氨水,煤气 进入立管式初冷器,冷却到28℃,经鼓风机压入到电扑焦油器除掉夹带的焦油,再送到洗萘 塔、洗氨塔、洗苯塔、洗涤回收萘、氨、粗苯后,一部分返回焦炉燃烧加热,余量送到其他 用户。西林钢铁厂、永安焦化厂、哈尔滨煤气公司只能回收焦油、粗苯、浓氨水和煤气。黑 龙江化工厂是专业大型煤化工企业,利用氨水生产硫酸铵和硝酸铵化肥,并对粗苯、焦油进 一步精制,可回收甲苯、二甲苯、工业萘、洗油、粗酚、二蒽油、防腐油、沥青等26种化工 产品。
    黑龙江省机械化焦炉的生产经历了曲折的发展过程。全省最大焦炉的黑龙江化工厂,从 1958年筹建,1961年停建,1966年续建,1970年1号焦炉投产,1979年2号焦炉投产,硫铵化 肥投产,才结束只焦不化的历史,直到1983年,硝铵、精苯、焦油精制全面投产,经历了25 个年头,“四上、二下、
     一缓”的曲折发展。西林钢铁厂的焦炉于1967年“文化大革命”中动工修建,由于筑炉、烘 炉及生产过程中没按操作规程办事,1972年推焦机把炉顶拱起,炉壁、炉门严重破坏,冒烟 、冒火严重,将护炉钢柱烧弯,铁件炸裂,上升管烧穿,至1977年先后发生7次焦炉灭火事故 ,迫使两座焦炉于1977年4月停产,一代炉龄仅仅6年时间(正常应为15—20年),为了保证 炼铁生产所需焦炭,不得不用土窑炼焦。1977年4月将焦炉基础上部拆除重建,经过8个月的 大会战,于12月底恢复生产。哈尔滨煤气公司的1号焦炉采用蛇纹石砖代替硅砖进行试验,1 977年投产后炉体损坏严重,试生产8个月时间,于1978年扒炉重建,改为硅砖,1979年才正 常生产。双鸭山钢铁厂在“文化大革命”中于1971年动工修建1座42孔焦炉,至1975年基本建 成,因厂址选择不合理,没有投产便拆除。1978年中共十一届三中全会以后,黑龙江省焦化 生产经过整顿、改造,逐步走向正常。炼焦生产各项技术经济指标不断好转,结焦率由73%提 高到76%,焦炭灰份由16%降到15%以下,焦炭硫份一直低于0.4%,基本达到三级冶金焦标准 ,每吨焦炭耗湿煤由1500公斤左右降到1400公斤。