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                                                                                         河北省焦化行业协会
                                                                                            2015年8月19日

捣固炼焦技术规范

1总则
1.1  在我国的煤炭储量中，适合于捣固炼焦的弱粘结性煤占了很大比例。近年来捣固炼焦工艺在我国的焦炭生产中得到了广泛应用。为进一步提高捣固炼焦工艺的利用水平，特制定本规范。
1.2  本规范规定了捣固焦炉用原料、工艺技术指标、捣固焦炉设计、机械配置、烟尘治理及环境保护、劳动安全与职业卫生等技术要求。
1.3  本规范适用于捣固炼焦相关的工艺与设备。
1.4  在选择捣固炼焦工艺生产焦炭时，应执行本规范。
1.5  捣固焦炉的炉型和炉孔数，应根据建设规模、建设条件、煤炭资源、技术装备水平、生产操作人员的整体素质等综合确定。
1.6  捣固炼焦生产装置在设计、建设、生产过程中，必须严格执行国家及地方安全生产及环保法律法规的规定。
1.7  捣固炼焦装置在设计过程中应符合《炼焦工艺设计规范》（GB50432-2007）中的相关规定。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB50432    炼焦工艺设计规范
3术语和定义
3. 1 
捣固炼焦  stamp-charging cokemaking
一种将松散的装炉煤料用捣固机捣实成体积略小于炭化室的煤饼，然后从焦炉机侧送入炭化室进行干馏的炼焦方式。
3．2 
捣固装煤 stamp-charging
一种将装炉煤料用捣固机捣成煤饼后再从焦炉机侧送入炭化室的装煤方式。

3. 3 
捣固焦炉  stamp-charging coke oven
一种对捣固成型的煤饼进行干馏的炼焦炉。
3. 4
 装炉煤  coal blending
将不同牌号的炼焦原料煤经过配合、粉碎和混合而制成的满足焦炉炼焦要求的混合煤。
3. 5 
备煤  coal preparation
将不同牌号的各种炼焦原料煤制作成符合质量要求的装炉煤的过程。
3. 6 
煤饼  coal cake
采用捣固机械将松散装炉煤料夯实而成的供焦炉炼焦用的饼状煤料。
3. 7
 捣固机  stamping machine
一种由多个捣固锤组成的将松散煤料在专用煤箱中夯实成煤饼的机械。
3. 8 
捣固站  stamping station
固定在煤塔两侧的捣固机工作站。捣固机在捣固站的专用轨道上运行，将位于捣固机下方的装煤车煤箱内的装炉煤夯实成煤饼。
3. 9 
装煤车  charging car
工作于捣固焦炉机侧，带有捣固煤箱与送煤饼装置，与捣固机配合，进行煤饼捣固并将捣固好的煤饼从机侧送入炭化室的捣固炼焦专用机械。
3. 10
装煤推焦机  charging - pushing machine
工作于焦炉机侧，将装煤车和推焦机功能集合在一起的捣固炼焦专用机械。沿平行于焦炉机侧的轨道移动。基本功能有将炭化室内成熟的焦炭推出、把煤箱内在捣固站由捣固机捣好的煤饼从机侧送入炭化室，以及推焦前和装煤后启闭机侧炉门等。

3. 11
捣固装煤推焦机（简称SCP机） stamping - charging – pushing machine
工作于焦炉机侧，将捣固站、装煤车和推焦机全部功能结合在一起的捣固炼焦专用机械。沿平行于焦炉机侧的轨道移动。基本功能有从平行于机侧的上煤带式输送机上接收装炉煤、将装炉煤装入煤箱内并夯实成煤饼、将炭化室内成熟的焦炭推出、从机侧将煤饼送入炭化室以及推焦前和装煤后启闭机侧炉门等。
3. 12
装煤时间  charging period
焦炉机械在向炭化室内装入煤饼时，从煤饼开始进入炭化室开始到机侧炭化室炉门关闭为止所持续的时间。
3．13
装煤除尘  charging emission control 
对在装煤过程中产生的烟尘混合物进行控制、捕集、疏导、净化等操作从而减少烟尘排放的工艺过程。
3. 14
消烟除尘车  emission control car
运行在焦炉炉顶轨道上的移动车辆，用于对装煤过程中产生的烟尘进行捕集，并在车上加以净化后直接排放。
3. 15
双U型管烟气转换车  charging cas cransfer with double U pipes
运行在焦炉炉顶轨道上，通过双U型管将装煤过程中产生的烟尘导入其邻近的处于结焦中末期的两孔炭化室内的捣固炼焦专用机械。
3. 16
导烟车 emission transfer car
运行于捣固焦炉炉顶，用于对装煤过程中产生的烟尘进行捕集并将烟尘导入集尘干管的移动车辆
3. 17
燃烧式导烟车  emission transfer car with combustion chamber
运行在焦炉炉顶轨道上，将装煤过程中产生的烟尘进行收集、燃烧并掺混冷空气后导入装煤集尘干管（连接到地面站进行净化处理）的捣固炼焦专用机械。
3. 18
烟尘净化系统  Emission Purifying System
将捕获的烟尘进行净化处理并最终达标排放的装置。
3. 19
烟气吸附装置  emission absorbing device
利用具有一定吸附能力的物质对烟气中的粘性成分（煤焦油、水蒸气等）进行有效吸附，降低烟气的粘性和湿度的装置。
3. 20
煤饼倒塌  coal cake collapsing
煤饼在装入炭化室的过程中发生局部掉角或倒塌，致使煤饼不能准确送到合适位置，导致机侧炉门不能正常关门，需要扒掉部分煤饼的情况。
3. 21
 塌饼率  cake collapsing rate
发生煤饼倒塌的炉数与实际装入煤饼炉数的比率。
3．22
高宽比  ratio of height to width
煤饼高度与平均宽度的比值。
3.23
炉墙极限侧负荷  ultimate side Load of heating wall
燃烧室炉墙能够抵抗两侧压力差的最大差值。
3. 24
机侧炉头烟  emission from the open door during charging
在煤饼开始进入炭化室到机侧炉门关闭的装煤全过程中，从机侧炉头逸出的装煤烟尘。
3. 25
先配后粉工艺  blending and grinding process
将各单种炼焦煤按设定的比例配合后再一起进行粉碎处理的备煤工艺。
3. 26
预粉碎工艺  pre-crushing process 
将硬度差异较大的单种炼焦煤预先粉碎处理，然后再与其他炼焦煤配合后一起粉碎的工艺。
3．27
分组粉碎工艺  group grinding process
根据单种炼焦煤的粉碎性质和装炉煤要求，将各单种煤进行分组，并将同一分组的几种煤一起粉碎，然后再与其他分组粉碎后的煤进行混合的备煤工艺。
3. 28
 装炉煤细度  fineness of coal blending
装炉煤中0～3mm粒级煤占全部装炉煤的质量百分数。
3. 29
煤粒度分布 coal particle size distribution
不同粒径煤量占总煤量的质量分数分布。
3. 30
 装炉煤膨胀压力  coking pressure of coal charge
在焦炉炭化室结焦过程中，由于炼焦煤析出的煤气在塑性层内膨胀而产生的压力。
3. 31
胀箱率 coal box bulking dimension change rate
煤料被捣实成煤饼时对捣固煤箱侧壁产生的压力会导致煤箱侧壁变形。煤箱侧壁最大变形尺寸与煤饼设计宽度的比率称为胀箱率。
3. 32
装煤底板charging plate
煤饼捣固好后，移开捣固箱侧壁，摘开捣固箱前壁，然后将捣固箱的移动底板连同煤饼一起送入炭化室。这个与煤饼一起进入炭化室的捣固箱移动底板就是装煤底板。
3. 33
 煤槽壁side wall of the coal box
捣固炼焦技术，需要将配合煤在炭化室外的一个类似炭化室的铁箱内捣实成煤饼后再送入炭化室内。这个铁箱的侧壁就是煤槽壁。
3. 34
摇动给料器shakingfeeder
通过往复运动把煤从捣固装煤推焦机或煤塔的煤斗中加到捣固煤箱内的小车式加料装置。
4捣固炼焦用煤
4． 1装炉煤的质量要求
4.1.1捣固炼焦用煤类别涵盖了烟煤中的气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤，变质程度低的弱粘煤、不粘煤和长焰煤，以及变质程度高的贫瘦煤、贫煤和无烟煤。
4.1.2装炉煤的质量要求宜符合GB50432规定。
4.1.3捣固焦炉在开工前，或生产中原料煤条件发生较大变化时，必须进行捣固炼焦配煤试验以确定合适的配煤比及配煤质量指标。
4.2装炉煤的制备
4.2.1捣固炼焦装炉煤的制备工艺：
a)备煤宜采用预粉碎或分组粉碎工艺;
b)宜设置装炉煤水分调节装置来调整装炉煤的水分.
4.2.2煤饼尺寸：
a)煤饼长度应比炭化室有效长度（炉门衬砖间的净距离，热态）短150~210mm;
b)煤饼宽度宜比炭化室机侧炉口宽度（热态）窄28～40mm;
c)煤饼高度宜比炭化室高度（热态）低300~350mm;
d)高宽比宜不大于13。
5捣固焦炉炉体与工艺
5.1主要技术指标
5.1.1计算焦炉设计能力的主要技术指标宜符合表1的要求。

5.1.2焦炉的炼焦耗热量指标宜符合表2的规定。

5.1.3温度：
a)标准火道温度;
b)机焦侧标准火道的温差应控制在0℃~10℃之间;
c)机焦侧炉头立火道温度应不低于1100℃;
d)炉顶空间温度宜控制在800±30℃。
5.2炉体
5.2.1焦炉宜采用双联火道、废气循环的炉体结构。
5.2.2炭化室高度大于5.5m的捣固焦炉宜采用多段加热的炉体结构。
5.2.3炉墙极限侧负荷：
a)炭化室高度≤6m的捣固焦炉：不应小于9.5kPa；
b)炭化室高度＞6m的捣固焦炉：不应小于11kPa。
5.2.4炭化室的锥度宜为10mm～40mm。
5.2.5加热水平高度应能保证炭化室顶部空间温度在合理范围内。
5.2.6炭化室铺底砖应选用强度高、耐磨性能好的耐火砖，厚度不应小于115mm。
5.2.7燃烧室底应高于炭化室底。
5.2.8燃烧室机焦侧炉头的耐火材料应具有良好的抗热震性。
5.3工艺布置
5.3.1对于固定式捣固站工艺：
a)宜两座或四座焦炉设置为一个炉组;
b)宜在一个炉组的中部机侧设置一个煤塔，煤塔两侧各设一个固定式捣固站;
c)装煤推焦机或装煤车/推焦机均应能从捣固站下通过;
d)煤塔跨度须保证左右型装煤车（或装煤推焦机）同时在煤塔下进行捣固;
e)当采用装煤、推焦分体车的情况下，炉间台长度必须保证左右型装煤车同时在煤塔下进行捣固作业时不影响推焦机操作靠近煤塔的边炭化室;
f)固定式捣固站应设置相应的捣固机维修站;
g)固定式捣固站的操作区应设置防风雨设施。
5.3.2对于移动上煤的捣固装煤推焦一体机（SCP机）工艺：
a)宜两座焦炉设置为一个炉组;
b)沿焦炉机侧纵向宜设置两条带有卸料小车的带式输送机，一条操作，一条备用。
5.3.3对于从固定煤塔取煤的捣固装煤推焦一体机工艺：
a)宜两座焦炉设置为一个炉组;
b)煤塔应设置在炉组中部机侧。
5.3.4一组焦炉至少应设置一个煤饼试验站。
5.3.5机侧应设置煤饼倒塌的余煤处理系统。
5.3.6焦炉机械轨道的长度应考虑备用车的停放空间。
5.4工艺装备
5.4.1加热交换系统应符合GB50432 规定。
5.4.2护炉设备应符合GB50432 规定。
5.4.3集气系统的设计：
a)宜采用单集气管集气系统。单集气管宜布置在焦侧;
b)集气管和吸煤气管道上应设置高压氨水清扫装置;
c)宜采用高压氨水喷射方式将装煤烟尘抽吸到集气系统;
d)高低压氨水切换装置应能实现自动切换;
e)上升管盖及阀体翻板应能实现机械开闭。
5.4.4湿法熄焦系统：
a)宜采用定点接焦方式;
b)宜采用能控制焦炭水分的新型熄焦工艺;
c)熄焦塔内应设置水雾捕集及粉尘捕集装置;
d)水雾捕焦及除尘冲洗用水应使用工业清水，并用于熄焦补充水。
5.4.5干熄焦系统：
a)干熄时间应不小于2h;
b)锅炉、二次除尘器及循环风机应适应焦炭特性。
5.4.6炉顶用于装煤除尘的导烟孔座及盖应采用水封式结构。
5.4.7焦炉地下室通风：
a)焦炉地下室应设强制通风系统。风机的启停应与地下室CO报警装置联锁，并在地下室的人员出入口设置强制通风系统手动启停按钮;
b)焦炉地下室的强制通风系统应采用送风方式。
5.4.8设置在焦炉区域的操作室、工人休息室、捣固锤杆摩擦片更换室、电气室和控制室宜设置空调。
5.4.9煤气净化：
a)吸煤气管道上应设高压氨水清扫;
b)宜在初冷器前设置荒煤气直接喷洒洗涤设施。
6捣固焦炉机械
6.1捣固焦炉机械装备水平
6.1.1各焦炉机械均应采用炉号识别与对位装置，对位误差不大于±5mm。
6.1.2各焦炉机械间应设置可靠的联锁装置。
6.1.3在同一轨道上运行的各焦炉机械应设置可靠的防撞检测及控制系统。
6.1.4各焦炉机械的走行电机应采用变频调速控制。
6.1.5装煤电机与推焦电机应采用变频调速控制。
6.1.6应有事故停电应急措施，在停电时能将推焦杆、托煤板从炭化室内退出。
6.1.6冬季寒冷地区，应设煤箱保温装置。保温装置宜采用电保温方式。
6.1.7当采用炉顶双U型管治理装煤烟尘时，机侧U型管式的开启应与托煤底板的行程联锁。
6.1.8应设置炉门、炉框清扫装置。
6.1.9应设置煤饼倒塌应急处理的煤饼切割装置。
6.1.10应设置机侧炉门装煤烟尘密封框。
6.1.11各焦炉机械的司机室、电气室、控制室等宜设置微正压通风空调。
6.1.12捣固机技术性能要满足捣固功要求，捣固功应根据煤料特性和煤饼稳定性的要求确定。
6.2捣固焦炉机械配置
6.2.1捣固焦炉机械的配置数量应满足炉组的生产操作和检修维护要求。典型捣固焦炉的机械配置见表3。

 注：1 如果捣固焦炉的装煤除尘采用燃烧后掺混冷空气送地面站进行净化处理的干式地面站除尘方式，其炉顶采用燃烧式导烟车；如果采用双U型管式烟气转换车配合高压氨水喷洒将正装煤的第n孔产生的烟尘导入处于结焦中末期的第n+2孔和n-1孔炭化室的装煤除尘方式，其炉顶采用双U型管式烟气转换车。
2 炭化室高5.5m捣固焦炉，如果炉孔数不多于55孔/座，可以采用装煤、推焦合为一体的装煤推焦机；如果焦炉孔数在55孔至65孔之间，应该采用装煤、推焦分体车，即装煤车和推焦机。
3上述4座焦炉的机械配置是指在4座焦炉中间通过大间台连在一起并且推焦机轨道和电机车轨道也是连通的情况下。
4 干熄焦用焦罐车的数量是指在焦罐车由电机车牵引自身无驱动的情况下。

6.2.2捣固机
6.2.2.1移动式捣固机
a)应采用微移动式捣固机，移动行程不超过2个锤间距;
b)应设置锤杆运动的检测与报警装置，且对锤杆实施动态测控;
c)任意一个捣固锤出现故障不能工作时，应能单独提起并锁定，且不影响相邻的捣固锤继续工作;
d)捣固锤提升及停锤机构应平稳、可靠;
e)走行制动机构应平稳、可靠;
f)须设置防止捣固锤意外落下的安全装置;
g)捣固机应与装煤推焦机/装煤车、摇动给料器等设置可靠的联锁装置。
6.2.2.2固定式捣固机
a)宜采用密集布锤的固定式捣固机;
b)固定式捣固机的锤间距应不大于350mm;
c)应设置捣固锤运动状态的检测与埋锤报警并自动停止捣固装置;
d)每个捣固锤杆均应设置单独提起并锁定机构，任一捣固锤提起锁定时不得影响其相邻的捣固锤继续工作;
e)若相邻的三个捣固锤中有两个捣固锤出现故障不能工作时，应停止捣固并报警;
f)须设置防止捣固锤意外落下的安全装置;
g)捣固机应与装煤推焦机/装煤车、摇动给料器等设置可靠的联锁装置。
6.3煤饼成形与装入装置
6.3.1煤饼成形
a)煤箱侧板的强度须保证煤饼的胀箱率不超过1%;
b)煤箱侧板的松板方式应尽量减少破坏煤饼表面的平整性;
c)装煤底板的初始厚度应不小于80mm;
d)装煤底板全长上的平面弯曲度在15m内不得大于0.5mm。上下表面须光滑平整;
e)装煤底板最远端的摆动应不大于炭化室锥度的1/2;
f)装煤底板须采用双限位;
g)装煤底板底梁导轨表面应平直，其平面度公差为1mm，两导轨面的不平行度应不大于1mm;
h)捣固一个煤饼的时间不应大于7min;
j)宜设煤饼顶面压实装置;
k)捣固好的煤饼上部不平整度应不大于50mm.
6.3.2装煤推焦机
a)装煤装置和推焦装置的中心距应为整炉距;
b)沿轨道方向的布置和外形尺寸应满足左右型工艺要求，即两个装煤推焦一体机能在同一个煤塔下同时进行捣固煤饼作业;
c)外形尺寸应能允许装煤推焦机从固定式捣固站下面通过;
d)走行装置应与托煤板装置、捣固机及摇动给料器等设置联锁。
6.3.3装煤车（分体机）
a)沿轨道方向的布置和外形尺寸应满足左右型工艺要求，即两个装煤机能在同一个煤塔下同时进行捣固煤饼作业;
b)外形尺寸应能允许装煤机从固定式捣固站下面通过;
c)走行装置应与托煤板装置、捣固机及摇动给料器等设置联锁。
6.3.4捣固装煤推焦机（SCP机）
a)采用带式输送机连续上煤的捣固装煤推焦机（SCP-机）：
--车载煤仓至少要有1.5个煤饼的容量；
--煤仓上部应设料位检测装置，并与供煤带式输送机联锁；
--车上的输送皮带必须能带荷载启动。
b)采用固定煤塔接煤的捣固装煤推焦机（SCP-机），车载煤仓至少要有4.5个煤饼的容量.;
c)装煤装置和推焦装置的中心距应为整炉距;
d)装煤中心线与推焦中心线不平行度应小于±3mm;
e)机侧走行轨道在2000mm范围内的弯曲度应小于±2mm;
f)单孔炭化室平均循环操作时间不应大于12min;
g)应设置能承受推焦和装煤操作时后座力的止动装置。
7捣固焦炉装煤烟尘治理
7.1装煤烟尘治理方式
7.1.1应设置装煤烟尘捕集装置净化装置。
7.1.2宜采用高压氨水喷射装置将装煤烟尘抽吸到集气系统。
7.1.3炉顶应设烟尘捕集转移装置，将装煤烟尘导入相邻炭化室或地面站。
7.1.4机侧炉头应设置外逸烟气捕集装置。
7.2装煤烟尘治理设备
7.2.1烟尘净化系统/装煤除尘地面站：
a)烟尘净化系统宜采用干法过滤式烟尘净化系统。
b)当采用袋式除尘器净化烟尘时，袋式除尘器前须设置烟气吸附装置：
--烟气吸附装置应配备自动上料及排料系统;
--烟气吸附装置宜采用干燥的物料，粒度宜为10mm~40mm。
7.2.2U形管烟气转换车：
a)车辆运行直线度（左右摆动）应小于5mm;
b)抓盖成功率不低于99﹪;
c)车辆定位误差不大于±5 mm;
d)应设U形管清扫机构;
e)走行装置要与U形管操作机构、集气系统操作机构、清扫上升管机构等设置联锁;
f)机侧U形管内翻板阀的打开宜与托煤板的行程设置联锁。
7.2.3消烟除尘车：
a)应采用燃烧方式对逸出的烟尘先燃烧再净化;
b)宜采用干法净化装置;
c)应设置可靠的点火装置，从烟尘逸出开始的10秒钟内能使烟尘开始燃烧。
7.2.4导烟车：
a)宜采用燃烧式导烟车;
b)走行对位精度＜±5mm;
c)走行装置应与提升套筒、烟气外引机构、炉顶集气系统操作、清扫上升管机构等设置联锁。