李云婕 庞健 孟岩

摘要：炼焦工艺水平的提升对焦油的回收有重要的作用。本文主要通过对产生焦油的原理的论述，探究了影响焦油回收的因素，最终得出对焦油回收工作影响最大的因素主要指的是温度和空间，并且得出了一个结论，焦炭温度高时的抗压强度和焦油回收率在一定程度上成正比。

关键词：炼焦工艺;焦油回收;温度;空间

目前钢铁行业对焦炭的价格有一定的冲击作用，这就导致了焦油的产量和焦油的回收率变成影响炼焦企业发展的重要因素，连带的与焦油相关的化学产品产业的发展也对企业有重要的影响。经过研究我们可以发现，能对焦油回收产生影响的因素离不开煤、炼焦工艺的水平、化学产品的回收等。本文主要探讨的是炼焦工艺对焦油回收的影响具体体现在哪些方面，以及运用何种策略来解决相关问题。

一、产生焦油的原理

焦炭加工的过程中，当煤被送入炭化室中后，会被室内干燥的高度热解，进而形成胶质体的半焦，然后再逐渐的变成焦炭。在这个过程中煤会一步步逐层的结焦，结焦时半焦的内部会产生激烈的化学反应，这样经过第一次热解后产生的化学物品就是焦油，也被成为初焦油。产生的初焦油会继续以半焦的炉墙侧和炭化室的中心侧壁为依托，向炭化室顶部的空间汇聚，着这个过程中焦油会受到炉墙和焦饼中心温度以及焦炉顶部空间的高温的影响，再次发生热解反应，此时形成的就是我们所说的要进行回收的焦油，也是高温焦油。

二、对影响焦油回收因素的研究

根据以上我们对焦油产生的基本原理的探讨可以知道，要产生高温焦油一定会经过两次热分解。第一次热分解后产生的初焦油它内部烃和酚的含有量比经过第二次热分解产生的高温焦油的含有量要多的多，但是第二次热分解产生的高温焦油内部萘、菲、蒽、沥青的含量又远远高于初焦油。初焦油受到配煤的影响是很大的，但是如果炼焦的加工过程很稳定，那焦油本身的变化又不会太大。而高温焦油会更多的受焦炉壁和焦炉顶部空间以及焦饼中心的高温影响，所以会受到炼焦工艺的水平和具体加工行为的影响。高温焦油内部的沥青含有的主要成分只有两种，基本的组成物就是游离基的碳，并且这种物质很容易受到高温的影响，也就是说，在原理上如果沥青的含量很高，那么焦油产出率就会很低，二者成反比。所以，回收焦油的关键因素就是控制高温焦油内部沥青的生成量和炉内高温分解对其的影响。具体影响因素主要指以下几个方面：

1.焦油回收会受到温度的影响。煤在炭化室经过热解后产生的初焦油在上升过程中一定会和炉壁与焦饼中心接触，直接就会被高溫影响。但是我们也知道，捣固焦炉以及焦饼中心温度的测量很不容易，而炉壁的温度测量上也会产生误差，所以在实际加工的过程中温度的标准往往都是按照焦炉顶部的温度衡量的。这主要是因为焦油的回收率会和焦炉顶部空间的温度有很大的关联，一般如果焦炉顶部的空气温度在八百摄氏度左右时，那么它旁边的焦油回收率能够达到最大值。但这并不是说温度越高越好，而是最好要稳定在这个温度，若温度高于八百摄氏度。

2.焦油回收会受到空间大小的影响。我们所说的空间指的就是煤和焦炉壁之间的距离，以及煤饼可以收缩的空间。经过实践证明，煤在焦炉内时如果煤和焦炉壁之间的距离，以及煤饼可以收缩的空间很大，那么半焦中的焦油就很容易被导出，就越能提高焦油的回收率。具体情况可以分为两方面：首先，作为炼焦的主要原料煤，它的间隙对回收焦油有很大的影响。通常，煤炭和焦炉炉壁的距离控制在合适的范围内，水分会发的少就能增加这段距离。这不仅能够减小推焦电流的大小，还能提高荒煤气上升通道的顺畅性，减少了焦油的二次热分解，对回收化学产品有促进作用。与此同时，也不能忽略煤箱宽度的测量问题，从开始就防止煤箱膨胀的现象出现。

3.焦油回收率会受到煤饼收缩程度的影响。一般而言，煤饼的收缩方向有两个，一个方向是横向的收缩，另一个方向是纵向的收缩，目前我国在炼焦生产过程中常常采用的是纵向收缩的方式，在利用煤线和焦线相差的值来得到我们要的数据。在焦炉内的顶部安装捣固装置前，焦油回收率会在百分之三以上，大的时候已经能达到百分之四点五，但是有捣固以后就会稳定在百分之三左右。由此我们可以知道，焦炉内的顶部做出这正变化时会降低焦油的回收率，我们也在实践中验证了这一点。根据实际情况和与之相关的实验结果，我们可以发现这种改变作出后煤饼的收缩会受到很大的影响，煤饼堆密度的变化也会很大。根据实验可以发现这样一个规律：堆密度越大，煤饼的收缩度就会越低，当煤饼的堆密度达到一定的程度时焦炭就会产生负收缩的现象，焦油的回收率也会随之下降。当焦炭有负收缩的现象产生时，此时焦炉内顶部的温度也是很低的，这就是前面所赘述的焦炉内顶部的温度低时焦油的回收率也会低的原因。因此，焦油回收率受煤饼收缩程度度的影响比温度更大，焦油产量的大小一定会有相应的煤饼收缩的程度的变化。初次以为，根据焦炭的质量也能够发现煤饼的收缩程度对焦油回收率的影响。理论上，焦炭的热态强度要到六十二到六十四间，但是实际上也只达到了60.这个现象出现的原因就是受煤饼堆的影响，煤饼堆的密度变大时煤饼的收缩程度会偏低，就不利于荒煤气的导出，就会形成焦炭。由此可知，焦炭质量的不同也可以反映出煤饼对焦油回收率的影响，换句话说就是焦炭质量的高低也会影响焦油回收情况，质量越好的焦炭，焦油回收率越高。

综上所述，在炼焦工艺中，最能影响焦油回收率的因素主要是温度、焦炉空间、煤饼收缩以及焦炭的质量，所以要提高焦油回收率，企业应该提高炼焦工艺水平，从这些因素出发，提升焦油回收率。

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