【炼焦工艺与设备讲义】在现代冶金工业中，炼焦作为钢铁生产的重要环节，承担着为高炉提供优质焦炭的关键任务。炼焦工艺不仅关系到钢铁产品的质量，还直接影响能源利用效率和环境保护水平。本讲义旨在系统介绍炼焦的基本原理、主要工艺流程以及相关设备的结构与功能，帮助读者全面掌握炼焦技术的核心内容。

一、炼焦概述

炼焦是指将煤炭在隔绝空气的条件下进行高温干馏的过程，目的是将煤转化为焦炭。焦炭是高炉冶炼铁矿石的主要燃料和还原剂，其质量直接影响高炉的操作效率和铁水的品质。因此，炼焦工艺的选择与优化对整个钢铁产业链具有重要意义。

炼焦过程通常分为以下几个阶段：原料准备、装煤、加热干馏、出炉、冷却与筛分等。在整个过程中，控制温度、压力及气体成分是保证焦炭质量的关键因素。

二、炼焦工艺分类

目前常见的炼焦工艺主要包括：

1. 常规焦炉法

这是最传统的炼焦方法，采用焦炉进行连续操作。煤料通过装煤车送入焦炉炭化室，在约1000℃以上的高温下进行干馏，生成焦炭后从焦炉中推出，并经过冷却和筛分处理。

2. 捣固焦工艺

该工艺适用于低挥发性煤种，通过捣固机将煤料压缩成块状后装入焦炉，以提高焦炭强度和密度。此方法能有效利用劣质煤资源，提升焦炭质量。

3. 热回收焦炉法

与传统焦炉相比，热回收焦炉能够回收焦炭冷却过程中产生的余热，用于发电或供热，从而提高能源利用率，降低能耗。

4. 干法熄焦（CDQ）

干法熄焦是一种环保型的焦炭冷却技术，使用惰性气体代替水来冷却焦炭，避免了湿法熄焦带来的污染问题，同时还能回收热能。

三、主要炼焦设备

炼焦工艺涉及多种关键设备，各设备的功能和结构如下：

1. 焦炉

焦炉是炼焦的核心设备，通常由耐火砖砌成，内部设有多个炭化室。根据结构不同，可分为侧式焦炉、顶装焦炉和捣固焦炉等类型。

2. 装煤车与推焦车

装煤车负责将煤料装入炭化室，而推焦车则在焦炭成熟后将其推出。这些车辆需具备良好的密封性能，以防止煤气泄漏。

3. 除尘设备

在炼焦过程中会产生大量烟尘和有害气体，因此需要配备高效的除尘系统，如布袋除尘器、湿法除尘装置等，以满足环保要求。

4. 熄焦塔与筛焦系统

熄焦塔用于冷却焦炭，筛焦系统则对焦炭进行分级，确保不同粒径的焦炭满足不同的使用需求。

四、炼焦工艺的发展趋势

随着环保政策的日益严格和能源成本的上升，炼焦工艺正朝着高效、节能、环保的方向发展。未来的发展重点包括：

- 推广智能化控制系统，实现炼焦过程的精确控制；

- 加强对煤质的优化利用，提高焦炭质量；

- 发展清洁炼焦技术，减少污染物排放；

- 提高能源回收效率，推动循环经济。

五、结语

炼焦工艺与设备是钢铁工业中的重要组成部分，其技术水平直接关系到企业的经济效益与可持续发展能力。通过对炼焦工艺的深入研究和设备的不断改进，可以有效提升焦炭质量，降低能耗和污染，为钢铁行业的绿色转型提供有力支撑。

本讲义仅为初步介绍，实际应用中还需结合具体工艺条件和企业需求进行详细分析与优化。