quy trình sản xuất công nghệ của nhà máy cốc hoá thái nguyên

quy trình sản xuất công nghệ của nhà máy cốc hoá thái nguyên Lời mở đầu Là sinh viên năm cuối, sằp phải rời xa ghế nhà trường đi vào thực tế cuộc sống,lựa chọn nghề nghiệp cho tương lai. Nhằm mục đích tạo điều kiện cho sinh viên ra trường được thực hành và có kiến thức thực tế, BLĐ khoa Hóa- trường Đại học Khoa học đã phối hợp cùng nhà máy Cốc hóa – công ty cổ phần Gang thép Thỏi Nguyờn tổ chức đợt thực tập sản xuất trực tiếp tại các phân xưởng và phòng thí nghiệm của nhà máy cho sinh viên Hóa Vô cơ - lớp Hóa K5 của trường. Đợt thực tập diễn ra từ 21/3/2011 đến 20/4/2011. Đây là giai đoạn thực tập quan trọng, trang bị cho sinh viên sắp ra trường có được kiến thức thực tế, học hỏi kinh nghiệm cần thiết nhất từ môi trường làm việc trước khi rời ghế nhà trường ,do dược tiếp cận trực tiếp với môi trường và điều kiện làm việc sẽ giúp sinh viên định hướng,lựa chọn kỹ lưỡng nghề nghiệp sau này. Vì thế, tụi cựng nhúm thực tập đã cố gắng, tích cực, chủ động học tập nắm bắt quy trình an toàn lao động, dây chuyền công nghệ, thiết bị sản xuất, tìm hiểu nguyên liệu đầu vào, sản phẩm, cũng như các phương pháp phân tích kiểm định chỉ tiêu, thành phần, chất lượng nguyên liệu và sản phẩm. Trong suốt thời gian thực tập tại nhà máy, chúng tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất từ phía Ban lãnh đạo nhà máy, phòng kĩ thuật công nghệ, cũng như các phân xưởng, các tổ sản xuất. Đặc biệt, sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của anh Nguyễn Quang Thiêm- cán bộ kĩ thuật- phòng kĩ thuật công nghệ đó giỳp chúng tôi tiếp cận kiến thức, làm việc và hoàn thành đợt thực tập này. Do thực tập trong thời gian ngắn,năng lực bản thân còn hạn chế nên nhận thức còn mang tính chủ quan và chắc chắn không tránh khỏi sai sót. Tôi rất mong nhận được sự góp ý,chỉ bảo của các thầy cô và các bạn. Chân thành cảm ơn. Thỏi Nguyờn, thỏng 4 năm 2011 Sinh viên thực tập:Phan Thị Mơ PHẦN I :GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY Nhà máy Cốc húa Thỏi Nguyên là đơn vị trực thuộc Công ty Gang thép Thỏi Nguyờn, trụ sở đặt tại đường Cách Mạng Tháng Tám- phường Cam Giá- thành phố Thỏi Nguyờn- tỉnh Thỏi Nguyờn. Được thành lập ngày 6/9/1963 gồm 4 phân xưởng sản xuất và 10 phòng ban chức năng với hơn 500 công nhân, chủ yếu là bộ đội xuất ngũ và thanh niên nông thôn. Đến nay trải qua gần 50 năm xây dựng và phát triển với những biến cố thăng trầm, nhà máy đã trở thành một đơn vị vững mạnh đạt nhiều thành tựu to lớn hũa cựng sự phát triển mạnh mẽ của đất nước.Nhà máy có nhiệm vụ chính là sản xuất cốc luyện kim cung cấp cho quá trình Kho NVL công cụ, dụng cụ Nhà cung cấp Kho hoàn thành phẩm Phòng kỹ thuật PX cơ điện Các PX sản xuất chính ( các tổ sản xuất) Bộ phận kiểm tra chất lượng sản phẩm Bộ phận kế hoạch - tổ chức sản xuất luyện gang của công ty Gang Thép Thỏi Nguyờn. Ngoài ra nhà máy còn sản xuất các sản phẩm hóa học khác nhau từ khí cốc thu được sau luyện cốc như: naphtalen, antraxen, dầu phòng mục, bitum, nhựa rải đường… Cơ cấu tổ chức và kết cấu sản xuất giữa các bộ phận: Kết cấu sản xuất giữa các bộ phận: Cơ cấu tổ chức và nhân sự của nhà máy: Phòng kỹ thuật công nghệ Phân xưởng hoá Phân xưởng cốc Phân xưởng than Phân xưởng cán thép Phân xưởng IV Phân xưởng cơ điện Phó Giám đốc kĩ thuật Phòng tổ chức lao động Phòng KCS Phòng kế hoạch tiêu thụ Giám đốc, Bí Thư Đảng ủy Phó Giám đốc Thiết bị Phòng vật tư Phòng kế toán tài chính t. kê Phòng hành chính quản trị Đội bảo vệ Phòng kỹ thuật cơ điện PHẦN II: QUY TRÌNH SẢN XUẤT CÔNG NGHỆ CỦA NHÀ MÁY CỐC HOÁ THÁI NGUYÊN Chương I: Giới thiệu khỏi quát về kĩ nghệ luyờn cốc I. Ý nghĩa của kĩ nghệ luyện cốc Trước đây quá trình sản xuất của lò cao dùng than gỗ. Mãi đến thế kỷ 18, than cốc đã thay thế cho than gỗ trong sản xuất gang của lò cao. Đến nay trên thế giới hầu hết sử dụng than cốc để sản xuất gang từ quặng sắt. Than gỗ đắt và hiếm; Than đá (than mỡ) có nhiều và rẻ, mặt khác sản xuất của lò cao đòi hỏi loại nhiên liệu chịu đựng được điều kiện nhiệt độ, chịu va đập lớn và không bị vỡ vụn. Than gỗ đã không đáp ứng được yêu cầu này. Vì thế đã nẩy sinh vấn đề luyện một loại nhiên liệu bền nhiệt, bền va đập và đáp ứng các chỉ tiêu khác phục vụ cho sản xuất của lò cao. Việc luyện than đá (than mỡ) thành than cốc đạt được mục đích trên, vì vậy công nghệ luyện cốc phát triển mạnh mẽ theo bước phát triển của ngành luyện gang. Đồng thời đem lại nhiều sản phẩm hoá học quý thu được qua quá trình cốc hoá than. Quá trình cốc hoá than ta thu được: Than Cốc, dầu cốc và khí cốc. Chưng cất dầu cốc ta thu được các sản phẩm hoá học: Phờnol, Naphtalen, Kcylenol, antracen.v.v. Từ khí cốc ta thu được: Ben zen, Tụluen, NH 3 , khí than sạch.v.v. Bởi vậy việc chế biến than thành than cốc và đồng thời thu hồi chế biến các sản phẩm hoá của quá trình cốc hoỏ cú một ý nghĩa quan trọng về mặt kỹ thuật và phương diện phát triển kinh tế. II. Nguyên liệu và các sản phẩm của quá trình cốc hóa 1. Nguyên liệu - Nguyên liệu ở lò cốc Thỏi Nguyờn được nhập về chủ yếu từ mỏ than Phấn Mễ, than Colombia, ngoài ra còn nhập từ 1 số nơi khác như than Làng Cẩm, than Úc… - Than nguyên liệu nhập về được kiểm định phân tích các thành phần chỉ tiêu kĩ thuật như độ ẩm, độ tro, hàm lượng S, hàm lượng chất bốc, độ co, đô chảy dẻo…đảm bảo đạt yêu cầu. Sau đó than được chế biến tại phân xưởng than trước khi đưa đi luyện cốc, nhằm đảm bảo các thông số kĩ thuật cần thiết. 2. Sản phẩm cốc hoá và ứng dụng - Quá trình cốc hoá là quá trình đốt nóng than phối liệu ở nhiệt độ cao trong buồng lũ kớn, không có không khí tham gia. Kết quả của quá trình cốc hoá ta thu được sản phẩm chính là cốc luyện cục rắn lại trong lò và các sản phẩm được tách ra từ quá trình cốc hoá. - Tỉ lệ thu hồi các sản phẩm trong quá trình luyện cốc phụ thuộc vào chất lượng than phối liệu, với mỗi loại than phối liệu khác nhau thì tỉ lệ thu hồi các sản phẩm cũng khác nhau. - Than phối liệu dùng để luyện cốc thông thường cú cỏc chỉ tiêu, tính chất kỹ thuật sau: A C ≤12%, V C = 20÷25%; S = 0,9÷1,2%; X=35÷40mm; Y=17mm Trong điều kiện bình thường, với nhiệt độ nấu luyện như Nhà máy chúng ta, thành phần các sản phẩm thu hồi giao động như sau: (Tính theo % trọng lượng than cốc). - Toàn cốc khô (73-78,5%). - Dầu cốc (2,3-3,0%). - Khí than phát sinh (sau khi đã làm sạch dầu cốc, NH 3 .v.v ): 280- 300m 3 . - Ngoài ra còn ben zen, NH 3 , nước kết hợp v.v * Ứng dụng a. Than Cốc: Là nhiên liệu quan trọng không thể thiếu được của ngành công nghiệp luyện kim, chủ yếu để luyện quặng sắt thành gang trong lò cao, ngoài ra than cốc được dùng trong các lò đúc, lò phát sinh, trong luyện kim mầu.v.v., than cốc cũn dựng dể sản xuất hồ điện cực, phân lân nung chẩy, sản xuất đất đốn.v.v b. Dầu cốc: Là một sản phẩm gồm trên 350 chất khác nhau, chúng thuộc nhiều loại Cacbuahyđrụ khác nhau. Hợp chất thơm trung tính, các hợp chất dị vũng phờnol và base. Đa số các chất có hàm lượng nhỏ, nờn khụng tách riêng biệt. Ở Nhà máy ta, dầu cốc được đem chưng tách để thu các sản phẩm có hàm lượng lớn và có giá trị cho nền kinh tế Quốc dân như: Nỏphtalen, antraxen, bi tum, dầu phòng mục, nhựa đường. Các sản phẩm này được làm nguyên liệu trong thuốc nhuộm, làm hồ điện cực hay làm nhiên liệu.v.v c. Khí cốc nghịch: Dùng làm nhiên liệu đốt gia nhiệt lò cốc, sấy lũ thộp, lò cao, nung phụi thộp, đốt gia nhiệt nồi hơi, chưng dầu cốc.v.v Ngoài ra từ hỗn hợp khí cốc còn có thể thu được các sản phẩm hoá học như: Benzen, Tụluen, Xylen, phờnol, NH 3 , một số hợp chất dùng làm nguyên liệu sản xuất thuốc y dược, sản xuất phân bón sulphỏtanmụn (NH 3 ) 2 SO 4 III. Vai trò của than cốc luyện kim trong công nghiệp Nguyên tắc chung của việc luyện gang là dùng Oxit carbon (CO) khử Oxit sắt trong lò cao, than cốc trong lò cao vừa cháy để cung cấp nhiệt nung quặng vừa thực hiện phản ứng hoàn nguyên quặng để tạo gang: C + O 2 = CO 2 + Q 1. CO 2 + C= 2CO - Q 2. Sau đó, CO khử Fe 2 O 3 Fe 3 O 4 FeO Fe. 3Fe 2 O 3 + CO = 2Fe 3 O 4 + CO 2 - Q 3. Fe 3 O 4 + CO = 3FeO + CO 2 - Q 4 FeO + CO = Fe + CO 2 – Q 5 Các Oxit Mangan (MnO), Oxit silớc (Si 2 O 3 ) trong gang cũng bị khử để tạo thành Mn và Si. Hỗn hợp sắt với Mangan, Silớc, Carbon, Lưu huỳnh và Phốtpho tạo thành gang chảy lỏng trong lò. Phần tạp chất có trong quặng được chất trợ dung (ỏ vụi) kh to thnh x ni trờn mt nc gang v c thỏo ra ngoi. luyn 1 tn gang cn 0,74 - 0,8 tn cc. Thc t lũ cao gang thộp Thỏi Nguyờn tiờu hao cc nhiu hn. Nh vy, trong giỏ thnh ca mt tn gang thỡ cc chim khong 40% hoc hn na. Nhng ch tiờu kinh t k thut ca lũ cao ph thuc ỏng k vo tớnh cht c, lý ca cc. Nh vy, cc cú vai trũ rt quan trng sn xut gang lũ cao t nng sut cao v cht lng tt. Chng II. Cụng ngh chun b nguyờn liu luyn cc I. Lu trỡnh cụng ngh 1. S lu trỡnh cụng ngh Than ở bãi chứa Băng tải 1 Băng tải 2 Băng tải 3 Nam châm điện Nghiền kỹ BT 4 Đờng sắt Hầm than Băng tải 3 Kho than 1 và 1' là 2 Mâm trộn 2. Thuyết minh sơ đồ - Than đã tuyển sạch chở từ mỏ về đổ ở bãi than, đổ đống riêng từng loại, dùng xe ủi đầm nén. - Bãi than có nhiệm vụ dự trữ và bảo quản than để sản xuất cốc. Lượng than dự trữ trên kho tuỳ thuộc vào khả năng cung cấp của nơi sản xuất than thông thường với lượng dự trữ 2÷3 tháng. Khi sản xuất, than được xe ủi đẩy từng loại vào hầm than. Hầm chứa than gồm 12 phễu chứa riêng biệt (dung tích 1 phễu là 70m 3 ). Trên miệng hầm có sàn lưới thép 150x150mm. BT 5 BT 6 Th¸p than Lß Kèc - Than từ phễu chứa rót xuống băng tải 1 đưa xuống băng tải 2, qua băng tải 3 vào các phễu chứa ở kho pha trộn. Ở kho trộn có 5 phễu chứa, dung tích 1 phễu là 150m 3 . Dưới mỗi phễu có 1 mâm trộn để điều chỉnh lượng than xuống băng tải 4 theo tỷ lệ phối liệu quy định. Từ băng tải 4, than được đưa vào máy nghiền kỹ (kiểu búa). Trước khi vào máy nghiền kỹ than được qua 1 nam châm điện từ để hút sắt, thép lẫn trong phối liệu. - Máy nghiền kỹ có nhiệm vụ vừa nghiền vừa trộn phối liệu than. Yêu cầu than ra khỏi máy nghiền kỹ có cỡ hạt từ 0- 3mm theo yêu cầu kỹ thuật, thông thường cỡ hạt này chiếm 87% ±1. Sau đó than phối liệu được băng tải 5 và băng tải 6 đưa lên tháp than. Tháp than có thể chứa được ≈ 800 tấn than phối liệu. II. Các thông số kĩ thuật của phối liệu than luyện cốc - Để sản xuất cốc luyện kim đạt yêu cầu chất lượng cần có phối liệu than đảm bảo các thông số kỹ thuật sau đây: 1) Độ ẩm: W P = 7- 10%, tốt nhất = 8% 2) Hàm lượng lưu huỳnh: S = 0,941,2%, càng thấp càng tốt. 3) Độ tro: A C ≤ 10% (càng nhỏ càng tốt). 4) Hàm lượng chất bốc (V C ): V C =22,3%, tốt nhất =25%. 5) Cỡ hạt than từ 0 - 3mm cho phép : 87% ±1 6) Độ co: X= 35 - 40 mm 7) Độ cốc hoá( độ chảy dẻo): Y= 10 – 20 mm III. Sự biến chất của than khi bị oxi hoá - Quá trình ụxy hoỏ than là quá trình tự ụxy hoỏ xảy ra dưới tác dụng của ụxy cú trong không khí và một số điều kiện tự nhiên khác như: Mưa phùn, sấm sét, kích thước hạt v.v. [...]... xét - Qỳa trình thu hồi dầu cốc của nhà mày nhằm tiết kiệm,tránh gõy ô nhiễm môi trường và đem lại hiệu quả kinh tế cao - Quy trình thu hồi dầu cốc của nhà máy với các thiết bị cơ học giúp thu hồi triệt để lượng dầu cốc có trong phần lỏng -Việc thu hồi dầu cốc của phõn xưởng được thực hiên đúng theo quy trình yêu cầu của nhà máy Chương 6 Chế biến dầu cốc I Lưu trình công nghệ 1 Sơ đồ công nghệ * Ghi... lò cốc 3 Ứng dụng Từ dầu cốc người ta có thể sản xuất ra rất nhiều sản phẩm Song ở nước ta do công nghệ hoá học chưa phát triển, do vậy chỉ có một số sản phẩm được sản xuất như: a Bi tum - Đúng bánh than chạy tàu hoả - Làm điện cực - Làm vật liệu chống thấm - Rải đường - Làm nguyên liệu cho nhà máy pin, phe rô - Đầm lò LĐ của Nhà máy Gia Sàng - Đúng viên than luyện cốc hình b Phờnol - Dùng sản xuất. .. dầu cốc từ quá trình cốc hoá I Lưu trình công nghệ 1 Sơ đồ công nghệ thu hồi dầu cốc từ quá trình cốc hoá Ghi chú: 1: thiết bị phân li 9: bể ngầm dầu cốc 2: thiết bị làm lạnh sơ 10: bơm dầu cốc 3: thuỷ phong 11: thùng chứa dầu cốc 4: quạt gió 12: thuỷ phong quạt gió 5: thiết bị khử mù 13: bơm NH3 6: bể lắng cơ giới 14: bơm dầu cốc 7: thùng chứa NH3 tuần hoàn 15: bể dầu cốc nguyên liệu 8: bể ngầm dầu cốc. .. nâng nhiệt độ lên 80÷90OC, Quá trình phân tầng ở đây tiếp tục xẩy ra, nước nổi lên trên mặt thùng được tháo về bể ngầm ngưng tụ số (8), còn dầu cốc được bơm (10) bơm sang kho chứa dầu cốc tại khu chưng cất dầu cốc II Thành phần hoá học, tính chất của dầu cốc và ứng dụng các sản phẩm chủ yếu của dầu cốc Dầu cốc là một sản phẩm của quá trình cốc hoá, thành phần của dầu cốc rất phức tạp gồm hơn 300 chất... chuyền công nghẹ của nhà máy Phần 2 Thực hành phân tích, đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng nguyên liệu và sản phẩm - Hệ thống quản lí chất lượng của nhà máy theo tiêu chuẩn ISO 9001- 2008 I Đánh giá chỉ tiêu chất lượng nguyên liệu 1 Khái quát về nguyên liệu Than dùng để sản xuất cốc ở nhà máy Cốc hoá Thái Nguyên là loại than mỡ với các chỉ tiêu kĩ thuật sau: độ ẩm W, độ tro AC, hàm lượng chất bốc... tại các phân xưởng của nhà máy trong khoảng thời gian từ 24/3/2011 đến 17/4/2011) -Tại Nhà máy Cốc hoá hiện nay việc bảo quản than có hiệu quả nhất là dùng phương pháp đánh đống và đầm nén Các phương pháp khác đều không sử dụng (do điều kiện hoặc do giá thành) - phân xưởng than thực hiện các thao thác gia công, lấy mẫu,nghiền trộn đ úng theo quy trình của nhà máy -Cỏn bộ,cụng nhõn vên của phân xưởng làm... thùng sản phẩm dầu nhẹ 20: bãi chứa Bitum 10: thùng sản phẩm dầu Naphtalen 21: thùng dầu cốc không nước 11: thùng sản phẩm dầu trung gian 2 Thuyết minh dây chuyền - Dây chuyền sản xuất chưng cất dầu cốc ở Nhà máy Cốc Hoá thực hiện theo phương pháp chưng gián đoạn - Dầu cốc thu được từ bộ phận quạt gió làm lạnh được bơm sang chứa vào thùng chứa dầu cốc nguyên liệu (1) dùng hơi nước gia nhiệt gián tiếp... thải ứ đọng - Cán bộ, công nhõn viên của phõn xưởng làm việc nhịờt tình, có trách nhiệm cao,luôn bảo đảm an toàn lao động * Kết luận Dây chuyền công nghệ của nhà máy hiện đang hoạt động gồm ba phân xưởng chính là: phân xưởng Than, phân xưởng Cốc, và phân xưởng Hoá Các phân xưởng hoạt động có quan hệ chặt chẽ với nhau - Dưới đây là sơ đồ tổng quát về dây chuyền công nghẹ của nhà máy Phần 2 Thực hành... xanh,trồng hoa) tạo quang cảnh thoáng mát, đẹp mắt Chương III Quá trình luyện cốc tại lò cốc Thỏi Nguyờn I Đặc điểm lò cốc Thỏi Nguyờn - Lò cốc Thỏi Nguyờn cú 45 buồng than hoá, 46 buồng đốt và 47 buồng tích nhiệt (cả 2 bờn mỏy và bên cốc gồm 94 buồng tích nhiệt) - Lò cốc Thái Nguyên là loại lò có ống lửa tập trung và không tuần hoàn khí thải Lò được gia nhiệt bằng khí cốc nghịch, khí cốc nghịch đưa vào buồng... tế sản xuất công nghiệp, người ta tách dầu cốc thành những phân đoạn có khoảng nhiệt độ sôi hẹp, rồi từ đó tách một số sản phẩm có hàm lượng cao như: Naphtalen, Antraxen vv… Sản lượng và thành phần dầu cốc phụ thuộc vào điều kiện luyện cốc và tính chất của các loại than dùng luyện cốc Tỷ lệ thu Loại than Lửa dài Than khí Than mỡ Lửa dài Than khí Than mỡ Lửa dài Than khí Than mỡ Nhiệt độ hồi dầu cốc hoá . điện PHẦN II: QUY TRÌNH SẢN XUẤT CÔNG NGHỆ CỦA NHÀ MÁY CỐC HOÁ THÁI NGUYÊN Chương I: Giới thiệu khỏi quát về kĩ nghệ luyờn cốc I. Ý nghĩa của kĩ nghệ luyện cốc Trước đây quá trình sản xuất của lò. quy trình sản xuất công nghệ của nhà máy cốc hoá thái nguyên Lời mở đầu Là sinh viên năm cuối, sằp phải rời xa ghế nhà trường đi vào thực tế cuộc sống,lựa. đem lại nhiều sản phẩm hoá học quý thu được qua quá trình cốc hoá than. Quá trình cốc hoá than ta thu được: Than Cốc, dầu cốc và khí cốc. Chưng cất dầu cốc ta thu được các sản phẩm hoá học: Phờnol,