CN101460592A - 用于水平焦炉的底部结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种按非回收式的水平的结构形式的焦炉、所谓的非回收式焦炉或热回收式焦炉，其中焦炉底部由至少两个层构成并且每个层由相同的或不同的硅土材料例构成，从炉室开始看的第一层由实心的耐火材料构成，并且第二层具有多个孔、缝隙、间隙或类似物，这些孔、缝隙、间隙或类似物的气室与位于其下延伸的烟气通道的气室连通。

Description

用于水平焦炉的底部结构

本发明涉及一种按水平结构形式的焦炉、一种所谓的非回收式焦炉或热回收式焦炉，其中焦炉底部由至少两个层构成并且各层由相同的或者不同的耐火的材料构成。从炉室开始看的第一层由实心材料构成，并且第二层具有许多孔、缝隙、间隙或类似物，这些孔、缝隙、间隙或类似物的气室与在其下面延伸的烟气通道的气室连通。另外，本发明涉及一种底部段，其至少包括所述两层；以及涉及一种方法，其中采用一个或多个所述的焦炉。

热回收式焦炉的加热通常通过燃烧在炼焦时产生的气体实现。在此这样控制燃烧，使得在炭装料上面的一部分气体与初级空气在炉腔中燃烧。这部分燃烧的气体经由也称为“下气管”的通道输送给炉腔的底座的加热长管并且在这里通过加入另外的燃烧空气即次级空气而完全燃烧。通过这种方式将热量直接从上面和间接从下面输送给炭装料，这有利地影响焦化速度并从而有利地影响炉子的效率。

已知的焦炉原则上可靠地工作，但是具有缺陷，即需要直至60小时的熟化时间，以便焦炭团块熟透。因此本发明的目的在于，实现一种焦炉和一种方法，借此达到较短的熟化时间。

可以发现，实心的炉底部表现为熟化时间的原因，炉底部必须支承散煤。它具有明显的热阻，使得散煤的底侧比顶侧明显缓慢地熟化。因此本发明通过一种水平的焦炉达到上述目的，其具有一个焦炉腔、一个焦炉底部和多个在焦炉底部下面设置的、水平延伸的、在炉底座的区域内的烟气通道。位于焦炉腔与烟气通道之间的焦炉底部沿垂直方向由至少两层构成并且支持在烟气通道的壁上。每个层由相同的或不同的耐火的材料例如硅土材料、耐火粘土等构成。按本发明的焦炉的特点在于，从炉室开始看的第一层由实心材料构成，并且第二层具有多个孔、缝隙、间隙、小通道或类似物，这些孔、缝隙、间隙、通道或类似物的气室与位于其下延伸的烟气通道的气室连通。

理想地，第二层具有拱顶式弧形的形状并且第一层至少具有一个平的顶侧，在按规定的操作中焦炭团块或者散炭或散焦炭在熟化时间期间位于该顶侧上。在此焦炉可以如下进一步改进，即在第一层和第二层之间还设置至少一个另外的层或过渡元件。

在当前的800℃的温度时，传热的对流份额相对于传热的辐射份额是次要的，使得气体不必流入孔、通道等内。因此通过采用以这种格状结构形式的第二层仅最小地影响炉子的静力学，但是承载的焦炉底部的厚度可以降低直至40％。这导致焦炉底部的平均热阻的明显降低并且因此同样明显降低熟化时间或者提供炉子效率。由于烟气通道顶部的提高的表面粗糙度导致流动阻力的局部降低，因此每单位时间同样增大可传递的热量，产生正的伴生效应。

另一种优化在于，第二层由型砖构成，它们由实心材料制成并且这样设置，使得在相邻的型砖或者壁之间构成孔、缝隙、间隙或类似物。这种结构的优点是简单的转化，因为可以采用相同的楔形的顶部型砖，它们已经应用在全面的并在现有技术中已知的通道顶部中。

焦炉的另一种优化在于，第二层由型砖构成，每个单独的型砖具有至少一个孔、缝隙、间隙、通道或类似物并且在理想情况下每个单独的型砖具有多个孔、缝隙、间隙、通道或类似物。在此根据结构要求的不同情况，上述两种用于产生间隙的可能性或者带有通道的型砖与实心材料的型砖可以组合。

对于确定的要求，在底层中的孔、缝隙、间隙或通道的敞开的横截面可以是不同的。孔的不同的横截面允许导气和热流的优化。因此尤其可以存在，所述装置的敞开的横截面在门和炉壁的区域内提高，使得在导气通道的整个区域内实现热流的均匀分布。为了精确地设计孔的尺寸，可以校准它们的横截面。因此根据本发明的不同实施形式，焦炭的熟化过程可以在炉子的整个长度上均匀形成。此外，通过这种孔结构可以补偿加热不足。如果在第一层和第二层之间设置至少一个另外的层，那么可以实现传热的进一步改进，其中构成第一层的型砖本身包括一个顶层和一个底层，顶层由实心材料构成并且底层具有多个孔、缝隙、间隙、通道或类似物并且构成附加的中间层。

如果第一层具有两个平面式平行的侧面并且第二层构造成类似弧形地拱曲，那么通常必要的是，设置补偿的中间层或过渡元件，因此第一层可以理想地支持在第二层上。在这种情况下，一种改进的实施形式在于，用于补偿各层的不同轮廓的中间层或过渡元件由型砖构成，它们具有至少一个孔、缝隙、间隙、通道或类似物。

由许多单个砖构成的焦炉底部必须用高的时间消耗建造。这种时间消耗可以借助于按本发明的焦炉的进一步的实施形式明显降低，在此焦炉底部沿垂直方向由仅一个全块的底部段构成，其包括一个顶层和一个底层，顶层由实心材料构成并且底层具有多个孔、缝隙、间隙、通道或类似物。

理想地，底部段这样成形，使得它在底侧具有凹形的拱曲。该底部段的底层可以在按本发明的方法的实施形式中也构成烟气通道的顶部。在装置的按规定的操作中，焦炭团块或者散焦炭位于焦炉底部的顶层上。顶层因此通常不形成为拱曲的，而是具有水平的结构形式。

为了便于在结构上制造焦炉，底部型砖有利地在其外形方面已经具有制成的底部的轮廓。因此用于第二层的底部型砖可以已经作为单砖具有拱顶式弧形的形状。用于第一层的底部型砖相反作为单砖在其顶侧上有利地具有平的压制部。

为了特别在结构上简化结构方式，底部型砖也可以这样成形并且在其尺寸上这样设计，使得它们在其整个伸展尺寸上适配于相应烟气通道的宽度和适配于烟气通道的厚度。每个单个的底部型砖于是跨接烟气通道的整个宽度并且以其端部位于烟气通道壁上。多个平行地放在烟气通道上的底部型砖于是跨接烟气通道。

另外本发明包括一种用于制造焦炭的方法，其中采用按上述实施形式之一的焦炉。

下面借助于图1至3b示例地详细描述若干实施方式。图1显示已知的按水平结构形式的焦炉1的剖视图。真正的焦炉腔2由外墙3包围并且经由初级空气通道9被供给燃烧用空气。燃烧气体从焦炉腔2经由壁通道即所谓的下气道4导入到烟气通道5，该烟气通道在焦炉底部11下面延伸。烟气通道5通过分隔壁6分开，但是以未描述的方式相互连通。次级空气通道8在烟气通道5下面延伸，经由次级空气通道可以控制烟气通道5中的燃烧。散煤或者焦炭10在按规定的操作中作为松散材料或者压制的团块位于焦炉底部11上。

作为剖视图的图2a详细显示焦炉底部11。由两层11a和11b构成的焦炉底部11位于分隔壁上，各分隔壁由分隔壁砖20构成。焦炉底部11的真正的表面由扁平的底板15构成，各底板位于水平的过渡砖13上。水平的过渡砖13构成分隔壁6的垂直的终端。在过渡砖13下面设置两个支持砖17，支持砖本身支承在相应分隔壁6的墙顶帽盖上。分隔壁6由长方体形的型砖20构成。在支持砖17的侧翼面上支持烟气通道5的顶部12，该顶部形成为弧形的并且由多个楔形的顶砖16构成。各顶砖16这样设置，使得在顶砖16之间总是存在间隙18或者通道，如在图2a的顶部12的底视图中所表示的。本发明的另一优点在于，在底层11b的格状结构中需要较少的建筑材料，这在经济上是有利的。

在图3a中以剖视图显示焦炉底部的结构，在此采用按本发明的底部段19。底部段19在垂直方向构成为连续的型砖并且在安装状态下支承在各两个分隔壁6上。在底部段19中在制造方设定孔、通道18或类似物。单侧敞开的通道18与烟气通道5的气室连通。通道18在所示的例子中不是垂直地延伸到第一层11a，而是扇形地设置，使得第一层11a的仅尽可能小的区域与通道18的端部没有连接。在图3b中描述底部段19的底视图。为了较好的概况性，仅对于一列顶部通道18作为虚线显示顶部通道18的阴影棱边。

附图标记列表

1 焦炉

2 焦炉腔

3 外墙

4 下气道

5 烟气通道

6 烟气通道的侧面的分隔壁

7 焦炉基础

8 级次空气通道

9 初级空气通道

10  焦炭团块或散焦炭

11  焦炉底部

11a 第一层、顶层

11b 第二此、底层

12  烟气通道的顶部

13  水平的过渡砖

14  垂直的过渡砖

15  底板

16  烟气通道的顶砖

17  支持砖

18  顶部通道、间隙、孔

19  型砖、底部段

20  分隔壁的型砖

Claims (19)

1.水平的焦炉，其具有一个焦炉腔、一个焦炉底部和多个在焦炉底部下面设置的、水平延伸的烟气通道，位于焦炉腔与烟气通道之间的焦炉底部沿垂直方向由至少两层构成并且支持在烟气通道的壁上，并且每个层由相同的或不同的耐火的材料例构成，其特征在于：从炉室开始看，第一层构成顶层，该顶层由实心材料构成，并且第二层构成底层，该底层具有多个孔、缝隙、间隙或类似物，这些孔、缝隙、间隙或类似物的气室与位于这些孔、缝隙、间隙或类似物下面延伸的烟气通道的气室连通。

2.根据权利要求1所述的水平的焦炉，其特征在于：第二层具有拱顶式弧形的形状并且第一层具有至少一个平的顶侧。

3.根据权利要求1或2所述的水平的焦炉，其特征在于：在第一层和第二层之间还设置至少一个另外的层或过渡元件。

4.根据权利要求1至3之一所述的水平的焦炉，其特征在于：第二层由型砖构成，所述型砖由实心材料制成并且这样设置，使得在相邻的型砖之间构成孔、缝隙、间隙或类似物。

5.根据权利要求1至3之一所述的水平的焦炉，其特征在于：第二层由型砖构成，每个单独的型砖具有至少一个孔、缝隙、间隙、通道或类似物并且在理想情况下每个单独的型砖具有多个孔、缝隙、间隙、通道或类似物。

6.根据权利要求4或5所述的水平的焦炉，其特征在于：第二层由实心材料的型砖和按权利要求5的型砖构成。

7.根据权利要求4或5所述的水平的焦炉，其特征在于：第二层是按两项权利要求4、5的层结构的组合。

8.根据权利要求1至7之一所述的水平的焦炉，其特征在于：在第一层和第二层之间设置至少一个另外的层，其中构成第一层的型砖本身包括一个顶层和一个底层，顶层由实心材料构成并且底层具有多个孔、缝隙、间隙或类似物并且构成中间层。

9.根据权利要求3至7之一所述的水平的焦炉，其特征在于：用于补偿各层的不同轮廓的中间层或过渡砖由型砖构成，所述型砖具有至少一个孔、缝隙、间隙、通道或类似物。

10.根据权利要求1至3之一所述的水平的焦炉，其特征在于：焦炉底部沿垂直方向由仅一个全块的段构成，该段包括一个顶层和一个底层，顶层由实心材料构成并且底层具有多个孔、缝隙、间隙、通道或类似物。

11.根据权利要求10所述的水平的焦炉，其特征在于：构成焦炉底部的型砖在底侧上凸形地拱曲。

12.根据权利要求1至11之一所述的水平的焦炉，其特征在于：在底层中每平方米的孔、缝隙、间隙、通道或类似物的敞开的横截面是不同的。

13.根据权利要求1至12之一所述的水平的焦炉，其特征在于：在没有相邻炉子的门和/或炉壁的区域内每平方米的孔、缝隙、间隙、通道或类似物的敞开的横截面是提高的。

14.根据权利要求1至13之一所述的水平的焦炉，其特征在于：用于有目的地加热炉底座的底面的孔、缝隙和间隙设有不同校准的孔横截面。

15.用于按水平结构形式的焦炉的底部型砖，其特征在于：所述底部型砖构成一个全块的底部段，该底部段包括一个顶层和一个底层，顶层由实心材料构成并且底层具有多个孔、缝隙、间隙、通道或类似物，并且在按规定的操作中焦炭团块或散焦炭填充到顶层上并且底层构成烟气通道的顶部。

16.根据权利要求15所述的底部型砖，其特征在于：第二层的外轮廓具有拱顶式弧形的形状并且第一层至少具有一个平的顶侧。

17.根据权利要求15或16所述的底部型砖，其特征在于：所述底部型砖在宽度上上适配于相应的烟气通道和适配于烟气通道的厚度，使得每个底部型砖跨接相应的烟气通道并且放在烟气通道壁上，其中在按规定的安装位置上多个平行的底部型砖覆盖烟气通道。

18.根据权利要求15至17之一所述的用于按水平结构形式的焦炉的底部型砖，其特征在于：底层在底侧上朝顶层的方向凹形地拱曲。

19.用于制造焦炭的方法，其特征在于：采用按权利要求1至11之一所述的按水平结构形式的焦炉。

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