CN101517036B - 水平结构方式的焦炉和制造焦炭的方法 - Google Patents

水平结构方式的焦炉和制造焦炭的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种水平结构方式的焦炉，其为非回收型或热回收型，该焦炉包括至少一个炉室、多个设置在炉室侧面的垂直的排气通道以及多个水平地并在炉室下方设置的用于间接加热炉室的底部通道，在焦炉的炉室的气室中设置一个或多个加热元件，所述气室在焦炉的按规定的操作中不用于填充固体材料。

Description

水平结构方式的焦炉和制造焦炭的方法
技术领域
本发明涉及一种水平结构方式的焦炉(非回收型或热回收型)。本发明还涉及一种制造焦炭的方法。
背景技术
水平结构方式的焦炉在现有技术中是已知的并且多方面应用，例如对于这种焦炉见US4,111,757、US4,344,820、US6,596,128B2或DE69106312T2。
由现有技术已知不同的途经，加速煤炭的熟化时间以及保证在散煤或压制的煤饼中的焦化的均匀推进。
在此在改善炉室中的导气方面取得显著进步。在DE102005055483中建议，使得通过炉门实现的空气输入自动化并且与熟化时间相关地通过一个中央的驱动装置控制空气输入。即使因此达到良好的调节性，也始终存在如下问题，即炉室的深度均匀地供给燃烧用空气，而不必大大提高在靠近门的区域中的烧损。
DE102005025955建议燃烧用空气的多次的导入，这通过分配器系统实现，该系统基本上设置在炉顶上。经由该分配器系统，燃烧用空气从上方通过炉顶穿过多个开口导入到炉室中。导入燃烧用气体的这种系统相对于经由炉门中的开口在中央导入燃烧用空气表现出显著的改进。但是依然有需求，进一步改进焦炉中的导气，减小焦化时间并因此改善工艺的经济性。
发明内容
本发明的任务在于，实现一种水平结构方式的焦炉，借此进一步改进焦炉中的导气，减小焦化时间并因此改善工艺的经济性。
上述任务通过水平结构方式的焦炉(非回收型或热回收型)达到。该焦炉包括至少一个炉室、多个设置在炉室侧面的垂直的排气通道(下行管)以及多个水平地并在炉室下方设置的用于间接加热炉室的底部通道，在焦炉的炉室的气室中设置一个或多个加热元件，所述气室在焦炉的按规定的操作中不用于填充固体材料。
加热元件在此可以具有任意的形状，在理想情况下形成为悬挂的肋或悬挂的壁，并且可以如下进一步改进，即它们具有开口或者部分敞开的结构。
原则上加热元件可以按任意方式固定在炉室中。在理想情况下，第三级加热元件可拆式地悬挂到合适的支座中，这些支座安装在炉室的壁和／或顶部中。其优点在于，一方面，如果需要在焦炉室中工作的话，第三级加热元件可以更容易地取下，另一方面可以避免膨胀过程传入到焦炉墙体中。
焦炉的另一改进的方案在于，导气适配于加热元件的定位。因此在通过加热元件成段地划分炉室时，在这些段的每一个段中导入至少一个空气导入件，并且从这些段的每一个段中引出一个或两个排气通道(下行管)。
焦炉的一种改进的方案在于，至少炉室的内壁的一部分和／或加热元件表面的一部分构成为次级加热表面，方式为，它们涂布高发射涂层(Hochemissionsbeschichtung，HEB)，该高发射涂层的发射率(Emissionsgrad)等于或大于0.9。
HEB优选由材料Cr2O3或Fe2O3或包含这两种材料的混合物构成，其中Fe2O3在混合物中的份量至少为25(重量)％，Cr2O3在混合物中的份量至少为20(重量)％。另外，HEB也可以包含份量至少为20(重量)％的SiC。
在焦炉的一种改进的方案中，HEB另外包含一种或多种无机的粘合剂。另外已经证实，HEB的内容物质应该具有特定的颗粒大小，其小于或等于15μm，并且理想地位于2.5μm至10μm之间，因此改善通过焦炉室底部的间接传热。
通过HEB明显改善焦炉室中的辐射情况，并且另外加速从上向下进行的焦化过程。
焦炉可以如下进一步改进，即在炉室下方水平伸展的烟气通道的壁完全或部分涂布按一种上述材料组份的HEB。
本发明也包括一种在采用上述焦炉的情况下制造焦炭的方法，其中采用上述实施形式之一。通常多个上述焦炉或多或少并行地工作。
上述方法的一种特别合适的变型方案设定，在焦化过程中在炉室中的温度理想地平均为1000～1400℃。但是也可以短时间地超过该温度。
附图说明
图1以剖视图的形式显示按本发明的焦炉，
图2显示按本发明的焦炉的另一剖面图，
图3以剖视图描述加热元件的具体的悬挂。
具体实施方式
图1以剖视图的形式显示按本发明的焦炉。焦炉1具有炉顶2、炉壁3和炉底4，它们包围炉室5。用虚线描述的空气导入件6通入到炉室5中。在炉底4上有送入的散煤7，并且在炉底4的下方有烟气通道8。另外在横截面中显示设置于炉基9中的空气导入件10，通过它们可以将空气导入到烟气通道8中。
通过垂直的烟气通道11(下降管)可以将在炼焦时产生的气体排出，这些垂直的烟气通道在炉壁3中从炉室5的气室延伸至炉底4下方的水平的烟气通道8。
炉室5的内表面设有HEB，它们由Cr2O3、Fe2O3和SiC构成相同的部件。内壁的HEB不继续描述，因此它们成为次级的加热表面。另外在炉室5中垂直地和彼此平行地装入加热元件12即第三级加热表面，它们几乎填满散煤7上方的自由横截面，它们同样涂布HEB。加热元件12安装在保持元件13上，各保持元件在此具有壁锚固件和天花板锚固件的形式。在所示的实施例中，在炉室5的内壁表面、散煤7和加热元件12的外棱边之间保留小的环绕的间隙14，以便允许在炉室5中的水平的对流并且防止由于构件的膨胀特性的不同而引起的材料损害。
图2显示按本发明的焦炉1的另一剖面图。类似地适用图1中的标记。清楚可见，炉室5通过加热元件12划分成六个段，在每个段中通入空气导入件6，并且气体经由开口15和烟气通道8、11又可以离开炉室5。燃烧用空气到邻接于炉门16的炉段的导入对于设置在炉门16本身中的空气导入件6实现。加热元件12固定在保持元件13上，各保持元件为此设置在炉顶2和炉壁3中。
在图3中以剖视图描述加热元件12的具体的悬挂，在此显示焦炉1的邻接于炉门16的段。悬挂在炉室5中的加热元件12以间隙14与散煤7隔开。加热元件12通过一个或多个保持元件固定在炉底2中。保持元件主要包括一个顶板17、一个拉杆18和一个底板19。拉杆18穿过一个顶部开口20并且由顶板17保持，该顶板同时完全封闭顶部开口20。另外拉杆从上向下穿过加热元件12或者安装到该加热元件中。加热元件12的主要重量在此支承在保持元件的底板19上，该底板固定在拉杆18的下端上。
由于将焦炉划分成多个带有成段地导气的段，以及由于各加热元件的辐射的均匀化，可以降低熟化时间以及使得在炉门附近区域中的产物损失最小化。
附图标记列表
1   焦炉
2   炉顶
3   炉壁
4   炉底
5   炉室
6   空气导入件
7   散煤
8   烟气通道
9   炉基
10  空气导入件
11  烟气通道(下行管)
12  加热元件
13  保持元件
14  间隙
15  开口
16  炉门
17  顶板
18  拉杆
19  底板
20  顶部通孔

Claims (14)

1.水平结构方式的焦炉，该焦炉为非回收型或热回收型，该焦炉包括至少一个炉室、多个设置在炉室侧面的垂直的排气通道以及多个水平地并在炉室下方设置的用于间接加热炉室的底部通道，其特征在于：在焦炉的炉室的气室中设置一个或多个加热元件，所述气室在焦炉的按规定的操作中不用于填充固体材料，所述气室通过加热元件划分成多个带有成段地导气的段。
2.按权利要求1所述的焦炉，其特征在于：所述加热元件形成为悬挂的肋或悬挂的壁，这些加热元件具有开口。
3.按权利要求1所述的焦炉，其特征在于：所述加热元件形成为悬挂的肋或悬挂的壁，这些加热元件具有部分敞开的结构。
4.按权利要求1至3之一所述的焦炉，其特征在于：所述加热元件能够可拆式地悬挂到合适的支座中，这些支座安装在炉室的壁和/或顶部中。
5.按权利要求1至3之一所述的焦炉，其特征在于：在通过加热元件成段地划分炉室的气室时，在这些段的每一个段中导入至少一个空气导入件，并且从这些段的每一个段中引出一个或两个排气通道。
6.按权利要求1至3之一所述的焦炉，其特征在于：至少炉室的内壁的一部分和/或加热元件表面的一部分构成为次级的加热表面，方式为，它们涂布高发射涂层。
7.按权利要求6所述的焦炉，其特征在于：高发射涂层由材料Cr2O3或Fe2O3或由包含这两种材料的混合物构成，其中Fe2O3在混合物中的份量至少为25(重量)％，Cr2O3在混合物中的份量至少为20(重量)％。
8.按权利要求7所述的焦炉，其特征在于：高发射涂层另外包含份量至少为20(重量)％的SiC。
9.按权利要求7所述的焦炉，其特征在于：高发射涂层另外包含一种或多种无机的粘合剂。
10.按权利要求6所述的焦炉，其特征在于：高发射涂层的内容物质的颗粒大小小于或等于15μm。
11.按权利要求10所述的焦炉，其特征在于：高发射涂层的内容物质的颗粒大小位于2.5μm至10μm之间。
12.按权利要求7至9之一所述的焦炉，其特征在于：在炉室下方水平伸展的烟气通道的壁完全或部分涂布按一种上述材料组份的高发射涂层。
13.制造焦炭的方法，采用一个或多个按权利要求1至12之一所述的焦炉。
14.按权利要求13所述的方法，其特征在于：在1000～1400℃的平均炉室温度中进行焦化。
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