CN101531906B - 电加热连续煤热解焦化的方法及其焦化炉 - Google Patents

Abstract

一种电加热连续煤热解焦化炉，它包括炉体，所述炉体内自上而下依次设有料斗、预热加热段、电加热主体段、气体循环冷却段和排焦段；所述料斗、预热加热段、电加热主体段、气体循环冷却段和排焦段之间分别设有控制阀门。本发明的有益效果如下：1、本发明在炼焦型煤滚动中可通过阀门对型煤滚动速度与加温效果进行有效控制；2、本发明的解决了煤炭热解焦化所需要的温度和环境气氛；3、本发明将传统的水熄焦方法改为惰性气体的循环，实现了热能的充分利用，节能环保；4、降低了原料成本，提高了焦炭品质，减少了焦沫焦粒的生成；5、通过电加热，置换出全部煤气，有效地解决了烟气污染。

Description

电加热连续煤热解焦化的方法及其焦化炉

技术领域

本发明涉及一种炼焦的方法及其设备，尤其是涉及一种电加热连续煤热解焦化的方法及其焦化炉。

背景技术

一、炼焦原理

炼焦生产，其基本原料是炼焦煤，它是将炼焦煤在密闭的焦化炉内隔绝空气高温加热，放出水分和吸附气体，随后分解产生煤气和焦油等，剩下以碳为主体的焦炭。这种煤热解过程通常称为煤的干馏。

煤的干馏分为低温干馏、中温干馏和高温干馏三种。它们的主要区别在于干馏的最终温度不同，低温干馏为500℃-600℃，中温干馏为700℃-800℃，高温干馏为900℃-1000℃。目前的炼焦化炉绝大多数属于高温炼焦化炉，主要生产冶金焦炭、炼焦煤气和炼焦化学产品。这种高温炼焦过程，就是高温干馏。

二、炼焦煤的热解过程

炼焦煤在隔绝空气高温加热过程中生成焦炭，它具有下列特性：当被加热到400℃左右，就开始形成熔融的胶质体，并不断地自身裂解产生出油气，这类油气经过冷凝、冷却及回收工艺，得到各种化工产品和净化的焦化炉煤气。

当温度不断升高，油气不断放出，胶质体进一步分解，部分气体析出，而胶质体逐渐固化成半焦，同时产生出一些小气泡，成为固定的疏孔。

温度再升高，半焦继续收缩，放出一些油气，最后生成焦炭。

三、传统焦化炉

传统焦化炉炉体主要是用硅砖砌筑而成的，分成一至四个相连接的部分：炉顶、炭化室(两侧是燃烧室)、斜道、蓄热室。炉顶区设有炭化室装煤孔、燃烧室火道看火孔以及荒煤气导入集气系统的上升管孔等。炭化室是窄长的方型室，用以容纳煤料。煤料可由装煤孔或机侧(捣固炼焦)装入。燃烧室在炭化室两侧，煤气在其内燃烧，燃烧产生的热量，经炭化室-燃烧室共用墙传入炭化室，将煤料加热至高温炼成焦炭。斜道是蓄热室、燃烧室火道间的气流通道。蓄热室在炭化室及燃烧室下部，内填充有带孔的格子砖。当下降气流时，燃烧产生的高温废气流将格子砖加热，交换成上升气流时，使通过蓄热室的贫煤气或空气预热后进入燃烧室。一座焦化炉由数十孔炭化室组成。

现代焦化炉虽有多种炉型，但无非是因火道结构、加热煤气种类及其入炉方式、蓄热室结构及装煤方式的不同而进行有效排列组合，为了保证焦炭、煤气的质量及产量，不仅需要合适的煤配比而且要有良好的外部条件。现代焦化炉炉体最上部是炉顶，炉顶之下为相间配置的燃烧室和炭化室，炉体下部有蓄热室和连接蓄热与燃烧室的斜道区，每个蓄热室下部的小烟道通过交换开闭器(废气道)与烟道相连，烟道设在焦化炉基础内式基础两侧，烟道末端通向烟囱，故也称焦化炉由三室两区组成，即炭化室、燃烧室、斜道区、炉顶区和基础部分。

四、传统焦化炉的具有如下缺陷：1)不能连续生产焦炭，且生产的焦炭是不规则的形态；2)对环境的污染较大，不符合可持续发展的规划；3)焦化产品回收工艺复杂；4)维修成本高昂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电加热连续煤热解焦化炉；该焦化炉能连续生产出有规则的球形焦炭；生产过程污染小，节能环保；延长了煤炭产业链，提高了产品的品质；维修成本低廉。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种电加热连续煤热解焦化的方法。

为解决上述第一个技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种电加热连续煤热解焦化炉，它包括炉体，所述炉体内自上而下，依次设有料斗、预热加热段、电加热主体段、气体循环冷却段和排焦段；所述料斗、预热加热段、电加热主体段、气体循环冷却段和排焦段之间都设有控制阀门。

进一步地，所述料斗、预热加热段、电加热主体段、气体循环冷却段和排焦段的中空空间横截面呈圆形。

进一步地，所述炉体的炉衬导热部分采用碳化硅砖，它不易损毁，导热性好，焦炉维护成本低。

进一步地，所述炉体外接隔热材料采用硅酸铝棉板，对外散热起到了很好的保温效果。

进一步地，所述预热加热段包括预热一段和预热二段；

进一步地，所述电加热主体段包括上部的半焦段，中部连续的电加热一段、电加热二段、电加热三段和电加热四段，下部的过热区和控热区。

进一步地，所述气体循环冷却段包括干熄一段和干熄二段，所述干熄一段和干熄二段内壁设有护板，该护板上设有风孔，护板外是循环冷却气风室，该风室通过管道与一鼓风机相连通；所述鼓风机通过管道和一气体控温器相连通，所述气体控温器通过管道和预热一段相连通；所述干熄二段通过管道和原料配合煤加热器相连通，所述原料配合煤加热器通过管道和预热二段相连通。

进一步地，所述料斗与预热一段之间设有板阀；所述预热一段与预热二段之间、预热二段与半焦段之间、过热区与控热区之间、控热区与干熄一段之间、干熄一段与干熄二段之间、干熄二段与排焦段之间分别设有闸阀。

为解决上述第二个技术问题，一种电加热连续煤热解焦化的方法，包括如下步骤：

1)原料煤的选择

原料煤可以选择焦煤、肥煤、无烟煤之中的一种或两种及以上任意比例的混合物；

2)将所有原料煤混合均匀，用煤成型机压成球形型煤；

3)将球形型煤从焦化炉料斗通过阀门加入到预热一段；

4)将球形型煤从预热一段通过阀门进入预热二段；

5)将球形型煤从预热二段通过阀门进入半焦段，把球形型煤加热逐步形成半焦；半焦产品进入电加热一段；

6)半焦产品从电加热一段进入电加热二段，在电加热二段内将半焦产品加热，形成半红焦；

7)半红焦从电加热二段进入电加热三段，在电加热三段内将半红焦加热，形成低温焦炭；

8)低温焦炭从电加热三段进入电加热四段，在电加热四段内将低温焦炭加热，得到高温焦炭；

9)高温焦炭从电加热四段进入过热区；高温焦炭进入过热区后，把高温焦炭的大量余热通过热的传递，向上逐段传递，成为半焦段的热源，同时降低高温焦炭的温度；过热区降温后的焦炭通过阀门进入控热区，在控热区内，控热区温度进一步向上传递，焦炭进一步降温，达到控热的目的；

10)控热区的焦炭通过阀门进入气体循环冷却段的干熄二段和干熄一段；经气体冷却后，通过阀门进入排焦段排出球形有规则焦炭产品。

进一步地，一种电加热连续煤热解焦化的方法，包括如下步骤：

1)原料煤的选择

焦煤45～55％，肥煤8～12％，无烟煤38～42％；

2)将所有原料煤在140～160℃的温度条件下用煤成型机压成球形型煤；

3)将球形型煤从焦化炉料斗通过阀门加入到预热一段，预热到190～210℃；

4)190～210℃的球形型煤从预热一段通过阀门进入预热二段，预热到300～350℃；

5)300～350℃的球形型煤从预热二段通过阀门进入半焦段，把球形型煤加热到400～450℃，逐步形成半焦，得到的半焦产品；半焦产品进入电加热一段，将球形型煤加热到480～520℃；

6)480～520℃的半焦产品从电加热一段进入电加热二段，在电加热二段内将半焦产品加热到680～720℃，形成半红焦；

7)680～720℃的半红焦从电加热二段进入电加热三段，在电加热三段内将半红焦加热到880～920℃，形成低温焦炭；

8)880～920℃的低温焦炭从电加热三段进入电加热四段，在电加热四段内将低温焦炭加热到1030～1120℃，得到高温焦炭；

9)1030～1120℃的高温焦炭从电加热四段进入过热区；1030～1120℃的高温焦炭进入过热区后，把高温焦炭的大量余热通过热的传递，向上逐段传递，成为半焦段的热源，同时把高温焦炭降温到900～920℃；过热区降温后的焦炭通过阀门进入控热区，在控热区内，控热区温度进一步向上传递，焦炭降温到800～820℃，达到控热的目的；

10)控热区的焦炭通过阀门进入气体循环冷却段的干熄二段和干熄一段；当焦炭温度为230～250℃时，通过阀门进入排焦段排出球形有规则焦炭产品。

所述气体循环冷却的步骤如下：经气体控温器控温后的140～160℃的气体通过鼓风机送入气体循环冷却段的干熄一段和干熄二段的循环冷却气风室，并通过护板风孔进入炉体内部，对过热区降温后的焦炭进行冷却，冷却气体气体变成430～470℃的高温气体，同时焦炭冷却到230～250℃，由排焦段排出；430～470℃的高温气体进入原料配合煤加热器，把原料煤加热至140～160℃时用煤成型机将原料煤压成球形型煤，高温气体温度降至380～420℃，并进入炉体上部的预热二段，使球形型煤预热至300～350℃后，再进入预热一段，使球形型煤预热至190～210℃，循环的气体降温至245～255℃后，送回到气体控温器控温处理后经鼓风机连续循环使用。

本发明的有益效果如下：

1、本发明的焦化炉在炼焦型煤时，其型煤滚动速度与加温效果可通过相应的阀门进行有效控制。

2、本发明的焦化炉解决了煤炭热解焦化所需要的温度和环境气氛。

3、本发明的焦化炉在炼焦过程中，其炉体内具有辐射、对流、传导等综合传热过程，同时利用热能传热原理，由高温向低温，由下部向上部的特性，加大了热能传递时间。

4、本发明的焦化炉在利用废弃循环上将传统的水熄焦方法改为惰性气体的循环，根据热能转化定律将焦炭的余热直接进行了有效利用，对原料煤和型煤进行预热，实现了热能的充分利用，节能环保。

5、通过合理配煤，低温压力成型，降低了原料成本，提高了焦炭品质，减少了焦沫焦粒的生成。

6、可根据要求生产出铸造焦、冶金焦、气焦、活性焦等。

7、通过电加热，置换出全部煤气，有效地解决了烟气污染。

8、置换出的荒煤气再进行工业化回收(焦油、粗苯、硫磺、液氨)，净煤气可分离转换生产甲醇和高热值燃气，增加了产值。

综上所述，本发明解决了焦炭生产的连续性，让炼焦煤规格化，并且能够有序流动；因此对炼焦煤进行了成型制备，加工成球形，解决了煤炭球化后的流动问题；本发明装置属于竖立装置，根据地球引力原理，型煤在焦炉内会自上而下进行滚动；连续热解炉炉衬导热部分改为碳化硅转，不易损毁，导热性好，焦炉维护成本低。解决了传统焦炉停炉后难以恢复的复杂问题。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明

图1为本发明的一种电加热连续煤热解焦化炉的结构示意图；

图2为本发明的气体循环冷却原理框图。

具体实施方式

实施例1

参见图1、2所示，一种电加热连续煤热解焦化炉，它包括炉体100，所述炉体内设有料斗1、预热加热段2、电加热主体段3、氮气循环冷却段4和排焦段5，所述料斗1的下方设预热加热段2，所述预热加热段2的下方设电加热主体段3，所述电加热主体段3下方设氮气循环冷却段4，所述氮气循环冷却段4下方设排焦段5；所述炉体100的炉衬导热101部分采用碳化硅砖。不易损毁，导热性好，焦炉维护成本低；所述炉体100外接隔热材料采用硅酸铝棉板102，对外散热起到了很好的效果。

所述料斗1、预热加热段2、电加热主体段3、氮气循环冷却段4和排焦段5的中空空间横截面呈圆形。

所述预热加热段2包括预热一段21和预热二段22；所述料斗1与预热一段之间设板阀60，该板阀60可以控制原料从料斗1进入预热一段21。

所述电加热主体段3包括上部的半焦段31，中部连续的电加热一段32、电加热二段33、电加热三段34和电加热四段35，下部的过热区36和控热区37。

所述电加热主体段3的工作原理如下：所述半焦段31的热源来自于下部加热段的余热，通过下部传递的热源产生大量的荒煤气，并由氨水喷洒荒煤气收集系统，导出荒煤气；连续的电加热四段32、33、34、35控制温度分别为：480℃、680℃、880℃、1030℃，分段加热能保证荒煤气的产出和质量，同时能保证焦炭的强度和质量；在电加热四段35内的1030℃的高温焦炭进入过热区36后，把高温焦炭的大量余热通过热的传递方式，向电加热四段35、电加热三段34、电加热二段33、电加热一段32逐段向上传递，成为半焦段31的热源；过热区36降温到900℃后的焦炭进入控热区37，热量进一步向上传递，达到控热的目的，温度降到800℃，然后焦炭进入氮气循环冷却段4。

所述氮气循环冷却段4包括干熄一段41和干熄二段42，所述干熄一段41和干熄二段42内壁设有护板43，该护板43上设有风孔(图中未示出！)，护板43外是循环冷却气风室44，该风室44通过管道与一鼓风机45相连通；所述鼓风机45通过管道和一氮气控温器46相连通，所述氮气控温器46通过管道和预热一段21相连通；所述干熄二段42通过管道和原料配合煤加热器47相连通，所述原料配合煤加热器47通过管道和预热二段22相连通。

所述氮气循环的原理是：经氮气控温器46控温后的140℃的氮气通过鼓风机45送入氮气循环冷却段4的干熄一段41和干熄二段42的循环冷却气风室44，并通过护板43风孔进入炉体100内部，对过热区36降温后的焦炭进行冷却，冷却气体氮气变成430℃的高温氮气，(同时焦炭冷却到230℃，由排焦段5排出)430℃的高温氮气进入原料配合煤加热器47，把煤加热至140℃时用煤成型机将原料煤压成球形型煤，高温氮气温度降至380℃，并进入炉体100上部的预热二段22，使球形型煤预热至300℃后，再进入预热一段21，使球形型煤预热至190℃，循环的氮气降温至245℃后，送回到氮气控温器46控温处理后经鼓风机45连续循环。

所述预热一段21至预热二段22设有闸阀61；预热二段22至半焦段31设有闸阀62；过热区36至控热区37设有闸阀63；控热区37至干熄一段41设有闸阀64；干熄一段41至干熄二段42设有闸阀65；干熄二段42至排焦段5之间设有闸阀66；闸阀61-66能自动控制原料或产品的进出。

一种电加热连续煤热解焦化的方法，包括如下步骤：

1)原料煤的选择

焦煤40％，肥煤15％，无烟煤45％；

2)将原料煤在140℃的温度条件下用煤成型机将原料煤压成球形型煤；

3)将球形型煤从焦化炉料通过板阀60加入到预热一段21，预热到190℃；

4)190℃的球形型煤从预热一段21通过闸阀61进入预热二段22，预热到300℃；

5)300℃的球形型煤从预热二段22通过闸阀进入半焦段31，把球形型煤加热到400℃，逐步形成半焦，得到的半焦产品；半焦产品进入电加热一段32，将球形型煤加热到480℃；

6)480℃的半焦产品从电加热一段32进入电加热二段33，在电加热二段33内将半焦产品加热到680℃，形成半红焦；

7)680℃的半红焦从电加热二段33进入电加热三段34，在电加热三段34内将半红焦加热到880℃，形成低温焦炭；

8)880℃的低温焦炭从电加热三段34进入电加热四段35，在电加热四段35内将低温焦炭加热到1030℃，得到高温焦炭；

9)1030℃的高温焦炭从电加热四段35进入过热区36；1030℃的高温焦炭进入过热区36后，把高温焦炭的大量余热通过热的传递，向上逐段传递，成为半焦段的热源，同时把高温焦炭降温到900℃；过热区36降温后的焦炭通过闸阀63进入控热区37，在控热区37内，控热区37温度进一步向上传递，焦炭降温到800℃，达到控热的目的；

10)控热区37的焦炭通过闸阀64进入氮气循环冷却段的干熄二段42和干熄一段41；当焦炭温度为230℃时，通过闸阀66进入排焦段5排出有规则的球形焦炭产品。

实施例2

参见图1、2所示，一种电加热连续煤热解焦化炉，它包括炉体100，所述炉体内设有料斗1、预热加热段2、电加热主体段3、二氧化碳循环冷却段4和排焦段5，所述料斗1的下方设预热加热段2，所述预热加热段2的下方设电加热主体段3，所述电加热主体段3下方设二氧化碳循环冷却段4，所述二氧化碳循环冷却段4下方设排焦段5；所述炉体100的炉衬导热101部分采用碳化硅砖。不易损毁，导热性好，焦炉维护成本低；所述炉体100外接隔热材料采用硅酸铝棉板102，对外散热起到了很好的效果。

所述料斗1、预热加热段2、电加热主体段3、二氧化碳循环冷却段4和排焦段5的中空空间横截面呈圆形。

所述预热加热段2包括预热一段21和预热二段22；所述料斗1与预热一段之间设板阀60，该板阀60可以控制原料从料斗1进入预热一段21。

所述电加热主体段3包括上部的半焦段31，中部连续的电加热一段32、电加热二段33、电加热三段34和电加热四段35，下部的过热区36和控热区37。

所述电加热主体段3的工作原理如下：所述半焦段31的热源来自于下部加热段的余热，通过下部传递的热源产生大量的荒煤气，并由氨水喷洒荒煤气收集系统，导出荒煤气；连续的电加热四段32、33、34、35控制温度分别为：500℃、700℃、900℃、1100℃，分段加热能保证荒煤气的产出和质量，同时能保证焦炭的强度和质量；在电加热四段35内的1100℃的高温焦炭进入过热区36后，把高温焦炭的大量余热通过热的传递方式，向电加热四段35、电加热三段34、电加热二段33、电加热一段32逐段向上传递，成为半焦段31的热源；过热区36降温到910℃后的焦炭进入控热区37，热量进一步向上传递，达到控热的目的，温度降到810℃，然后焦炭进入二氧化碳循环冷却段4。

所述二氧化碳循环冷却段4包括干熄一段41和干熄二段42，所述干熄一段41和干熄二段42内壁设有护板43，该护板43上设有风孔(图中未示出！)，护板43外是循环冷却气风室44，该风室44通过管道与一鼓风机45相连通；所述鼓风机45通过管道和一二氧化碳控温器46相连通，所述二氧化碳控温器46通过管道和预热一段21相连通；所述干熄二段42通过管道和原料配合煤加热器47相连通，所述原料配合煤加热器47通过管道和预热二段22相连通。

所述二氧化碳循环的原理是：经二氧化碳控温器46控温后的150℃的二氧化碳通过鼓风机45送入二氧化碳循环冷却段4的干熄一段41和干熄二段42的循环冷却气风室44，并通过护板43风孔进入炉体100内部，对过热区36降温后的焦炭进行冷却，冷却气体二氧化碳变成450℃的高温二氧化碳，(同时焦炭冷却到250℃，由排焦段5排出)450℃的高温二氧化碳进入原料配合煤加热器47，把煤加热至150℃时用煤成型机将原料煤压成球形型煤，高温二氧化碳温度降至400℃，并进入炉体100上部的预热二段22，使球形型煤预热至330℃后，再进入预热一段21，使球形型煤预热至200℃，循环的二氧化碳降温至250℃后，送回到二氧化碳控温器46控温处理后经鼓风机45连续循环。

所述预热一段21至预热二段22设有闸阀61；预热二段22至半焦段31设有闸阀62；过热区36至控热区37设有闸阀63；控热区37至干熄一段41设有闸阀64；干熄一段41至干熄二段42设有闸阀65；干熄二段42至排焦段5之间设有闸阀66；闸阀61-66能自动控制原料或产品的进出。

一种电加热连续煤热解焦化的方法，包括如下步骤：

1)原料煤的选择

焦煤50％，肥煤10％，无烟煤40％；

2)将原料煤在150℃的温度条件下用煤成型机将原料煤压成球形型煤；

3)将球形型煤从焦化炉料通过板阀60加入到预热一段21，预热到200℃；

4)200℃的球形型煤从预热一段21通过闸阀61进入预热二段22，预热到330℃；

5)330℃的球形型煤从预热二段22通过闸阀进入半焦段31，把球形型煤加热到430℃，逐步形成半焦，得到的半焦产品；半焦产品进入电加热一段32，将球形型煤加热到500℃；

6)500℃的半焦产品从电加热一段32进入电加热二段33，在电加热二段33内将半焦产品加热到700℃，形成半红焦；

7)700℃的半红焦从电加热二段33进入电加热三段34，在电加热三段34内将半红焦加热到900℃，形成低温焦炭；

8)900℃的低温焦炭从电加热三段34进入电加热四段35，在电加热四段35内将低温焦炭加热到1100℃，得到高温焦炭；

9)1100℃的高温焦炭从电加热四段35进入过热区36；1100℃的高温焦炭进入过热区36后，把高温焦炭的大量余热通过热的传递，向上逐段传递，成为半焦段的热源，同时把高温焦炭降温到910℃；过热区36降温后的焦炭通过闸阀63进入控热区37，在控热区37内，控热区37温度进一步向上传递，焦炭降温到810℃，达到控热的目的；

10)控热区37的焦炭通过闸阀64进入二氧化碳循环冷却段的干熄二段42和干熄一段41；当焦炭温度为250℃时，通过闸阀66进入排焦段5排出有规则的球形焦炭产品。

实施例3

参见图1、2所示，一种电加热连续煤热解焦化炉，它包括炉体100，所述炉体内设有料斗1、预热加热段2、电加热主体段3、氮气循环冷却段4和排焦段5，所述料斗1的下方设预热加热段2，所述预热加热段2的下方设电加热主体段3，所述电加热主体段3下方设氮气循环冷却段4，所述氮气循环冷却段4下方设排焦段5；所述炉体100的炉衬导热101部分采用碳化硅砖。不易损毁，导热性好，焦炉维护成本低；所述炉体100外接隔热材料采用硅酸铝棉板102，对外散热起到了很好的效果。

所述预热加热段2包括预热一段21和预热二段22；所述料斗1与预热一段之间设板阀60，该板阀60可以控制原料从料斗1进入预热一段21。

所述电加热主体段3包括上部的半焦段31，中部连续的电加热一段32、电加热二段33、电加热三段34和电加热四段35，下部的过热区36和控热区37。

所述电加热主体段3的工作原理如下：所述半焦段31的热源来自于下部加热段的余热，通过下部传递的热源产生大量的荒煤气，并由氨水喷洒荒煤气收集系统，导出荒煤气；连续的电加热四段32、33、34、35控制温度分别为：520℃、720℃、920℃、1120℃，分段加热能保证荒煤气的产出和质量，同时能保证焦炭的强度和质量；在电加热四段35内的1120℃的高温焦炭进入过热区36后，把高温焦炭的大量余热通过热的传递方式，向电加热四段35、电加热三段34、电加热二段33、电加热一段32逐段向上传递，成为半焦段31的热源；过热区36降温到920℃后的高温焦炭进入控热区37，热量进一步向上传递，降温到820℃，达到控热的目的，然后焦炭进入氮气循环冷却段4。

所述氮气循环冷却段4包括干熄一段41和干熄二段42，所述干熄一段41和干熄二段42内壁设有护板43，该护板43上设有风孔(图中未示出！)，护板43外是循环冷却气风室44，该风室44通过管道与一鼓风机45相连通；所述鼓风机45通过管道和一氮气控温器46相连通，所述氮气控温器46通过管道和预热一段21相连通；所述干熄二段42通过管道和原料配合煤加热器47相连通，所述原料配合煤加热器47通过管道和预热二段22相连通。

所述氮气循环的原理是：经氮气控温器46控温后的160℃的氮气通过鼓风机45送入氮气循环冷却段4的干熄一段41和干熄二段42的循环冷却气风室44，并通过护板43风孔进入炉体100内部，对过热区36降温后的焦炭进行冷却，冷却气体氮气变成470℃的高温氮气，(同时焦炭冷却到270℃，由排焦段5排出)470℃的高温氮气进入原料配合煤加热器47，把煤加热至160℃时用煤成型机将原料煤压成球形型煤，高温氮气温度降至420℃，并进入炉体100上部的预热二段22，使球形型煤预热至350℃后，再进入预热一段21，使球形型煤预热至210℃，循环的氮气降温至255℃后，送回到氮气控温器46控温处理后经鼓风机45连续循环。

所述预热一段21至预热二段22设有闸阀61；预热二段22至半焦段31设有闸阀62；过热区36至控热区37设有闸阀63；控热区37至干熄一段41设有闸阀64；干熄一段41至干熄二段42设有闸阀65；干熄二段42至排焦段5之间设有闸阀66；闸阀61-66能自动控制原料或产品的进出。

一种电加热连续煤热解焦化的方法，包括如下步骤：

1)原料煤的选择

焦煤60％，肥煤5％，无烟煤35％；

2)将原料煤在160℃的温度条件下用煤成型机将原料煤压成球形型煤；

3)将球形型煤从焦化炉料通过板阀60加入到预热一段21，预热到210℃；

4)210℃的球形型煤从预热一段21通过闸阀61进入预热二段22，预热到350℃；

5)330℃的球形型煤从预热二段22通过闸阀进入半焦段31，把球形型煤加热到450℃，逐步形成半焦，得到的半焦产品；半焦产品进入电加热一段32，将球形型煤加热到520℃；

6)520℃的半焦产品从电加热一段32进入电加热二段33，在电加热二段33内将半焦产品加热到720℃，形成半红焦；

7)720℃的半红焦从电加热二段33进入电加热三段34，在电加热三段34内将半红焦加热到920℃，形成低温焦炭；

8)920℃的低温焦炭从电加热三段34进入电加热四段35，在电加热四段35内将低温焦炭加热到1120℃，得到高温焦炭；

9)1120℃的高温焦炭从电加热四段35进入过热区36；1120℃的高温焦炭进入过热区36后，把高温焦炭的大量余热通过热的传递，向上逐段传递，成为半焦段的热源，同时把高温焦炭降温到920℃；过热区36降温后的焦炭通过闸阀63进入控热区37，在控热区37内，控热区37温度进一步向上传递，焦炭降温到820℃，达到控热的目的；

10)控热区37的焦炭通过闸阀64进入氮气循环冷却段的干熄二段42和干熄一段41；当焦炭温度为240℃时，通过闸阀66进入排焦段5排出有规则的球形焦炭产品。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (7)

1.一种电加热连续煤热解焦化炉，它包括炉体，其特征在于：所述炉体内自上而下依次设有料斗、预热加热段、电加热主体段、气体循环冷却段和排焦段；所述料斗、预热加热段、电加热主体段、气体循环冷却段和排焦段之间分别设有控制阀门；

所述预热加热段包括预热一段和预热二段；

所述电加热主体段包括上部的半焦段，中部连续的电加热一段、电加热二段、电加热三段和电加热四段，下部的过热区和控热区；

所述气体循环冷却段包括干熄一段和干熄二段，所述干熄一段和干熄二段内壁设有护板，该护板上设有风孔，护板外是循环冷却气风室，该风室通过管道与一鼓风机相连通；所述鼓风机通过管道和一气体控温器相连通，所述气体控温器通过管道和预热一段相连通；所述干熄二段通过管道和原料配合煤加热器相连通，所述原料配合煤加热器通过管道和预热二段相连通。

2.根据权利要求1所述电加热连续煤热解焦化炉，其特征在于：所述料斗、预热加热段、电加热主体段、气体循环冷却段和排焦段的中空空间横截面呈圆形。

3.根据权利要求1或2所述电加热连续煤热解焦化炉，其特征在于：所述炉体的炉衬导热部分采用碳化硅砖；所述炉体外接隔热材料采用硅酸铝棉板。

4.根据权利要求1所述电加热连续煤热解焦化炉，其特征在于：所述料斗与预热一段之间设有板阀；所述预热一段与预热二段之间、预热二段与半焦段之间、过热区与控热区之间、控热区与干熄一段之间、干熄一段与干熄二段之间、干熄二段与排焦段之间分别设有闸阀。

5.一种电加热连续煤热解焦化的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)原料煤的选择

原料煤可以选择焦煤、肥煤、无烟煤之中的一种或两种及以上任意比例的混合物；

2)将所有原料煤混合均匀，用煤成型机压成球形型煤；

3)将球形型煤从焦化炉料斗通过阀门加入到预热一段；

4)将球形型煤从预热一段通过阀门进入预热二段；

5)将球形型煤从预热二段通过阀门进入半焦段，把球形型煤加热逐步形成半焦；半焦产品进入电加热一段；

6)半焦产品从电加热一段进入电加热二段，在电加热二段内将半焦产品加热，形成半红焦；

7)半红焦从电加热二段进入电加热三段，在电加热三段内将半红焦加热，形成低温焦炭；

8)低温焦炭从电加热三段进入电加热四段，在电加热四段内将低温焦炭加热，得到高温焦炭；

9)高温焦炭从电加热四段进入过热区；高温焦炭进入过热区后，把高温焦炭的大量余热通过热的传递，向上逐段传递，成为半焦段的热源，同时降低高温焦炭的温度；过热区降温后的焦炭通过阀门进入控热区，在控热区内，控热区温度进一步向上传递，焦炭进一步降温，达到控热的目的；

10)控热区的焦炭通过阀门进入气体循环冷却段的干熄一段和干熄二段；经气体冷却后，通过阀门进入排焦段排出球形有规则焦炭产品。

6.根据权利要求5所述的一种电加热连续煤热解焦化的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)原料煤的选择

焦煤40～60％，肥煤5～15％，无烟煤35～45％；

2)将所有原料煤混合均匀，在140～160℃的温度条件下用煤成型机压成球形型煤；

3)将球形型煤从焦化炉料斗通过阀门加入到预热一段，预热到190～210℃；

4)190～210℃的球形型煤从预热一段通过阀门进入预热二段，预热到300～350℃；

5)300～350℃的球形型煤从预热二段通过阀门进入半焦段，把球形型煤加热到400～450℃，逐步形成半焦，得到的半焦产品；半焦产品进入电加热一段，将球形型煤加热到480～520℃；

6)480～520℃的半焦产品从电加热一段进入电加热二段，在电加热二段内将半焦产品加热到680～720℃，形成半红焦；

7)680～720℃的半红焦从电加热二段进入电加热三段，在电加热三段内将半红焦加热到880～920℃，形成低温焦炭；

8)880～920℃的低温焦炭从电加热三段进入电加热四段，在电加热四段内将低温焦炭加热到1030～1120℃，得到高温焦炭；

9)1030～1120℃的高温焦炭从电加热四段进入过热区；1030～1120℃的高温焦炭进入过热区后，把高温焦炭的大量余热通过热的传递，向上逐段传递，成为半焦段的热源，同时把高温焦炭降温到900～920℃；过热区降温后的焦炭通过阀门进入控热区，在控热区内，控热区温度进一步向上传递，焦炭降温到800～820℃，达到控热的目的；

10)控热区的焦炭通过阀门进入气体循环冷却段的干熄一段和干熄二段；当焦炭温度为230～250℃时，通过阀门进入排焦段排出球形有规则焦炭产品。

7.根据权利要求6电加热连续煤热解焦化的方法，其特征在于，所述气体循环冷却段的气体循环的步骤如下：经气体控温器控温后的140～160℃的气体通过鼓风机送入气体循环冷却段的干熄一段和干熄二段的循环冷却气风室，并通过护板风孔进入炉体内部，对过热区降温后的焦炭进行冷却，冷却气体变成430～470℃的高温气体，同时焦炭冷却到230～250℃，由排焦段排出；430～470℃的高温气体进入原料配合煤加热器，把原料煤加热至140～160℃时用煤成型机将原料煤压成球形型煤，高温气体温度降至380～420℃，并进入炉体上部的预热二段，使球形型煤预热至300～350℃后，再进入预热一段，使球形型煤预热至190～210℃，循环的气体降温至245～255℃后，送回到气体控温器控温处理后经鼓风机连续循环使用。

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