CN111139089A - 一种焦炉炉门及炼焦方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种焦炉炉门及炼焦方法，该炉门可以包括：炉门本体和炉门内衬，炉门内衬连接在炉门本体靠近炭化室的一侧，其中：炉门内衬内部具有用于容纳冷却工质的冷却工质空间，用于在炼焦的过程中容纳所注入的冷却工质；采用本发明实施例提供的技术方案，散发的热量将通过炉门内衬的冷却工质空间，进入到炭化室的外部，由于冷却工质的导热率很低，从而有利于抑制炼焦过程中的热传导，进而可以降低炼焦过程的热量损失。
Description
技术领域
本发明涉及炼焦生产技术领域，特别是涉及一种焦炉炉门及炼焦方法。
背景技术
炼焦工业是一种高污染、高排放和高耗能的基础工业，可以为钢铁工业提供重要的原料(焦炭)。炼焦工业中的主要污染物包括废气、废水和粉尘等。
随着国内钢铁行业产能趋于饱和以及环境保护日趋严格，炼焦工业的节能减排和清洁生产势在必行。现有技术中，一般将焦炉炉门置于炭化室的两侧，在炼焦生产过程中可以起到密封和隔热的作用，焦炉炉门由炉门本体和炉门内衬组成，其中炉门本体可以包括密封刀边和腹板，炭化室的炉口的四周设置有炉门框，焦炉炉门在关闭时，密封刀边刚性地压紧在炉门框的密封面上；在生产过程中，炭化室内干馏的过程中部分高温荒煤气和烟尘可以通过炉门内衬与炉墙之间的间隙，聚集在密封刀边、腹板、和砖槽形成的封闭空间中。
但是，由于炼焦过程是高温干馏过程，炭化室内处于高温状态下，炭化室内的热量通过炉门内衬和炉门本体，由炉门本体外表面以对流和辐射的方式散失到环境中，导致炼焦过程的热量损失较多。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种焦炉炉门及炼焦方法，以降低炼焦过程的热量损失。具体技术方案如下：
本发明实施例提供了一种焦炉炉门，包括：炉门本体和炉门内衬，所述炉门内衬连接在所述炉门本体靠近回收焦炉的炭化室的一侧，其中：
所述炉门内衬内部具有用于容纳冷却工质的冷却工质空间，用于在炼焦的过程中容纳所注入的冷却工质。
进一步，所述炉门内衬内部具有冷却工质通道，所述冷却工质空间包括所述冷却工质通道内的空间；
所述冷却工质通道具有冷却工质入口，以使得所述冷却工质被从所述冷却工质入口注入到所述冷却工质通道。
进一步，所述炉门内衬内部还具有两个荒煤气通道和第一喷嘴，所述冷却工质空间还包括所述两个荒煤气通道内的空间；
所述荒煤气通道位于所述冷却工质通道和所述炉门本体之间的空间内，所述荒煤气通道具有第一通道口、第二通道口以及第三通道口，所述荒煤气通道的第一通道口与荒煤气汇集空间连通，所述荒煤气汇集空间为所述炉门本体、所述炉门内衬和所述炭化室的炉门框组成的空间，所述荒煤气通道的第三通道口与所述冷却工质通道连通，所述第一喷嘴布设在所述第三通道口中，所述荒煤气汇集空间的第二通道口与预设收集区域连通；
所述第一喷嘴将所述冷却工质通道中的冷却工质喷入所述荒煤气通道中，以使冷却工质在所述荒煤气通道中按照预设方向流动，所述荒煤气通道中按照所述预设方向流动的冷却工质吸引所述荒煤气汇集空间的荒煤气进入所述荒煤气通道中、并按照所述预设方向流动，当所述荒煤气通道中的荒煤气与冷却工质按照所述预设方向流动到所述荒煤气通道的预设区域时，通过所述第二通道口进入到所述预设收集区域。
进一步，所述炉门内衬内部还具有两个荒煤气通道、第二喷嘴和输送通道，所述冷却工质空间还包括所述两个荒煤气通道内的空间以及所述输送通道内的空间；
所述荒煤气通道和所述输送通道位于所述冷却工质通道和所述炉门本体之间的空间内，所述输送通道与所述冷却工质入口连通，以使得所述冷却工质入口中的冷却工质进入到所述输送通道中，所述荒煤气通道具有第一通道口、第二通道口以及第四通道口，所述荒煤气通道的第一通道口与荒煤气汇集空间连通，所述荒煤气汇集空间为所述炉门本体、所述炉门内衬和所述炭化室的炉门框组成的空间，所述荒煤气通道的第四通道口与所述输送通道连通，所述第二喷嘴布设在所述第四通道口中，所述荒煤气通道的第二通道口与预设收集区域连通；
所述第二喷嘴将所述输送通道中的冷却工质喷入所述荒煤气通道中，以使冷却工质在所述荒煤气通道中按照预设方向流动，所述荒煤气通道中按照所述预设方向流动的冷却工质吸引所述荒煤气汇集空间的荒煤气进入所述荒煤气通道中、并按照所述预设方向流动，当所述荒煤气通道中的荒煤气与冷却工质按照所述预设方向流动到所述荒煤气通道的预设区域时，通过所述第二通道口进入到预设收集区域。
进一步，还包括：砖槽和两个砖槽侧板，所述砖槽固定在炉门本体靠近回收焦炉的炭化室的一侧，所述炉门内衬镶砌固定在所述砖槽远离炉门本体的一侧，所述两个砖槽侧板的一端均与所述砖槽固定，另一端镶砌固定在所述炉门内衬的相对两侧。
进一步，所述炉门内衬内部还具有第一喷嘴，以及所述炉门内衬中的位于所述冷却工质通道和所述砖槽之间的空间内，且对应所述两个砖槽侧板的两侧均具有条形槽，每个所述条形槽、所述砖槽与对应的砖槽侧板组成一个荒煤气通道，所述冷却工质空间还包括所述两个荒煤气通道内的空间；
所述荒煤气通道具有第一通道口、第二通道口以及第三通道口，所述荒煤气通道的第一通道口贯穿所述砖槽侧板与荒煤气汇集空间连通，所述荒煤气汇集空间为所述炉门本体、所述砖槽侧板和所述炭化室的炉门框组成的空间，所述荒煤气通道的第三通道口与所述冷却工质通道连通，所述第一喷嘴布设在所述第三通道口中，所述荒煤气通道的第二通道口与预设收集区域连通；
所述第一喷嘴将所述冷却工质通道中的冷却工质喷入所述荒煤气通道中，以使冷却工质在所述荒煤气通道中按照预设方向流动，所述荒煤气通道中按照所述预设方向流动的冷却工质吸引所述荒煤气汇集空间的荒煤气进入所述荒煤气通道中、并按照所述预设方向流动，当所述荒煤气通道中的荒煤气与冷却工质按照所述预设方向流动到所述荒煤气通道的预设区域时，通过所述第二通道口进入到所述预设收集区域。
进一步，所述炉门内衬内部具有第二喷嘴和输送通道，以及所述炉门内衬中的位于所述冷却工质通道和所述砖槽之间的空间内，且对应所述两个砖槽侧板的两侧均具有条形槽，所述条形槽、所述砖槽与对应的砖槽侧板组成荒煤气通道，所述冷却工质空间还包括所述两个荒煤气通道内的空间以及所述输送通道内的空间；
所述输送通道与所述冷却工质入口连通，以使得所述冷却工质入口中的冷却工质进入到所述输送通道中，所述荒煤气通道具有第一通道口、第二通道口以及第四通道口，所述荒煤气通道的第一通道口贯穿所述砖槽侧板与荒煤气汇集空间连通，所述荒煤气汇集空间为所述炉门本体、所述砖槽侧板和所述炭化室的炉门框组成的空间，所述荒煤气通道的第四通道口与所述输送通道连通，所述第二喷嘴布设在所述第四通道口中，所述荒煤气通道的第二通道口与预设收集区域连通；
所述第二喷嘴将所述输送通道中的冷却工质喷入所述荒煤气通道中，以使冷却工质在所述荒煤气通道中按照预设方向流动，所述荒煤气通道中按照所述预设方向流动的冷却工质吸引所述荒煤气汇集空间的荒煤气进入所述荒煤气通道中，并按照所述预设方向流动，当所述荒煤气通道中的荒煤气与冷却工质按照所述预设方向流动到所述荒煤气通道的预设区域时，通过所述第二通道口进入到所述预设收集区域。
进一步，所述冷却工质至少包括烟道废气、高炉煤气、焦炉煤气、氢气、水蒸气和空气中的至少一种。
进一步，还包括换热管道，所述换热管道位于所述冷却工质通道中，所述换热管道中至少具有焦炉煤气、高炉煤气和空气中的一种。
进一步，所述炉门内衬内部具有两个荒煤气通道、第二喷嘴和输送通道，所述冷却工质空间包括所述两个荒煤气通道内的空间以及所述输送通道内的空间；
所述输送通道具有输送通道入口，以使得所述冷却工质被从所述输送通道入口注入到所述输送通道中，所述荒煤气通道具有第一通道口、第二通道口以及第四通道口，所述荒煤气通道的第一通道口与荒煤气汇集空间连通，所述荒煤气汇集空间为所述炉门本体、所述炉门内衬和所述炭化室的炉门框组成的空间，所述荒煤气通道的第四通道口与所述输送通道连通，所述第二喷嘴布设在所述第四通道口中，所述荒煤气通道的第二通道口与预设收集区域连通；
所述第二喷嘴将所述输送通道中的冷却工质喷入所述荒煤气通道中，以使冷却工质在所述荒煤气通道中按照预设方向流动，所述荒煤气通道中按照所述预设方向流动的冷却工质吸引所述荒煤气汇集空间的荒煤气进入所述荒煤气通道中，并按照所述预设方向流动，当所述荒煤气通道中的荒煤气与冷却工质按照所述预设方向流动到所述荒煤气通道的预设区域时，通过所述第二通道口进入到所述预设收集区域。
进一步，还包括：砖槽和两个砖槽侧板，所述砖槽固定在炉门本体靠近炭化室的一侧，所述炉门内衬镶砌固定在所述砖槽远离炉门本体的一侧，所述两个砖槽侧板的一端均与所述砖槽固定，另一端镶砌固定在所述炉门内衬的相对两侧；
所述炉门内衬内部具有第二喷嘴和输送通道，以及所述炉门内衬对应所述两个砖槽侧板的两侧均具有条形槽，所述条形槽、所述砖槽与对应的砖槽侧板组成荒煤气通道，所述冷却工质空间包括所述两个荒煤气通道内的空间以及所述输送通道内的空间；
所述输送通道具有输送通道入口，以使得所述冷却工质被从所述输送通道入口注入到所述输送通道中，所述荒煤气通道具有第一通道口、第二通道口以及第四通道口，所述荒煤气通道的第一通道口贯穿所述砖槽侧板与荒煤气汇集空间连通，所述荒煤气汇集空间为所述炉门本体、所述砖槽侧板和所述炭化室的炉门框组成的空间，所述荒煤气通道的第四通道口与所述输送通道连通，所述第二喷嘴布设在所述第四通道口中，所述荒煤气通道的第二通道口与预设收集区域连通；
所述第二喷嘴将所述输送通道中的冷却工质喷入所述荒煤气通道中，以使冷却工质在所述荒煤气通道中按照预设方向流动，所述荒煤气通道中按照所述预设方向流动的冷却工质吸引所述荒煤气汇集空间的荒煤气进入所述荒煤气通道中、并按照所述预设方向流动，当所述荒煤气通道中的荒煤气与冷却工质按照所述预设方向流动到所述荒煤气通道的预设区域时，通过所述第二通道口进入到所述预设收集区域。
本发明实施例还提供了一种基于上述任一所述的焦炉炉门的炼焦方法，包括：
在启动炼焦之后，向所述冷却工质空间中注入所述冷却工质。
进一步的，所述方法还包括：
在结焦末期，将空气作为所述冷却工质注入所述冷却工质空间，直到所述冷却工质空间中沉积的焦油和石墨发生燃烧。
进一步的，所述方法还包括：
在结焦末期，将烟道废气作为所述冷却工质注入所述冷却工质空间，直到所述冷却工质空间中的可燃气体被排出。
本发明实施例有益效果：
本发明实施例提供的焦炉炉门及炼焦方法，可以包括：炉门本体和炉门内衬，炉门内衬连接在炉门本体靠近炭化室的一侧，其中：炉门内衬内部具有用于容纳冷却工质的冷却工质空间，用于在炼焦的过程中容纳所注入的冷却工质；采用本发明实施例提供的技术方案，散发的热量将通过炉门内衬的冷却工质空间，进入到炭化室的外部，由于冷却工质的导热率很低，从而有利于抑制炼焦过程中的热传导，进而可以降低炼焦过程的热量损失。
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种焦炉炉门的结构示意图一；
图2为本发明实施例提供的一种焦炉炉门的结构示意图二；
图3为本发明实施例提供的一种焦炉炉门的结构示意图三；
图4为本发明实施例提供的一种焦炉炉门的结构示意图四；
图5为本发明实施例提供的一种焦炉炉门的结构示意图五；
图6为本发明实施例提供的一种焦炉炉门的结构示意图六；
图7为本发明实施例提供的一种焦炉炉门的结构示意图七；
图8为本发明实施例提供的一种炼焦方法的流程图；
图9为本发明实施例提供的另一种炼焦方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种焦炉炉门，如图1所示，具体可以包括：炉门本体1和炉门内衬2，炉门内衬2连接在炉门本体1靠近回收焦炉的炭化室的一侧，其中：
炉门内衬2内部具有用于容纳冷却工质的冷却工质空间，用于在炼焦的过程中容纳所注入的冷却工质。
采用本发明实施例提供的技术方案，散发的热量将通过炉门内衬2的冷却工质空间，进入到炭化室的外部，由于冷却工质的导热率很低，从而有利于抑制炼焦过程中的热传导，进而可以降低炼焦过程的热量损失；并且，由于冷却工质通道201为中空的结构，降低了该焦炉炉门的整体的重量，进而降低摘门机构的工作负荷，有利于提升摘门机构的使用寿命。
其中，炉门内衬2的材料可以为热震稳定性能优异的耐火材料，例如定型耐火材料和耐火浇注料等，具体的，炉门内衬2可以为热震稳定性能优异的熔融石英砖或漂珠砖或堇青石砖；冷却工质可以为低导热率的气态介质，例如，冷却工质可以至少包括烟道废气、高炉煤气、焦炉煤气、氢气、水蒸气和空气中的至少一种；具体的，炉门内衬2与炉门本体1之间可以设置有隔热材料208。
进一步的，炉门内衬2内部具有冷却工质通道201，冷却工质空间包括冷却工质通道201内的空间；
冷却工质通道201具有冷却工质入口202，以使得冷却工质被从冷却工质入口202注入到冷却工质通道201。
具体的，该焦炉炉门为立式结构，安装在回收焦炉的炭化室的炉口，以便在炼焦启动时，对炭化室的炉口进行密封；冷却工质入口202可以位于冷却工质通道201的底端，输送冷却工质的管道可以沿着该回收焦炉的焦炉机以及操作台敷设，该焦炉炉门处可以设置冷却工质直立连接管，冷却工质直立连接管可以经阀门和调节装置将冷却工质供入到冷却工质入口中，以便冷却工质被从冷却工质入口202注入到冷却工质通道201中。
在一种实施方式中，如图3和图5所示，炉门内衬2内部还具有两个荒煤气通道203和第一喷嘴，上述冷却工质空间还包括两个荒煤气通道203内的空间；
荒煤气通道203位于冷却工质通道201和炉门本体1之间的空间内，荒煤气通道203具有第一通道口204、第二通道口205以及第三通道口206，荒煤气通道203的第一通道口204与荒煤气汇集空间6连通，荒煤气通道203的第三通道口206与冷却工质通道201连通，第一喷嘴布设在第三通道口206中，荒煤气汇集空间6的第二通道口205与预设收集区域连通；
第一喷嘴将冷却工质通道201中的冷却工质喷入荒煤气通道203中，以使冷却工质在荒煤气通道203中按照预设方向流动，荒煤气通道203中按照预设方向流动的冷却工质吸引荒煤气汇集空间6的荒煤气进入荒煤气通道203中、并按照该预设方向流动，当荒煤气通道203中的荒煤气与冷却工质按照该预设方向流动到荒煤气通道203的预设区域时，通过第二通道口205进入到预设收集区域；所以，增加了冷却工质空间的容积，有利于抑制炼焦过程中的热传导，进一步降低炼焦过程的热量损失；同时，也能将荒煤气汇集空间6中的荒煤气排放至预设收集区域，可以减少由于炉门本体1与炭化室的炉门框5之间的密封不紧密以及炭化室中压力波动等因素而引起的阵发性烟尘外逸的情况的发生；此外，由于荒煤气通道203为中空的结构，进一步降低了该焦炉炉门的整体的重量，进而降低摘门机构的工作负荷，有利于提升摘门机构的使用寿命。
其中，荒煤气汇集空间6为炉门本体1、炉门内衬2和炭化室的炉门框5组成的空间，炉门框5为一个矩形框架，炉门本体1可以包括密封刀边101和腹板102，密封刀边101也为一个矩形框架，连接在腹板102靠近回收焦炉的炭化室的一侧，密封刀边101可以压紧在炭化室的炉门框5上，炉门内衬2可以连接在腹板102靠近回收焦炉的炭化室的一侧，炉门内衬2位于密封腹板102的中心、且四周都围绕有密封刀边101的四个面。
具体的，预设方向可以为竖直向上的方向，该焦炉炉门为立式结构，荒煤气通道203的预设区域可以为荒煤气通道203的顶端，冷却工质入口202可以位于冷却工质通道201的底端，从第三通道口206与冷却工质通道201连通的一端到另一端的方向为倾斜向上，第一喷嘴可以将冷却工质通道201中的冷却工质喷入荒煤气通道203中，使得进入荒煤气通道203中的冷却工质具有一个与第三通道口206的倾斜方向一致的初速度，有利于进入荒煤气通道203中的冷却工质按照竖直向上的方向流动，同时，由于荒煤气通道203中的冷却工质沿竖直向上的方向流动，使得荒煤气通道203内的压力小于荒煤气汇集空间6中的压力，荒煤气汇集空间6中的荒煤气通过第一通道口204进入到荒煤气通道203中，并与荒煤气通道203中的冷却工质一同沿竖直向上的方向流动，直到流动到荒煤气通道203的顶端，通过第二通道口205进入到预设收集区域；其中：预设收集区域可以为回收焦炉的炭化室的顶部上方的区域。
具体的，从第一通道口204与荒煤气汇集空间6连通的一端到另一端的方向为倾斜向上，有利于荒煤气汇集空间6中的荒煤气进入到荒煤气通道203中，并沿竖直向上的方向流动。
具体的，第一喷嘴的材料可以采用可调节开度和可更换的耐火材料或者第一喷嘴可以为可调节开度和可更换的金属构件。
在另一种实施方式中，如图2和图4所示，炉门内衬2内部还具有两个荒煤气通道203、第二喷嘴和输送通道207，冷却工质空间还包括两个荒煤气通道203内的空间以及输送通道207内的空间；
荒煤气通道203和输送通道207位于冷却工质通道201和炉门本体1之间的空间内，输送通道207与冷却工质入口202连通，以使得冷却工质入口202中的冷却工质进入到输送通道207中，荒煤气通道203具有第一通道口204、第二通道口205以及第四通道口209，荒煤气通道203的第一通道口204与荒煤气汇集空间6连通，荒煤气汇集空间6为炉门本体1、炉门内衬2和炭化室的炉门框5组成的空间，荒煤气通道203的第四通道口209与输送通道207连通，第二喷嘴布设在所述第四通道口209中，荒煤气通道203的第二通道口205与预设收集区域连通；其中，也进一步增加了冷却工质空间的容积，有利于抑制炼焦过程中的热传导，进一步降低炼焦过程的热量损失。
第二喷嘴将输送通道207中的冷却工质喷入荒煤气通道203中，以使冷却工质在荒煤气通道203中按照预设方向流动，荒煤气通道203中按照预设方向流动的冷却工质吸引荒煤气汇集空间6的荒煤气进入所述荒煤气通道203中、并按照该预设方向流动，当荒煤气通道203中的荒煤气与冷却工质按照该预设方向流动到荒煤气通道203的预设区域时，通过第二通道口205进入到预设收集区域；其中，由于输送通道207为中空的结构，进一步降低了该焦炉炉门的整体的重量，降低摘门机构的工作负荷，有利于提升摘门机构的使用寿命。
具体的，预设方向可以为竖直向上的方向，该焦炉炉门为立式结构，荒煤气通道203的预设区域可以为荒煤气通道203的顶端，冷却工质入口202可以位于冷却工质通道201的底端，从第四通道口209与输送通道207连通的一端到另一端的方向为倾斜向上，第二喷嘴可以将输送通道207中的冷却工质喷入荒煤气通道203中，使得进入荒煤气通道203中的冷却工质具有一个与第三通道口206的倾斜方向一致的初速度，有利于进入荒煤气通道203中的冷却工质按照竖直向上的方向流动，同时，由于荒煤气通道203中的冷却工质沿竖直向上的方向流动，使得荒煤气通道203内的压力小于荒煤气汇集空间6中的压力，荒煤气汇集空间6中的荒煤气通过第一通道口204进入到荒煤气通道203中，并与荒煤气通道203中的冷却工质一同沿竖直向上的方向流动，直到流动到荒煤气通道203的顶端，通过第二通道口205进入到预设收集区域；其中：预设收集区域可以为回收焦炉的炭化室的顶部上方的区域。
具体的，第二喷嘴的材料可以采用可调节开度和可更换的耐火材料或者第二喷嘴可以为可调节开度和可更换的金属构件。
在一种可能的实施例中，炉门内衬2内部可以还具有两个荒煤气通道203、第二喷嘴和输送通道207，荒煤气通道203可以具有第一通道口204、第二通道口205、第三通道口206以及第四通道口209，其中具体的连接关系可以参考上述的描述，本发明实施例在此不再进行详述；在本实施例中，可以通过冷却工质的对流和辐射换热原理，可以将荒煤气通道203中的冷却工质以及荒煤气回收至预设收集区域，可以回收该炉门表面的热量以降低炉门表面温度，其中，该炉门的表面温度可以控制在25℃～60℃之间。
进一步的，还可以包括：砖槽3和两个砖槽侧板4，砖槽3固定在炉门本体1靠近回收焦炉的炭化室的一侧，炉门内衬2镶砌固定在砖槽3远离炉门本体1的一侧，两个砖槽侧板4的一端均与砖槽3固定，另一端镶砌固定在炉门内衬2的相对两侧。
具体的，炉门本体1可以包括密封刀边101和腹板102，密封刀边101也可以为一个矩形框架、连接在腹板102靠近回收焦炉的炭化室的一侧，砖槽3可以连接在腹板102靠近回收焦炉的炭化室的一侧。
在一种实施方式中，如图5和图7所示，炉门内衬2内部还具有第一喷嘴，以及炉门内衬2中的位于冷却工质通道201和砖槽3之间的空间内，且对应两个砖槽侧板4的两侧均具有条形槽，每个条形槽、砖槽3与对应的砖槽侧板4组成一个荒煤气通道203，上述冷却工质空间还包括两个荒煤气通道203内的空间；
荒煤气通道203具有第一通道口204、第二通道口205以及第三通道口206，荒煤气通道203的第一通道口204贯穿砖槽侧板4与荒煤气汇集空间6连通，荒煤气汇集空间6为炉门本体1、砖槽侧板4和炭化室的炉门框5组成的空间，荒煤气通道203的第三通道口206与冷却工质通道201连通，第一喷嘴布设在所述第三通道口206中，荒煤气通道203的第二通道口205与预设收集区域连通；
第一喷嘴将冷却工质通道201中的冷却工质喷入荒煤气通道203中，以使冷却工质在荒煤气通道203中按照预设方向流动，荒煤气通道203中按照预设方向流动的冷却工质吸引荒煤气汇集空间6的荒煤气进入荒煤气通道203中、并按照预设方向流动，当荒煤气通道203中的荒煤气与冷却工质按照该预设方向流动到荒煤气通道203的预设区域时，通过第二通道口205进入到预设收集区域；由于荒煤气通道203为中空的结构，所以，增加了冷却工质空间的容积，有利于抑制炼焦过程中的热传导，进一步降低炼焦过程的热量损失；同时，也能将荒煤气汇集空间6中的荒煤气排放至预设收集区域，可以减少由于炉门本体1与炭化室的炉门框5之间的密封不紧密以及炭化室中压力波动等因素而引起的阵发性烟尘外逸的情况的发生。
具体的，砖槽3和砖槽侧板4的材料可以为金属材料，砖槽3和砖槽侧板4之间可以采用可拆卸的连接方式进行固定，在检修时，便于拆卸砖槽侧板，对荒煤气通道203、第一喷嘴以及第二喷嘴中沉积的焦油和石墨的进行清理，而且便于调节或者更换第一喷嘴以及第二喷嘴；其中，可以选择的可拆卸的连接方式可以为：螺栓连接或承插连接等，当然，也可以为其他可拆卸的连接方式，本发明实施例在此不作限制。
在另一种实施方式中，如图4和图6所示，炉门内衬2内部具有第二喷嘴和输送通道207，以及炉门内衬2中的位于冷却工质通道201和砖槽3之间的空间内，且对应两个砖槽侧板4的两侧均具有条形槽，条形槽、砖槽3与对应的砖槽侧板4组成荒煤气通道203，冷却工质空间还包括两个荒煤气通道203内的空间以及输送通道207内的空间；
输送通道207与冷却工质入口202连通，以使得冷却工质入口202中的冷却工质进入到输送通道207中，荒煤气通道203具有第一通道口204、第二通道口205以及第四通道口209，荒煤气通道203的第一通道口204贯穿砖槽侧板4与荒煤气汇集空间6连通，荒煤气汇集空间6为炉门本体1、砖槽侧板4和炭化室的炉门框5组成的空间，荒煤气通道203的第四通道口209与输送通道207连通，第二喷嘴布设在第四通道口209中，荒煤气通道203的第二通道口205与预设收集区域连通；
第二喷嘴将输送通道207中的冷却工质喷入荒煤气通道203中，以使冷却工质在荒煤气通道203中按照预设方向流动，荒煤气通道203中按照该预设方向流动的冷却工质吸引荒煤气汇集空间6的荒煤气进入荒煤气通道203中，并按照该预设方向流动，当荒煤气通道203中的荒煤气与冷却工质按照预设方向流动到荒煤气通道203的预设区域时，通过第二通道口205进入到预设收集区域；由于输送通道207为中空的结构，所以，进一步增加了冷却工质空间的容积，有利于抑制炼焦过程中的热传导，进一步降低炼焦过程的热量损失；同时，也能将荒煤气汇集空间6中的荒煤气排放至预设收集区域，可以减少由于炉门本体1与炭化室的炉门框5之间的密封不紧密以及炭化室中压力波动等因素而引起的阵发性烟尘外逸的情况的发生。
在一种可能的实施例中，炉门内衬2内部具有第一喷嘴、第二喷嘴和输送通道207，以及炉门内衬2中的位于冷却工质通道201和砖槽3之间的空间内，且对应两个砖槽侧板4的两侧均具有条形槽，条形槽、砖槽3与对应的砖槽侧板4组成荒煤气通道203，荒煤气通道203可以具有第一通道口204、第二通道口205、第三通道口206以及第四通道口209，其中具体的连接关系可以参考上述的描述，本发明实施例在此不再进行详述。
在一种实施方式中，炉门内衬2内部具有两个荒煤气通道203、第二喷嘴和输送通道207，冷却工质空间包括两个荒煤气通道203内的空间以及输送通道207内的空间；
输送通道207具有输送通道入口，以使得冷却工质被从输送通道入口注入到输送通道207中，荒煤气通道203具有第一通道口204、第二通道口205以及第四通道口209，荒煤气通道203的第一通道口204与荒煤气汇集空间6连通，荒煤气汇集空间6为炉门本体1、炉门内衬2和炭化室的炉门框5组成的空间，荒煤气通道203的第四通道口209与输送通道207连通，第二喷嘴布设在第四通道口209中，荒煤气通道203的第二通道口205与预设收集区域连通，其中，输送通道入口可以为冷却工质入口202，也可以为与冷却工质入口202不同的入口，本发明实施例在此不做限制。
第二喷嘴将输送通道207中的冷却工质喷入荒煤气通道203中，以使冷却工质在荒煤气通道203中按照预设方向流动，荒煤气通道203中按照预设方向流动的冷却工质吸引荒煤气汇集空间6的荒煤气进入荒煤气通道203中，并按照该预设方向流动，当荒煤气通道203中的荒煤气与冷却工质按照该预设方向流动到荒煤气通道203的预设区域时，通过第二通道口205进入到预设收集区域。
在另一种实施方式中，还包括：砖槽3和两个砖槽侧板4，砖槽3固定在炉门本体1靠近炭化室的一侧，炉门内衬2镶砌固定在砖槽3远离炉门本体1的一侧，两个砖槽侧板4的一端均与砖槽3固定，另一端镶砌固定在炉门内衬2的相对两侧；
炉门内衬2内部具有第二喷嘴和输送通道207，以及炉门内衬2对应两个砖槽侧板4的两侧均具有条形槽，条形槽、砖槽3与对应的砖槽侧板4组成荒煤气通道203，冷却工质空间包括两个荒煤气通道203内的空间以及输送通道207内的空间；
输送通道207具有输送通道入口，以使得冷却工质被从输送通道入口注入到输送通道207中，荒煤气通道203具有第一通道口204、第二通道口205以及第四通道口209，荒煤气通道203的第一通道口204贯穿砖槽侧板4与荒煤气汇集空间6连通，荒煤气汇集空间6为炉门本体1、砖槽侧板4和炭化室的炉门框5组成的空间，荒煤气通道203的第四通道口209与输送通道207连通，第二喷嘴布设在第四通道口209中，荒煤气通道203的第二通道口205与预设收集区域连通；其中，输送通道入口可以为冷却工质入口202，也可以为与冷却工质入口202不同的入口，本发明实施例在此不做限制。
第二喷嘴将输送通道207中的冷却工质喷入荒煤气通道203中，以使冷却工质在荒煤气通道203中按照预设方向流动，荒煤气通道203中按照预设方向流动的冷却工质吸引荒煤气汇集空间6的荒煤气进入荒煤气通道203中、并按照该预设方向流动，当荒煤气通道203中的荒煤气与冷却工质按照该预设方向流动到荒煤气通道203的预设区域时，通过第二通道口205进入到预设收集区域。
进一步的，还包括换热管道，换热管道位于冷却工质通道201中，换热管道中至少具有焦炉煤气、高炉煤气和空气中的一种；换热后的焦炉煤气、高炉煤气和空气可以供给下游用户，当然，也可以换热管道中也可以为除盐水、焦化污水和工业水，本发明实施例在此不做限制。
本发明实施例还提供了一种基于以上任一所述的焦炉炉门的炼焦方法，具体可以包括：在启动炼焦之后，向冷却工质空间中注入冷却工质。
具体的，采用本实施例提供的上述炼焦方法，炭化室散发的热量将通过炉门内衬2的冷却工质空间，进入到炭化室的外部，由于冷却工质的导热率很低，从而有利于抑制炼焦过程中的热传导，进而可以降低炼焦过程的热量损失。
本发明实施例还提供了另一种基于以上任一所述的焦炉炉门的炼焦方法，如图8所示，具体可以包括以下步骤：
步骤801，在启动炼焦之后，向冷却工质空间中注入冷却工质；
步骤802，在结焦末期，将空气作为冷却工质注入冷却工质空间，直到冷却工质空间中沉积的焦油和石墨发生燃烧。
本步骤中，在结焦末期，由于冷却工质空间中沉积的焦油和石墨已经与所注入空气一起在冷却工质空间中发生燃烧，所以，在完成炼焦过程后，打开该炉门，避免了冷却工质空间中沉积的焦油和石墨与外界的空气发生燃烧的情况的发生，有利于提高生产现场的安全性。
本发明实施例还提供了另一种基于以上任一所述的焦炉炉门的炼焦方法，如图9所示，具体可以包括以下步骤：
步骤901，在启动炼焦之后，向所述冷却工质空间中注入所述冷却工质；
步骤902，在结焦末期，将烟道废气作为所述冷却工质注入所述冷却工质空间，直到所述冷却工质空间中的可燃气体被排出。
本步骤中，在结焦末期，由于冷却工质空间中的可燃气体被排出，所以，在完成炼焦过程后，打开该炉门时，冷却工质空间中不再有可燃气体，所以，避免了燃烧的情况的发生，有利于提高生产现场的安全性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (14)
1.一种焦炉炉门，其特征在于，包括：炉门本体(1)和炉门内衬(2)，所述炉门内衬(2)连接在所述炉门本体(1)靠近回收焦炉的炭化室的一侧，其中：
所述炉门内衬(2)内部具有用于容纳冷却工质的冷却工质空间，用于在炼焦的过程中容纳所注入的冷却工质。
2.根据权利要求1所述的炉门，其特征在于，所述炉门内衬(2)内部具有冷却工质通道(201)，所述冷却工质空间包括所述冷却工质通道(201)内的空间；
所述冷却工质通道(201)具有冷却工质入口(202)，以使得所述冷却工质被从所述冷却工质入口(202)注入到所述冷却工质通道(201)。
3.根据权利要求2所述的炉门，其特征在于，所述炉门内衬(2)内部还具有两个荒煤气通道(203)和第一喷嘴，所述冷却工质空间还包括所述两个荒煤气通道(203)内的空间；
所述荒煤气通道(203)位于所述冷却工质通道(201)和所述炉门本体(1)之间的空间内，所述荒煤气通道(203)具有第一通道口(204)、第二通道口(205)以及第三通道口(206)，所述荒煤气通道(203)的第一通道口(204)与荒煤气汇集空间(6)连通，所述荒煤气汇集空间(6)为所述炉门本体(1)、所述炉门内衬(2)和所述炭化室的炉门框(5)组成的空间，所述荒煤气通道(203)的第三通道口(206)与所述冷却工质通道(201)连通，所述第一喷嘴布设在所述第三通道口(206)中，所述荒煤气汇集空间(6)的第二通道口(205)与预设收集区域连通；
所述第一喷嘴将所述冷却工质通道(201)中的冷却工质喷入所述荒煤气通道(203)中，以使冷却工质在所述荒煤气通道(203)中按照预设方向流动，所述荒煤气通道(203)中按照所述预设方向流动的冷却工质吸引所述荒煤气汇集空间(6)的荒煤气进入所述荒煤气通道(203)中、并按照所述预设方向流动，当所述荒煤气通道(203)中的荒煤气与冷却工质按照所述预设方向流动到所述荒煤气通道(203)的预设区域时，通过所述第二通道口(205)进入到所述预设收集区域。
4.根据权利要求2所述的炉门，其特征在于，所述炉门内衬(2)内部还具有两个荒煤气通道(203)、第二喷嘴和输送通道(207)，所述冷却工质空间还包括所述两个荒煤气通道(203)内的空间以及所述输送通道(207)内的空间；
所述荒煤气通道(203)和所述输送通道(207)位于所述冷却工质通道(201)和所述炉门本体(1)之间的空间内，所述输送通道(207)与所述冷却工质入口(202)连通，以使得所述冷却工质入口(202)中的冷却工质进入到所述输送通道(207)中，所述荒煤气通道(203)具有第一通道口(204)、第二通道口(205)以及第四通道口(209)，所述荒煤气通道(203)的第一通道口(204)与荒煤气汇集空间(6)连通，所述荒煤气汇集空间(6)为所述炉门本体(1)、所述炉门内衬(2)和所述炭化室的炉门框(5)组成的空间，所述荒煤气通道(203)的第四通道口(209)与所述输送通道(207)连通，所述第二喷嘴布设在所述第四通道口(209)中，所述荒煤气通道(203)的第二通道口(205)与预设收集区域连通；
所述第二喷嘴将所述输送通道(207)中的冷却工质喷入所述荒煤气通道(203)中，以使冷却工质在所述荒煤气通道(203)中按照预设方向流动，所述荒煤气通道(203)中按照所述预设方向流动的冷却工质吸引所述荒煤气汇集空间(6)的荒煤气进入所述荒煤气通道(203)中、并按照所述预设方向流动，当所述荒煤气通道(203)中的荒煤气与冷却工质按照所述预设方向流动到所述荒煤气通道(203)的预设区域时，通过所述第二通道口(205)进入到预设收集区域。
5.根据权利要求2所述的炉门，其特征在于，还包括：砖槽(3)和两个砖槽侧板(4)，所述砖槽(3)固定在所述炉门本体(1)靠近回收焦炉的炭化室的一侧，所述炉门内衬(2)镶砌固定在所述砖槽(3)远离所述炉门本体(1)的一侧，所述两个砖槽侧板(4)的一端均与所述砖槽(3)固定，另一端镶砌固定在所述炉门内衬(2)的相对两侧。
6.根据权利要求5所述的炉门，其特征在于，所述炉门内衬(2)内部还具有第一喷嘴，以及所述炉门内衬(2)中的位于所述冷却工质通道(201)和所述砖槽(3)之间的空间内，且对应所述两个砖槽侧板(4)的两侧均具有条形槽，每个所述条形槽、所述砖槽(3)与对应的砖槽侧板(4)组成一个荒煤气通道(203)，所述冷却工质空间还包括所述两个荒煤气通道(203)内的空间；
所述荒煤气通道(203)具有第一通道口(204)、第二通道口(205)以及第三通道口(206)，所述荒煤气通道(203)的第一通道口(204)贯穿所述砖槽侧板(4)与荒煤气汇集空间(6)连通，所述荒煤气汇集空间(6)为所述炉门本体(1)、所述砖槽侧板(4)和所述炭化室的炉门框(5)组成的空间，所述荒煤气通道(203)的第三通道口(206)与所述冷却工质通道(201)连通，所述第一喷嘴布设在所述第三通道口(206)中，所述荒煤气通道(203)的第二通道口(205)与预设收集区域连通；
所述第一喷嘴将所述冷却工质通道(201)中的冷却工质喷入所述荒煤气通道(203)中，以使冷却工质在所述荒煤气通道(203)中按照预设方向流动，所述荒煤气通道(203)中按照所述预设方向流动的冷却工质吸引所述荒煤气汇集空间(6)的荒煤气进入所述荒煤气通道(203)中、并按照所述预设方向流动，当所述荒煤气通道(203)中的荒煤气与冷却工质按照所述预设方向流动到所述荒煤气通道(203)的预设区域时，通过所述第二通道口(205)进入到所述预设收集区域。
7.根据权利要求5所述的炉门，其特征在于，所述炉门内衬(2)内部具有第二喷嘴和输送通道(207)，以及所述炉门内衬(2)中的位于所述冷却工质通道(201)和所述砖槽(3)之间的空间内，且对应所述两个砖槽侧板(4)的两侧均具有条形槽，所述条形槽、所述砖槽(3)与对应的砖槽侧板(4)组成荒煤气通道(203)，所述冷却工质空间还包括所述两个荒煤气通道(203)内的空间以及所述输送通道(207)内的空间；
所述输送通道(207)与所述冷却工质入口(202)连通，以使得所述冷却工质入口(202)中的冷却工质进入到所述输送通道(207)中，所述荒煤气通道(203)具有第一通道口(204)、第二通道口(205)以及第四通道口(209)，所述荒煤气通道(203)的第一通道口(204)贯穿所述砖槽侧板(4)与荒煤气汇集空间(6)连通，所述荒煤气汇集空间(6)为所述炉门本体(1)、所述砖槽侧板(4)和所述炭化室的炉门框(5)组成的空间，所述荒煤气通道(203)的第四通道口(209)与所述输送通道(207)连通，所述第二喷嘴布设在所述第四通道口(209)中，所述荒煤气通道(203)的第二通道口(205)与预设收集区域连通；
所述第二喷嘴将所述输送通道(207)中的冷却工质喷入所述荒煤气通道(203)中，以使冷却工质在所述荒煤气通道(203)中按照预设方向流动，所述荒煤气通道(203)中按照所述预设方向流动的冷却工质吸引所述荒煤气汇集空间(6)的荒煤气进入所述荒煤气通道(203)中，并按照所述预设方向流动，当所述荒煤气通道(203)中的荒煤气与冷却工质按照所述预设方向流动到所述荒煤气通道(203)的预设区域时，通过所述第二通道口(205)进入到所述预设收集区域。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的炉门，其特征在于，所述冷却工质至少包括烟道废气、高炉煤气、焦炉煤气、氢气、水蒸气和空气中的至少一种。
9.根据权利要求1-7中任意一项所述的炉门，其特征在于，还包括换热管道，所述换热管道位于所述冷却工质通道(201)中，所述换热管道中至少具有焦炉煤气、高炉煤气和空气中的一种。
10.根据权利要求1所述的炉门，其特征在于，所述炉门内衬(2)内部具有两个荒煤气通道(203)、第二喷嘴和输送通道(207)，所述冷却工质空间包括所述两个荒煤气通道(203)内的空间以及所述输送通道(207)内的空间；
所述输送通道(207)具有输送通道入口，以使得所述冷却工质被从所述输送通道入口注入到所述输送通道(207)中，所述荒煤气通道(203)具有第一通道口(204)、第二通道口(205)以及第四通道口(209)，所述荒煤气通道(203)的第一通道口(204)与荒煤气汇集空间(6)连通，所述荒煤气汇集空间(6)为所述炉门本体(1)、所述炉门内衬(2)和所述炭化室的炉门框(5)组成的空间，所述荒煤气通道(203)的第四通道口(209)与所述输送通道(207)连通，所述第二喷嘴布设在所述第四通道口(209)中，所述荒煤气通道(203)的第二通道口(205)与预设收集区域连通；
所述第二喷嘴将所述输送通道(207)中的冷却工质喷入所述荒煤气通道(203)中，以使冷却工质在所述荒煤气通道(203)中按照预设方向流动，所述荒煤气通道(203)中按照所述预设方向流动的冷却工质吸引所述荒煤气汇集空间(6)的荒煤气进入所述荒煤气通道(203)中，并按照所述预设方向流动，当所述荒煤气通道(203)中的荒煤气与冷却工质按照所述预设方向流动到所述荒煤气通道(203)的预设区域时，通过所述第二通道口(205)进入到所述预设收集区域。
11.根据权利要求1所述的炉门，其特征在于，还包括：砖槽(3)和两个砖槽侧板(4)，所述砖槽(3)固定在炉门本体(1)靠近炭化室的一侧，所述炉门内衬(2)镶砌固定在所述砖槽(3)远离炉门本体(1)的一侧，所述两个砖槽侧板(4)的一端均与所述砖槽(3)固定，另一端镶砌固定在所述炉门内衬(2)的相对两侧；
所述炉门内衬(2)内部具有第二喷嘴和输送通道(207)，以及所述炉门内衬(2)对应所述两个砖槽侧板(4)的两侧均具有条形槽，所述条形槽、所述砖槽(3)与对应的砖槽侧板(4)组成荒煤气通道(203)，所述冷却工质空间包括所述两个荒煤气通道(203)内的空间以及所述输送通道(207)内的空间；
所述输送通道(207)具有输送通道入口，以使得所述冷却工质被从所述输送通道入口注入到所述输送通道(207)中，所述荒煤气通道(203)具有第一通道口(204)、第二通道口(205)以及第四通道口(209)，所述荒煤气通道(203)的第一通道口(204)贯穿所述砖槽侧板(4)与荒煤气汇集空间(6)连通，所述荒煤气汇集空间(6)为所述炉门本体(1)、所述砖槽侧板(4)和所述炭化室的炉门框(5)组成的空间，所述荒煤气通道(203)的第四通道口(209)与所述输送通道(207)连通，所述第二喷嘴布设在所述第四通道口(209)中，所述荒煤气通道(203)的第二通道口(205)与预设收集区域连通；
所述第二喷嘴将所述输送通道(207)中的冷却工质喷入所述荒煤气通道(203)中，以使冷却工质在所述荒煤气通道(203)中按照预设方向流动，所述荒煤气通道(203)中按照所述预设方向流动的冷却工质吸引所述荒煤气汇集空间(6)的荒煤气进入所述荒煤气通道(203)中、并按照所述预设方向流动，当所述荒煤气通道(203)中的荒煤气与冷却工质按照所述预设方向流动到所述荒煤气通道(203)的预设区域时，通过所述第二通道口(205)进入到所述预设收集区域。
12.一种基于权利要求1-11中任意一项所述的焦炉炉门的炼焦方法，其特征在于，包括：
在启动炼焦之后，向所述冷却工质空间中注入所述冷却工质。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：
在结焦末期，将空气作为所述冷却工质注入所述冷却工质空间，直到所述冷却工质空间中沉积的焦油和石墨发生燃烧。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：
在结焦末期，将烟道废气作为所述冷却工质注入所述冷却工质空间，直到所述冷却工质空间中的可燃气体被排出。
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