CN115449378B - 一种电加热焦炉的加热室结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电加热焦炉的加热室结构，包括炉底、加热室、炭化室以及炉顶，炭化室与加热室间隔设置于炉底与炉顶之间，加热室内设有电加热器；所述加热室内设有多个管砖通道，电加热器设于管砖通道中，每个管砖通道内的电加热器均单独控制。本发明在加热室中设置管砖通道，电加热器置于管砖通道中并单独控制，可以方便地调节焦炉加热均匀性，而且维护更换简单易行，从而保证了电加热焦炉的顺利运行。
Description
技术领域
本发明涉及电加热焦炉技术领域，尤其涉及一种电加热焦炉的加热室结构。
背景技术
焦化行业是能源消耗高密集型行业。现阶段焦炉加热主要使用焦炉煤气、高炉煤气等燃料，燃烧后产生大量的温室气体CO2以及大气污染物NOx、SO2和颗粒物等。炼焦行业是钢铁、有色、化工和机械制造等行业的支柱产业，同时又是碳排放大户，近几年我国炼焦产能达4.5亿t左右，在生产过程中排放了大量的CO2，亟需开发一种新型的焦炉加热方式以减少对炼焦产业对环境造成的污染。
申请公布号为CN114317011A的中国专利申请公开了“一种电加热焦炉”,包括焦炉基础、焦炉本体、干馏煤气导出系统及焦炉车辆，焦炉本体设于焦炉基础上，焦炉本体包括炉底、炭化室、炉顶及加热室；炭化室与加热室均为多个，且间隔设置于炉底与炉顶之间；干馏煤气导出系统位于炉顶的上方；焦炉本体由耐火材料砌筑而成；加热室沿纵向间隔设置多个隔墙，将加热室分隔为多个独立的加热单室，每个加热单室内均设有电加热器。其采用电能加热实现煤干馏过程，与采用传统化工燃料加热的焦炉相比，加热能源更加清洁，能耗更加可控，电加热焦炉相较于传统焦炉，其本体结构及土建结构得到简化，降低了建设投资与施工强度，焦炉在生命周期内更加的安全、经济、环保。然而电加热焦炉中采用的电加热器长期处于高温条件下工作，属于易损装置，需要定期进行维护及更换；另外电加热焦炉中的电加热器用量非常大，如何方便地进行控制、维护与更换，直接影响焦炉的加热均匀性以及正常运行。
发明内容
本发明提供了一种电加热焦炉的加热室结构，在加热室中设置管砖通道，电加热器置于管砖通道中并单独控制，可以方便地调节焦炉加热均匀性，而且维护更换简单易行，从而保证了电加热焦炉的顺利运行。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种电加热焦炉的加热室结构，包括炉底、加热室、炭化室以及炉顶，炭化室与加热室间隔设置于炉底与炉顶之间，加热室内设有电加热器；所述加热室内设有多个管砖通道，电加热器设于管砖通道中，每个管砖通道内的电加热器均单独控制。
进一步的，所述管砖通道由多个管砖砌筑形成。
进一步的，所述管砖通道的开放端通过隔热密封结构密封。
进一步的，所述管砖通道沿加热室的高向密集排列，并且加热室上部的管砖通道间距大于加热室中部及加热室下部的管砖通道间距。
进一步的，所述加热室分为端部加热室及中间加热室；其中，位于电加热焦炉两端的 2个端部加热室，在靠近炭化室的一侧分别设1列管砖通道；位于电加热焦炉中部的多个中间加热室，在靠近炭化室的两侧分别设置至少1列管砖通道。
进一步的，所述管砖通道的外侧边缘与对应侧加热室墙面的距离不小于50mm。
进一步的，所述加热室内部为实心砌体结构、中空结构或局部中空结构，管砖通道设于实心砌体结构、中空结构或局部中空结构中。
进一步的，所述加热室的中空结构或局部中空结构内填充耐火材料。
进一步的，所述管砖通道水平、倾斜或竖直设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)通过在加热室内部设置密集排列的管砖通道，使得电加热焦炉的电加热器可以单独控制，并且方便维护与更换，确保焦炉长向和高向的加热均匀性；
(2)通过加热室内部设置的中空结构或局部中空结构，可以在节省耐材的同时，增加电加热焦炉的结构强度，并且提高加热室的蓄热性能。
附图说明
图1是本发明所述一种电加热焦炉的加热室结构的示意图。
图2是图1中的A-A视图。
图3是本发明实施例1所述加热室的横截面示意图。
图4是本发明实施例2所述加热室的横截面示意图。
图5是本发明实施例3所述加热室的横截面示意图。
图中：1.炉顶 2.炭化室 3.加热室 4.炉底 5.管砖通道 6.加热室隔隔 7.炭化室墙面砖 8.耐火材料 9.隔热密封结构
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1、图2所示，本发明所述一种电加热焦炉的加热室结构，包括炉底4、加热室3、炭化室2以及炉顶1，炭化室2与加热室3间隔设置于炉底4与炉顶1之间，加热室3 内设有电加热器；所述加热室3内设有多个管砖通道5，电加热器设于管砖通道5中，每个管砖通道5内的电加热器均单独控制。
进一步的，所述管砖通道5由多个管砖砌筑形成。
进一步的，所述管砖通道5的开放端通过隔热密封结构9密封。
进一步的，所述管砖通道5沿加热室3的高向密集排列，并且加热室3上部的管砖通道5间距大于加热室3中部及加热室3下部的管砖通道5间距。
进一步的，所述加热室3分为端部加热室及中间加热室；其中，位于电加热焦炉两端的2个端部加热室，在靠近炭化室2的一侧分别设1列管砖通道5；位于电加热焦炉中部的多个中间加热室，在靠近炭化室2的两侧分别设置至少1列管砖通道5。
进一步的，所述管砖通道5的外侧边缘与对应侧加热室3墙面的距离不小于50mm。
进一步的，所述加热室3内部为实心砌体结构(如图3所示)、中空结构或局部中空结构{如图4所示)，管砖通道5设于实心砌体结构、中空结构或局部中空结构中。
进一步的，如图5所示，所述加热室3的中空结构或局部中空结构内填充耐火材料8。
进一步的，所述管砖通道5水平、倾斜或竖直设置。
本发明所述一种电加热焦炉加热室结构，加热室3采用电加热器加热，电加热器设于加热室3内部固定的管砖通道5之中，管砖通道5沿加热室3高向和长向密集排布，每个管砖通道5内部的电加热器可单独控制及单独维护更换，电加热器的功率可以根据焦炭成熟的均匀性实时调节。
所述管砖通道5的开放端设有隔热密封结构9，用以减少管砖通道5内部的散热。当某个管砖通道5内部的电加热器损坏时，先切断对应电加热器的电路，打开对应端的隔热密封结构9，将电加热器抽出并更换，然后重新封闭隔热密封结构9，连通电加热器的电路，即恢复加热。采用本发明所述加热室结构，可以快速方便的对电加热器进行维护与更换，保证焦炉加热的均匀性。
所述加热室3内部的管砖通道5采用上部稀疏、中下部密集的形式排列。由于炭化室2 内部的煤饼上部有一定空间高度，用于方便产生的荒煤气从煤饼上方流通，因此炉顶空间的高度所对应的加热室3上部的管砖通道5应比中下部稀疏，避免炉顶空间内温度过高，使炭化室顶部以及上升管根部固结石墨，影响焦炉生产。
中间加热室在两侧至少各设置一列管砖通道5，端部加热室3可以仅在靠近炭化室的一侧设置一列管砖通道5。
所述加热室3内部的管砖通道5可以水平设置，也可以竖直或倾斜设置，对应的，电加热器可以从机侧、焦侧或者炉顶区域更换。
所述加热室3内部的管砖通道5外边缘距离炭化室墙面不小于50mm，保证炭化室墙面砖 7的强度以及使用寿命。
所述加热室3内部可以是实心砌体结构(如图3所示)，也可以是局部中空结构(如图4、图5所示)，并且中空结构内还可以填充硅砂等耐火材料(如图5所示)。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
【实施例1】
如图3所示，本实施例中，电加热焦炉的加热室3内部为实心砌体结构，多个管砖通道 5嵌筑于实心砌体结构中，图中为中间加热室同一水平横截面上位于加热室3两侧的2个管砖通道5。
本实施例中，管砖通道5的内径为25mm，沿加热室3长向(沿机侧-焦侧方向)水平通长设置，管砖通道5的外边缘距离加热室3的墙面90mm。
电加热器一一对应地设于各管砖通道5内，当需要对某一电加热器进行维护或更换时，在机侧或焦侧将对应的电加热器自管砖通道5中抽出，然后将维护或更换后的电加热器放入对应管砖通道5内即可，电加热器放入后，管砖通道5的对应端通过隔热密封结构9密封。
【实施例2】
如图4所示，本实施例中，电加热焦炉的加热室3内部采用局部中空结构。即加热室3 内部用隔墙6分割为若干的局部中空结构，图中为中间加热室同一水平横截面上位于加热室3两侧的2个管砖通道5，2个管砖通道5分别布置在两侧的炭化室墙面砖7中。
本实施例中，管砖通道5的内径为20mm，沿加热室3长向(机侧-焦侧方向)水平通长设置，管砖通道5的外边缘距离加热室墙面80mm。
电加热器一一对应地设于各管砖通道5内，当需要对某一电加热器进行维护或更换时，在机侧或焦侧将对应的电加热器自管砖通道5中抽出，然后将维护或更换后的电加热器放入对应管砖通道5内即可，电加热器放入后，管砖通道5的对应端通过隔热密封结构9密封。
本实施例采用加热室3内部通过隔墙6设置为局部中空结构的形式，在保证加热室3结构强度的同时，可以节省加热室3所用耐材，节省投资成本。
【实施例3】
如图5所示，本实施例中，电加热焦炉的加热室3内部为局部中空结构，并在局部中空结构中填充耐火材料8。具体的，加热室3的内部用隔墙6分割成若干的局部中空结构，并在局部中空结构里填充硅砂。
本实施例中，图5为中间加热室，其内部每个局部中空结构的两侧分别布置1条管砖通道5，管砖通道5沿竖直方向设置在硅砂中。管砖通道5的上部直通炉顶1，下部延伸到加热室3底部。管砖通道5的内径为15mm。
电加热器一一对应地设于各管砖通道5内，当需要对某一电加热器进行维护或更换时，在炉顶1将对应的电加热器自管砖通道5中抽出，然后将维护或更换后的电加热器放入对应管砖通道5内即可，电加热器放入后，管砖通道5的上端通过隔热密封结构9密封。
本实施例中，在加热室3的局部中空结构中填充耐火材料8，可以增加加热室3内部的导热性能，同时可以有一定的蓄热功能。当某个电加热器损坏或更换某个电加热器时，可以保证加热室3整体温度分布均匀稳定，不会引起局部温度的明显降低进而影响焦饼的均匀成熟。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电加热焦炉的加热室结构，包括炉底、加热室、炭化室以及炉顶，炭化室与加热室间隔设置于炉底与炉顶之间，加热室内设有电加热器；其特征在于，所述加热室内设有多个管砖通道，电加热器设于管砖通道中，每个管砖通道内的电加热器均单独控制；所述管砖通道沿加热室的高向密集排列，并且加热室上部的管砖通道间距大于加热室中部及加热室下部的管砖通道间距；所述加热室内部为实心砌体结构、中空结构或局部中空结构，管砖通道设于实心砌体结构、中空结构或局部中空结构中；所述加热室的中空结构或局部中空结构内填充耐火材料。
2.根据权利要求1所述的一种电加热焦炉的加热室结构，其特征在于，所述管砖通道由多个管砖砌筑形成。
3.根据权利要求1所述的一种电加热焦炉的加热室结构，其特征在于，所述管砖通道的开放端通过隔热密封结构密封。
4.根据权利要求1所述的一种电加热焦炉的加热室结构，其特征在于，所述加热室分为端部加热室及中间加热室；其中，位于电加热焦炉两端的2个端部加热室，在靠近炭化室的一侧分别设1列管砖通道；位于电加热焦炉中部的多个中间加热室，在靠近炭化室的两侧分别设置至少1列管砖通道。
5.根据权利要求1所述的一种电加热焦炉的加热室结构，其特征在于，所述管砖通道的外侧边缘与对应侧加热室墙面的距离不小于50mm。
6.根据权利要求1所述的一种电加热焦炉的加热室结构，其特征在于，所述管砖通道水平、倾斜或竖直设置。
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