CN209428461U - 焦炉的炉体单元和焦炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及冷装冷出型焦炉技术领域，具体地涉及一种焦炉的炉体单元和焦炉。该炉体单元包括主墙、拱顶(1)、底墙(3)和炉底砖墙(2)，底墙与所述主墙和拱顶围成炭化室(7)，炉底砖墙与主墙和底墙围成炉底火道(21)，主墙包括第一墙体(5)和第二墙体(4)，第一墙体和第二墙体均形成有主墙火道并且顶壁均开设有空气入口，主墙火道的底部与炉底火道连通并且顶部与空气入口连通，炭化室的顶部与所述主墙火道连通，炭化室的中部形成有能够连通第一墙体的主墙火道和第二墙体的主墙火道的中部火道(72)，主墙包括开设有与炉底火道连通的烟气出口的第三墙体。该炉体单元通过设置中部火道，减小了煤饼的厚度，优化加热效果。

Description

焦炉的炉体单元和焦炉

技术领域

本发明涉及冷装冷出型焦炉技术领域，具体地涉及一种焦炉的炉体单元和焦炉。

背景技术

传统的冷装冷出型焦炉的单炉装煤量为150-200吨，其成焦方式为依靠采取上、下、左、右四面加热，具体为三种加热方式同时进行：炭化室的顶部空间内的燃烧加热、两侧的主墙火道的加热以及炉底火道的加热。但是，单炉的装煤量较大，单孔煤饼厚度在2米左右，而炭化室顶部的空间又有限，加热效果并不理想，导致成焦速度缓慢，单炉成焦时间较长，一般在20天左右，造成了单炉成焦周期较长，产量较小。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的传统的冷装冷出型焦炉的煤饼过厚而导致的加热效果差、成焦周期长的问题，提供一种焦炉的炉体单元和焦炉，该炉体单元通过设置中部火道，优化加热效果，提高成焦速度，缩短成焦周期。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种焦炉的炉体单元，其特征在于，所述炉体单元包括主墙、拱顶、底墙和炉底砖墙，所述底墙设在所述主墙的底部并与所述主墙和拱顶围成炭化室，所述炉底砖墙设在所述底墙的下方并且与所述主墙和所述底墙围成炉底火道，所述主墙包括相对设置的第一墙体和第二墙体，所述第一墙体和所述第二墙体均形成有用于流通高温气体的主墙火道并且顶壁均开设有空气入口，所述主墙火道的底部与所述炉底火道连通并且顶部与所述空气入口连通，所述炭化室的顶部与所述主墙火道连通，所述炭化室的中部形成有能够连通所述第一墙体的主墙火道和所述第二墙体的主墙火道的中部火道，所述主墙包括分别与所述第一墙体和所述第二墙体连接的第三墙体，所述第三墙体开设有与所述炉底火道连通的烟气出口。

优选地，所述炉体单元包括承重结构，所述承重结构设置在所述炭化室的中部，所述炭化室的内部填有物料并且在位于承重结构的下方处呈凹槽结构，所述承重结构盖设在所述凹槽结构上以与所述物料形成所述中部火道。

优选地，所述承重结构沿水平方向设置，并且所述中部火道设置为沿水平方向延伸。

优选地，所述第一墙体和所述第二墙体呈对称设置，所述中部火道的延伸方向垂直于所述第一墙体和所述第二墙体的对称轴线方向。

优选地，所述承重结构设为平板，所述平板止挡于所述第一墙体和所述第二墙体。

优选地，所述炭化室的中部形成有平行并间隔设置的多个所述中部火道。

优选地，所述炉体单元包括与所述第三墙体连接的副墙，所述副墙形成有小烟道，所述小烟道的入口与所述烟气出口连接。

优选地，所述炉体单元设有与所述副墙可活动地连接的闸板，所述闸板设在小烟道的出口处并设置为能够通过自身移动来调节所述小烟道的出口处的流通面积。

优选地，所述焦炉包括空气引流装置，所述空气引流装置与所述空气入口连通以用于向所述主墙火道输送空气；和/或，所述拱顶的顶部形成有装煤引风口。

本发明第二方面提供了一种焦炉，所述焦炉包括多个所述的焦炉的炉体单元，多个所述炉体单元相邻并呈线性设置，并且每个所述炉体单元的主墙形成有用于连通相邻的两个所述炉体单元的主墙火道的主墙串火孔。

通过上述技术方案，本发明提供一种焦炉的炉体单元和焦炉，该炉体单元通过设置中部火道，解决了现有技术中传统的冷装冷出型焦炉的煤饼过厚的问题，减小了煤饼的厚度，优化加热效果，提高成焦速度，缩短成焦周期。

附图说明

图1是本发明提供的一种焦炉的炉体单元的剖视示意图。

附图标记说明

1、拱顶；2、炉底砖墙；21、炉底火道；3、底墙；4、第二墙体；41、右上部火道口；42、右中部火道口；43、右主墙火道；44、右空气入口；45、右下部火道口；5、第一墙体；51、左上部火道口；52、左中部火道口；53、左主墙火道；54、左空气入口；55、左下部火道口；6、煤饼；7、炭化室； 71、顶部火道；72、中部火道；8、承重结构；9、主墙串火孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明第一方面提供了一种焦炉的炉体单元，如图1所示，所述炉体单元包括主墙、拱顶1、底墙3和炉底砖墙2，所述底墙3设在所述主墙的底部并与所述主墙和拱顶1围成炭化室7，所述炉底砖墙2设在所述底墙3的下方并且与所述主墙和所述底墙3围成炉底火道21，所述主墙包括相对设置的第一墙体5和第二墙体4，所述第一墙体5和所述第二墙体4均形成有用于流通高温气体的主墙火道并且顶壁均开设有空气入口，所述主墙火道的底部与所述炉底火道21连通并且顶部与所述空气入口连通，所述炭化室7 的顶部与所述主墙火道连通，所述炭化室7的中部形成有能够连通所述第一墙体5的主墙火道和所述第二墙体4的主墙火道的中部火道72，所述主墙包括分别与所述第一墙体5和所述第二墙体4连接的第三墙体，所述第三墙体开设有与所述炉底火道21连通的烟气出口。

通过上述技术方案，本发明提供一种焦炉的炉体单元和焦炉，该炉体单元通过设置中部火道72，解决了现有技术中传统的冷装冷出型焦炉的煤饼过厚的问题，减小了煤饼的厚度，优化加热效果，提高成焦速度，缩短成焦周期。

根据本方面，所述中部火道72的设置方式不受具体限制，只要能够在焦炉烧制煤饼时能够使高温烟气顺利流通即可。例如，中部火道72可以设置为能够满足焦炉烧焦时的抗高温抗重载需求的建筑通道，该建筑通道横跨炭化室7并且两端开口分别与第一墙体5的主墙火道和第二墙体4的主墙火道连通，结构简单，安全可靠；优选地，所述炉体单元包括承重结构8，所述承重结构8设置在所述炭化室7的中部，所述炭化室7的内部填有物料并且在位于承重结构8的下方处呈凹槽结构，所述承重结构8盖设在所述凹槽结构上以与所述物料形成所述中部火道72，充分利用焦炉烧焦时炭化室7内填充的煤料，操作简单，节省了建筑材料的使用，降低成本。根据本发明的一种具体实施方式，第二墙体4设置在沿图1所示的右侧并且形成有右主墙火道43，第二墙体4的内侧壁上从上到下依次开设有右上部火道口41、右中部火道口42和右下部火道口45，其中，第二墙体4的顶壁开设有右空气入口44；第一墙体5设置在沿图1所示的左侧并且形成有左主墙火道53，第一墙体5的内侧壁上从上到下依次开设有左上部火道口51、左中部火道口52和左下部火道口55，其中，第一墙体5的顶壁开设有左空气入口54；可以理解的是，焦炉的炉体单元内烧焦时，炭化室7内填入的煤料所形成的煤饼6与拱顶1保持一定距离以与主墙的顶部形成闲置空间，左上部火道口 51和右上部火道口41分别设在主墙的位于该闲置空间处的部分上以与该闲置空间形成顶部火道71，使得该闲置空间能够连通左主墙火道53和右主墙火道43，左中部火道口52和右中部火道口42设在主墙的中部并且分别形成为中部火道72的两端开口，右下部火道口45和左下部火道口55分别设置在主墙的位于炉底砖墙2和底墙3之间的部分以使得炉底火道21分别与右主墙火道43和左主墙火道53连通；其中，焦炉的炉体单元内烧焦时，炭化室7内填入的煤料所形成的煤饼6在中部火道72处为凹槽结构，也就是说，该凹槽结构的底壁和两个内侧壁与承重结构8的底壁围成该中部火道72，左中部火道口52和右中部火道口42形成为中部火道72的两端出口。使用时，操作人员进入到炭化室7，先将输送至炭化室7内的煤料通过人工填料的方式进行铺煤操作，采用平铺的方式将煤料由炭化室7的底部逐渐铺高并捣固，直至填充到左中部火道口52和右中部火道口42的位置处，将位于左中部火道口52和右中部火道口42之间的煤料铺设为凹槽结构，然后在该凹槽结构处盖设上承重结构8，以形成能够连通左中部火道口52和右中部火道口42的中部火道72，接着，再继续向上铺设煤料，当然，该承重结构上也铺设并承载有煤料，直至将煤料铺设到预定高度为止，即完成铺料工作，此时，煤饼6的上方形成有顶部火道71。

为了简化铺料过程，所述承重结构8沿水平方向设置，并且所述中部火道72设置为沿水平方向延伸，便于将煤料铺设为分别与左中部火道口52和右中部火道口42的凹槽结构，使得凹槽结构的两个边沿也呈水平设置，有利于提高两个边沿的平整度，来为承重结构8提供稳定的支撑作用，优化了承重结构8的承重能力，操作简单。

进一步的，所述第一墙体5和所述第二墙体4呈对称设置，所述中部火道72的延伸方向垂直于所述第一墙体5和所述第二墙体4的对称轴线方向。也就是说，中部火道72沿水平方向设置，并且以左中部火道口52为基准，位于第二墙体4上的右中部火道口42设置在从第二墙体4到达该左中部火道口52处的距离最近的位置处，缩短了中部火道72的长度，简化了铺料过程，减低了铺设难度。例如，当第一墙体5和第二墙体4均沿竖直方向延伸并平行设置，则中部火道72沿水平延伸并垂直于第一墙体5或第二墙体4 的墙面方向。

为了简化承重结构8的结构，降低成本，所述承重结构8设为平板，所述平板止挡于所述第一墙体5和所述第二墙体4。其中，该平板可以设为各种合理形式，例如，能够承受焦炉烧焦时的高温环境以及承载煤饼6的钢板或厚木板。

可以理解的是，为了优化中部火道72的加热效果，并且简化设计工艺，所述炭化室7的中部形成有平行并间隔设置的多个所述中部火道72，增加了中部火道72与煤饼6的接触面积，提高了烧焦效率。

值得一提的是，所述炉体单元包括与所述第三墙体连接的副墙，所述副墙形成有小烟道，所述小烟道的入口与所述烟气出口连接，使得炉底火道21 与小烟道连通，有利于将炉体单元内的高温烟气在与煤饼完成换热后得到的低温烟气排出炉底火道21，使得炉体单元内各个火道保持在合理的气压范围内，有利于烟气的流通，优化了高温烟气与煤饼6的换热效率。

进一步的，所述炉体单元设有与所述副墙可活动地连接的闸板，所述闸板设在小烟道的出口处并设置为能够通过自身移动来调节所述小烟道的出口处的流通面积，以便于根据需求随时调节闸板来控制低温烟气的排出速率，操作简单，安全高效。

为了及时提供充足的氧气，并且起到一定的引流效果，所述焦炉包括空气引流装置，所述空气引流装置与所述空气入口连通以用于向所述主墙火道输送空气。

进一步的，为了便于对煤料进行填装，焦炉采用顶装煤的方式进行装煤操作。例如，所述拱顶1的顶部形成有装煤引风口，通过该装煤引风口对焦炉进行顶装煤作业，而且该该装煤引风口能在焦炉烧焦时为顶部火道71提供少量的空气，以优化焦炉的烧焦效果。

炉体单元的炭化室7铺料完成后，焦炉开始进行烧焦作业：首先，点燃炉底火道21内的燃料，开启空气引流装置，空气主要经由空气引流装置流入空气入口以进入主墙火道并分流进入到顶部火道71、中部火道72以及炉底火道21内，炉体火道21内的燃料能够获得充足的氧气以持续燃烧，燃烧产生的高温烟气分流进入到左主墙火道53和右主墙火道43，进入到左主墙火道53的高温烟气再次分流进入到中部火道72和顶部火道71，进入到右主墙火道43的高温烟气也再次分流进入到中部火道72和顶部火道71，使得高温烟气从图1所示的上、下、左、右和中部5个方向同时加热煤饼6，优化了焦炉的加热效果。随着焦炉烧焦工艺的进行，煤饼6的温度不断上升，直至上升至煤饼6能够自燃的温度时，形成为中部火道72和顶部火道71的火道侧壁的煤料发生自燃并产生高温烟气，其中，顶部火道71处产生的高温烟气先一次分流进入右主墙火道43和左主墙火道53后再分别进行二次分流进入中部火道72和炉顶火道21，中部火道72处产生的高温烟气先一次分流进入右主墙火道43和左主墙火道53后再分别进行二次分流进入顶部火道71和炉顶火道21，如此一来，通过合理设计中部火道和顶部火道以充分利用了炭化室7内的煤料，优化了炭化室7内的煤饼6在图1所示的上、下、左、右和中部5个方向上的加热效果。进一步的，拱顶1的装煤引风口也能够使少量的空气流入到顶部火道71，甚至是经由顶部火道71流入到中部火道72以及炉底火道21内，优化了顶部火道71的加热效果。当然，在整个烧焦作业过程中，炉体单元仅有空气入口、装煤引风口和小烟道的出口与外部连通，而空气引流装置的开启使得空气入口处以引入空气为主，同时装煤引风口的流通面积比小烟道的出口的流通面积小得多，使得烟气(高温烟气和低温烟气)主要从小烟道的出口排出，可以根据工艺的不同需求来通过调节闸板来调整烟气的排出量以及通过调节空气引流装置的空气引入速度进行控制煤饼6的加热。

本发明第二方面一种焦炉，所述焦炉包括多个所述的焦炉的炉体单元，多个所述炉体单元相邻并呈线性设置，并且每个所述炉体单元的主墙形成有用于连通相邻的两个所述炉体单元的主墙火道的主墙串火孔9。根据实际需求的不同，可以使用部分的炉体单元烧焦，也可以使用全部的炉体单元同时烧焦。

根据本发明的一个具体实施方式，当第一个炉体单元需要烧焦，与第一个炉体单元相邻的第二个炉体单元不需要烧焦时，关闭第一个炉体单元和第二个炉体单元上的主墙串火孔9。待第一个炉体单元正在烧焦，而第二个炉体单元完成铺料作业并准备烧焦时，打开第一个炉体单元上的主墙串火孔9 和第二个炉体单元的主墙串火孔9，并且打开第二个炉体单元的空气引流装置，使得第一个炉体单元内的主墙火道内的炉火和高温烟气依次经由第一个炉体单元的主墙串火孔9和第二个炉体单元的主墙串火孔9后串入第二个炉体单元的主墙火道，以引燃第二个炉体单元的炉底火道21内的燃料，使第二炉体单元开始烧焦，方便快捷，操作简单。可以理解的是，相邻的两个炉体单元的主墙还可以设为同一主墙，使得相邻的两个炉体单元能够共用同一主墙火道，此时，主墙串火孔9设置在形成该同一主墙火道的主墙的两个侧壁上。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种焦炉的炉体单元，其特征在于，所述炉体单元包括主墙、拱顶(1)、底墙(3)和炉底砖墙(2)，所述底墙(3)设在所述主墙的底部并与所述主墙和拱顶(1)围成炭化室(7)，所述炉底砖墙(2)设在所述底墙(3)的下方并且与所述主墙和所述底墙(3)围成炉底火道(21)，所述主墙包括相对设置的第一墙体(5)和第二墙体(4)，所述第一墙体(5)和所述第二墙体(4)均形成有用于流通高温气体的主墙火道并且顶壁均开设有空气入口，所述主墙火道的底部与所述炉底火道(21)连通并且顶部与所述空气入口连通，所述炭化室(7)的顶部与所述主墙火道连通，所述炭化室(7)的中部形成有能够连通所述第一墙体(5)的主墙火道和所述第二墙体(4)的主墙火道的中部火道(72)，所述主墙包括分别与所述第一墙体(5)和所述第二墙体(4)连接的第三墙体，所述第三墙体开设有与所述炉底火道(21)连通的烟气出口。

2.根据权利要求1所述的焦炉的炉体单元，其特征在于，所述炉体单元包括承重结构(8)，所述承重结构(8)设置在所述炭化室(7)的中部，所述炭化室(7)的内部填有物料并且在位于承重结构(8)的下方处呈凹槽结构，所述承重结构(8)盖设在所述凹槽结构上以与所述物料形成所述中部火道(72)。

3.根据权利要求2所述的焦炉的炉体单元，其特征在于，所述承重结构(8)沿水平方向设置，并且所述中部火道(72)设置为沿水平方向延伸。

4.根据权利要求3所述的焦炉的炉体单元，其特征在于，所述第一墙体(5)和所述第二墙体(4)呈对称设置，所述中部火道(72)的延伸方向垂直于所述第一墙体(5)和所述第二墙体(4)的对称轴线方向。

5.根据权利要求4所述的焦炉的炉体单元，其特征在于，所述承重结构(8)设为平板，所述平板止挡于所述第一墙体(5)和所述第二墙体(4)。

6.根据权利要求1所述的焦炉的炉体单元，其特征在于，所述炭化室(7)的中部形成有平行并间隔设置的多个所述中部火道(72)。

7.根据权利要求1所述的焦炉的炉体单元，其特征在于，所述炉体单元包括与所述第三墙体连接的副墙，所述副墙形成有小烟道，所述小烟道的入口与所述烟气出口连接。

8.根据权利要求7所述的焦炉的炉体单元，其特征在于，所述炉体单元设有与所述副墙可活动地连接的闸板，所述闸板设在小烟道的出口处并设置为能够通过自身移动来调节所述小烟道的出口处的流通面积。

9.根据权利要求1所述的焦炉的炉体单元，其特征在于，所述焦炉包括空气引流装置，所述空气引流装置与所述空气入口连通以用于向所述主墙火道输送空气；

和/或，所述拱顶(1)的顶部形成有装煤引风口。

10.一种焦炉，其特征在于，所述焦炉包括多个根据权利要求1-9中任意一项所述的焦炉的炉体单元，多个所述炉体单元相邻并呈线性设置，并且每个所述炉体单元的主墙形成有用于连通相邻的两个所述炉体单元的主墙火道的主墙串火孔(9)。