CN2765906Y - 连续碳化管式型焦炉 - Google Patents

Abstract

一种连续碳化管式型焦炉，在炉体内设有成组且平行排列的由高传热、耐磨复合焙烧材料制成的管状碳化室。每一根管状碳化室相距一定间隔且水平依次通过炉体内的倒焰室、隔墙和燃烧室。在炉体外的进料侧设有与管状碳化室连接的焦坯进料器、在炉体外的出料侧设有与管状碳化室联接的干冷熄焦管。焦坯进料器的焦坯进料管、管状碳化室、与干冷熄焦管同轴线、同口径且相通。还设有密闭落焦桶、水封熄焦池，煤气集气管、热风管、刮板出焦机、刮板出渣机，刮板运煤机。焦坯自进料、预热、气化、干溜碳化、熄焦至出焦的移动速度完全受于控制。焦坯受热均匀、炉体内可承受高温，碳化时间只需4－2小时，成焦质量好，并且节能环保，是一种规模化型焦炉。

Description

连续碳化管式型焦炉

技术领域

本实用新型涉及一种型焦炉，尤指一种连续碳化管式型焦炉。

背景技术

中国专利公开了一种连续焦化型焦炉(公告号：2032194，公告日：1989年02月08日)，整个炉体由若干个室式焦化室与相应的燃烧室并列组成，每个焦化室的顶部设有投放焦坯的料钟，下部设有斜坡式型焦出料口，每个燃烧室上部均设有烟道，燃烧室下部设有引火炉。为了使炉内温度升高，消除环境污染，将焦化室产生的煤气通过管道返回燃烧室燃烧。对每个焦化室而言，为间歇性进料和排料，但对整个焦炉而言，则为连续性进料和排料，卸出的型焦进入熄焦池熄焦。

中国专利又公开了一种连续焦化型铁合金焦炉(公开号：1035557C，公开日：1997年8月6日)，该碳化室的墙壁为薄壁格子砖结构，与两侧燃烧室的立火道连通，立火道通过底部的跨越孔与小烟道连通，小烟道的顶部设有焚烧室，使高温废气中的残留物再次燃烧后，从烟囱排出。在出料口下端设有液封熄焦槽和刮板出焦机、其上部设有斗式提煤机。其两侧还设有集气管。整个碳化室在煤料的自动重力作用下缓慢下降，干馏区温度约600℃，到下部时，经内热空气管输入微量空气，使干馏终温提高，随即进入夹套水冷式出焦斗冷却，相继进入液封熄焦槽熄焦。

两项公开的专利的不足之处在于：

1、碳化室内的煤料散装并自上而下依靠重力自动下降和排出的连续焦化的方式，存在碳化室中心和两侧的煤料下降速度不均的问题，受热也不均匀，从而严重影响碳化质量；碳化后的焦体相互粘连，容易使出料口堵塞。

2、碳化室处于上下垂直位置，煤料的重力自动下降的速度不易进行人为控制。不能保证各段焦化工序的时间分配。

3、碳化室受热的最高温度在1100℃左右，受耐火材料和结构的制约，温度不能过高，否则会使炉体烧毁。如果温度保持在所要求的安全操作范围内，则会导致较为严重的黑烟和黄烟污染。

4碳化室的受热包裹面积不均匀，直接与燃烧室接触的地方温度高，不直接接触的地方温度相对较低。碳化时间较长，碳化质量优劣不等。

5、进入冷却区段的半焦产品依靠重力自动下降，其过渡时间不能进行有效均衡控制。冷却区段的出焦口为敞开式，外部空气容易进入冷却区段，易使该段的焦体复燃。

6、部分不能得到有效冷却的焦体进入熄焦池与水直接接触后会产生含有灰尘和硫化氢的熄焦污染。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要提供一种焦坯受热均匀，进料、预热、气化、碳化、熄焦和出料的移动的速度能够有效控制，碳化时间短，成焦质量均衡，节约能源，降低环境污染的连续碳化管式型焦炉。

为实现所述目的，本实用新型采用如下技术方案：包括炉体、炉膛、烟道、煤气集气管、水封熄焦槽、刮板出焦机在内的连续碳化管式型焦炉，它的炉体内部纵向设有隔墙，隔墙为隔焰蓄热墙，隔墙将纵向炉体的内部，分隔成燃烧室和倒焰室。燃烧室和倒焰室在上部连通。炉膛设在燃烧室下部，烟道设在倒焰室下部，烟道与倒焰室连通。刮板出焦机自水封熄焦槽底部倾斜安装，其高端高于水封熄焦槽的水封面。在炉体内设有成组且轴线相互平行的管状碳化室，并径向间隔分布，每个管状碳化室依次水平通过倒焰室、隔墙和燃烧室。管状碳化室两端延伸到炉体之外。在炉体进料侧设有分别与每个管状碳化室联接的焦坯进料器；在炉体出料侧设有分别与每个管状碳化室联接的干冷熄焦管。焦坯进料器是由推进装置和焦坯进料管构成，焦坯进料器是以焦坯进料管通过法兰与管状碳化室联接的。煤气集气管的一端与燃烧室的煤气喷枪连通，另端分别与每个焦坯进料管连通。焦坯进料管、管状碳化室和干冷熄焦管为同一轴线、同一内径且相互连通。在干冷熄焦管的出口端密封联接有密闭落焦桶。干冷熄焦管为夹套结构，夹套腔与两端的外接冷水管和热水管连通。在密闭落焦桶的外侧设有分别与每个干冷熄焦管的出口相对应的自动落焦门。密闭落焦桶与置于其下端的水封熄焦槽固定连接。

烟道内设有多组空气加热管和热风管，热风管一端与空气加热管连通，另端与炉膛连通。

所述的炉膛设有阻风炉门，利用热风时，则关上阻风炉门。炉膛加煤口处设有刮板运煤机，在炉膛底部设有刮板出渣机。

本实用新型通过同一轴线、同一内径且相通的水平设置的焦坯进料管、管状碳化室和干冷熄焦管，并使管状碳化室依次通过倒焰室、隔墙和燃烧室，完成焦坯的进料、推进、预热、气化、碳化、熄焦过程，该过程的焦坯不依靠自落下降，而是在水平状态下依靠机械推进方式控制焦坯的移动速度，保证焦坯各移动工艺段的所需的必要时间和相应的预热温度、气化温度、碳化温度及熄焦温度，从而保证了每一块型焦的质量。管式碳化室在每个工艺段所接受的温度都是均匀的、轴向温度是均匀过渡性的。由于炉体、隔墙使用高温耐火材料，配以倒焰窑结构和高传热高耐磨的复合焙烧材料制成的管式碳化室，炉内温度可达1450℃，而管状碳化室温度可达1400℃，加之管式碳化室内的焦坯水平移动速度随温度的变化而调整，从焦坯到型焦的碳化时间较之传统的型焦碳化时间由70多小时缩短到4-2小时。

本实用新型将管式碳化室内产生的煤气进行回收，并通过煤气集气管利用正压将煤气全部送至燃烧室进入二次利用，一是节省能源，二是可有效解决煤气污染问题。干冷熄焦管对赤焦进行干冷，即通过进入其夹套膛的冷水进行热交换，所携带热量的热水从热水管流出，进入下一个循环。这种熄焦方式，不仅行之有效，可以进行熄焦时间的控制，以保证出焦的要求温度，而且能够彻底解决因冷水直接熄焦所产生的熄焦污染问题。从干冷熄焦管出来的型焦经过密闭落焦桶进入下端的水封熄焦槽的整个过程是在空气封闭状态下进行的，一是隔绝空气以防止外部空气返流到干冷熄焦管中助燃，二是最大限度控制熄焦对空气的污染。在烟道中设置的多组空气加热管和热风管是利用烟道的热量将进入的冷空气加热，通过热风管送入炉膛进行热风助燃，一是利用废气热能进行空气助燃，节省能源，二是降低了废气的温度，减小废气中烟尘的热悬浮，从而有效降低烟尘对大气的污染。

附图说明：

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

附图标记

1炉体  2煤气集气管  3预热段  4气化段  5碳化段  6保温层  7热水管8干冷熄焦管  9冷水管  10自动落焦门  11密闭落焦桶  12水封熄焦池13刮板出焦机  14阻风炉门  15炉膛加煤口  16燃烧室  17刮板运煤机18炉膛  19、20煤气喷枪  21管状碳化室  22隔墙  23空气加热管24空气加热管  25烟道  26刮板出渣机  27法兰  28焦坯进料管29地平  30焦坯进料器  31焦坯  32倒焰室  33热风管

具体实施方式

参照图1。炉体1为倒焰式窑体，在炉体内部纵向设有一隔墙22，隔墙为隔焰热蓄墙。隔墙将纵向炉体的内部分隔成燃烧室16和倒焰室32，炉膛18设在燃烧室下部，烟道25设在倒焰室32下部，烟道与倒焰室连通。燃烧室从上方与倒焰室相通。炉体和隔墙采用耐高温，高强度的砖体砌成，炉顶的拱顶上部加有保温层6。炉体内壁砌有耐高温、隔热性能好、传导低的轻质砖。

炉体内设有成组且轴线相互平行的高传热、高耐磨的复合焙烧材料制成的管状碳化室21，并径向间隔分布依次水平通过倒焰室、隔墙和燃烧室。管状碳化室的轴线垂直于隔墙的墙面。所说的成组，即指管状碳化室不仅上下间隔分布有一定数量，纵向也间隔分布一定的数量，构成成组的数量。根据生产规模大小，可纵向安排多组数量。管状碳化室间隔分布的目的是使管状碳化室圆周均匀受热。管状碳化室水平通过倒焰室可使内部移动的焦坯完成预热和气化两道工序；管状碳化室水平通过燃烧室，可使内部移动的焦坯完成干馏、碳化工序。

在炉体外侧的进料端，设有分别与每个管状碳化室联接的焦坯进料器30，在炉体外另一对侧，即出料端，设有分别与每个管状碳化室联接的干冷熄焦管8。焦坯进料器是由轴向推进装置和焦坯进料管28构成，焦坯进料管通过法兰27与管式碳化室联接。干冷熄焦管为夹套结构，其夹套腔与两端的外接冷水管9和热水管7构成水循环系统。焦坯进料管、管状碳化室和干冷熄焦管为同一轴线，同一内径且相通。对每一块焦坯而言经过焦坯进料管、管状碳化室和干冷熄焦管即能完成了预热、气化、碳化、熄焦、落焦的全过程。

在于冷熄焦管的出口端密封联接有密闭落焦桶11，它于其下端的水封熄焦槽12固定连接。从干冷熄焦管出来的型焦经过密闭落焦桶进入下端的水封熄槽的整个过程是在空气封闭状态下进行。其目的一是通过隔绝空气，防止空气从干冷熄焦管中进入助燃，二是控制熄焦对空气的污染。在密闭落焦桶的外侧设有分别与每个干冷熄焦管的出口相对应的自动落焦门10。经过干冷熄焦管出来的型焦依靠自重多数会自动落入下方的水封熄焦槽内，但是有个别的型焦相互粘连，在机械推力作用下，型焦向前悬臂移动，不能自落的，则依靠推力顶开自动落焦门10，从密闭落焦桶外侧落下。然后自动落焦门随即自动关闭。

煤气集气管在炉体进料侧与每个焦坯进料管28相连通，在炉体出料侧与燃烧室的煤气喷枪19、20连通。烟道内设有多组空气加热管24、23和热风管33。热风管一端与空气加热管连通，另端与炉膛连通。当需要使用热风对炉膛充氧升温时，则关闭炉膛的阻风炉门14，这种热交换方式不仅能节省能源，而且能降低烟道内的废气温度，减少废气中烟尘的热悬浮污染。

为了提高生产能力，减轻劳动强度，在炉膛加煤口15处设有刮板运煤机17，在炉膛底部设有刮板出渣机26，在水封熄焦池内设有刮板出焦机13，并倾斜将焦体运出高于水面之外。

炉体底部要进行基础砼垫和地平29砼垫，对炉体根基加固。

实现了上述结构的设置，碳化温度的调整可通过进焦量、炉温、进焦速度、燃料燃烧量、热风量的调整而进行调整。

炉体内的高温可达1450℃，管状碳化室的碳化温度可达1400℃。高温状态下成焦快、质量好。煤粉尘造成的黑烟，挥发份产生的黄烟能够有效消除。

Claims (6)

1、一种连续碳化管式型焦炉，包括炉体(1)、炉膛(18)、烟道(25)、煤气集管(2)、水封熄焦槽(12)、刮板出焦机(13)，炉体内部设有隔墙(22)，将炉体内部分隔成燃烧室(16)和倒焰室(32)，燃烧室和倒焰室在上部连通，炉膛设在燃烧室下部，烟道设在倒焰室下部，烟道与倒焰室连通，煤气集气管的一端与燃烧室连通，其特征在于：在炉体内设有成组且轴线相互平行的管状碳化室(21)，并径向间隔分布，每个管状碳化室依次水平通过倒焰室、隔墙和燃烧室，管状碳化室两端延伸到炉体之外；在炉体进料侧设有分别与每个管状碳化室联接的焦坯进料器(30)，在炉体出料侧设有分别与每个管状碳化室联接的干冷熄焦管(8)；焦坯进料器是由推进装置和焦坯进料管构成，焦坯进料器是以焦坯进料管(28)通过法兰与管状碳化室联接；焦坯进料管、管状碳化室和干冷熄焦管为同一轴线、同一内径且相互连通，煤气集气管的另端分别与每个焦坯进料管连通；干冷熄焦管(8)的出口端密封联接有密闭落焦桶(11)。

2、根据权利要求1所述的连续碳化管式型焦炉，其特征在于：所述的干冷熄焦管为夹套结构，夹套腔与两端的外接冷水管(9)和热水管(7)连通。

3、根据权利要求1所述的连续碳化管式型焦炉，其特征在于：密闭落焦桶与置于其下端的水封熄焦槽固定连接。

4、根据权利要求1所述的连续碳化管式型焦炉，其特征在于：在烟道(25)内设有多组空气加热管(23)、(24)和热风管(33)，热风管一端与空气加热管连通，另端与炉膛连通。

5、根据权利要求1或3所述的连续碳化管式型焦炉，其特征在于：在密闭落焦桶的外侧设有分别与每个干冷熄焦管的出口相对应的自动落焦门(10)。

6、根据权利要求1所述的连续碳化管式型焦炉，其特征在于：所述的炉膛(18)口处设有阻风炉门(14)；炉膛加煤口(15)处设有刮板运煤机(17)，在炉膛底部设有刮板出渣机(26)。