CN87105065A - 双联下喷废气循环焦炉 - Google Patents

Abstract

本发明为炭化室高6m、双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、复热式焦炉，它适于冶金工厂生产冶金焦炭和城市民用煤气气源厂生产煤气用。本发明的大容积焦炉，使炉体更加严密，延长的炉体寿命；使操作更加方便，提高了生产效率；使加热更加均匀，提高了产品质量。

Description

本发明涉及一种炭化室高6m、双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、复热式焦炉，它适于冶金工厂生产冶金焦炭和城市民用煤气气源厂生产煤气等用。

根据苏联1955年出版的“焦炭生产”一书中第七章第四节“现代炼焦炉构造的基本方向”（P158-161）介绍，苏联∏BP型焦炉是双联火道、废气循环、煤气侧入的焦炉，焦炉的高向加热是依靠下降气流火道的惰性气体，强迫它在火道中循环，以减少上升气流火道可燃成份的浓度，从而减缓燃烧的反应速度，得到拉长火焰的效果，能使焦并中心温度在结焦终了时，上下温差在70℃以内，改善了上下加热的均匀性。但是∏BP型焦炉斜道区结构复杂，异向气流接触面较多。焦炉煤气从斜道区进入横砖煤气道再分配给立火道，调节手段设在立火道底，所以调温十分不方便，从结构上看，∏BP型焦炉也存在明显的缺点：（1）∏BP型焦炉燃烧室炉墙用“丁”字砖，由于炭化室装煤、出焦次数频繁，易使“丁”字砖上下砖缝均产生断裂，轻者窜漏，重者倒墙，尤其是炉头火道的炉墙，在生产8-9年后会全部倒塌，大大影响焦炉寿命。（2）∏BP型焦炉的炉头砖是用硅砖砌筑的，硅砖在570℃时有晶形转化，使体积发生变化。炉头砖因温度波动大，易使硅砖剥落，在立火道顶部尤甚。（3）∏BP型焦炉燃烧室盖顶砖是矩形砖，在生产过程中易出现断裂，容易掉进立火道内，所以说∏BP型焦炉虽然具有很多优点，但其存在的缺点也急待解决。

德国波鸿市的奥托公司于1937、9、9发表了一篇文章“简介双联火道焦炉的特点”中介绍的德国Otto型焦炉的燃烧室用高低灯头，借高低不同的灯头高度使火道高向加热均匀，燃烧室横向温度的调节，由于是下喷式的，所以要比∏BP型焦炉侧喷式要方便灵活，而且操作条件好，因为是在地下室里进行，在进入立火道的每个煤气支管上安有可更换的喷嘴，这比∏BP型焦炉在立火道底更换烧嘴要方便得多。但是在Otto型焦炉的蓄热室主墙内有砖煤气道，容易在煤气管中心位置产生裂缝，当正对此处的外层墙面有砖缝时，管内的煤气就会漏入蓄热室。

鉴于∏BP型和Otto型焦炉存在的上述缺点，本发明的目的是设计一种大容积焦炉，使它既能保持∏BP型和Otto型焦炉的优点，又能通过炉体结构的改进克服上述缺点，使焦炉炉体更加严密，炉体寿命更长，操作方便，加热均匀，焦炭成熟度好。

为实现此目的，本发明设计了一种废气循环、双联火道、高低灯头、焦炉煤气下喷的、以生产冶金焦炭为主还生产干馏煤气的6米大容积焦炉，所采取的措施是：（1）燃烧室采用“宝塔”砖炉墙，可使炭化室墙立缝与立火道不直通，保持了严密性，并使“宝塔”砖的宽面深入到炉墙内，这样就不易将“宝塔”砖头部剪断，提高了炉体寿命。（2）燃烧室炉头砖采用高铝砖，可以提高炉头寿命。（3）焦炉立火道盖顶采用拱形结构，从而可以保证燃烧室顶的强度。（4）带有三条沟舌的、互相咬合砌筑的蓄热室主墙正对管砖处的外层墙面无砖缝，保证了墙的严密性和整体性好。

下面结合附图和实施例进行详细介绍：

图1为双联下喷废气循环焦炉的结构图和气体流程图。

图2为燃烧室“宝塔”砖炉墙局部示意图。

图3为燃烧室高铝炉头砖局部示意图。

图4为立火道盖顶拱形结构局部示意图。

图5为蓄热室主墙结构局部示意图。

如图1所示，本发明的双联下喷废气循环焦炉的结构为：（1）跨越孔，（2）燃烧室，（3）循环孔，（4）斜烟道，（5）砖煤气道，（6）蓄热室，（7）小烟道，（8）立火道，（9）炭化室，（10）蓄热室主墙，（11）蓄热室单墙，（12）篦子砖。

双联下喷废气循环的气体流程如下：

当烧焦炉煤气时，煤气经地下室横排煤气管进入双数燃烧室（2）（2H、4H……）的单数立火道（8）（1、3、5……31）和单数燃烧室（2）（1H、3H……）的双数立火道（8）（2、4、6……32）。空气是由单数蓄热室（6）（1K、3K5K……）经斜道（4）进入双数燃烧室（2）（2H、4H……）的单数立火道（8）（1、3、5……31）和单数燃烧室（2）（1H、3H……）的双数立火道（8）（2、4、6……32）。

燃烧生成的废气，由上升气流火道（8）（单数立火道1、3、5……31）经跨越孔（1）转入下降气流火道（8）（双数立火道2、4、6……32）。这时下降气流中的部分废气经循环孔（3）进入上升气流火道（8）（单数立火道1、3、5……31）冲淡了正在燃烧的煤气和空气，使火焰拉长，上下加热均匀，其余废气由下降气流火道（8）（双数立火道2、4、6……32），经斜道（4）进入双数蓄热室（6）（2K、2M、4K、4M……），废气在蓄热室（6）内，将大部分含热量传给格子砖，然后由小烟道（7）进入烟道和烟囱。经过20～30分钟加热后，进行换向，换向后的流动气体按反方向流动。

当烧高炉煤气时，关闭地下室的焦炉煤气，高炉煤气由机焦两侧进入单数煤气蓄热室（6）（1M、3M……），经斜道（4）进入双数燃烧室（2）（2H、4H……）的单数立火道（8）（1、3、5……31）和单数燃烧室（2）（1H、3H……）的双数立火道（8）（2、4、6……32），空气由单数蓄热室（6）（1K、3K……）进入与煤气相同的火道。燃烧生成的废气进入下降气流火道（8）（2、4、6……32），经斜道（4）进入蓄热室（6）、小烟道（7）经烟囱排出。换向后气流按反方向流动。

如图2所示，（1）燃烧室墙，（2）燃烧室墙上的宝塔砖，（3）燃烧室墙立缝。

燃烧室采用“宝塔”砖炉墙（2）可使炭化室墙立缝（3）与立火道不直通，保持了炉墙的严密性。由于炭化室温度波动频繁，燃烧室墙（1）对宝塔砖（2）产生剪力，所以本设计将宝塔砖的宽面深入炉墙内，这样就不容易将宝塔砖头部剪断，延长了炉体寿命。

如图3所示，（4）为高铝质炉头砖。燃烧室炉头砖在装煤后降低到600℃左右，温度变化较大，硅砖在570℃时有晶体转化，使体积发生变化，所以炉头使用硅砖容易剥落，造成生产期间要经常补炉。为了提高炉头寿命，将不接触火焰的硅质炉头砖改成高铝质炉头砖（即立火道顶）。

如图4所示，（1）为立火道盖顶拱形结构，（2）为立火道隔墙。立火道是空心的，封顶后，盖顶砖的长度一般要超过500mm，所以砖重在30公斤以上，外形又复杂，因此砖的横向难免会有跨棱裂纹，在长期生产中温度波动，炉顶又有装煤车走动，个别盖顶砖因断裂而落入立火道。焦炉大型化，装煤车设有除尘器、自动启盖和机械清扫等机构，使车重从50吨剧增至160吨以上。所以焦炉立火道盖顶采用拱形结构（1），并使拱脚设在立火道隔墙（2）上，从而保证了燃烧室顶的强度。

如图5所示，（1）管砖，（2）蓄热室主墙砖砖缝，（3）蓄热室主墙砖上的沟舌。蓄热室主墙是上升气流和下降气流的隔墙，二者之间有较大的压力差，平均约40帕，尤其在砖煤气道部位，在长期生产中加热频繁换向，易使煤气管砖（1）产生裂缝，焦炉煤气会从此缝隙漏入下降气流蓄热室中，这样不仅会损失煤气量，而且会破坏加热制度，所以必须使蓄热室主墙正对管砖的外层墙面无砖缝（2），并在主墙砖上设有三条沟舌（3），而且是互相咬合砌筑，使主墙严密，整体性好。

实施例：

以一座43孔双联下喷废气循环焦炉为例，其主要结构尺寸如下：

炭化室高为6000mm，

炭化室平均宽为450mm，

炭化室的锥度为60mm，

炭化室的长度为15980mm，

炭化室的有效长度为15140mm，

炭化室的中心距为1300mm，

立火道的中心距为480mm，

立火道隔墙厚为150mm，

炭化室墙壁厚为100mm。

在每对立火道内设有一个跨越孔（1）和循环孔（3），并设有高低灯头，在燃烧室内交错排列。

燃烧室机焦侧炉头上部（跨越孔（1）以上）使用能适应温度波动而又耐腐蚀的高铝质炉头砖。炉头火道的热负荷约为第二火道的80%，斜道口设有“牛舌砖”调节立火道贫煤气量和空气量。

蓄热室主墙是由带三个沟舌的砖相互咬合砌筑的，使煤气管砖（1）正对的外层墙面，无砖缝（2）。

小烟道内衬粘土砖，在小烟道顶设有扩散式篦子砖，在炉头部位大孔朝下，成收缩管，靠近中心隔墙处大孔朝下，成扩散管，适应上升和下降气流在小烟道内的压力分布。

炉顶上设有四个装煤孔和二个上升管。

此双联下喷废气循环焦炉每孔炭化室的产品为：

每孔炭化室的有效容积 38.5m³

每孔炭化室装煤量 28.5m³

周转时间    17小时

每孔炭化室每年产全焦量    1.05万t/年

每孔每小时产煤气量 536Nm³/孔，小时。

Claims (4)

1、一种由(1)跨越孔，(2)燃烧室，(3)循环孔，(4)斜烟道，(5)砖煤气道，(6)蓄热室，(7)小烟道，(8)立火道，(9)炭化室，(10)蓄热室主墙，(11)蓄热室单墙，(12)篦子砖组成的双联下喷废气循环焦炉，其特征在于：

a)燃烧室采用“宝塔”砖炉墙，

b)燃烧室炉头砖采用高铝质砖，

c)立火道盖顶采用拱形结构，

d)带有三条沟舌的蓄热室主墙正对管砖处的外层墙面无砖缝。

2、根据权利要求1所述的双联下喷、废气循环焦炉，其特征在于燃烧室采用的宝塔砖的宽面深入到炉墙内，其深度到炭化室墙砖的沟舌处。

3、根据权利要求1所述的双联下喷废气循环焦炉，其特征在于立火道的拱形结构盖顶的拱脚设在立火道隔墙上。

4、根据权利要求1所述的双联下喷废气循环焦炉，其特征在于蓄热室主墙上带有三条沟舌的砖互相咬合砌筑。

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