大容积焦炉炉柱的设计开发

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大型炉窑工程工艺设计方案

大型炉窑工程工艺设计方案一、引言炉窑作为工业生产中不可或缺的设备，广泛应用于冶金、化工、建材、玻璃等领域。

大型炉窑工程的设计和建设对于保障生产设备的安全稳定运行、提高生产效率和产品质量具有重要意义。

在设计方案中需要充分考虑炉窑的结构、材料、燃料、热工计算等多个方面的因素，以确保炉窑能够满足生产需求并达到预期的效果。

本文将结合大型炉窑的设计工艺流程、技术要求以及具体案例，对大型炉窑工程的设计方案进行探讨，以期为相关工程技术人员提供一定的参考和指导。

二、设计流程1. 项目确定在进行大型炉窑工程的设计之前，首先需要明确项目的具体要求和目标。

包括生产能力、生产工艺、产品质量、环保要求等方面的指标。

同时需要进行现场勘测和规划，确认炉窑的安装地点、土地利用情况、周边环境等相关情况。

2. 工艺设计工艺设计是大型炉窑工程设计的核心环节，其主要包括炉窑的结构设计、热工计算、燃料选择、燃烧控制、节能环保等方面。

需要充分考虑生产工艺要求，确保炉窑能够满足生产工艺流程的需要，并保证产品质量。

同时还需要对燃料的选择和燃烧控制进行合理规划，以提高能源利用效率，并符合环保要求。

3. 结构设计炉窑的结构设计涉及到材料选择、炉壁厚度、炉体结构、隔热层设计等方面。

需要充分考虑炉窑的使用环境和工作条件，确保炉窑的结构能够经受得住高温、高压、腐蚀等各种复杂的工作状态，达到安全稳定运行的要求。

4. 控制系统设计大型炉窑工程的控制系统设计涉及到自动化控制、监控系统、安全系统等方面。

需要充分考虑炉窑的生产工艺要求和操作方便性，确保控制系统能够准确控制设备运行，保证产品质量。

5. 安全评估在大型炉窑工程设计完成后，还需要进行一系列的验收和安全评估工作，确保设计方案符合相关的国家标准和安全规范，同时保证炉窑的安全稳定运行。

三、技术要求1. 炉窑的结构设计应符合相关的国家标准和规范，确保炉窑的安全可靠运行。

2. 炉窑的热工计算应根据生产工艺要求进行合理规划，确保炉窑能有效地传热、转移物质和能量。

超大容积焦炉设计的若干技术思想

图$
%& 与 ’( )*& 焦炉预加载力的高向分布
图#
结焦期间炉门密封线后煤气压力
图"
可控压力护炉系统与弹性炉门
实现上述预应力的合理分布，需采用弹性元件传递 < 为保证足够的弹性力传递至炉墙，作为传递力的部件，炉柱、保护板、炉门框均应有足够的刚度。德国的超大容积焦炉均装备了“可控压力护炉系统 ” = (>?@A>B.ACDD EF,)0/+FG DH1I%* J 见图 !。根据预应力分布的优化计算和生产实践经验，上述弹性元件的布置间距以 7* 为最佳。
至于炉门框，其变形则不仅是热负荷的结果，而且也是由于炉体膨胀和护炉系统的失效而致。通常，对于刚性炉门，炉门框与炉门的变形量会有很大的差异。德国焦炉设计公司对 >5 :( 焦炉的刚性炉门和炉门框的热态变形量的实测结果见图 9。
图"
# 个门栓的弹性炉门与炉门框的受力与变形
图!
刚性炉门与炉门框的热变形量
的设计理念与创新要点。关键词：焦炉中图分类号 A BC6!!D #6
%&’( )(*+,&-&./*0- 1+/-&2&3+4 &, 5,./,((6/,. &7 %83(69:06.( ;&<( =>(, ?0@@(64
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1 F 炉门泄漏的部分原因是在其密封刀边后的煤气压力过大。为减小该气压，炉门的耐火材料衬砌块形状的设计应考虑在两侧形成沿高向的垂直气道 ? 图 0 F ，使在炉门区产生的荒煤气可沿该气道不受阻碍地流向炭化室上部的集气空间。

超大容积顶装焦炉采用的几项新技术

５）易于实现有人监视、无人操作的焦炉机械
自动化操作。
２远程切换交换传动装置
焦化厂普遍采用焦炉煤气加热和混合煤气加热
实现对集气系统各设备的无人操作，减轻炉顶恶劣工况下繁重的体力劳动，为焦炉无人操作创造条件。
焦炉大型化作为炼焦技术的发展方向，已经得到国内外焦化行业的广泛认同。超大容积焦炉采用免采用杠杆式废气交换开闭器时，由于煤气铊密封性差而引起煤气向分烟道泄漏．从而节能并减少环境污染。
２）该装置设置了风门交换系统，可实现不同
的一体化熄焦车、远程切换交换传动装置、集气系
统气动执行机构、柔性传动上升管清扫装置等新技术．可以大大提高焦炉工艺设备和机械装备的自动化、智能化和安全操作水平。
种类煤气加热时煤气蓄热室风门开闭状态的自动切换和自动调节空气蓄热室小风门的进风口面积。３）所有操作均采用拉条交换．各处阀门为电
免人工操作强度大、装煤车操作效果不佳的问题，
规电机车采用的２台大电机驱动，电机备用性好，
走行平稳。易于检修和更换。３）加速度大，即启动、停止迅速，解决了超大容积焦炉多孔炭化室对应１干熄焦装置形成的套干熄焦操作紧张的问题。４）制动迅速平稳，停车位置准确。制动方式采用盘式制动代替常规的气闸制动。

焦炉大间台建筑设计的分析

间台的位置处于４座焦炉的中部，机焦两侧检修时
通行不方便，建筑设计中结合焦炉综合电气室地下
综合电气室的单独占地问题。
１焦炉大间台建筑设计
焦炉大间台的建筑结构体系采用钢筋混凝土框架结构。由于顶部有装煤车轨道通过（距轨
熄焦平台，可以方便生产操作。２层平面中间走廊
收稿日期：２１ — ４００００ — ９作者简介：张建奎（９８，男，高级工程师１６一）
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燃料与化工
Ｆｅ＆ＣｅｃｌＰｏｅｓｓｕｌｈｍｉａｒｃｓｅ
Ｊ１２０ｕ．０１
Ｖ０．．１４１Ｎｏ４
焦炉大间台建筑设计的分析
张建奎（中冶焦耐工程技术有限公司，鞍山１４０）１０２鞍钢鲅鱼圈焦化厂建有中冶焦耐开发的首座炭化室高６９ｍ的Ｊ７ — ．８Ｎ０２型大容积顶装焦炉，４座５２孔焦炉组成２个炉组，与常规布置相比，２个炉
在建筑的平剖面设计中充分利用自然采光和自然通
风，最大限度地减少人工照明和机械通风，该建筑
２层平面的干熄焦提升控制室及３层平面中的各个房间，由于生产操作温度和洁净度的要求设有采暖与集中空调系统
１３ｍ，焦炉综合电气室主要由３层平面组成。９２１，
１１焦炉综合电气室的建筑设计．在焦炉大间台框架结构体系确定的基础上，综合各专业要求及大间台的长、宽、高等实际情况．

新型绿色高效大容积焦炉装备工程技术

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引言随着环境保护意识的提高和工业生产的不断发展，对于绿色、高效、大容积焦炉装备的需求日益增加。

焦化炉建筑工程施工方案

焦化炉建筑工程施工方案一、前言焦化炉是炼焦生产过程中的重要设备，主要用于煤焦化和高温炭化。

焦化炉的建设是一个复杂的工程，需要经过精心的设计和施工才能确保其稳定运行。

本文将针对焦化炉建筑工程进行详细的施工方案设计，包括项目背景、工程概况、施工流程、材料采购、安全措施等内容，以确保焦化炉建设工程顺利进行。

二、项目背景焦化炉建设项目位于工业园区内，总投资约5000万元，占地面积约5000平方米，计划建设一座新型高效节能的焦化炉。

项目旨在提高炼焦生产效率，降低生产成本，减少对环境的污染，是符合国家产业政策和环保要求的重要工程。

三、工程概况1. 工程内容：本项目包括焦化炉建筑、设备安装、管线布置等工程，总建筑面积约2000平方米。

2. 工程标准：本项目参照国家相关标准，符合建筑设计规范和施工标准。

3. 施工单位：本项目由一家有丰富建筑施工经验的公司承担，具备完善的施工队伍和设备。

4. 工期：本项目计划工期为6个月，分为前期准备、土建施工、设备安装、调试等阶段。

四、施工流程1. 前期准备（1）选址确定：根据工程需要，确定焦化炉建设的具体位置，并做好相应的环境检测和评估。

（2）设计方案：与设计单位密切配合，确定焦化炉建筑方案和施工图纸，包括结构设计、平面布置、设备安装等内容。

（3）施工队伍组建：组建专业施工队伍，包括建筑工、设备安装工、电气工等，并明确各自职责和工作安排。

2. 土建施工（1）场地准备：在确定的建设位置附近，清理杂草、平整土地，确保施工区域平整。

（2）基础施工：按照设计图纸，进行焦化炉基础的浇筑和固定，确保建筑结构稳固。

（3）立柱搭建：根据设计方案，搭建焦化炉的支撑立柱，确保整体结构的稳定。

3. 设备安装（1）设备调试：在基础结构完成后，进行设备的安装和调试工作，确保设备运行正常。

（2）管线布置：根据设计方案，设计合理的管线布置，确保设备之间的连接畅通。

4. 调试验收（1）设备调试：进行整体设备的调试工作，确保设备运行正常。

大容积顶装焦炉基础结构应变测试与研究

的阵发性污染，改善炼焦生产操作环境，具有明显的
优势。中国焦炉的大型化虽然取得了巨大成就，但
仍有许多方面有待完善。在土建结构设计方面，基
本设计理论和公式多延用前苏联模式。总结多年设计、施工和生产的经验，发现钢筋混凝土梁柱板的配筋尚有可优化的空问，尤其是对跨高比较小的深梁。
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燃料与化工
Ｆｕｅｌ＆ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓ
Ｍａｒ．２Ｏ１３

ＶＯ１．４４ＮＯ．２
大容积顶装焦炉基础结构应变测试与研究
于永惟郭林张绍金毛健伟（中冶焦耐工程技术有限公司，大连１１６０８５）
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｔｏｐ— ｃｈａｒｇｅｂａｔｔｅｒｙ；Ｓｔｒａｉｎｔｅｓｔ；Ｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎ；Ｌｏａｄ
焦炉大型化可减少出炉次数，减少装煤和推焦
此时焦炉并未工作，只有主要生产设备的自重荷载，无温度效应和生产荷载，该工况的主要工作是检测系统的平衡，并将此时的钢筋应变归零。２）焦炉烘炉期间称为工况二。此时焦炉结构所处环境温度升高，预计基础框架钢筋混凝土构件内部温度可达８０～１２０ｏＣ，但此时并未进行生产，无生产荷载，该工况的主要工作是在工况一的基础上进行测量，得到由于温度升高造成的钢筋应变变化。３）焦炉正式投产后称为工况三。此时焦炉处于正常工作状态，相对于工况二增加了生产荷载

提高大容积焦炉产量的生产实践探讨

提高大容积焦炉产量的生产实践探讨随着我国科技的发展，对焦炉产量也有了新的要求，为了适应社会的需要，提高这方面的技术，下面就先分析7m焦炉单炉产量低的影响因素，然后总结相关的技术和经验，在以后的工作中，针对焦炉中的弊端，加以改善和提高，对加煤流程进行优化，重新设置平煤操作技术，最终保证大容积焦炉产量得到提高。

下面就对这些方面进行分析，希望给有关人士一些借鉴。

标签：大容积；焦炉产量；生产实践分析的7m焦炉单炉是我国自主研制的，使用了JNX 70-2型2×60孔复热式下调焦炉，生产能力是150万t/a。

但是随着企业经济的发展，企业将钢铁产量设置在千万吨级，为了完成这一目标，相关工作人员在实践工作中，针对存在的问题进行总结，对生产管理、配煤生产、加煤操作三方面进行优化调整，进而让钢铁产量得到了很大的提高，不仅提高了企业的经济效益，而且也保证了焦炭的品质。

1 焦炉的基本情况分析对于该焦炉而言，设计的年产焦炭量为150万吨，使用的碳化室高位6.98m，2×60的孔复热式焦炉，应用了三吸气管技术，在加煤和出焦除尘中，使用了地面站除尘工艺。

该焦炉的其他参数，炭化室孔数为2×60孔，炭化室的容积为48m3/孔，其煤堆比重为0.8t/m3，焦炉紧张操作系数为1.07，结焦率达到了78%。

2 分析焦炉当前所存在的问题通常情况下，可以通过增加出炉的数量，缩短结焦的时间，就能提高焦炉的产量，但是对于结焦时间而言，都是由企业统一制定规划的，那么在生产过程中，相关部门不能及时灵活的进行更改，因此结焦时间是固定不变的，要想提高结焦量，就必须增加焦炉单炉的数量。

在工作中总结发现，配煤细度是影响因素之一，如果细度小于3mm，那么煤料的堆比重就会减少，致使加煤量就会减少，除此之外，如果配煤细度太小，在加工过程中还会逸散大量的煤粉，当这些煤粉被集气管吸入之后，就会影响收率。

在长期工作中总结出，必须有效控制配合煤细度在78±2%左右，保证焦炉的加煤量。

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２０１５年１月
第４６卷第１期
Ｆｕｅ１＆ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓ
燃料与化工
ｌ３
大容积焦炉炉柱的设计开发
史瑛迪于天斌（中冶焦耐工程技术有限公司，大连１１６０８５）
炉柱作为提供保护力的构件，是护炉铁件的重要组
成部分。炉柱的强度、刚度、可靠性对炉体的使用寿命有至关重要的作用。本文分析了传统均布载荷设计的不足，提出了炉柱与保护板之间的合理模型，分析了炉柱柱身和柱头的载荷条件，利用Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ仿真软件对炉柱进行静态分析，找到柱身薄弱点进行优化，验证了炉
够得出上下拉条的拉力。但因炉柱柱身受力是多点
受力，而且炉柱在高度方向各部位截面也不尽相同，因此通过简化模型得到最大应力和炉柱曲度的数值
ｏｖｅｎ，ａｎｄａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｊｏｉｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂｅｔｗｅｅｎｂａｃｋｓｔａｙａｎｄｌｆａｓｈｐｌａｔｅａｎｄｔｈｅｌｏａｄｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆ
随着国内外炼焦业的发展和环保要求的不断提
荷，计算炉柱弯曲度也是建立在均布载荷基础上得
到的，受力模型见图１。
高，炭化室高６．２５ｍ、７ｍ、８ｍ的大容积焦炉以其能够提高焦炭质量、减少占地、提高环保水平、降低炼
焦耗热量、减轻工人劳动强度、降低运行成本等优
势，现已成为炼焦行业的发展方向。随着焦炉的大
型化，炭化室的高度、长度不断增加，焦炉炉体需要更大的保护力来保证炉体的结构强度和使用寿命。
ｂａｃｋｓｔａｙ．Ｔｈｒｅｅ — ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｔｗａｆｒｅｉｓａｄｏｐｔｅｄｆｏｒｓｔａｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｆｂａｃｋｓｔａｙ．Ｔｈｅ
足够的保护力。
关键词：炉柱；三维仿真；模拟中图分类文章编号：１００１ — ３７０９（２０１５）０１ — ００１３ — ０４
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｂａｃｋｓｔａｙｏｆｌａｒｇｅｃｏｋｅｏｖｅｎ
摘要：提出了大容积焦炉炉柱的设计思路和手段，分析了炉柱与保护板配合的结构形式和炉柱的载荷条件，利用
三维仿真软件对炉柱进行静态分析。通过分析验证了炉柱柱身的强度和刚度，确保炉柱能对大容积焦炉炉体提供
ｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｒｉｇｉｄｉｔｙｏｆｂａｃｋｓｔａｙｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｔｏｅｎｓｕｒｅｅｎｏｕｇｈｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒｃｅｆｒｏｍｔｈｅｂａｃｋｓｔａｙｔｏｌａｒｇｅｃｏｋｅｏｖｅｎｐｒｏｐｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂａｃｋｓｔａｙ：Ｔｈｒｅｅ．ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅ；Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
ＳｈｉＹｉｎｇｄｉＹｕＴｉａｎｂｉｎ
（ＡＣＲＥＣｏｋｉｎｇ＆ＲｅｆｒａｃｔｏｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｓｕｌｔｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，ＭＣＣ，Ｄａｌｉａｎ１１６０８５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｂａｃｋｓｔａｙｏｆｌａｒｇｅｃｏｋｅ
柱的强度和刚度，同时建立了炉柱的分析模型，阐述了大容积焦炉炉柱的设计思路和方法。
图１传统炉柱计算受力模型
该模型的优点是计算方便，能够利用简单的力
学公式得出炉柱的最大应力和炉柱的弯曲度，也能