焦炉炉体的结构简介
精选第三章炼焦炉及生产过程

4、炉顶区
炭化室盖顶砖以上部位为炉顶区(图3-5),该区砌有装 煤孔、上升管孔、看火孔、烘炉孔以及拉条沟等。为减少炉 项散热,炉顶不受压部位砌有隔热砖。炉顶区的实体部位设 置平行于抵抗墙的膨胀缝,烘炉孔在焦炉转为正常加热投产 时用塞子砖堵死。为防止雨水对焦炉表面的侵蚀,炉顶表面 用耐磨性好的缸砖砌筑。
4、炉顶区
图3-5 JN型焦炉炉顶区构造图 1-装煤孔;2-看火孔;3-烘炉孔;4-挡火砖
5、焦炉基础和烟道
焦炉的基础位于炉体的底部,支承整个炉体、炉体设备 和焦炉机械的重量,并把重量传到地基上。焦炉基础的结构 形式随炉型和加热煤气供入方式而不同,下喷式焦炉的基础 有地下室(参见图3-1),它是由底板、顶板和支柱组成, 整个焦炉砌在焦炉顶板平台上。浇顶板时,按焦炉膨胀后的 尺寸埋设好下喷煤气管接口。
目前国内建设的焦炉,火道主要采用双联和两分结构。 大型焦炉均采用双联火道结构。
2、按对加热用煤气种类的适应性划分
焦炉加热用的煤气通常分成两大类:富煤气即焦炉煤气和 贫煤气。贫煤气主要包括高炉煤气、发生炉煤气等。焦炉煤 气的热值高,供焦炉加热时不需经蓄热室预热。而高炉煤气 或发生炉煤气加热焦炉时,必须经蓄热室预热。
5、焦炉基础和烟道
为了降低基础顶板的温度。在焦炉砌体与基础顶板之 间,一般砌有4~6层红砖隔热,由于焦炉砌体没有预留横 向的膨胀缝,这样当焦炉烘炉时,顶板上的焦炉砌体必然 向两侧膨胀而产生滑动,为了利于这种膨胀产生的滑动, 在砌筑焦炉之前,在隔热层上沿机焦两侧向中心铺置一定 宽度的滑动层,然后再进行炉体砌砖。
焦炉的加热系统若只能使用富煤气加热,这种焦炉称为 单热式焦炉。加热系统既可用富煤气加热,又可用贫煤气加 热,这样的焦炉称为复热式焦炉。复热式焦炉有两套煤气供 入系统,分别提供焦炉煤气和贫煤气。当采用贫煤气加热时, 煤气须经蓄热室预热。国内的大中型炼焦厂在建设焦炉时, 一般选择建设复热式焦炉,通过向焦炉提供低热值煤气加热, 顶替出焦炉煤气,增加城市煤气供应。对于冶金企业焦化厂, 为了回收利用高炉煤气加热,同样推荐建设复热式焦炉 。
焦炉炉体构造

计算
3、(1)计算计划推焦系数K1=(M-A1)/M 式中:M--本班计划炉数 A1--计划结焦时间与规定结焦时间相差±钟以上的护数 (2)推焦执行系数K2 K2=(N-A2)/M 式中:N--本班实际推焦炉数 M--本班计划推焦炉数 A2--实际推焦时间与计划推焦时间相差±5分钟以上的炉数 (3)推焦系数K3 K3=K1×K2 :K3是用以评定整个炼焦车间在遵守结焦时间方面的管理水平的 重要指标,它可以反映焦炉生产的总情况。
燃烧室底
燃烧室底部
斜道
燃烧室
跨越孔
休 息
灯头砖
灯 灯 头
调节砖
循环孔
燃烧室
废气循环
炭化室
燃烧室
烘炉孔
高炉煤气加热工艺流程图
燃烧室底部 烟 斜道 风管吹扫入口 格子砖 下调篦子砖 废气盘 小 烟 道 废 高炉煤气主管 气 囱
用焦炉煤气加热的气体流动途径
计算
1、一座42孔焦炉,其周转时间为17小时,每孔炭化室装干煤18 吨,干煤结焦率为75%,焦炉紧张操作系数为0.97,试计算该焦 炉的年生产能力。 解:一年的小时数:365×24=8760小时 年生产能力:Q=N×B×K×8760×0.97/T =42×18×0.75×8760×0.97/17 =283407吨千焦/年 2、已知周转时间为18小时,单炉出炉操作为10分钟,求一组42 孔焦炉的每个小循环的检修时间?及三段检修时间分别是多少 解:t检=t周-n×t操/60=18-(2×42×10/60)=18-14=4小时 三段检修时间分别为1:20
焦炉炉体的基本结构
现代焦炉主要由炉顶区、炭化室、燃烧室、 蓄热室、斜道区、烟道组成。
分烟道及作用
7.63m焦炉炉体结构

7.63m焦炉炉体结构7.63m焦炉*内首次完全从德国Uhde公司引进,其先进的炼焦工艺技术,代表了当今世界炼焦技术发展的方向,集中了炼焦工艺、焦炉机械、焦炉自动控制等方面的先进技术,具有国际领先水平。
7.63m焦炉炭化室高7.63m(热态),双联火道、多段加热、同位燃烧、分格式蓄热室,混合煤气侧入、焦炉煤气下喷的复热式超大型焦炉。
太原钢铁集团公司焦化厂一期建设的一座1×70孔7.63m焦炉,包括焦炉炉体、煤塔、湿式熄焦塔、熄焦沉淀池、加煤、推焦、拦焦、除尘等设备。
焦炉上装有三个荒煤气集气管对炼焦过程中产生的荒煤气进行收集,并通过吸入管把收集来的荒煤气吸入到现有的煤气净化设置中。
本文拟从焦炉炉体各部位的结构特点和砖型特点进行加以介绍。
1.主要结构特点1.1每个炭化室下面对应一个空气蓄热室和一个煤气蓄热室,在机、焦侧方向分成十八格;1.2分段加热使斜道结构复杂,砖型多。
通道内无胀缝使斜道严密,防止斜道区上部高温事故的产生;1.3燃烧室由36个共18对双联火道组成,同位燃烧,三段加热结构。
在每对火道隔墙间下部设循环孔,将下降火道的废气吸入上升火道的可燃气体中,用此两种方式拉长火焰,达到高向加热均匀的目的;1.4蓄热室无中心隔墙,仅在焦侧设置烟道,由于3段燃烧加热和废气循环,煤气燃烧充分,炉体高向加热均匀,废气中氮氧化物含量低≤500mg/Nm3,达到国家环保标准控制要求;1.5炉体材质全按照德国DIN标准,多达19种,全炉共设置六次满铺滑动层。
蓄热室机、焦侧方向分成十八格,煤气蓄热室与空气蓄热室相间配置,其下部配备两个与其相同的水平烟道,每个水平烟道又通过格子砖支撑墙沿炭化室长度方向分成两格,作为供空气、混合煤气、排废气用,水平烟道不设置衬砖。
因而要求互相之间严密不串漏,因水平烟道存在着气体交换,温度变化,而蓄热室下部温度较低,整个蓄热室下部(1-21层)采用耐急冷急热的半硅砖(E65)砌筑,上部使用硅砖(SI-KN),接缝位置设置滑动层。
焦炉的结构和设备知识概述

焦炉的结构和设备知识概述1. 引言焦炉是冶金工业中的重要设备,用于将煤炭和其他燃料转化为高温下的焦炭。
焦炉在钢铁、铝等行业中广泛应用,为生产提供了必要的原料。
本文将对焦炉的结构和设备知识进行概述,以帮助读者更好地了解焦炉的工作原理和运行过程。
2. 焦炉的结构焦炉通常由炉体、炉衬、炉墙等主要组成部分构成。
下面将对这些组成部分进行详细介绍。
2.1 炉体焦炉的炉体是焦炉的主体结构,通常由钢板制成。
炉体的主要功能是承受高温和高压的作用,并保证焦炉的稳定运行。
炉体通常具有一定的高度和直径,以容纳煤炭和燃料,并提供足够的空间让反应发生。
2.2 炉衬焦炉的炉衬是炉体内部的一层保护层,用于保护炉体免受高温和化学腐蚀的影响。
通常使用石墨或耐火砖等耐高温材料制成。
炉衬的设计和材料选择直接影响焦炉的寿命和稳定性。
2.3 炉墙焦炉的炉墙是指炉体外部的结构,主要用于承受焦炉内部和外部的压力差。
炉墙通常由砖块和钢材组成,而且还需具备一定的隔热和耐火性能。
焦炉的炉墙拥有一定的厚度和高度,以保证焦炉的结构稳定性和安全性。
3. 焦炉的设备焦炉的设备是支持焦炉正常运行所必需的设备。
这些设备有助于煤炭的转化和焦炭的收集,下面将对其中的一些设备进行简要介绍。
3.1 煤气净化装置煤气净化装置是焦炉中的重要设备之一,用于净化焦炉产生的煤气。
煤气净化装置通常包括过滤器、除尘器和废气处理装置等。
去除煤气中的灰尘、硫化物和氨等有害物质,以保护环境和提高焦炉产气效率。
3.2 喷吹装置喷吹装置是焦炉中用于供应空气和燃料的设备。
焦炉喷吹装置通常包括鼓风机、燃烧器和供气系统等。
喷吹装置将空气和燃料送入焦炉内部,与煤炭进行反应,生成焦炭和煤气。
3.3 焦炭收集装置焦炭收集装置用于将焦炭从焦炉中收集出来。
常见的焦炭收集装置有焦池和焦渣车等。
焦池用于收集焦炭,而焦渣车用于运输和储存焦炭。
4. 焦炉的工作原理焦炉的工作原理是将煤炭的无氧热解转化为有机物的过程,主要包括干馏和煤气生成两个阶段。
焦炉炉体结构范文

焦炉炉体结构范文焦炉炉体主要由炉顶、炉缸、炉身和炉底四个部分组成。
1.炉顶:炉顶是焦炉的上盖,其主要作用是封堵炉顶,使炉内高温气体能够通过焦炉顶部的通风孔排出,同时减少外界空气的进入。
炉顶由炉顶盖、炉顶盖板、炉顶支座和防尘罩等部分组成。
炉顶还设有天燃气或天然气供给装置,用于提供炉顶所需的燃气。
2.炉缸:炉缸是焦炉的主体部分,其结构一般分为炉缸壁、炉缸圈和炉缸门三部分。
炉缸壁是焦炉内径较大的一部分,通过砖墙和钢板组成。
砖墙一般采用耐火砖或炉石砖,以承受高温和化学侵蚀。
钢板则起到加强炉缸壁强度的作用。
炉缸圈是炉缸壁上部分轴向环形支撑结构。
它由多个互相连接的圆环组成,用来支撑炉缸壁的上半部分,并使炉缸壁形成一个封闭的内腔。
炉缸门是焦炉正常运行和维护的通道,用于装料、出渣和检修等操作。
炉缸门由提升机构、密封装置和固定构件组成,通常由水冷炉缸门和透气炉缸门两种形式。
3.炉身:炉身是焦炉的主要部分,其结构分为炉腔砌体、炉壁板和炉壁外壳三部分。
炉腔砌体是焦炉内最内层的砌体,由耐火砖砌成,用于接受高温下的煤气和焦炭。
炉腔砌体可根据炉内的温度变化和化学腐蚀情况进行保护层的修补。
炉壁板位于炉腔砌体的外部,采用钢板制作而成,起到了加固炉缸壁和保护炉腔砌体的作用。
炉壁外壳是焦炉的最外层,也称作炉壳或炉筒。
外壳由多层钢板焊接而成,可根据炉座的结构和使用环境进行设计和制造。
4.炉底:炉底是焦炉的底部结构,主要由钢板和耐火材料构成。
炉底承受焦炉的整个重量,同时要能承受高温下的煤气和炉渣的侵蚀。
炉底还设有多个炉底风口,用于供气和调节炉底温度。
除了以上的主要结构,焦炉炉体还包括多个附件和管道,如煤气出口、炉排、倾斜装置、炉腔探测仪等。
这些附件和管道都起到焦炉正常运行和维护的重要作用。
总之,焦炉炉体结构复杂,由炉顶、炉缸、炉身和炉底等多个部分构成。
每个部分都有其特定的功能和结构要求,共同组成了一个高效、安全的焦炉系统。
焦炉炉型简介

焦炉炉型简介JN型焦炉种类繁多,有两分式、下喷式、侧入式及捣固式等不同类型,具有代表性的有JN60型焦炉、JN55型焦炉和JN43型焦炉。
1.JN60型和JNX60型焦炉JN60型焦炉为双联火道、焦炉煤气下喷、废气循环、复热式顶装焦炉。
炉体结构特点是:蓄热室主墙宽度为290mm,采用三沟舌结构:单墙宽度为230mm,采用单沟舌结构。
斜道宽度为120mm。
边斜道出口宽度为120mm,中部斜道出口宽度为96mm。
这样,即可大量减少砖型,又可提高边火道温度。
有些焦炉采用高低灯头结构。
炭化室墙的厚度上下一致,均为100mm。
炭化室墙面采用宝塔砖结构。
炉头采用硅砖咬缝结构,炉头砖与保护板咬合很少。
燃烧室由16对双联火道组成。
在装煤孔和炉头处的炭化室盖顶用粘土砖砌筑,以防止急冷急热而过早地断裂。
其余部分均用硅砖,以保持炉顶的整体性及严密性。
炉顶装煤孔和上升管孔的座砖上加铁箍。
炉头先砌并设灌浆孔,以使炉顶更为严密。
炉顶由焦炉中心线至机、焦两侧炉头,有50mm的坡度,以便排水。
焦炉中心线处的炉顶厚度为1250mm,机焦侧端部的炉顶厚度为1200mm。
JNX60-87型是1987年专为宝钢二期焦炉而设计的下调式焦炉。
它的外形和基本尺寸与JN60型焦炉相同,亦为双联火道,焦炉煤气下喷,废气循环、复热式顶装焦炉。
其不同之处是蓄热室分格。
其优点是气流分布均匀,热工效率高;火道温度调节是在地下室通过蓄热室篦子砖上的可调节孔调节,因此调节简便、准确、容易。
其缺点是蓄热室结构复杂、砌筑困难;如格子砖堵塞,则不易更换,因此未推广使用。
在总结了宝钢二期焦炉生产经验的基础上,经现场结合,我院又新设计了JNX60-2型下调式焦炉在宝钢三期焦炉上使用。
其设计作了许多改进,选用了新材质,改善了炉头加热和操作环境。
2.JN55型焦炉JN55型焦炉炉体结构特点是,每个炭化室下面有两个宽度相同的蓄热室,在蓄热室异向气流之间的主墙内设垂直砖煤气道,单墙和主墙均用带沟舌的异型砖砌筑,以保持其严密性。
炉体结构
炉体结构
1、我厂焦炉炉型为xy 4349c型,炭化室高4300mm,长14080mm,平均宽度
490mm,机侧宽485mm,焦侧宽495mm,锥度10mm。
2、焦炉主要由基础平台、小烟道、蓄热室、斜道区、炭化室、燃烧室、分烟道、烟囱组成。
3、炭化室就是煤料进行干馏的炉室。
4、燃烧室位于炭化室两侧,其中分成许多立火道,加热煤气和空气在火道内混合燃烧,以供给炼焦时所需的能量。
5、蓄热室在炭化室和燃烧室的下部,通过斜道与燃烧室相通,内部放有格子砖,蓄热室的作用是利用废气的热量来预热燃烧室所需要的空气。
6、斜道区位于炭化室及燃烧室下面,蓄热室上面是焦炉加热系统的一个重要部分,是燃烧室与蓄热室相连接的通道,斜道口布置有调节砖,可通过调节斜道口截面面积的大小来调节空气量。
7、小烟道位于蓄热室的下部,主要作用是通过箅子砖在上升气流时分配空气,下降气流时集合并排出废气,箅子砖还起到支撑格子砖的作用。
8、烟道分机,焦侧分烟道和总烟道,其作用是汇集焦炉加热系统排出的废气,并引导废气到烟囱排走。
9、烟囱通过烟道与焦炉加热系统相连,在浮力的作用下,烟囱产生足够的吸力,使焦炉加热系统内产生气体流动。
10、备煤工艺流程简述:购回和洗煤厂运来的不同牌号的洗精煤,按规定分类存放至煤场,装载机按规定分别推入每个下煤坑,电子秤给料机根据设定值(按配煤通知单执行),将不同牌号的洗精煤按比例放到1#煤皮带或2#煤皮带经永磁除铁器送至3#皮带,经除铁器进入粉碎机使配合煤小于3mm达到90—95%经溜槽至4#皮带,5#皮带通过卸料小车均匀的放置煤仓。
焦炉炉体结构及特点
焦炉炉体结构及特点a)7.63m焦炉炉体为双联火道、分段供空气加热及废气循环,焦炉煤气下喷、低热值混合煤气及空气均侧入,蓄热室分格及单侧烟道的复热式超大型焦炉。
此焦炉具有结构先进、严密、功能性强、加热均匀、热工效率高、环保优秀等特点。
b)在分格蓄热室中,每个立火道单独对应1格蓄热室构成1个加热单元。
用焦炉煤气加热时,在地下室用设有孔板的喷嘴调节煤气,孔板调节方便,准确;空气是通过小烟道顶部的金属调节板调节。
用低热值混合煤气加热时,煤气和空气均用小烟道顶部的金属调节板调节,使得加热煤气和空气在蓄热室长向上分布合理,均匀。
c)蓄热室主墙,单墙和隔墙结构严密,用异型砖错缝砌筑,保证了各部分砌体之间不互相串漏。
主墙和单墙下部采用半硅砖,上部采用硅砖砌筑,半硅砖砌体和硅砖砌体之间设有滑动缝。
d)蓄热室的小烟道采用单侧烟道。
e)分段加热使斜道结构复杂,砖型多。
但斜道的通道内无膨胀缝的设计使斜道严密,防止了斜道区上部高温事故的发生。
f)燃烧室由36个共18对双联火道组成。
分3段供给空气进行分段燃烧;并在每对火道隔墙间下部设循环孔,将下降火道的废气吸入上升火道的可燃气体中,用此两种方式拉长火焰,达到高向加热均匀的目地。
当用高炉煤气和焦炉煤气的低热值混合煤气加热时,空气通过燃烧室底部斜道出口,,距燃烧室底部1/3和2/3处的立火道隔墙出口分别喷出,与燃烧室底部斜道另一个出口喷出的低热值混合煤气形成3点燃烧加热;当焦炉单用焦炉煤气加热时,混合煤气通道也和空气通道一样走空气,空气通过燃烧室底部两个斜道出口,距燃烧室底部1/3和2/3处的立火道隔墙出口分别喷出。
焦炉煤气由燃烧室底部煤气喷嘴喷出,形成3点燃烧加热。
由于3段燃烧加热和废气循环,炉体高向加热均匀,且废气中的氮氧化物含量低,可以达到先进国家的环保标准。
g)炉顶设有4个装煤孔和1个水封式上升管。
2.2 工程主要内容及实物量2.2.1 本工程主要内容本工程的主要内容包括焦炉本体基础顶板铺砖、蓄热室砌筑、斜道砌筑、燃烧室砌筑、炉顶砌筑以及炉门、保护板、上升管等的耐火材料砌筑。
焦炉炉体结构课件
• 焦炉简介 • 焦炉炉体结构 • 焦炉的工作原理 • 焦炉的维护与保养 • 焦炉的安全操作与环保要求
01 焦炉简介
焦炉的定义与作用
定义
焦炉是一种用于炼焦的工业炉, 通过高温干馏工艺将煤炭转化为 焦炭。
作用
提供高温干馏环境,将煤炭转化 为焦炭,同时回收焦炉煤气和化 学产品。
焦炉的类型与特点
保温材料
为了减少热量损失,焦炉 炉体需使用优质保温材料 ,如硅酸铝纤维、珍珠岩 等。
结构材料
结构材料需具备高强度、 耐腐蚀和良好的热稳定性 ,如优质耐热钢和高强度 混凝土。
03 焦炉的工作原理
焦炭的形成过程
焦炭的形成是一个复杂的化学反应过程,主要涉及煤的 热解和气化。
半焦在高温下进一步反应,生成煤气和焦炭。
问题。
更换易损件
对炉体内的耐火砖、保温材料等易 损件进行更换,保证焦炉性能稳定 。
润滑保养
定期对机械部件进行润滑保养,确 保运转顺畅。
焦炉常见故障与处理方法
炉体漏气
发现漏气现象,及时采取措施封 堵,防止气体外泄。
炉温异常
如发现炉温过高或过低,需调整 燃烧器火嘴角度或燃料配比,使
温度恢复正常。
机械故障
煤在焦炉的高温下发生热解,释放出挥发性物质并生成 半焦。
焦炭的品质取决于煤的种类、焦炉温度和气氛等因素。
煤气与空气的流动与加热
01
焦炉中的煤气和空气分 别通过煤气管道和空气 管道进入燃烧室。
02
在燃烧室内,煤气和空 气混合并燃烧,产生高 温烟气。
03
高温烟气通过上升烟道 进入焦炉的斜道区,加 热焦炉的蓄热室。
炉门
炉门用于封闭炭化室, 以保持炉内的高温环境
焦炉炉体的结构简介
焦炉炉体的结构简介现代焦炉炉体最上部是炉顶,炉顶之下为相间配置的燃烧室和炭化室,炉体下部有蓄热室和连接蓄热室与燃烧室的斜道区,每个蓄热室下部的小烟道通过交换开闭器与烟道相连。
烟道设在焦炉基础内或基础两侧,烟道末端通向烟囱。
燃烧室和炭化室燃烧室是煤气燃烧的地方,通过与两侧炭化室的隔墙向炭化室的提供热量。
装炉煤在炭化室内经高温干馏变成焦炭。
燃烧室墙面温度高达1300--1400℃,而炭化室墙面温度约1000--1150℃,装煤和出焦时炭化室墙面温度变化剧烈,且装煤中的盐类对炉墙有腐蚀性。
现代焦炉均采用硅砖砌筑炭化室墙。
硅砖具有荷重软化点高、导热性能好、抗酸性渣侵蚀能力强、高温热稳定性能好和无残余收缩等优良性能。
砌筑炭化室的硅砖采用沟舌结构,以减少荒煤气窜漏和增加砌体强度;所用的砖型有:丁字砖、酒瓶砖和宝塔砖。
中国焦炉的炭化室墙多采用丁字砖,20世纪80年代以后则多采用宝塔砖。
炭化室墙厚一般为90—100mm,中国多为95—105mm。
为防止焦炉炉头砖产生裂缝,有的焦炉的炉头采用高铝砖或粘土砖砌筑,并设置直缝以消除应力,中国焦炉多采用这种结构。
燃烧室分成许多立火道,立火道的形式因焦炉炉型不同而异。
立火道由立火道本体和立火道顶部两部分组成。
煤气在立火道本体内燃烧。
立火道顶是立火道盖顶以上部分。
从立火道盖顶砖的下表面到炭化室盖顶砖下表之间的距离,称加热水平高度,它是炉体结构中的一个重要尺寸。
如果该尺寸太小,炉顶空间温度就会过高,致使炉顶产生过多的沉积碳;反之,则炉顶空间温度过低,将出现焦饼上部受热不足,因而影响焦炭质量。
另外,炉顶空间温度过高或过低,都会对炼焦化学产品质量产生不利影响。
炭化室的主要尺寸有长、宽、高、锥度和中心距。
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焦炉炉体的结构简介现代焦炉炉体最上部是炉顶,炉顶之下为相间配置的燃烧室和炭化室,炉体下部有蓄热室和连接蓄热室与燃烧室的斜道区,每个蓄热室下部的小烟道通过交换开闭器与烟道相连。
烟道设在焦炉基础内或基础两侧,烟道末端通向烟囱。
燃烧室和炭化室燃烧室是煤气燃烧的地方,通过与两侧炭化室的隔墙向炭化室的提供热量。
装炉煤在炭化室内经高温干馏变成焦炭。
燃烧室墙面温度高达1300--1400℃,而炭化室墙面温度约1000--1150℃,装煤和出焦时炭化室墙面温度变化剧烈,且装煤中的盐类对炉墙有腐蚀性。
现代焦炉均采用硅砖砌筑炭化室墙。
硅砖具有荷重软化点高、导热性能好、抗酸性渣侵蚀能力强、高温热稳定性能好和无残余收缩等优良性能。
砌筑炭化室的硅砖采用沟舌结构,以减少荒煤气窜漏和增加砌体强度;所用的砖型有:丁字砖、酒瓶砖和宝塔砖。
中国焦炉的炭化室墙多采用丁字砖,20世纪80年代以后则多采用宝塔砖。
炭化室墙厚一般为90—100mm,中国多为95—105mm。
为防止焦炉炉头砖产生裂缝,有的焦炉的炉头采用高铝砖或粘土砖砌筑,并设置直缝以消除应力,中国焦炉多采用这种结构。
燃烧室分成许多立火道,立火道的形式因焦炉炉型不同而异。
立火道由立火道本体和立火道顶部两部分组成。
煤气在立火道本体内燃烧。
立火道顶是立火道盖顶以上部分。
从立火道盖顶砖的下表面到炭化室盖顶砖下表之间的距离,称加热水平高度,它是炉体结构中的一个重要尺寸。
如果该尺寸太小,炉顶空间温度就会过高,致使炉顶产生过多的沉积碳;反之,则炉顶空间温度过低,将出现焦饼上部受热不足,因而影响焦炭质量。
另外,炉顶空间温度过高或过低,都会对炼焦化学产品质量产生不利影响。
炭化室的主要尺寸有长、宽、高、锥度和中心距。
焦炉的生产能力随炭化室长度和高度的增加而成比例的增加。
捣固焦炉与顶装炉不同,其锥度较小,只有0—200mm。
蓄热室为了回收利用焦炉燃烧废气的热量预热贫煤气和空气,在焦炉炉体下部设置蓄热室。
现代焦炉蓄热室均为横蓄热室(其中心线与燃烧室中心线平行),以便于单独调节。
蓄热室有宽蓄热室和窄蓄热室两种。
宽蓄热室是每个炭化室下设一个,窄蓄热墙一般用硅砖砌筑,有些国家用粘土砖或半硅砖代替硅砖砌筑温度较低的蓄热室下部。
在蓄热室中放置格子砖,以充分回收废气中的热量。
格子砖要反复承受急冷急热的温度变化,故采用粘土质或半硅质材料制造。
现代焦炉的格子砖一般采用异型薄壁结构,以增加蓄热面积和提高蓄热效率。
蓄热室下部有小烟道,其作用是向蓄热室交替导入冷煤气和空气,或排出废气。
小烟道中交替变换的上升气流(被预热的煤气或空气)和下降气流(燃烧室排出的高温废气)温度差别大,为了承受温度的急剧变化,并防止气体对小烟道的腐蚀,需在小烟道内衬以粘土砖。
斜道区位于燃烧室和蓄热室之间的通道。
不同类型焦炉的斜道区结构有很大差异。
斜道区布置着数量众多的通道(斜道、水平砖煤气道貌岸然和垂直砖煤气道等),它们彼此距离很近,并且上升气流和下降气流之间压差较大,容易漏气,所以斜道区设计要合理,以保证炉体严密。
为了吸收炉组长向生产的膨胀,在斜道区各砖层均留膨胀缝。
膨胀缝之间设置滑动缝,以利于膨胀之间的砖层受热自由滑动。
斜道区承受焦炉上部的巨大重量,同时处于1100-1300℃的高温区,所以也用硅砖砌筑。
炉顶位于焦炉炉体的最上部。
设有看火孔、装煤孔和从炭化室导出荒煤气用的上升管孔等。
炉顶最下层为炭化室盖顶层,一般用硅砖砌筑,以保证整个炭化室膨胀一致,也有用粘土砖砌筑的,这种砖不易断裂,但易产生表面裂纹。
为减少炉顶散热,在炭化室顶盖层以上采用粘土砖、红砖和隔热砖砌筑。
炉顶表面一般铺缸砖,以增加炉顶面的耐磨性。
在多雨地区,炉顶面设有坡度,以便排水。
炉顶厚度按保证炉体强度和降低炉顶温度的要求确定,现代焦炉炉顶一般为1000—1700mm,中国大型焦炉的炉顶厚度为1000-1250mm。
第一节焦炉炉体结构及炉型一、焦炉炉型的分类根据火道结构形式的不同,焦炉可分为二分式焦炉,双联火道焦炉及少数的过顶式焦炉。
根据加热煤气种类的不同,焦炉可分为单热式焦炉和复热式焦炉。
根据煤气入炉的方式不同,焦炉可分为下喷式焦炉和侧入式焦炉。
二、现代焦炉的结构现代焦炉虽有多种炉型,但都有共同的基本要求:①焦并长向和高向加热均匀,加热水平适当,以减轻化学产品的裂解损失。
②劳动生产率和设备利用率高。
③加热系统阻力小,热工效率高,能耗低。
④炉体坚固、严密、衰老慢、炉龄长。
⑤劳动条件好,调节控制方便,环境污染少。
1、炭化室增大炭化室的容积是提高焦炉生产能力的主要措施之一。
(1)、炭化室的长度大型焦炉一般为13~16米,随着长度的增加,焦炉的生产能力成比例地增加,长度增加的极限取决于技术装备的条件。
炭化室的有效长度取决于炉门及衬砖的厚度,此厚度一般为365~420mm。
(2)、炭化室的高度大型焦炉一般为4~6米。
增加高度可以增加焦炉的生产能力,且由于煤料堆密度的增加而有利于焦炭质量的提高,但受到高向加热均匀性的限制,而且炉门、炉门框生产时的清扫都将增加困难。
(3)炭化室宽度炭化室的宽度对焦炉的生产能力与焦炭质量均有影响,增加宽度虽然焦炉的容积增大,装煤量增多,但因煤料传热不良,随炭化室宽度的增加,结焦时间大为延长,结焦速度降低。
2、燃烧室(1)结构形式与材质燃烧室火道一般分为二分式和双联火道式两种,国内个别老焦炉还有过顶式。
二分式焦炉的最大优点是结构简单,异向气流接触面少,但由于有水平集合烟道,使气流沿燃烧室长向分配不易均匀,同时削弱了砌体的强度。
双联火道结构,具有加热均匀,气流阻力小,砌体强度高等优点,但异向气流接触面多,焦炉老龄时易串漏,结构较复杂,砖型多,故我国小型焦炉均不采用。
燃烧室材质一般均用硅砖砌筑。
为进一步提高焦炉的生产能力和焦炉的强度,有发展为采用高密度硅砖的趋势。
(2)高向加热高低灯头系双联火道中单数火道低灯头、双数火道高灯头,使火焰在不同的高度燃烧。
由于高灯头高出火道底面一段距离才送出煤气,自斜道来的空气常易将高灯头下面砖缝的石墨烧掉,造成串漏。
废气循环是目前实现燃烧室高向加热均匀简单而有效的方法。
此法的原理是利用循环废气降低可燃气体混合物中可燃成分的浓度,减慢燃烧速度,从而拉长了火焰,使高向加热均匀。
(3)加热水平高度它影响炉顶空间结石墨的程度和化学产品的质量。
加热水平高度由以下三个部分组成:一是煤线距炭化室顶部的距离,即为炉顶空间高度,一般大型焦炉为300mm,中小型焦炉为150-200mm;二是煤料结焦后的垂直收缩量,它取决于煤料的收缩性及炭化室的有效高度,一般为有效高度的5-7﹪;三是考虑到燃烧室顶对焦炭的传热,炭化室中成熟后的焦饼顶面高应比燃烧室顶面高出200-300mm(大焦炉)或100-150mm(小焦炉)。
3、蓄热室对于蓄热室的基本要求是气流分配均匀,蓄热效率高,串漏少和防止局部高温。
当蓄热室上升气流时,废气盘关闭,蓄热室下降气流时则空气盘关闭。
上升气流由小烟道一侧的空气盘进入,经蓄热室上升,在燃烧室燃烧后废气从相邻蓄热室下降,并由小烟道另一侧的废气盘排出蓄热室隔墙的炉头部位,因受外界大气温度的影响,温度波动较大,硅砖砌成的炉头隔墙易产生一些裂纹,因此有些焦化厂的焦炉在蓄热室炉头部位也采用高铝砖直缝结构。
蓄热室的封墙一定要注意隔热,要注意严密,封墙一般用粘土砖及隔热砖砌成,总厚度约为400mm。
4、斜道区蓄热室和燃烧室间借助于斜道相互连通,斜道所在的砌体称为斜道区。
由于斜道是斜的,而且上下口径又不相等,不同气流相互交叉,又有砖煤气道和膨胀缝,所以斜道区的结构是焦炉中砖型最多,结构最复杂,砌筑要求最严格的部位。
侧入式焦炉,各烧嘴断面积之和约为水平砖煤气道断面的60~70%为宜,太大则各烧嘴的调节灵敏性差;太小则增加砖煤气道内煤气压力,易漏气,且除碳空气不易进入,容易使砖煤气道堵塞。
5、基础平台与烟道基础位于炉体的底部,它支撑整个炉体,炉体设施和机械的重量,并把它传到地基上去。
大型焦炉的基础均用钢筋混凝土浇灌而成,小型焦炉的基础一般不需配筋,只有当地基的土质不均匀时,才配少量钢筋。
5、炉顶炭化室封顶砖以上部位为炉顶。
砌有装煤孔、上升管孔、看火孔、烘炉孔及拉条沟等。
为减少炉顶散热,改善炉顶的操作条件,炉顶不受压部位砌有隔热砖。
炉顶厚度一般为900--1200mm。
在多雨地区,炉顶最好有一定的坡度以供排水。
第二节护炉设备一、护炉设备的作用护炉设备的主要作用是利用可调节的弹簧的势能,连续地向砌体施加足够的、分布均匀合理的保护性压力,使砌体在自身膨胀和外力作用下仍能保持完整、严密,从而保证焦炉的正常生产。
1、炉体纵向膨胀及护炉设备的作用炉体纵向膨胀靠设在斜道区和炉顶区的膨胀缝吸收,正常情况下,抵抗墙只产生有限的向外倾斜,砌体在纵向膨胀时对两端抵抗墙产生向外的推力。
与此同时,抵抗墙和纵拉条的合结构给砌体以保护性压力。
纵拉条失效是抵抗墙向外倾斜的主要原因,这不仅不利于炉体的严密性,而且使炭化室墙呈扇形向外倾斜。
2、炉体横向膨胀及护炉设备的作用炉体横向(即燃烧室长向)膨胀不设膨胀缝,烘炉期间,随炉温升高炉体横向逐渐伸长。
投产后4 .2 年内,由于二氧化硅继续向鳞石英转化,炉体继续伸长,以后逐渐稳定。
正常情况下,年伸长量在5mm以下。
要求护炉设备加给砌体的高向保护性压力,应同各部位的膨胀量相适应。
3、护炉设备的其它作用在结焦过程中煤料膨胀以及推焦时焦饼压缩所产生的侧压力,使燃烧室整体受弯曲应力,在伸长的一侧产生拉应力。
炉墙内从炭化室侧到燃烧室侧的温差,也使炭化室墙产生拉应力。
因此护炉设备的作用也在于用保护性压力来抵消这些拉应力。
此外,开关炉门时炉体受到强大的冲力。
摧焦时焦饼被压缩后产生的静弯摩擦力等,都需要护炉设备将砌体箍紧,才能具有足够的结构强度。
另外,炉柱还是机焦侧操作台和集气管等设备的支架。
二、保护板和炉门框保护板与炉门框的主要作用是将保护性压力均匀合理地分布在砌体上,同时保证炉头砌体、保护板、炉门框和炉门刀边之间的密封。
因此,要求其紧靠炉头且弯曲度不能过大。
炉门框是固定炉门的,为此要求炉门框有一定的强度和刚度,加工面应光滑平直,以使与炉门刀边严密接触,密封炉门。
炉门框安装时,应垂直对正,四周均匀填好密封材料,并使其压紧。
炉门框周边的筋可以减少炉门冒出的烟火直接接触炉柱,起保护炉柱的作用,故不能过矮。
生产中,炉门框的刀封面应保持清洁,炉门刀边才能与其严密接触,避免冒烟冒火。
三、炉柱、拉条和弹簧1、炉柱的作用炉柱是用工字钢(或槽钢)焊接而成的,也可由特制的方型的空心钢制成,安装在机、焦侧炉头保护板的外面,由上下横拉条将机、焦两侧的炉柱拉紧。
上部横拉条的机侧和下部横拉条的机焦两侧均装有大弹簧。
焦侧的上部横拉条因受焦并推出时烧烤,故不设弹簧。