1—固定卡子； 2—炉门筋； 3—卡子长孔； 4—刀边； 5—石棉绳； 6—炉门框； 7—紧固螺栓 敲打刀边示意图
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4、焦炉煤气设备
加热煤气供入设备
焦 炉 煤 气 设 备
干馏煤气导出设备 废气设备 交换设备
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焦炉加热煤气供入设备
� 焦炉加热煤气导入系统分类
3、斜道区
� 斜道区膨胀缝
JN型焦炉斜道区构造图 16火砖
JN型焦炉炉顶区构造图 17
5、焦炉基础和烟道
� 焦炉基础
1—抵抗墙构架； 2—焦炉顶板； 3—焦炉底板； 4—焦炉正面线； 5—纵轴中心； 6—拉线卡钉； 7—直立标杆； 8—横标杆
跨顶式火道结构示意图
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1、按燃烧室火道结构形式划分
� 双联火道焦炉特点
� 燃烧室中每个单数火道与相邻的下一个双数火道联成一对， 形成所谓的双联。 � 每对双联的立火道隔墙上部有 一个跨越孔相通，在一个交换 周期内，如果某个燃烧室的双 数立火道加热，则单数立火道 排废气，换向改变加热方向 后，变成该燃烧室的单数立火 道加热，而双数立火道排废气。
富煤气下喷式焦炉 富煤气侧入式焦炉 贫煤气侧入式焦炉
富煤气、贫煤气及空气全下喷式焦炉
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3、按加热煤气供入方式划分 � 下喷式焦炉
富煤气 贫煤气和空气
焦炉下部
焦炉下部
蓄热室垂直砖煤气道
立火道
蓄热室分格
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3、按加热煤气供入方式划分
� 侧入式焦炉
富煤气 贫煤气和空气
斜道区水平砖煤气道
空气废气交换开闭器 蓄热室小烟道
蓖子砖和砖煤气道
1—扩散型蓖子砖；2—直立砖煤气道
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3、斜道区
斜道区位于蓄热室和燃烧室之间，斜道是连接燃烧室立 火道与蓄热室的通道，不同结构类型的焦炉斜道区结构差异 很大。 燃烧室的每个立火道都与两个斜道和一个砖煤气道相连。 下喷式焦炉砖煤气道从蓄热室主墙经斜道区进入火道，侧入 式焦炉是在斜道区设有水平煤气道，煤气分别由机焦两侧引 入分配到各个火道。 对于双联火道结构的焦炉，每个立火道需要与下方的4 个蓄热室相连接，故斜道区复杂，是焦炉使用砖型最多的区 域。 15
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1、焦炉护炉设备
� 护炉设备的作用
� 利用可调节的弹簧势能，连续不断地向砌体施加大小足够、 分布合理的保护性压力，使砌体在自身膨胀和收缩以及外 力作用下仍能保持完整、严密。 � 两端的抵抗墙以及炉顶的纵拉条来制约焦炉砌体的纵向伸 长，由于这种保护性压力的制约，使焦炉烘炉时，砌体内 预留的膨胀缝收缩直至密合，吸收砌体的膨胀。
2、保护板和炉门框
� 保护板和炉门框的作用
� 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。
大保护板装配图 1—保护板；2—炉门框；3—固定炉门框螺栓；4—石棉绳
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3、炉门
� 炭化室的机焦侧是用炉门封闭的，通过摘、挂炉门可进行 推焦和装煤生产操作，炉门的严密与否对防止冒烟、冒火 和炉门框、炉柱的变形、失效有密切关系。
下喷式焦炉基础结构型式 18
5、焦炉基础和烟道
� 烟道
烟道位于地下室的机焦两侧，在炉端与总烟道相通， 再汇人烟囱根部。在分烟道和总烟道汇合处，设有吸力调 节翻板。
� 抵抗墙
平板式和框架式；现多采用框架式。
� 纵横拉条 � 滑动层 � 沉降缝
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二、焦炉炉型划分
燃烧室火道结构形式 对加热用煤气种类的适应性 加热煤气供入方式 蓄热室的布置方式 改善高向加热均匀性的措施
两分式火道结构示意图
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1、按燃烧室火道结构形式划分
� 四分式焦炉特点
� 燃烧室用隔墙分成两半，这样每个燃烧室有两个水平焰道； � 在一个交换周期内，外 边两组立火道进行加 热，里边两组立火道走 废气，交换后，里面的 两组立火道加热，而外 边的两组立火道走废气。
四分式火道结构示意图
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1、按燃烧室火道结构形式划分
双联火道结构示意图
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2、按对加热用煤气种类的适应性划分
� 焦炉加热用煤气
焦 炉 加 热 用 煤 气
富煤气
焦炉煤气 高炉煤气
贫煤气 发生炉煤气
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2、按对加热用煤气种类的适应性划分
焦 炉 类 型
单热式焦炉
只适用富煤气加热。
复热式焦炉
既适用富煤气加热， 又适用贫煤气加热。
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3、按加热煤气供入方式划分 按 加 热 煤 气 供 入 方 式
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一、炼焦炉的主要结构
炭化室 燃烧室 蓄热室 斜道区 炉顶区
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一、炼焦炉的主要结构
炼焦炉结构示意图 9
1、炭化室和燃绕室
炼焦炉断面示意图 10
1、炭化室和燃绕室
� 炭化室的锥度 � 炭化室的有效高度 � 炭化室的有效容积 � 炭化室的加热水平高度
H =h + Δh +(200～300)mm 式中：H—加热水平高度 h—煤线距炭化室顶距离 Δh—煤料垂直收缩量 11
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4、按蓄热室的布置方式划分
3）纵向分开的蓄热室，它对应于双联火道的复热式焦 炉，且蓄热室的长向不分格。一个宽蓄热室分成两个 窄蓄热室后，在用贫煤气加热焦炉时，每对上升气流 的两个窄蓄热室中，一个用来预热贫煤气，另一个用 来预热空气。用焦炉煤气加热时，这两个蓄热室都用 来预热空气或排废气。
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5、按改善高向加热均匀性的措施划分
倒焰式炼焦炉示意图 5
第三章 炼焦炉及生产过程
第一节 焦炉炉体结构与设备 第二节 焦炉炉型介绍 第三节 焦炉的生产能力和发展方向 第四节 焦炉的开工 第五节 焦炉装煤和出焦操作 第六节 焦炉装煤和出焦操作 第七节 焦炉的热工评定
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第一节
焦炉炉体结构与设备
一、焦炉的主要结构 二、焦炉炉型划分 三、焦炉筑炉材料 四、焦炉设备
按实现高向加热均匀性的方法不同，可分为四种类型。
焦炉实现高向加热均匀的方法
a-高低灯头；b-不同厚度炉墙；c-分段加热；d-废气循环
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三、焦炉筑炉材料
�焦炉的主体部位应用耐火材料砌筑
常 用 耐 火 材 料
硅砖
黏土砖
高铝砖
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1、砌筑焦炉用耐火材料的基本要求
�炭化室部位
�高温导热性能； �高温荷重不变形的性能； �高温抗侵蚀性能； �炉头部位：抗温度急变性和较高的耐压强度。
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1、按燃烧室火道结构形式划分
� 水平火道 � 立火道 两分式
立 火 道
四分式 跨顶式 双联式
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1、按燃烧室火道结构形式划分
� 两分式焦炉特点
� 立火道上方砌有水平集合焰道； � 燃烧室的立火道分成机侧和焦侧两组，并由顶部水平集合 焰道连接； � 在一个交换周期内，一 组立火道供空气和煤气 加热，另一组立火道排 废气，交换后气体流动 方向变换。
3、焦炉用砖
� 高铝砖
� 定义：Al2O3含量大于48％的硅酸铝或氧化铝质的耐火材 料； � 高铝砖特点：高铝砖的耐火度及荷重软化温度比粘土砖 好，抗渣性能也较佳，热稳定性能比粘土砖差，但比硅砖 好。 � 焦炉适用位置：燃烧室炉头和炭化室铺底砖炉头部位。
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四、焦炉设备
1、焦炉护炉设备 2、保护板和炉门框 3、炉门 4、焦炉煤气设备
1、炭化室和燃绕室
� 立火道 � 炉墙
燃烧室与炭化室的结构 1-炭化室；2-炉头；3-隔墙；4­-立火道 12
2、蓄热室
� 蓄热室作用 � 蓄热室结构
1-主墙； 2-小烟道粘土衬砖； 3-小烟道； 4-单墙； 5-蓖子砖； 6-隔热砖 13 58型焦炉的蓄热室（小烟道）
2、蓄热室
�蓖子砖和砖煤气道 � 格子砖
赵云鹏
zhaoyp@
中国矿业大学化工学院
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第三章 炼焦炉及生产过程
成堆干馏
成堆干馏示意图
2
第三章 炼焦炉及生产过程
3
第三章 炼焦炉及生产过程
蜂窝焦炉炼焦
蜂窝焦炉示意图
4
第三章 炼焦炉及生产过程
现代炼焦技术的形成 3
(a) 炭化室和燃烧室分开 (b) 蓄热室的建立 (c) 化学产品的回收 (d) 复热式焦炉的出现 (e) 硅砖筑炉材料在焦炉上 的应用
3、焦炉用砖
� 黏土砖
� 定义：Al2O3含量30～40％硅酸铝材料的黏土质耐火砖； � 黏土砖特点：弱酸性，能抵抗酸性渣侵蚀。耐火度与硅砖 接近，但荷重软化开始温度比耐火度要低得多，而且软化 变形温度间隔很大。热稳定性能好，但导热性能和机械性 能较硅砖差，加热到1000℃的总膨胀较小且均匀，但加热 到1200℃时，出观残余收缩。 � 焦炉适用位置：温度较低且波动较大的部位：炉门、小烟 道衬砖、炉顶、蓄热室封墙及格子砖等部位； 43
式中△V—耐火材料高温体积稳定性；
V0—耐火材料原体积；
V1—耐火材料在高于使用温度100℃条件下加热一定时间，冷
却后体积；
� △V > 0为残余膨胀，△V< 0为残余收缩。
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2、耐火材料的高温使用性能 � 热稳定性 �定义：耐火材料承受温度急剧变化而不开裂、 不损坏的能力及在使用中抵抗破碎的能力； �测定方法：试样经受急冷急热的次数； �影响因素：耐火材料的热膨胀性能和导热性 能，材质的弹性模量和组成结构。
立火道
蓄热室
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4、按蓄热室的布置方式划分
焦炉蓄热室的布置方式分为纵向蓄热室（早期焦炉） 和横向蓄热室（现代焦炉）两类。横向分为以下几种： 1）蓄热室长向分成两半，与两分式立火道相对应，蓄热 室的机侧一半与焦侧一半始终处于异向气流。 2）蓄热室的纵向分格或分组，可对应于各种火道结构的 焦炉，蓄热室的分格或分组配合煤气和空气下喷或配合 独立分配小烟道，可以实现对燃烧室立火道供热量的精 确调节。