第4章 炼焦炉
JNX43-83型焦炉结构示意图
炼焦炉
全下调式焦炉(不同点):
过去空气量的调节均为上调式,调节困难,准确 性差。
下调式是利用新设计的一种可调断面积的新型蓖 子砖进行调节。 为此目的,蓄热室应根据对应的立火道数分 格,JNX43-83型焦炉燃烧室设有28个立火道,因 此蓄热室也对应地分成28个单元,小格与立火道 一一对应,数目相同,否则无法进行下部调节。
图4-8
侧喷式焦炉基础结构
1—抵抗墙构架;2—基础
1—隔热层;2—基础;3—烟道
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烘炉孔是设在装煤 6.炉顶区 孔、上升管孔等处 组成
58型焦炉炉顶 1—装煤孔;2—看火孔;3—烘炉孔;4—挡火砖
连接炭化室与燃烧 室的通道。烘炉时, 燃料在炭化室两封 墙外的烘炉炉灶内 燃烧后,废气经炭 化室,烘炉孔进入 燃烧室。烘炉结束 后,用塞子砖堵死 烘炉孔。
图4-16 58-Ⅱ型焦炉结构示意图
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各火道的斜道出口处,根据需 要的气体量设有可调节的厚度 不同的调节砖(牛舌砖)。
图4-16 58-Ⅱ型焦炉结构示意图
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燃烧室正下方为主墙,主墙内 有垂直砖煤气道,焦炉煤气由 地下室煤气主管经此道送入立 火道底部与空气混合燃烧。 灯头砖布置在燃烧室的中心线 上,因下喷式焦炉各火道的焦 炉煤气量是通过下喷管的孔板 或喷嘴来调节的,故各火道的 烧嘴的口径一致并砌死。
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一、58-Ⅱ型焦炉
58型焦炉是1958年在总结了我国多年炼焦生产 实践经验的基础上,吸取了国内外各种现代焦炉 的优点,由我国自行设计的大型焦炉。58型焦炉 经过长期生产实践,多次改进,现已发展到58-Ⅱ 型。 结构特点是:双联火道带废气循环,焦炉煤气 下喷,两格蓄热室的复热式焦炉。
图4-16 58-Ⅱ型焦炉结构示意图
图4-16 58-Ⅱ型焦炉结构示意图
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每个炭化室底部有两个蓄热室, 一为煤气蓄热室,另一为空气蓄 热室。它们同时和其侧上方的两 个燃烧室相连(一侧连单数火道, 一侧连双数火道)。
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第一种交换状态。用焦炉煤气加热时,走上升气流的蓄热室全部 图4-17 58-Ⅱ焦炉气体流动途径示意图 预热空气。
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(2)加热水平高度 燃烧室顶盖高度低于炭化室顶部,二者之差称加 热水平高度. 目的:为了保证使炭化室顶部空间温度不致过高, 从而减少化学产品在炉顶空间的热解损失和石墨生 成的程度。 不同高度的焦炉加热水平是不同的。如6m高的焦 炉为900mm(1005mm),58型焦炉为600~800mm, 66型焦炉为524mm。
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根据结构不同,主要有以下四种方法
a—高低灯头;b—炉墙不同厚度;c—分段加热;d—废气循环
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三、煤气入炉方式
1.侧入式
侧入式焦炉加热用的富煤气由焦炉机、焦两侧的 水平砖煤气道引入炉内,空气和贫煤气则从废气开闭 器和小烟道从焦炉侧面进入炉内。 无地下室 加热不均匀
2.下喷式
下喷式焦炉加热用的富煤气由炉体下部通过下喷 管垂直地进入炉内,空气和贫煤气则从废气开闭器和 小烟道从焦炉侧面进入炉内。有地下室加热均匀
煤气加热时,一个斜道送入煤气,另一个斜道送
入空气,换向后两个斜道均导出废气。
斜道口布置有调节砖,以调节开口断面的大
小,并有火焰调节砖(鼻梁砖)以调节煤气和空 气混合点的高度。
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5.基础平台与烟道
下喷式焦炉基础是一个地下室,由底板、顶板和支
柱组成。
侧喷式焦炉基础是无地下室的整片基础。
图4-7 下喷式焦炉基础结构
Hale Waihona Puke 炼焦炉焦炉煤气主管1-1、2-1、3-1旋塞打开,由下排横管经垂直砖煤 气道,进入单数燃烧室的双号火道和双数燃烧室的单号火道,空 气则由单数蓄热室进入这些火道与煤气混合燃烧。
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废气在火道内上升经跨越孔由与它相连的火道下降,经双数蓄热 室、废气盘、分烟道、总烟道,最后由烟囱排入大气。
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用高炉煤气加热时,高炉煤气由废气盘的煤气叉部进入蓄热室预 热,气流途径与上述相同,只是两个上升蓄热室中,一个走空气, 另一个走煤气。
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第二节 焦炉的结构类型
现代焦炉已定型,但因装煤方式、加热煤气种 类、空气及加热用煤气的供入方式和气流调节方式、 燃烧式火道结构及实现高向加热均匀性的方法等分 成许多型式。每一种焦炉型式均由以上分类的合理 组合而成。
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一、 火道型式 • 两半,彼此以水平集 传热与废气流动。 异向气流接触面小; • 合烟道相联。在一个 水平火道 主要缺点:燃烧室沿 换向周期内,一半立 长度方向的气流气流 直立火道
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4.斜道区
连通蓄热室和燃烧室的通道
位置:蓄热室顶部和燃烧室底部之间
作用:导入空气和煤气,并将其分配到每个立火道
中,同时排出废气。 特点:斜道区通道多,气体纵横交错,异型砖用量 大,严密性、准确性要求高,是焦炉中结构最复杂 的部位。
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图4-6
58型焦炉斜道区结构
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燃烧室的每个立火道与相应的斜道相连,当 用焦炉煤气加热时,由两个斜道送入空气和导出 废气,而焦炉煤气由垂直砖煤气道进入。当用贫
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焦炉的发展趋势应满足下列要求:
(1)生产优质产品 为此焦炉应加热均匀,焦饼 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)生产能力大,劳动生产率和设备利用率高。 为了提高焦炉的生产能力,应采用优质耐火材料,从 而可以提高炉温,促使炼焦速度的提高。 (3)加热系统阻力小,热工效率高,能耗低。
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3.蓄热室
作用:蓄积废气(1300℃左右)的热量来预热燃烧 所需的空气量和贫煤气量。 位于炭化室的正下方,其上经斜道同燃烧室相 连,其下经废气盘分别同分烟道、贫煤气管道和
大气相通。
构造:包括顶部空间、格子砖、蓖子砖和小烟道 以及主墙、单墙和封墙。
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主墙(异向气 单墙(同向气 流隔墙)必须 流隔墙)两边 坚固和严密, 压差小,故厚 厚度较大,且 度较薄。 用带舌槽的异 型砖砌筑。
(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。
炼焦炉
二、现代焦炉炉体各主要部位 焦炉由三室两区组成:炭化室、燃烧室、蓄热室、 斜道区、炉顶区和基础部分。 现代焦炉虽有多种炉型,但无非是因火道结构、 加热煤气种类及其入炉方式、蓄热室结构及装煤方 式的不同而进行的有效排列组合。
火道走上升气流,另 分配不均匀。 一半立火道走下降废 通常小型焦炉使用 气。换向后,则气流 向反方向流动。 主要优点:结构简单, 将燃烧室内火道分成
炼焦炉
一、 火道型式 • 个立火道,每两个火 传热与废气流动。 流阻力小,分配比较均匀,因此 • 道分为一组,一个火 水平火道 炭化室内煤料受热较均匀。 道走上升气流,另一 缺点:异向气流接触面多,焦炉 直立火道
炼焦炉
第四章
炼焦炉
第一节
第二节 第三节
炉体构造
焦炉的结构类型 炉型举例
炼焦炉 第一节 炉体构造
一、炼焦炉的发展阶段及现代焦炉的基本要求
焦炉是炼制焦炭的工业窑炉,焦炉结构的发展大 致经过四个阶段,即成堆干馏(土法炼焦)、倒焰式 焦炉、废热式焦炉和现代的蓄热式焦炉。 明代 土法炼焦 成焦率低,焦炭灰分高,结焦时 间长,化学产品不能回收,还造成了环境污染
炼焦炉
焦 炉 炉 体 结 构 模 型 图
炼焦炉
1.炭化室
炭化室:接受煤料,并对其隔绝空气进行干馏的炉室。
一般由硅质耐火材料砌筑而成。 炭化室位于两侧燃烧室之间,顶部有3~4个加煤孔, 并有1~2个导出干馏煤气的上升管。 它的两端为内衬耐火材料的铸铁炉门。
整座焦炉靠推焦车一侧称为机侧,另一侧称为焦侧。
之一,一般大型焦炉的炭化室有效容积为21~40m3,
我国5.5m高的大型焦炉为35.4m3,6m高的大型焦炉为
38.5m3。国外近年来的大型焦炉的有效容积已达50~
80m3。
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2.燃烧室
燃烧室位于炭化室两侧,其中分成许多火道,煤 气和空气在其中混合燃烧,产生的热量传给炉墙, 间接加热炭化室中煤料,对其进行高温干馏。 燃烧室数量比炭化室多一个,长度与炭化室相等, 燃烧室的锥度与炭化室相等但方向相反,以保证焦 炉炭化室中心距相等。 一般大型焦炉的燃烧室有26~32个立火道,中小 型焦炉仅为12~16个。 燃烧室一般比炭化室稍宽,以利于辐射传热。
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三、JNX43-83型焦炉
JNX43-83型焦炉是鞍山焦耐设计院于1983年 在58型焦炉的基础上设计的全高4.3m的全下调式 焦炉。其结构特点是;双联火道,废气循环,焦 炉煤气下喷,蓄热室分格及下部调节的复热式焦 炉。 此焦炉的几何尺寸、气流途径等与58-Ⅱ型焦 炉基本相同。
炼焦炉
图4-18
炼焦炉
第三节 炉型举例
我国使用的焦炉炉型:
1958年以前:原苏联设计的Π BP和Π K型焦炉
1958年以后:我国自行设计建造了一大批适合我 国实际情况的各种类型的焦炉。主要有:
双联火道焦炉:JN43-83、JN60-82、JN60-87 及高5.5m的大容积焦炉,58-I型和58-Ⅱ型焦炉;
小型焦炉:66型、70型及红旗3号等炉型。
炼焦炉
(1)结构形式与材质 燃烧室内用横墙分隔成 若干个立火道,通过调 节和控制各火道的温度, 以便使燃烧室沿长度方 向能获得所要求的温度 分布,而且又增加了燃 烧室砌体的结构强度。
炼焦炉
燃烧室内每个火道都能分别调节煤气量和空气 量,以保证整个炭化室内焦炭能同时成熟。 燃烧室材质关系到焦炉的生产能力和炉体寿命, 一般均用硅砖砌筑。为进一步提高焦炉的生产能 力和炉体的结构强度,其炉墙有发展为采用高密 度硅砖的趋势。
炼焦炉
顶装煤的焦炉,为顺利推焦,炭化室的水平呈梯