第三章_炼焦炉及生产过程

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1、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炼焦炉生产操作第五节焦炉的热工评定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、焦炉设备一、焦炉的主要结构炼焦炉的结构可划分为炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区和炉顶区等几部分，蓄热室以下的部位为焦炉的基础（图3-1）。图3-1JN型焦炉及其基础断面示意图1-装煤车；2-磨电架线；3-拦焦车；4-焦侧操作台；5-熄焦车；6-变换开闭器；7-熄焦车轨道基础；8-分烟道；6-仪表小房；1O-推焦车；11-机侧操作台；12-集气管；13-吸气管；14-推焦车轨道基础

2、；15-炉拄；16-基础构架；17-小烟道；18-基础顶扳；19-蓄热室；20-炭化室；21-炉顶区；22-斜道区1、炭化室和燃绕室焦炉的炭化室是一个带锥度的长方形空间。炭化室的顶部有加煤孔和荒煤气出口，炭化室的两端装有可打开的炉门。为了减少推焦的阻力，防止损坏炉墙，炭化室的焦侧比机侧略宽，此宽度差称为炭化室的锥度。为了使荒煤气顺利导出，炭化室内的装煤高度(由平煤杆拉平的煤线至炭化室底面距离)低于炭化室的总高，装煤高度称为炭化室的有效高度。炭化室在长度方向上，由于炉门衬砖伸入炉内，使实际装煤空间的长度（即有效长度）比炭化室的全长略小。炭化室的有效容积为有效长、平均宽和有效高度三者的乘积

3、。在焦炉的实际命名中，往往以炭化室的高度尺寸反映炭化室的大小及焦炉的规模，如我国的JN43-80型焦炉,其炭化室总高度尺寸为4.3m。焦炉的炭化室与燃烧室相间排列，燃烧室长度与炭化室相同，在宽度上具有与炭化室锥度大小相同方向相反的锥度，即燃烧室的机侧宽度比焦侧宽度大，这样炭化室机焦两侧的中心距是相同的。燃烧室内的顶端空间高度低于炭化室顶的高度，二者间的差值称为加热水平高度。焦炉设置加热水平的目的是防止对炭化室顶部空间加热过度，在保证焦饼上下均匀成熟的前提下，控制煤干馏热解产物的二次热解，提高化学产品的质量和产率。加热水平高度H与煤线距炭化室顶距离h(大型焦炉取300mm)、煤料垂直收缩

4、量Δh(一般为炭化室有效高度的5％～7％)有关，可用下面经验公式确定。H=h+Δh+(200～300)mm(3-1)1、炭化室和燃绕室现代焦炉的燃烧室由若干垂直的立火道组成，立火道底部有供煤气或空气的入口(或废气出口)。为了便于观察、测温和调火，每个立火道都有一个看火孔引向炉顶。立火道之间的相互连接方式有多种类型，立火道始终是分成两大组，当一组立火道供煤气和空气燃烧时，另一组立火道则排燃烧产生的废气，每隔一定的时间，两组立火道的气流进行交换以维持加热的均匀,同时也满足焦炉设置蓄热室的要求。燃烧室与炭化室之间的隔墙称炉墙，焦炉在生产时，炉墙燃烧室侧的平均温度约1300℃，炭化室侧的墙面可

5、达1100℃以上。在此高温下，墙体还要承受一定的侧向推力和上部的重力，要求墙体结构上要防止干馏煤气泄漏、导热性能要好，整体结构强度要高，为此现代焦炉的炉墙普遍采用带舌槽的异型硅砖砌筑。1、炭化室和燃绕室燃烧室与炭化室处的砖结构示意见图3-2。图3-2燃烧室与炭化室的结构1-炭化室；2-炉头；3-隔墙；4-立大道2、蓄热室蓄热室的作用是回收高温废气的废热，预热燃烧所用空气或煤气。蓄热室位于焦炉炉体的下部，现代焦炉几乎都采用横蓄热室，横蓄热室与炭化室和燃烧室平行，内部一般都设置中心隔墙，将每个蓄热室分成机侧和焦侧两部分。蓄热室由顶部空间、格子砖、蓖子砖、小烟道以及主墙、单墙和封墙构成(图3

6、-3)，对于下喷式焦炉，主墙内设有垂直砖煤气道。图3-3JN型焦炉的蓄热室（小烟道）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2、蓄热室蓄热室主要靠格子砖交替地吸热和放热起到回收热量的作用。当蓄热室内通入下降的高温废气时，格子砖被废气加热，下一个周期，改变蓄热室内的气流方向，变成上升气流，通入空气或煤气，这时被加热了的格子砖又对空气或煤气进行加热，使其温度达1000℃以上，这样，一座焦炉必须是半数蓄热室处于下降气流，半数蓄热室处于上升气流，每隔20～30min进行一次气流交换。处于下降气流的蓄热室压力小于处于上升气流的蓄热室压力，这就要求分隔异向气流蓄热

7、室的隔墙必须严密，对于两分式火道结构的焦炉，该隔墙是中心隔墙，而对于双联火道结构的焦炉，主墙是分隔异向气流的隔墙。2、蓄热室由于主墙分隔异向气流，主墙两侧的静压差大，煤气容易串漏，而且主墙还是焦炉下部的承重墙，这就要求主墙具有足够的强度，气密性好。单墙的作用是将蓄热室分成两个窄的蓄热室，分别用于预热空气和煤气，因为煤气和空气属同向气流，压差小，因此对单墙的密封要求比对主墙的要求略低，且不要求单墙承重。对于单热式焦炉或两分火道结构的焦炉，蓄热室不