铸造焦炭化炉

申请号 CN02125355.2 申请日 2002-07-26 公开(公告)号 CN1208425C 公开(公告)日 2005-06-29
申请人 商丘市普天工贸有限公司煤化工研究所; 发明人 李爱启; 张光建; 孙庆跃; 田军章; 李志经; 倪世信; 闻立标; 许志华; 李孟臻; 刘永俊;
摘要 一种 铸造 型 焦炭 化炉,包括炭化炉组、操作平台、 熄焦 池及温控、烟气检测系统,该炭化炉组由一至多个单孔炉组成,其每个单孔炉由炉体、炭化室、 燃烧室 ,配 风 装置及烟道组成;炉体的 外壳 内设有纵向呈前高后低的阶梯形,横向呈180度半圆形的双层拱顶,拱顶下的炭化室呈前高后低的倾斜构造;炭化室下为燃烧室,该燃烧室有呈20-50度倾斜的前高后低的斜平面炉底,燃烧室上端有进料炉 门 连接进料平台,下端有出料炉门连接熄焦池;炉体内设有2-6个垂直烟道及分烟道,炭化室前、后端各设有一个炭化室配风口,炉体前、后两端各设有两个烟道配风口;本 发明 供热全面、均匀, 燃料 燃烧充分,高效利用 热能 ,加热速度快,加热 温度 高,减少炭化结焦时间,提高生产效率,增长使用寿命,降低生产成本。
权利要求

1.一种铸造焦炭化炉,包括炭化炉组(1)、操作平台(2)、熄焦 池(3)及温控、烟气检测系统,该炭化炉组(1)由一至多个单孔炉(5) 组成,其特征在于:
每个单孔炉(5)由炉体(501)、炭化室(502)、燃烧室(503),配 装置及烟道组成;
炉体(501)的外壳内设有纵向呈前高后低的阶梯形,横向呈180度 半圆形的拱顶(505),该拱顶有双层受热层(506)、(507),其材质为耐 火材料;
拱顶下为炭化室(502),该炭化室呈前高后低的倾斜构造;
炭化室下为燃烧室(503),该燃烧室有用耐火砖铺成的呈20-50度倾 斜的前高后低的斜平面炉底(508)与阶梯拱顶相应,炭化室上端有装设 炉的进料炉口(509)连接进料平台,下端有装设炉门的出料炉口(510) 连接熄焦池(3);
炉体内设有2-6个垂直烟道(504)及支烟道(511),该烟道上端连通 燃烧室(503),下端连通分烟道(4),该分烟道连通烟囱;
炭化室前、后端各设有一个炭化室配风口(514);
在炉体前、后两端各设置两个烟道配风口(515)。
2.如权利要求1所述的铸造型焦炭化炉,其特征在于:所述炉体外 层为工字及槽钢组成的结构钢架。
3.如权利要求1所述的铸造型焦炭化炉,其特征在于:所述各配风 孔(514)、(515)单独设置一个执行器,该执行器由计算机或PLC进行控 制。
4.如权利要求1所述的铸造型焦炭化炉,其特征在于:所述配风孔, 炉内烟道内设有热电偶,该热电偶连接控制配风量的计算机或PLC。
5.如权利要求1所述的铸造型焦炭化炉,其特征在于:在烟道上设 有烟气自动检测系统。
6.如权利要求1所述的铸造型焦炭化炉,其特征在于:所述由多个 单孔炉组成的炭化炉组,其相邻两个单孔炉之间架设有耐高温梁(516), 其材质为耐高温钢筋浇灌耐高温泥。
7.如权利要求1所述的铸造型焦炭化炉,其特征在于:所述进料炉 口(509)装设有伸入炭化室内的进料口炉门(517),该炉门装在炉门架 (518)上,该炉门架铰接于炉体框架;所述出料炉口装设有伸入炭化室 内的出料口炉门(520),该炉门装在炉门架(521)上,该炉门架铰接于 炉体框架。

说明书全文

技术领域

发明涉及冶金炼焦设备,具体地说是一种铸造焦炭化炉。

背景技术

目前我国焦化行业所用的焦炉大多是在58型炉基础上改造的58-II型 或80型,这种焦炉是一种平室式、双联火道、废气循环、焦炉炼下喷 的复热式焦炉,每个炭化室的下部有一个空气蓄热室和一个气蓄热室, 在一个燃烧室内,相邻的一对火道和与之相连的四个蓄热室构成相应的加 热单元。这种焦炉基本上都是用主焦煤加配煤进行炼焦,其不足处是焦煤 储量少,价格高,不能满足日益增加的炼焦需用求量。
由于是以焦煤为主,原料的挥发份在30%左右,有15%的挥发份要进 行化产回收,因此所需回收设备多,投资大,而且在回收过程中,氰化物 等物质回收时,造成大量污染,大气污染,不利于环保。
这种焦炉入、出料时需要装煤车,平炼(或捣固)装置推焦车、推焦 车等庞大的机械设备,工作环境差,很难实现操作机械化和自动化。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足,提供一种改进的铸造型焦炭化炉,结 构合理,供热全面、均匀,燃料燃烧充分,高效利用热能,加热速度快, 加热温度高,减少炭化结焦时间,提高生产效率,增长使用寿命,不需化 产回收设施,对环境基本无污染,降低了生产成本。
本发明的目的是这样实现的:
一种铸造型焦炭化炉,包括炭化炉组、操作平台、熄焦池及温控、烟 气检测系统,该炭化炉组由一至多个单孔炉组成,其特征在于:
每个单孔炉由炉体、炭化室、燃烧室,配装置及烟道组成;
炉体的外壳内设有纵向呈前高后低的阶梯形,横向呈180度半圆形的 拱顶,该拱顶有双层受热层,其材质为耐火材料;
拱顶下为炭化室,该炭化室呈前高后低的倾斜构造;
炭化室下为燃烧室,该燃烧室有用耐火砖铺成的呈20-50度倾斜的前 高后低的斜平面炉底与阶梯拱顶相应,炭化室上端有装设炉的进料炉 口连接进料平台,下端有装设炉门的出料炉口连接熄焦池;
炉体内设有2-6个垂直烟道及支烟道,该烟道上端连通燃烧室,下端 连通分烟道,该分烟道连通烟囱;
炭化室前、后端各设有一个炭化室配风口;
在炉体前、后两端各设置两个烟道配风口。
所述炉体外层为工字及槽钢组成的结构钢架。
所述各配风孔单独设置一个执行器,该执行器由计算机或PLC进行控 制。
所述配风孔,炉内烟道内设有热电偶,该热电偶连接控制配风量的计 算机或PLC。
在烟道上设有烟气自动检测系统。
所述由多个单孔炉组成的炭化炉组,其相邻两个单孔炉之间架设有耐 高温梁,其材质为耐高温钢筋浇灌耐高温水泥
所述进料炉口装设有伸入炭化室内的进料口炉门,该炉门装在炉门架 上,该炉门架铰接于炉体框架;所述出料炉口装设有伸入炭化室内的出料 口炉门,该炉门装在炉门架上,该炉门架铰接于炉体框架。
本发明有以下积极有益的效果:
1.拱顶采用纵向呈前高后低阶梯形,横向呈180度半圆形的拱顶双 层结构,该拱顶内层为受热层,外层为受层。半圆形拱顶受力结构合理, 有利于热辐射,高效利用热能,减少炭化结焦时间;双层拱顶结构使炉子 的使用寿命增长,并利于检修。
2.炉底由耐火砖铺成20-50的倾斜平面,入料,出料依靠自滑,不需 外加设备和动力。
3.炉内设有四个垂直风道,将炉膛内的挥发分及炉外空气引向炉底 燃烧室。燃烧室内挥发气体汇聚到炉子底部中央,在此过程中不断燃烧、 放热。此种设置使可燃气体在炉内燃烧充分,供热全面、均匀。
4.炉膛内设有两个配风口,可配入微量空气,在拱顶下部燃烧,这 样就形成炉膛和燃烧室对半成品上下双向同时加热,降低了结焦的时间, 提高了生产效率。
5.在单孔炉的前后两端各设置两个烟道配风孔和一个炉内配风孔, 配风量根据单孔炉要求进行自动控制,每个配风孔单独设置一个执行器, 由计算机或PLC进行控制,保证配入的冷空气能与炉内挥发份完全混合, 并进行充分燃烧。
6.多个单孔炉组合时相邻两个单孔炉之间架设有耐火梁,以抵消相 互的热应力
7.每座炉子只需一个入料装置,降低了生产成本。
8.护炉结构主体为工字钢,炉体横向辅助以工字钢及部分槽钢;一 方面加固炉体,保证生产,使用时炉体不会产生前后错位和变形,另一方 面,用以承受部分炉体、附属的管道、炉门开启系统等的重力和生球的冲 击力。各主体工字钢之间用工字钢进行相互固定,保证整个炉组形成一个 统一而稳定的整体。
9.本炭化炉配风靠自动控制;
根据炭化规律事先设置好升温曲线,并输入计算机,每个配风孔设置 一个执行器,计算机根据升温曲线,去自动控制执行器,可任意调节配风 量,使炭化过程完全按升温曲线完成。
本炭化炉设有温度自动检测和控制系统。温度是用热电偶进行检测出 各配风孔、炉内、烟道内的烟气温度,由计算机或PLC输出信号控制执行 器,再由执行器进行调节配风量,从而控制炉内温度。
本炭化炉设有烟气自动检测系统。烟气自动检测系统设置在主烟道 上,用于检测烟气中CO含量,SO2、CO2,灰份及有害气体,以便控制。
该炉的入料量可设计为2-8吨,结焦时间为6-15小时,可生产各种规 格的铸造型焦,成品率在95%以上。
附图说明
图1是本发明一炭化炉组实施例的结构示意图;
图2是图1中一单孔炉的结构示意图;
图3是图2的A-A剖视图;
图4是图2的B-B视图
图5是图2中倾斜炉底的正视图;
图6是图5的D-D视图;
图7是图2的C-C视图;
图8是图7的E-E局部视图;
图9是本发明的由多个单孔炉组合成的一炭化炉组实施例的结构示意 图;
图10是本发明的炉门结构示意图,示关闭状态;
图11是图10的侧视图;
图12同图10,示开启状态。
附图编号
1.炭化炉组
2.操作平台           3.熄焦池            4.分烟道
5.单孔炉
501.炉体             502.炭化室          503.燃烧室
504.垂直烟道         505.拱顶            506.受热层
507.受力层           508.炉底斜平面      509.进料炉口
510.出料炉口         511.支烟道          512.支烟道壁
513.燃烧室曲折烟道   514.炭化室配风口    515.烟道配风口
516.耐高温梁         517.进料口炉门      518.炉门架
519.铰接处           520.出料口炉门        521.炉门架
522.铰接处

具体实施方式

请参照图1,本发明是一种一种铸造型焦炭化炉,包括炭化炉组1、 操作平台2、熄焦池3及温控、烟气检测系统,该炭化炉组1由一至多个 单孔炉5组成;
请参照图2、图3,每个单孔炉5由炉体501、炭化室502、燃烧室503, 配风装置及烟道组成,该配风装置由可调式鼓风机及风管组成,可使用已 有技术;
炉体501的外壳内设有纵向呈前高后低的阶梯形,横向呈180度半圆 形的拱顶505,该拱顶为双层结构,由受热层506、受力层507组成,其 材质为耐火材料;
拱顶下为炭化室502,该炭化室呈前高后低的倾斜构造;
请参照图5、图6,炭化室下为燃烧室503,该燃烧室有用耐火砖铺成 的呈20-50度倾斜的前高后低的斜平面炉底508与阶梯拱顶相应,燃烧室 上端有装设炉门的进料炉口509连接进进料平台,下端有装设炉门的出料 炉口510连接熄焦池3;
请参照图1、图4、图7、图8,炉体内设有2-6个垂直烟道504及支 烟道511,该烟道上端连通燃烧室503,下端连通分烟道4,该分烟道连通 烟囱;
炭化室502前、后两端各设有一个炭化室配风口514;
在炉体501前、后两端各设置两个烟道配风口515。
所述拱顶外层为工字钢及槽钢组成的结构钢架。
实施时,所述各配风孔514、515单独设置一个执行器,该执行器由 计算机或PLC进行控制。
实施时,所述配风孔,炉内烟道内设有热电偶,该热电偶连接控制配 风量的计算机或PCL。
在烟道上设有烟气自动检测系统。
请参照图10、图11、图12,所述进料炉口509装设有伸入炭化室内 的进料口炉门517,该炉门装在炉门架518上,该炉门架铰接于炉体框架, 所述出料炉口装设有伸入炭化室内的出料口炉门520,该炉门装在炉门架 521上,该炉门架铰接于炉体框架。
请参照图9,所述由多个单孔炉组成的炭化炉组,其相邻两个单孔炉 之间架设有耐高温梁516,其材质为耐高温钢筋浇灌耐高温水泥。
在图9所示实施例中,由每一组炭化炉构成一个独立的控制系统,单 独一孔分成一个单元共十二个单元,每个单元由四个温度控制回路、一点 烟气温度检测控制、一点窑压检测和烟道抽力压力调节等构成、十二个单 元共用一套自动开/闭门,进/出料系统,由PLC可编程序控制器编程后, 通过外部的位置传感器,根据工艺流程进行各种逻辑运算、开关量的控制。
上述执行器(含感应器)、热电偶、烟气自动检测系统及计算机、PLC 均为已有技术。
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