第三章_煉焦?fàn)t及生產(chǎn)過程

1、第三章 煉焦?fàn)t及生產(chǎn)過程,第一節(jié) 焦?fàn)t爐體結(jié)構(gòu)與設(shè)備第二節(jié) 焦?fàn)t爐型介紹第三節(jié) 焦?fàn)t的生產(chǎn)能力和發(fā)展方向第四節(jié) 煉焦?fàn)t生產(chǎn)操作第五節(jié) 焦?fàn)t的熱工評定,第一節(jié) 焦?fàn)t爐體結(jié)構(gòu)與設(shè)備,一、焦?fàn)t的主要結(jié)構(gòu)二、焦?fàn)t爐型劃分三、焦?fàn)t筑爐材料四、焦?fàn)t設(shè)備,一、焦?fàn)t的主要結(jié)構(gòu),煉焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)可劃分為炭化室、燃燒室、蓄熱室、斜道區(qū)和爐頂區(qū)等幾部分，蓄熱室以下的部位為焦?fàn)t的基礎(chǔ)（圖3-1）。

2、圖3-1 JN型焦?fàn)t及其基礎(chǔ)斷面示意圖 1-裝煤車；2-磨電架線；3-攔焦車；4-焦側(cè)操作臺；5-熄焦車；6-變換開閉器；7-熄焦車軌道基礎(chǔ)；8-分煙道；6-儀表小房；1O-推焦車；11-機(jī)側(cè)操作臺；12-集氣管；13-吸氣管；14-推焦車軌道基礎(chǔ)；15-爐拄；16-基礎(chǔ)構(gòu)架；17-小煙道；18-基礎(chǔ)頂扳；19-蓄熱室；20-炭化室；21-爐頂區(qū)；22-斜道區(qū),1、炭化室和燃繞室,焦?fàn)t的炭化室是一個(gè)帶錐度的長方形空間。炭化室的頂

3、部有加煤孔和荒煤氣出口，炭化室的兩端裝有可打開的爐門。為了減少推焦的阻力，防止損壞爐墻，炭化室的焦側(cè)比機(jī)側(cè)略寬，此寬度差稱為炭化室的錐度。為了使荒煤氣順利導(dǎo)出，炭化室內(nèi)的裝煤高度(由平煤桿拉平的煤線至炭化室底面距離)低于炭化室的總高，裝煤高度稱為炭化室的有效高度。 炭化室在長度方向上，由于爐門襯磚伸入爐內(nèi)，使實(shí)際裝煤空間的長度（即有效長度）比炭化室的全長略小。炭化室的有效容積為有效長、平均寬和有效高度三者的乘積。在焦?fàn)t的實(shí)際

4、命名中，往往以炭化室的高度尺寸反映炭化室的大小及焦?fàn)t的規(guī)模，如我國的JN43-80型焦?fàn)t,其炭化室總高度尺寸為4.3m。,焦?fàn)t的炭化室與燃燒室相間排列，燃燒室長度與炭化室相同，在寬度上具有與炭化室錐度大小相同方向相反的錐度，即燃燒室的機(jī)側(cè)寬度比焦側(cè)寬度大，這樣炭化室機(jī)焦兩側(cè)的中心距是相同的。 燃燒室內(nèi)的頂端空間高度低于炭化室頂?shù)母叨?，二者間的差值稱為加熱水平高度。焦?fàn)t設(shè)置加熱水平的目的是防止對炭化室頂部空間加熱過度，在保證焦

5、餅上下均勻成熟的前提下，控制煤干餾熱解產(chǎn)物的二次熱解，提高化學(xué)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)率。加熱水平高度H與煤線距炭化室頂距離h(大型焦?fàn)t取300mm)、煤料垂直收縮量Δh(一般為炭化室有效高度的5％～7％)有關(guān)，可用下面經(jīng)驗(yàn)公式確定。 H =h + Δh +(200～300)mm (3-1),1、炭化室和燃繞室,現(xiàn)代焦?fàn)t的燃燒室由若干垂直的立火道組成， 立火道底部有供煤氣或空氣的入口(或廢氣出口)。為了便于觀察、測溫

6、和調(diào)火，每個(gè)立火道都有一個(gè)看火孔引向爐頂。立火道之間的相互連接方式有多種類型，立火道始終是分成兩大組，當(dāng)一組立火道供煤氣和空氣燃燒時(shí)，另一組立火道則排燃燒產(chǎn)生的廢氣，每隔一定的時(shí)間，兩組立火道的氣流進(jìn)行交換以維持加熱的均勻,同時(shí)也滿足焦?fàn)t設(shè)置蓄熱室的要求。 燃燒室與炭化室之間的隔墻稱爐墻，焦?fàn)t在生產(chǎn)時(shí)，爐墻燃燒室側(cè)的平均溫度約1300℃，炭化室側(cè)的墻面可達(dá)1100℃以上。在此高溫下，墻體還要承受一定的側(cè)向推力和上部的重力，要

7、求墻體結(jié)構(gòu)上要防止干餾煤氣泄漏、導(dǎo)熱性能要好，整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要高，為此現(xiàn)代焦?fàn)t的爐墻普遍采用帶舌槽的異型硅磚砌筑。,1、炭化室和燃繞室,燃燒室與炭化室處的磚結(jié)構(gòu)示意見圖3-2。,圖3-2 燃燒室與炭化室的結(jié)構(gòu) 1-炭化室；2-爐頭；3-隔墻；4­-立大道,2、蓄熱室,蓄熱室的作用是回收高溫廢氣的廢熱，預(yù)熱燃燒所用空氣或煤氣。蓄熱室位于焦?fàn)t爐體的下部，現(xiàn)代焦?fàn)t幾乎都采用橫蓄熱室，橫蓄熱室與炭化室和燃燒室平行，內(nèi)部一

8、般都設(shè)置中心隔墻，將每個(gè)蓄熱室分成機(jī)側(cè)和焦側(cè)兩部分。蓄熱室由頂部空間、格子磚、蓖子磚、小煙道以及主墻、單墻和封墻構(gòu)成(圖3-3)，對于下噴式焦?fàn)t，主墻內(nèi)設(shè)有垂直磚煤氣道。,圖3-3 JN型焦?fàn)t的蓄熱室（小煙道） 1-主墻；2-小煙道粘土襯磚；3-小煙道；4­­-單墻； 5-蓖子磚；6-隔熱磚,2、蓄熱室,蓄熱室主要靠格子磚交替地吸熱和放熱起到回收熱量的作用。當(dāng)蓄熱室內(nèi)通入下降的高溫廢氣時(shí)，格子磚被廢氣加熱，下一個(gè)

9、周期，改變蓄熱室內(nèi)的氣流方向，變成上升氣流，通入空氣或煤氣，這時(shí)被加熱了的格子磚又對空氣或煤氣進(jìn)行加熱，使其溫度達(dá)1000℃以上，這樣，一座焦?fàn)t必須是半數(shù)蓄熱室處于下降氣流，半數(shù)蓄熱室處于上升氣流，每隔20～30min進(jìn)行一次氣流交換。處于下降氣流的蓄熱室壓力小于處于上升氣流的蓄熱室壓力，這就要求分隔異向氣流蓄熱室的隔墻必須嚴(yán)密，對于兩分式火道結(jié)構(gòu)的焦?fàn)t，該隔墻是中心隔墻，而對于雙聯(lián)火道結(jié)構(gòu)的焦?fàn)t，主墻是分隔異向氣流的隔墻。,2、蓄熱室

10、,由于主墻分隔異向氣流，主墻兩側(cè)的靜壓差大，煤氣容易串漏，而且主墻還是焦?fàn)t下部的承重墻，這就要求主墻具有足夠的強(qiáng)度，氣密性好。單墻的作用是將蓄熱室分成兩個(gè)窄的蓄熱室，分別用于預(yù)熱空氣和煤氣，因?yàn)槊簹夂涂諝鈱偻驓饬?，壓差小，因此對單墻的密封要求比對主墻的要求略低，且不要求單墻承重。對于單熱式焦?fàn)t或兩分火道結(jié)構(gòu)的焦?fàn)t，蓄熱室不設(shè)單墻。蓄熱室機(jī)側(cè)和焦側(cè)的兩端是封墻，封墻的作用是密封和隔熱，焦?fàn)t生產(chǎn)時(shí)，蓄熱室內(nèi)為負(fù)壓，若封墻不嚴(yán)會導(dǎo)致空氣漏入

11、蓄熱室。,2、蓄熱室,蓄熱室的底部是小煙道，其作用是將的空氣或煤氣均勻分配進(jìn)入蓄熱室和匯集并排出從蓄熱室下降的廢氣。由于此處的溫度變化劇烈，硅磚小煙道內(nèi)一般襯以粘土磚。在小煙道的頂部是篦子磚，其作用是支撐蓄熱室內(nèi)的格子磚，并通過篦子磚上的分配孔將氣流沿蓄熱室長向均勻分布。蓄熱室內(nèi)放置的格子磚分條形和異形兩種，現(xiàn)代焦?fàn)t都采用薄壁異型多孔格子磚。焦?fàn)t使用高爐煤氣加熱時(shí)，含塵量應(yīng)控制在15mg／m3以下，并定期使用壓縮空氣在蓄熱室處于下降氣流

12、時(shí)進(jìn)行吹掃。蓄熱室的溫度變化大，格子磚采用粘土磚。,2、蓄熱室,3、斜道區(qū),斜道區(qū)位于蓄熱室和燃燒室之間，斜道是連接燃燒室立火道與蓄熱室的通道，不同結(jié)構(gòu)類型的焦?fàn)t斜道區(qū)結(jié)構(gòu)差異很大。燃燒室的每個(gè)立火道都與兩個(gè)斜道和一個(gè)磚煤氣道相連。下噴式磚煤氣道從蓄熱室主墻經(jīng)斜道區(qū)進(jìn)入火道，側(cè)入式焦?fàn)t是在斜道區(qū)設(shè)有水平煤氣道，煤氣分別由機(jī)焦兩側(cè)引入分配到各個(gè)火道。對于雙聯(lián)火道結(jié)構(gòu)的焦?fàn)t，每個(gè)燃燒室需要與下方的4個(gè)蓄熱室相連接，故斜道區(qū)復(fù)雜，是焦?fàn)t使用磚

13、型最多的區(qū)域。,斜道區(qū)的溫度達(dá)1000～1200℃，所以在設(shè)計(jì)和砌筑斜道區(qū)時(shí)，必須考慮硅磚的熱膨脹性，在每層磚內(nèi)都留有膨脹縫，縫的方向平行于抵抗墻(砌爐時(shí)縫內(nèi)應(yīng)充填可燃盡材料)，當(dāng)焦?fàn)t烘爐開工時(shí)，靠膨脹縫吸收焦?fàn)t斜道區(qū)的縱向熱膨脹。圖3-4JN型焦?fàn)t斜道區(qū)構(gòu)造示意圖。 圖3-4 JN型焦?fàn)t斜道區(qū)構(gòu)造圖,3、斜道區(qū),由于斜道傾斜，為防止積灰造成堵塞，斜道的傾斜角應(yīng)小于30°。

14、斜道的斷面收縮角一般應(yīng)小于7°，以減少其阻力。同一火道內(nèi)兩個(gè)斜道出口的中心線交角應(yīng)盡可能小，以利于氣流平穩(wěn)拉長火焰。對于靠改變斜道口的調(diào)節(jié)磚的位置或改變調(diào)節(jié)磚厚度來改變出口斷面大小，調(diào)節(jié)貧煤氣量和空氣量的爐型，斜道的出口收縮，使上升氣流時(shí)斜道口阻力占整個(gè)斜道阻力的75％，這樣可增加調(diào)節(jié)的靈敏性。,3、斜道區(qū),4、爐頂區(qū),炭化室蓋頂磚以上部位為爐頂區(qū)(圖3-5)，該區(qū)砌有裝煤孔、上升管孔、看火孔、烘爐孔以及拉條溝等。為減少爐項(xiàng)散

15、熱，爐頂不受壓部位砌有隔熱磚。爐頂區(qū)的實(shí)體部位設(shè)置平行于抵抗墻的膨脹縫，烘爐孔在焦?fàn)t轉(zhuǎn)為正常加熱投產(chǎn)時(shí)用塞子磚堵死。為防止雨水對焦?fàn)t表面的侵蝕，爐頂表面用耐磨性好的缸磚砌筑。,圖3-5 JN型焦?fàn)t爐頂區(qū)構(gòu)造圖1-裝煤孔；2-看火孔；3-烘爐孔；4-擋火磚,4、爐頂區(qū),5、焦?fàn)t基礎(chǔ)和煙道,焦?fàn)t的基礎(chǔ)位于爐體的底部，支承整個(gè)爐體、爐體設(shè)備和焦?fàn)t機(jī)械的重量，并把重量傳到地基上。焦?fàn)t基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式隨爐型和加熱煤氣供入方式而不同，下噴式焦?fàn)t的基

16、礎(chǔ)有地下室（參見圖3-1），它是由底板、頂板和支柱組成，整個(gè)焦?fàn)t砌在焦?fàn)t頂板平臺上。澆頂板時(shí)，按焦?fàn)t膨脹后的尺寸埋設(shè)好下噴煤氣管接口。 煙道位于地下室的機(jī)焦兩側(cè)，在爐端與總煙道相通，再匯人煙囪根部。在分煙道和總煙道匯合處，設(shè)有吸力調(diào)節(jié)翻板。,焦?fàn)t的兩端設(shè)有抵抗墻，其作用是約束焦?fàn)t組的縱向膨脹，在烘爐過程中，由于抵抗墻的制約，當(dāng)磚體膨脹時(shí)，膨脹縫發(fā)揮“吸收”作用。抵抗墻有平板式和框架式兩種結(jié)構(gòu)，現(xiàn)多采用框架式。焦?fàn)t的縱向膨脹在

17、實(shí)體的部位產(chǎn)生，溫度較高的斜道區(qū)膨脹產(chǎn)生的推力最大。為此在抵抗墻的結(jié)構(gòu)上，在爐項(xiàng)區(qū)和斜道區(qū)設(shè)有水平粱，增大抵抗墻的抵抗能力。在焦?fàn)t頂部設(shè)有縱拉條，加強(qiáng)抵抗墻的抗彎曲能力，約束抵抗墻的柱頂?shù)奈灰啤?5、焦?fàn)t基礎(chǔ)和煙道,為了降低基礎(chǔ)頂板的溫度。在焦?fàn)t砌體與基礎(chǔ)頂板之間，一般砌有4～6層紅磚隔熱，由于焦?fàn)t砌體沒有預(yù)留橫向的膨脹縫，這樣當(dāng)焦?fàn)t烘爐時(shí)，頂板上的焦?fàn)t砌體必然向兩側(cè)膨脹而產(chǎn)生滑動，為了利于這種膨脹產(chǎn)生的滑動，在砌筑焦?fàn)t之前，在隔熱層上

18、沿機(jī)焦兩側(cè)向中心鋪置一定寬度的滑動層，然后再進(jìn)行爐體砌磚。 焦?fàn)t的基礎(chǔ)與相鄰的構(gòu)筑物之間留有沉降縫，以防止因地基承壓力不同，各部位的承重差異導(dǎo)致產(chǎn)生沉降差，拉裂基礎(chǔ)平臺。,5、焦?fàn)t基礎(chǔ)和煙道,二、焦?fàn)t爐型劃分,現(xiàn)代焦?fàn)t爐型可以按多種方法加以劃分，不同結(jié)構(gòu)的焦?fàn)t其主要區(qū)別在于下列幾方面：燃燒室火道結(jié)構(gòu)、對加熱用煤氣種類的適應(yīng)性、加熱煤氣供入方式、蓄熱室的布置方式和改善高向加熱均勻性的措施等。,1、按燃燒室火道結(jié)構(gòu)形式劃分,按火

19、道結(jié)構(gòu)型式劃分，焦?fàn)t分為水平火道和立火道兩大類，水平火道在現(xiàn)代焦?fàn)t中已基本不再采用。 立火道焦?fàn)t又分為兩分式、四分式、跨頂式、雙聯(lián)式等類型，其中以兩分式和雙聯(lián)式火道結(jié)構(gòu)的焦?fàn)t應(yīng)用最廣，也是國內(nèi)的主要焦?fàn)t爐型。 兩分式焦?fàn)t的特點(diǎn)是在立火道上方砌有水平集合焰道(圖3-6b)，燃燒室的立火道分成機(jī)側(cè)和焦側(cè)兩組，并由頂部水平集合焰道連接。在一個(gè)交換周期內(nèi)，一組立火道供空氣和煤氣加熱，另一組立火道排廢氣，交換后氣體流動方向

20、變換。,圖3-6 焦?fàn)t火道結(jié)構(gòu)型式示意圖 a-水平式；b-兩分式；c-四分式；d­-雙聯(lián)式,1、按燃燒室火道結(jié)構(gòu)形式劃分,四分式焦?fàn)t(圖3-6c)燃燒室用隔墻分成兩半，這樣每個(gè)燃燒室有兩個(gè)水平焰道。在一個(gè)交換周期內(nèi)，外邊兩組立火道進(jìn)行加熱，里邊兩組立火道走廢氣，交換后，里面的兩組立火道加熱，而外邊的兩組立火道走廢氣。 跨頂式焦?fàn)t(圖3-6d)的特點(diǎn)是，相鄰的兩個(gè)燃燒室由跨過炭化室頂部的大焰道相連，跨頂焰道兩則由

21、3～4個(gè)立火道為一組的上部短集合焰道連接。在一個(gè)交換期內(nèi)，一個(gè)燃燒室的所有立火道進(jìn)行加熱，而相鄰燃燒室的所有立火道排出廢氣。交換以后改變氣流方向。對于整個(gè)焦?fàn)t來說，始終有一半燃燒室在加熱，另半數(shù)燃燒室排廢氣。,1、按燃燒室火道結(jié)構(gòu)形式劃分,雙聯(lián)式火道結(jié)構(gòu)的焦?fàn)t(圖3-6e)，其特點(diǎn)是，燃燒室中每個(gè)單數(shù)火道與相鄰的下一個(gè)雙數(shù)火道聯(lián)成一對，形成所謂的雙聯(lián)。在每對雙聯(lián)的立火道隔墻上部有一個(gè)跨越孔相通，在一個(gè)交換周期內(nèi)，如果某個(gè)燃燒室的雙數(shù)立火

22、道加熱，則單數(shù)立火道排廢氣，換向改變加熱方向后，變成該燃燒室的單數(shù)立火道加熱，而雙數(shù)立火道排廢氣。 目前國內(nèi)建設(shè)的焦?fàn)t，火道主要采用雙聯(lián)和兩分結(jié)構(gòu)。大型焦?fàn)t均采用雙聯(lián)火道結(jié)構(gòu)。,1、按燃燒室火道結(jié)構(gòu)形式劃分,2、按對加熱用煤氣種類的適應(yīng)性劃分,焦?fàn)t加熱用的煤氣通常分成兩大類：富煤氣即焦?fàn)t煤氣和貧煤氣。貧煤氣主要包括高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣等。焦?fàn)t煤氣的熱值高，供焦?fàn)t加熱時(shí)不需經(jīng)蓄熱室預(yù)熱。而高爐煤氣或發(fā)生爐煤氣加熱焦?fàn)t時(shí)，必須

23、經(jīng)蓄熱室預(yù)熱。 焦?fàn)t的加熱系統(tǒng)若只能使用富煤氣加熱，這種焦?fàn)t稱為單熱式焦?fàn)t。加熱系統(tǒng)既可用富煤氣加熱，又可用貧煤氣加熱，這樣的焦?fàn)t稱為復(fù)熱式焦?fàn)t。復(fù)熱式焦?fàn)t有兩套煤氣供入系統(tǒng)，分別提供焦?fàn)t煤氣和貧煤氣。當(dāng)采用貧煤氣加熱時(shí)，煤氣須經(jīng)蓄熱室預(yù)熱。國內(nèi)的大中型煉焦廠在建設(shè)焦?fàn)t時(shí)，一般選擇建設(shè)復(fù)熱式焦?fàn)t，通過向焦?fàn)t提供低熱值煤氣加熱，頂替出焦?fàn)t煤氣，增加城市煤氣供應(yīng)。對于冶金企業(yè)焦化廠，為了回收利用高爐煤氣加熱，同樣推薦建設(shè)復(fù)熱式焦

24、爐 。,3、按加熱煤氣供入方式劃分,按焦?fàn)t加熱煤氣供入加熱系統(tǒng)的方式不同，焦?fàn)t可分為以下幾種： 1）富煤氣下噴式焦?fàn)t； 2）富煤氣側(cè)入式焦?fàn)t； 3）貧煤氣側(cè)入式焦?fàn)t； 4）富煤氣、貧煤氣及空氣全下噴式焦?fàn)t。,在下噴式焦?fàn)t中，富煤氣由焦?fàn)t下部經(jīng)蓄熱室主墻內(nèi)的垂直磚煤氣道進(jìn)入立火道。貧煤氣和空氣從焦?fàn)t下部基礎(chǔ)頂板進(jìn)入蓄熱室分格，氣體出口位于小煙道的篦子磚上方。

25、 側(cè)入式焦?fàn)t中，富煤氣從焦?fàn)t斜道區(qū)的沿燃燒室全長設(shè)置的水平磚煤氣道分配進(jìn)入立火道。水平磚煤氣道可以由一側(cè)進(jìn)氣，也可以兩側(cè)進(jìn)氣。在兩側(cè)進(jìn)氣的情況下，煤氣道分成兩段。對于雙聯(lián)火道結(jié)構(gòu)的焦?fàn)t而言，在每個(gè)燃燒室下部有兩個(gè)水平磚煤氣道，其中一個(gè)與雙號立火道相連，另一個(gè)與單號相連。對于兩分火道結(jié)構(gòu)的焦?fàn)t，燃燒室下方的水平磚煤氣道分成二半，一半與機(jī)側(cè)立火道相連，另一半則與焦側(cè)的立火道相連。 對于貧煤氣側(cè)入焦?fàn)t，煤氣和空氣是經(jīng)過空氣和廢

26、氣交換開閉進(jìn)入蓄熱室的小煙道，然后進(jìn)入蓄熱室，這種進(jìn)氣方式為國內(nèi)多數(shù)焦?fàn)t所采用。,3、按加熱煤氣供入方式劃分,4、按蓄熱室的布置方式劃分,焦?fàn)t蓄熱室的布置方式分為縱向蓄熱室和橫向蓄熱室兩類，焦?fàn)t發(fā)展的早期采用了縱向蓄熱室。現(xiàn)代焦?fàn)t都采用橫向蓄熱室，它分為以下幾種： 1）蓄熱室長向分成兩半，與兩分式立火道相對應(yīng)，蓄熱室的機(jī)側(cè)一半與焦側(cè)一半始終處于異向氣流。雙聯(lián)火道結(jié)構(gòu)的焦?fàn)t，蓄熱室橫向也分成兩半，但是中心隔墻的作用是分隔同向氣

27、流，目的是為了分別調(diào)節(jié)機(jī)側(cè)和焦側(cè)的供熱量而設(shè)置的。唯一例外的是考伯斯(Koppers)焦?fàn)t，該焦?fàn)t是雙聯(lián)火道的結(jié)構(gòu)，但蓄熱室分成兩半與兩分式焦?fàn)t的蓄熱室一樣，這樣在斜道區(qū)出現(xiàn)了交叉煙道。,2）蓄熱室的長向分格或分組，可對應(yīng)于各種火道結(jié)構(gòu)的焦?fàn)t，蓄熱室的分格或分組配合煤氣和空氣下噴或配合獨(dú)立分配小煙道，可以實(shí)現(xiàn)對燃燒室立火道供熱量的精確調(diào)節(jié)。 3）縱向分開的蓄熱室，它對應(yīng)于雙聯(lián)火道的復(fù)熱式焦?fàn)t，且蓄熱室的長向不分格。一個(gè)寬蓄熱

28、室分成兩個(gè)窄蓄熱室后，在用貧煤氣加熱焦?fàn)t時(shí)，每對上升氣流的兩個(gè)窄蓄熱室中，一個(gè)用來預(yù)熱貧煤氣，另一個(gè)用來預(yù)熱空氣。用焦?fàn)t煤氣加熱時(shí)，這兩個(gè)蓄熱室都用來預(yù)熱空氣或排廢氣。,4、按蓄熱室的布置方式劃分,5、按改善高向加熱均勻性的措施劃分,按實(shí)現(xiàn)高向加熱均勻性的方法不同，可分為四種類型(圖3-7)。 圖3-7 焦?fàn)t實(shí)現(xiàn)高向加熱均勻的方法 a-高低燈頭；b-不同厚度爐墻；c-分段加熱；d-廢氣循環(huán),以上有

29、關(guān)焦?fàn)t爐型的劃分，在每座焦?fàn)t上都得到具體體現(xiàn)。評價(jià)焦?fàn)t結(jié)構(gòu)的先進(jìn)性，不能單從這些類型的劃分上加以判斷，還應(yīng)綜合考慮其它因數(shù)。,5、按改善高向加熱均勻性的措施劃分,三、焦?fàn)t筑爐材料,焦?fàn)t的主體部位應(yīng)用耐火材料砌筑，一座焦?fàn)t要連續(xù)生產(chǎn)幾十年，在此期間，炭化室要經(jīng)受上萬次的裝煤出焦作業(yè)，焦?fàn)t的大部分砌體不易熱修，因此除了施工質(zhì)量外，筑爐用耐火材料的選擇及其質(zhì)量是非常重要的。目前焦?fàn)t使用的耐火材料主要有硅磚、粘土磚和高鋁磚等。焦?fàn)t用耐火材料的耐

30、火度在1580℃以上。根據(jù)工藝要求和操作要求，焦?fàn)t不同的部位，由于其承擔(dān)的任務(wù)、所處的溫度、承受的結(jié)構(gòu)負(fù)荷和遭受的機(jī)械損傷以及介質(zhì)侵蝕的條件各有不同，因此對不同的部位的耐火材料性能要求也不相同。,1、砌筑焦?fàn)t用耐火材料的基本要求,炭化室的墻在生產(chǎn)過程中既起傳熱的作用，又要承受上部砌體和爐頂裝煤車的重量，因此要求砌體具有良好的高溫導(dǎo)熱性能和高溫荷重不變形的性能，除此之外，炭化室墻面受煤灰分、熔渣、水分和酸性氣體的侵蝕以及甲烷滲入磚體空隙內(nèi)

31、發(fā)生石墨沉積的影響，因此磚體應(yīng)具有高溫抗侵蝕性能。加煤時(shí)溫度變化的影響要求磚體具備在600℃以上能經(jīng)受溫度劇變的性能。炭化室的底面磚還應(yīng)具有較高的耐磨強(qiáng)度。炭化室部位使用強(qiáng)度高的硅磚砌筑。 對于爐頭部位，內(nèi)外溫差大，又受到保護(hù)板的壓力作用，要求具有良好的抗溫度急變性能及較高的耐壓強(qiáng)度。 蓄熱室的隔墻承重，故使用強(qiáng)度高的硅磚。而格子磚的作用是蓄熱，溫度變化大，因此要求體積密度大，抗溫度急變性能好，格子磚選用粘土磚。

32、,2、焦?fàn)t用磚,（1）硅磚 SiO2含量在93％以上的耐火磚稱為硅磚。硅磚屬酸性耐火材料，有良好的抗酸性侵蝕能力，導(dǎo)熱性能好，荷重軟化溫度高，一般在1620℃以上，僅比其耐火度低70～80℃，硅磚的導(dǎo)熱性能隨工作溫度的升高而增大，沒有殘余收縮。所以，硅磚是焦?fàn)t上較理想的耐火制品，現(xiàn)代焦?fàn)t的重要部位（燃燒室、斜道和蓄熱室）都采用硅磚砌筑。焦?fàn)t用硅磚應(yīng)符合GB2605-87。 除普通硅磚外，氣孔率在10％～13％范圍

33、內(nèi)的硅磚稱為高密度硅磚，它的特點(diǎn)是密度高、氣孔率低，因而導(dǎo)熱性能及強(qiáng)度均較普通硅磚好，這種磚是爐墻用磚的發(fā)展方向。,（2）粘土磚 粘土磚是指Al2O3含量30％～40％硅酸鋁材料的粘土質(zhì)制品。粘土磚屬弱酸性耐火材料，能抵抗酸性渣侵蝕。其耐火度與硅磚接近，但荷重軟化開始溫度比耐火度要低得多，而且軟化變形溫度間隔很大。粘土磚的熱穩(wěn)定性能好，但導(dǎo)熱性能和機(jī)械性能較硅磚差，粘土磚加熱到1000℃的總膨脹較小且均勻，但加熱到1200℃

34、時(shí)，出觀殘余收縮，因此粘土磚焦?fàn)t在高溫下長期使用過程中，磚縫可能產(chǎn)生空隙，破壞砌體的嚴(yán)密性。 在現(xiàn)代焦?fàn)t上，粘土磚主要應(yīng)用于溫度較低且波動較大的部位，如爐門、小煙道襯磚、爐頂、蓄熱室封墻及格子磚等部位。焦?fàn)t用粘土磚應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)GB4415-84的要求。,2、焦?fàn)t用磚,（3）高鋁磚 高鋁磚是Al2O3含量大于48％的硅酸鋁或氧化鋁質(zhì)的耐火材料，高鋁磚的耐火度及荷重軟化溫度比粘土磚好，抗渣性能也較佳，熱穩(wěn)定性能比粘土磚

35、差，但比硅磚好。在焦?fàn)t的燃燒室爐頭和炭化室鋪底磚爐頭部位，采用高鋁磚砌筑，效果較好。焦?fàn)t用高鋁磚應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)GB2988-87的要求。,2、焦?fàn)t用磚,四、焦?fàn)t設(shè)備,1、焦?fàn)t護(hù)爐設(shè)備 焦?fàn)t的護(hù)爐設(shè)備是指保護(hù)焦?fàn)t砌體堅(jiān)固、完整和嚴(yán)密的設(shè)備。它包括保護(hù)板、爐門框、爐柱、縱拉條、橫拉條、大小彈簧和爐門等，它們的裝配如圖3-8所示。 圖3-8 焦?fàn)t護(hù)爐設(shè)備裝備簡圖 1-橫拉條；2-彈簧；3-爐門框；

36、4-爐柱；5-保護(hù)板； 6-爐門掛鉤,護(hù)爐設(shè)備的作用是利用橫拉條兩端可調(diào)節(jié)的彈簧勢能，連續(xù)不斷地向砌體施加大小足夠、分布合理的保護(hù)性壓力，使砌體在自身膨脹和收縮以及外力作用下仍能保持完整、嚴(yán)密，從而確保焦?fàn)t正常生產(chǎn)。,1、焦?fàn)t護(hù)爐設(shè)備,焦?fàn)t砌體的縱向伸長是靠兩端的抵抗墻以及爐頂?shù)目v拉條來制約，由于這種保護(hù)性壓力的制約，使焦?fàn)t烘爐時(shí)，砌體內(nèi)預(yù)留的膨脹縫收縮直至密合，吸收砌體的膨脹。 焦?fàn)t砌體的橫向不設(shè)膨脹縫，烘爐期間，隨著

37、爐溫升高，爐體逐漸膨脹，投產(chǎn)后兩三年內(nèi)，爐體繼續(xù)伸長，以后趨穩(wěn)定，年伸長量在5mm以下。基礎(chǔ)平臺上設(shè)有滑動層，當(dāng)砌體橫向膨脹時(shí)，焦?fàn)t靠兩側(cè)的護(hù)爐設(shè)備施加保護(hù)壓力，使得砌體在膨脹過程中保持完整、嚴(yán)密。橫向保護(hù)作用是由爐柱、保護(hù)板以及上下橫拉條提供，保護(hù)性壓力大小靠橫拉條兩端彈簧進(jìn)行調(diào)節(jié)。,1、焦?fàn)t護(hù)爐設(shè)備,除了上述保護(hù)性壓力作用外，護(hù)爐設(shè)備對加強(qiáng)焦?fàn)t砌體的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，防止在出焦過程中焦?fàn)t移動機(jī)械對焦?fàn)t產(chǎn)生的損壞起保護(hù)作用。,1、焦?fàn)t護(hù)爐

38、設(shè)備,2、 焦?fàn)t煤氣設(shè)備,焦?fàn)t的煤氣設(shè)備包括加熱煤氣供給設(shè)備、干餾煤氣的導(dǎo)出設(shè)備。 （1）焦?fàn)t加熱煤氣導(dǎo)入系統(tǒng) 焦?fàn)t加熱煤氣導(dǎo)入系統(tǒng)與焦?fàn)t的爐型有關(guān)，單熱式焦?fàn)t配備一套焦?fàn)t煤氣供給管系。復(fù)熱式焦?fàn)t配備高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣兩套管系。 下噴式焦?fàn)t的煤氣由地下室的一端經(jīng)煤氣預(yù)熱器，并沿焦?fàn)t全長布置的焦?fàn)t煤氣主管，再經(jīng)各支管、旋塞進(jìn)入各燃燒室下的煤氣橫管分配進(jìn)入煤氣下噴管，再經(jīng)蓄熱室主墻內(nèi)的煤氣道進(jìn)入火道燃燒。煤

39、氣預(yù)熱器的作用是在環(huán)境溫度低時(shí)，加熱煤氣，防止煤氣中的未脫除干凈的萘和焦油等雜質(zhì)在煤氣管道中冷凝析出，堵塞管道和管件。加熱煤氣量一般采用更換流量孔板進(jìn)行調(diào)節(jié)。,圖3-9 JN型焦?fàn)t入爐煤氣管道配置圖1-高爐煤氣主管；2-焦?fàn)t煤氣主管；3-煤氣預(yù)熱器；4-混合用焦?fàn)t煤氣管；5-孔板；6-放散管；7-水封,JN型焦?fàn)t入爐煤氣管道如圖3-9所示,側(cè)入式焦?fàn)t和不帶地下室的兩分式焦?fàn)t，煤氣是由主管經(jīng)分配到機(jī)焦側(cè)的支管中，在經(jīng)分配支管送到爐內(nèi)的

40、橫磚煤氣道中。 無論是焦?fàn)t煤氣還是高爐煤氣，為了保證流量分配均勻，煤氣管道中的流速不宜過大，一般規(guī)定總管不超過15m/s，主管不超過12m/s。焦?fàn)t煤氣總管壓力不應(yīng)低于3500Pa，煤氣主管壓力為700～1500Pa；高爐煤氣總管壓力不應(yīng)低于4000Pa。為防止煤氣壓力急增，加熱煤氣總管上設(shè)自動放散水封。,2、 焦?fàn)t煤氣設(shè)備,（2）干餾煤氣的導(dǎo)出設(shè)備 焦?fàn)t炭化室導(dǎo)出的煤氣稱為荒煤氣，因此干餾煤氣的導(dǎo)出設(shè)備又稱為

41、荒煤氣導(dǎo)出設(shè)備，它由以下幾部分組成：上升管、橋管、水封閥、集氣管、焦油盒和吸氣管以及附屬管道（氨水管、蒸汽管、工業(yè)水管）等，其配置參見圖3-10和圖3-11。,2、 焦?fàn)t煤氣設(shè)備,圖3-10 荒煤氣導(dǎo)出設(shè)備 1-橋管；2-水封閥翻板；3-上升管；4-閥體；5-集氣管；6-水封閥連接短管；7-爐柱；8-上升管蓋,2、 焦?fàn)t煤氣設(shè)備,,圖3-11 荒煤氣導(dǎo)出系統(tǒng) 1-“П”型管；2-自動調(diào)節(jié)翻板；3-氨水總管；4-吸氣管；5-焦油盒

42、；6-集氣管；7-上升管；8-爐柱；9-隔熱板；10-彎頭與橋管；11-氨水管；12-手動調(diào)節(jié)翻板,2、 焦?fàn)t煤氣設(shè)備,由炭化室導(dǎo)出的荒煤氣，其溫度在700℃以上，在橋管內(nèi)被70℃左右的循環(huán)氨水噴灑冷卻，由于氨水蒸發(fā)吸熱，使煤氣溫度冷卻到80℃左右，與其同時(shí)，荒煤氣中70％的焦油冷凝下來。循環(huán)氨水的壓力為200～250kPa。循環(huán)氨水的用量，對于單集氣管約5t/t干煤，雙集氣管約6t/t干煤。冷卻后的煤氣進(jìn)入集氣管，集氣管通過“П”型管

43、、焦油盒與吸氣管相連。集氣管中的氨水、焦油、焦油渣等依靠集氣管的坡度和液體的位差，經(jīng)焦油盒沿吸氣管流走。為了控制焦?fàn)t炭化室內(nèi)煤氣壓力，在“П”型管的兩個(gè)垂直管上分別安裝有手動和自動壓力調(diào)節(jié)翻版，調(diào)節(jié)集氣管的壓力，進(jìn)而控制炭化室系統(tǒng)的煤氣壓力。,2、 焦?fàn)t煤氣設(shè)備,焦?fàn)t集氣管分為單集氣管和雙集氣管。單集氣管布置在焦?fàn)t的機(jī)側(cè)。雙集氣管沿焦?fàn)t的機(jī)側(cè)和焦側(cè)兩側(cè)布置，采用雙集氣管有以下優(yōu)點(diǎn)：因降低了集氣管內(nèi)的兩端壓差，使炭化室壓力更加均勻；焦?fàn)t裝

44、煤時(shí)便于荒煤氣及時(shí)導(dǎo)出，減輕加煤過程的煙塵污染；由于荒煤氣在炭化室的停留時(shí)間短，可減少煉焦熱解產(chǎn)物的二次分解，提高化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率和質(zhì)量。由于雙集氣管系統(tǒng)投資大，在我國，多數(shù)焦?fàn)t采用的是單集氣管系統(tǒng)，而新建的大中型焦?fàn)t廣泛采用雙集氣管系統(tǒng)。,2、 焦?fàn)t煤氣設(shè)備,（3）廢氣設(shè)備 焦?fàn)t的廢氣設(shè)備包括交換開閉器、分煙道翻板和總煙道翻板等。開閉器是導(dǎo)入煤氣、空氣和排廢氣的設(shè)備，開閉器又稱為廢氣盤。目前使用的開閉器有兩種形式：提

45、桿式雙砣盤型廢氣盤和杠桿式廢氣盤。廢氣開閉器由焦?fàn)t交換系統(tǒng)的交換拉條帶動，實(shí)現(xiàn)空氣、煤氣和廢氣的定期交換。 總煙道翻板和分煙道翻板是用來調(diào)節(jié)和穩(wěn)定煙道吸力的設(shè)備，一般都與自動調(diào)節(jié)機(jī)相連接，以便控制翻板開度，保持規(guī)定的煙道吸力。,2、 焦?fàn)t煤氣設(shè)備,（4）交換設(shè)備 交換設(shè)備包括交換傳動系統(tǒng)和交換機(jī)。交換設(shè)備是改變焦?fàn)t加熱系統(tǒng)氣體流動方向的動力設(shè)備和傳動機(jī)構(gòu)。 焦?fàn)t在生產(chǎn)過程中，一般每隔20～30mi

46、n要進(jìn)行一次氣體流動方向的交換，以實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t蓄熱室的蓄熱和預(yù)熱功能。當(dāng)幾座焦?fàn)t同用一個(gè)加熱煤氣總管時(shí)，為防止交換時(shí)煤氣壓力變化幅度過大，影響正常加熱，幾座焦?fàn)t的換向時(shí)間應(yīng)該設(shè)置一定的時(shí)間差，一般相差5min。 交換機(jī)是帶動各傳動拉條的動力機(jī)械，有機(jī)械交換機(jī)和液壓交換機(jī)兩種。無論焦?fàn)t是采用何種煤氣加熱，也不管采用那種交換機(jī)，每次交換過程都遵循如下順序和原則：先關(guān)閉煤氣-交換廢氣和空氣-再打開煤氣。,2、 焦?fàn)t煤氣設(shè)備,第二節(jié) 焦

47、爐爐型介紹,代表焦?fàn)t發(fā)展水平的現(xiàn)代焦?fàn)t爐型有奧托（Otto）式焦?fàn)t、卡爾.斯梯爾（Karl.Still）型焦?fàn)t、克虜伯-考伯斯（Krupp-Koppers）型焦?fàn)t等，以上幾種焦?fàn)t在國際上競爭力較強(qiáng)。除此之外，日本、前蘇聯(lián)和中國也都設(shè)計(jì)建造本國的爐型，如日本新日鐵式焦?fàn)t、前蘇聯(lián)ПBP型焦?fàn)t和我國的JN型焦?fàn)t。有關(guān)焦?fàn)t的基本參數(shù)見表3-1。 一、兩分火道焦?fàn)t

48、 二、雙聯(lián)火道焦?fàn)t,表3-1 有關(guān)焦?fàn)t的基本參數(shù),,兩分火道結(jié)構(gòu)的焦?fàn)t，其特點(diǎn)是爐體結(jié)構(gòu)簡單，磚型少，投資省，加熱系統(tǒng)同側(cè)氣流流動方向相同，異向氣流的接觸面少，大大減少了蓄熱室的串漏機(jī)會，操作方便。兩分火道焦?fàn)t是我國中小型焦?fàn)t的基本爐型。按其生產(chǎn)能力可分為兩分下噴復(fù)熱式焦?fàn)t（20萬t/a）、66型焦?fàn)t（10萬t/a）、61型焦?fàn)t（6萬t/a）、70型焦?fàn)t（4萬t/a）和紅旗3號焦?fàn)t（2萬t/a）等幾種類型。,一、

49、兩分火道焦?fàn)t,1、66型焦?fàn)t,66型焦?fàn)t是我國鞍山焦耐院為年產(chǎn)10萬t焦化廠設(shè)計(jì)的爐型，由2座25孔焦?fàn)t組成，經(jīng)多年的生產(chǎn)實(shí)踐，對原設(shè)計(jì)的66型焦?fàn)t進(jìn)行了多次修改，現(xiàn)已發(fā)展到66-5D型及66-5F型等。常見的爐型有66-2型、66-3型、和66-4型三種，前兩種爐型為焦?fàn)t煤氣側(cè)入，每個(gè)燃燒室有14個(gè)立火道，機(jī)焦側(cè)各7個(gè)火道，火道中心距為470mm；而66-4型焦?fàn)t為下噴式，并且每個(gè)燃燒室有15個(gè)火道，分別為機(jī)側(cè)7個(gè)，焦側(cè)8個(gè)，立火道中

50、心距為438mm。,圖3-12 66型焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)示意圖 1-廢氣盤；2-小煙道；3-蓄熱室；4-焦?fàn)t煤氣主管；5-磚煤氣道；6-立火道；7-水平集合煙道；8-分煙道；9-總煙道；10-煙道,1、66型焦?fàn)t,66型焦?fàn)t的各種改進(jìn)設(shè)計(jì)炭化室尺寸基本相同，焦?fàn)t的主要部位均用硅磚砌筑。由于該爐型具有的優(yōu)點(diǎn)，目前全國有66型焦?fàn)t110多座，生產(chǎn)能力超過550萬t/a。 66型焦?fàn)t中，以66-4型焦?fàn)t在設(shè)計(jì)上改進(jìn)較大，使得66型

51、焦?fàn)t結(jié)構(gòu)更加完善。 1)改變焦?fàn)t煤氣側(cè)入式為下噴式，這樣給調(diào)火帶來了很大的方便，使焦?fàn)t加熱更加均勻。 2)改單熱式為復(fù)熱式，焦?fàn)t加熱更具有其靈活性。提高外供焦?fàn)t煤氣的能力。 3)將燃燒室火道由14個(gè)改為15個(gè)，不對稱設(shè)置，機(jī)側(cè)8個(gè)火道，焦側(cè)7個(gè)火道，這樣有利于燃燒室長向加熱溫度均勻性的調(diào)節(jié)。 4)炭化室的爐墻厚度由95mm改為84mm，提高傳熱效果，節(jié)省能耗，縮短結(jié)焦時(shí)間。 5

52、)蓄熱室爐墻由粒土磚改為硅磚砌筑，焦?fàn)t強(qiáng)度更高。 除此之外，在焦?fàn)t的護(hù)爐設(shè)備，煤氣導(dǎo)出設(shè)備以及焦?fàn)t的輔助設(shè)施等方面都作了一定的改進(jìn)。由于采用下噴式結(jié)構(gòu)，使?fàn)t體磚型大大增加，達(dá)251種之多，投資也相應(yīng)增加。,1、66型焦?fàn)t,2、兩分下噴復(fù)熱式焦?fàn)t,該焦?fàn)t是為20萬t/a的焦化廠設(shè)計(jì)的爐型。為兩分火道、焦?fàn)t煤氣下噴復(fù)熱式焦?fàn)t，燃燒室有23個(gè)火道組成，機(jī)側(cè)12個(gè)，焦側(cè)11個(gè)。該焦?fàn)t與66-4焦?fàn)t結(jié)構(gòu)基本相同。,3、卡爾.斯梯爾焦?fàn)t

53、,該焦?fàn)t由德國Karl.Still公司設(shè)計(jì)，屬于兩分火道、煤氣側(cè)入、多段加熱、復(fù)熱式焦?fàn)t。已投產(chǎn)的焦?fàn)t規(guī)模有多種，其中典型的有炭化室高6m的焦?fàn)t，其燃燒室由32個(gè)立火道，不對稱設(shè)置，機(jī)側(cè)17個(gè)，焦側(cè)15個(gè)。該型焦?fàn)t在日本被多家廠采用，1976年在日本扇島鋼鐵公司建造的炭化室高7.6m焦?fàn)t(見表3-1)為當(dāng)時(shí)世界上最高的焦?fàn)t，焦?fàn)t操作全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，加熱過程實(shí)行自動控制，在環(huán)境保護(hù)方面采取措施，是最現(xiàn)代化的焦?fàn)t之一。,由于焦?fàn)t炭化室增高，

54、為了實(shí)現(xiàn)高向均勻加熱，該焦?fàn)t采用了燃燒室多段加熱設(shè)計(jì)，該方法在現(xiàn)代大型焦?fàn)t中得到普遍采用。該方法是在火道隔墻中設(shè)置與下部斜道相連的氣體通道，并沿火道隔墻高度上設(shè)4到8個(gè)(隨炭化室高度而定)校準(zhǔn)過的氣體出口(傾斜向上)。當(dāng)使用貧煤氣加熱時(shí)，燃燒室下方的蓄熱室一個(gè)預(yù)熱空氣、另一個(gè)預(yù)熱煤氣，在與燃燒室相鄰的每一個(gè)立火道中，煤氣與空氣在火道隔墻上的出口位置交替變換。煤氣與空氣沿火道的高向形成多段燃燒。當(dāng)使用焦?fàn)t煤氣加熱時(shí)，煤氣經(jīng)有錐度的水平磚煤

55、氣道，由燃燒室一側(cè)供入并從火道底部的噴嘴噴出，空氣則經(jīng)蓄熱后從火道隔墻中的多段出口處噴出，與煤氣形成多段燃燒火焰。,3、卡爾.斯梯爾焦?fàn)t,為改善氣流沿蓄熱室長向的分布，蓄熱室在長向分成若干小格，且小煙道的流通斷面自外向里逐漸變小，以適用流量在小煙道內(nèi)的變化。 由于采取了一系列措施，該焦?fàn)t對于高大炭化室的加熱可以保障均勻。,3、卡爾.斯梯爾焦?fàn)t,二、雙聯(lián)火道焦?fàn)t,1、JN型焦?fàn)t 1958年，在總結(jié)多年煉焦生產(chǎn)實(shí)踐

56、經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，吸取國外爐型優(yōu)點(diǎn)，我國自行設(shè)計(jì)了58型焦?fàn)t，經(jīng)長期的實(shí)踐，目前已發(fā)展成一系列爐型，其中具有代表性有58型和80型兩類。,（1） 58型焦?fàn)t 58型焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)特征為：雙聯(lián)火道、焦?fàn)t煤氣下噴、廢氣循環(huán)、復(fù)熱式焦?fàn)t。焦?fàn)t炭化室的寬度有兩種規(guī)格，即平均寬407mm和平均寬450mm，對應(yīng)焦?fàn)t的爐組分別為2×65孔和2×42孔，相應(yīng)焦炭產(chǎn)量分別為90萬t／a和60萬t／a。該焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)如圖3-13所示

57、。 該焦?fàn)t燃燒室由28個(gè)立火道組成，分成14組形成雙聯(lián)結(jié)構(gòu)。在雙聯(lián)火道的底部隔墻上設(shè)有廢氣循環(huán)孔，利用下降氣流火道的部分廢氣循環(huán)進(jìn)入上升火道，拉長燃燒火陷，改善高向加熱的均勻性。焦?fàn)t煤氣采用下噴設(shè)計(jì)，調(diào)節(jié)方便、準(zhǔn)確。,1、JN型焦?fàn)t,圖3-13 JN焦?fàn)t結(jié)構(gòu)示意圖,1、JN型焦?fàn)t,該焦?fàn)t斜道連通關(guān)系上有如下的特征：每個(gè)炭化室下方對應(yīng)有二個(gè)蓄熱室，一個(gè)煤氣蓄熱室和一個(gè)空氣蓄熱室，這兩個(gè)蓄熱室與其上方炭化室兩側(cè)的燃燒室相通，一

58、側(cè)連單數(shù)火道，一側(cè)連雙數(shù)火道(如圖3-14所示)。如圖中單數(shù)燃燒室內(nèi)的雙數(shù)火道為上升氣流時(shí)，單數(shù)火道為下降氣流；而雙數(shù)燃燒室內(nèi)的雙數(shù)火道則為下降氣流，單數(shù)火道為上升氣流。經(jīng)交換之后，氣體流通途徑正好相反。,1、JN型焦?fàn)t,1、JN型焦?fàn)t,圖3-14 JN型焦?fàn)t氣體流通途徑 1-煤氣橫管；2-交換旋塞；3-調(diào)節(jié)旋塞；4-煤氣下噴管,當(dāng)采用富煤氣加熱時(shí)，如圖3-14所示的氣流途徑，上升氣流的蓄熱室全部預(yù)熱空氣，焦?fàn)t煤氣由地下室的下排橫管

59、分別進(jìn)入對應(yīng)的上升氣流火道?？諝饨?jīng)預(yù)熱后分別由斜道導(dǎo)入單數(shù)燃燒室的雙數(shù)火道和雙數(shù)燃燒室的單數(shù)火道，煤氣與空氣燃燒之后產(chǎn)生的廢氣分別進(jìn)入單數(shù)燃燒室的單數(shù)火道和雙數(shù)燃燒室的雙數(shù)火道，再由各自的斜道導(dǎo)入下降氣流的蓄熱室。 當(dāng)改用貧煤氣加熱時(shí)，焦?fàn)t煤氣下噴管關(guān)閉，貧煤氣和空氣分別進(jìn)入對應(yīng)的上升氣流蓄熱室，預(yù)熱后的煤氣和空氣分別由斜道導(dǎo)入火道底部混合燃燒，下降氣流的途徑同焦?fàn)t煤氣加熱。 該爐型具有結(jié)構(gòu)嚴(yán)密、爐頭不易開裂、高

60、向加熱均勻、調(diào)節(jié)方便、熱工效率高、磚型少(407mm寬271種，450mm寬266種)等優(yōu)點(diǎn)。,1、JN型焦?fàn)t,（2） 80型焦?fàn)t 80型焦?fàn)t是上世紀(jì)80年代初我國鞍山焦耐院在原58型焦?fàn)t的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)的爐型，結(jié)構(gòu)特征與58型焦?fàn)t基本相同，屬雙聯(lián)火道、煤氣下噴、廢氣循環(huán)、復(fù)熱式焦?fàn)t。在爐體結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了如下改進(jìn)： 1)炭化室平均寬度定為450 mm，加熱水平高度由800mm改為700mm。

61、 2)爐頂裝煤孔改標(biāo)準(zhǔn)磚砌筑為溝舌磚砌筑的整體結(jié)構(gòu)，使?fàn)t體更加嚴(yán)密。 3)為進(jìn)一步拉長高爐煤氣燃燒的火焰，把斜道區(qū)鼻梁磚的寬度由20mm改為40mm，其夾角由20°21’改為平行。,1、JN型焦?fàn)t,4)焦?fàn)t煤氣出口，除1號和28號火道外，均采用離燃燒室底300mm的高燈頭，而且斜道口開度相應(yīng)比58型焦?fàn)t減小，這樣使加熱更加均勻。 5)燃燒室加熱水平高度以下的爐墻磚是采用厚為100mm的高密度硅磚，其導(dǎo)

62、熱性能高，火道溫度可以比58型焦?fàn)t降低。 6)蓄熱室主墻厚度由原來的270mm增加到300mm，單墻由230mm減為200mm，都采用溝舌帶尾結(jié)構(gòu)的異型磚砌筑，提高了磚煤氣道的嚴(yán)密性。蓄熱室改用9孔格子磚。 7)集氣管采用 1200mm雙集氣管，高壓氨水噴射無煙裝煤，上升管采用水封蓋。,1、JN型焦?fàn)t,2、奧托式焦?fàn)t,該爐型由德國奧托公司設(shè)計(jì)，現(xiàn)在的奧托式焦?fàn)t已屬于改良型。其主要特征為：雙聯(lián)火道、分格蓄熱室、

63、富煤氣下噴配高低燈頭，有單熱式和復(fù)熱式兩種爐型。 奧托焦?fàn)t在60年代的典型設(shè)計(jì)是雙聯(lián)火道，分格蓄熱室，每個(gè)立火道中有兩個(gè)富煤氣燈頭，燈頭出口在每對雙聯(lián)火道中處在4個(gè)不同高度上。通過向各燈頭有區(qū)別地定量供給煤氣，能夠獲得燃燒室高向溫度的均勻分布。,奧托焦?fàn)t在新設(shè)計(jì)的高炭化室爐型上采用多段控制加熱技術(shù)，通過立火道不同高度設(shè)置空氣出口，改進(jìn)燃燒室高向熱量分配，這種情況下將與雙聯(lián)火道對應(yīng)分格的每格蓄熱室，再分成兩個(gè)小格，每一小格只和

64、立火道里面的一個(gè)出口相連，而每個(gè)出口則與下方的煤氣蓄熱室和空氣蓄熱室共兩個(gè)小格相連。當(dāng)燒貧煤氣時(shí)，相應(yīng)地向高、低斜道出口定量送進(jìn)煤氣和空氣，同樣可以實(shí)現(xiàn)對高向加熱的控制 。 該爐型另一個(gè)特點(diǎn)是可以只設(shè)單向小煙道。如圖3-15所示，貧煤氣和空氣從小煙道的一側(cè)導(dǎo)入，下降的廢氣從另一側(cè)排出，這樣小煙道內(nèi)無論走上升氣流氣體還是下降氣流的氣體，氣體的流動方向相同，使蓖子磚上的分配孔容易校準(zhǔn)。,2、奧托式焦?fàn)t,圖3-15 奧托式焦?fàn)t

65、 1-貧煤氣主管；2-焦?fàn)t煤氣主管；3-煙道；4-小煙道,2、奧托式焦?fàn)t,3、克虜伯-考伯斯焦?fàn)t,考伯斯焦?fàn)t有多種型式，初期的考伯斯式焦?fàn)t屬兩分式，新型的焦?fàn)t采用雙聯(lián)火道結(jié)構(gòu)，但蓄熱室仍維持兩分式布置以減少異向氣流的接觸面，不易漏氣。采用雙聯(lián)火道的明顯優(yōu)點(diǎn)是可以用廢氣循環(huán)來調(diào)節(jié)高向加熱的均勻性。由于采用雙聯(lián)火道和兩分式蓄熱室的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致了該焦?fàn)t在斜道區(qū)的爐子中心線上形成交叉煙道(圖3-16)。,圖3-16克虜伯-考伯斯焦?fàn)ta-空氣蓄熱

66、室；b-煤氣蓄熱室；c-通廢氣蓄熱室；d-火道；e-溫差加熱；f-炭化室；g-貧煤氣管；h-富煤氣管,3、克虜伯-考伯斯焦?fàn)t,為了準(zhǔn)確調(diào)節(jié)立火道上部的供熱量，在立火道上部設(shè)兩個(gè)跨越孔，上面的一個(gè)是輔助跨越孔，用調(diào)節(jié)磚調(diào)節(jié)，可改變炭化室爐頂空間的溫度(調(diào)節(jié)幅度約50℃)。在高大炭化室的焦?fàn)t上，該爐型使用了不同厚度的爐墻磚，并且富煤氣加熱也采用了高低燈頭。 該爐型有側(cè)入和下噴式兩種設(shè)計(jì)，對側(cè)入式焦?fàn)t，富煤氣量是通過看火孔更換燒嘴

67、進(jìn)行調(diào)節(jié)。氣流途徑在燃燒室部位同雙聯(lián)火道的焦?fàn)t一樣，在蓄熱室部分同兩分火道結(jié)構(gòu)的焦?fàn)t一樣，因而交換系統(tǒng)與兩分式相同。,3、克虜伯-考伯斯焦?fàn)t,第三節(jié) 焦?fàn)t的生產(chǎn)能力和發(fā)展方向,一、 焦?fàn)t生產(chǎn)能力計(jì)算與爐組確定 二、焦?fàn)t結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)發(fā)展方向,1、焦?fàn)t生產(chǎn)能力計(jì)算,焦?fàn)t的生產(chǎn)能力按式(3-1)計(jì)算，有關(guān)計(jì)算定額參照表3-2。,,(3-1),式中 G — 每個(gè)爐組的生產(chǎn)能力，t(濕全焦)／a； 8760— 全年生產(chǎn)

68、小時(shí)數(shù)； n — 每個(gè)焦?fàn)t組的焦?fàn)t座數(shù)； N — 每座焦?fàn)t的炭化室孔數(shù)； τ — 周轉(zhuǎn)時(shí)間，h； h — 炭化室的有效裝煤高度，m； l — 炭化室的有效長度，m； b — 炭化室的平均寬度，m； ρ干—裝爐煤干基準(zhǔn)比重，t(干煤)／m3； K — 干煤全焦率 ,％； k — 考慮炭化室檢修等原因的減產(chǎn)系數(shù)；