炼焦学第四章.docx

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炼焦学第四章

第二篇炼焦生产

本篇以常规焦炉的炉体、设备和生产操作为主要内容，在阐述几种主要焦炉的炉型结构、设备构造和主要操作要求基础上，讨论焦炉构造、焦炉设备的发展趋势，介绍炼焦生产过程中的环境污染控制和焦炉管理的现代化。

第四章炼焦炉及其设备

第一节炼焦炉

一、炼焦炉的发展

炼焦炉的发展大体可分为成堆干馏、倒焰炉、废热式焦炉、蓄热式焦炉和巨型反应器五个阶段。

我国很早就采用简易方法制造焦炭，据《古今图书集成》等史料记载，早在明代（1368～1644年）或更早就用煤炼制焦炭并用于炼铁等方面。

在欧洲，1619年Dudley发现用适当的煤炼成的焦炭可以代替木炭，改善高炉操作。

但直到1735年焦炭炼铁才获得成功，所以1735年被认为是炼焦工业开始发展的一年。

最早的炼焦方法是将煤成堆干馏，后来发展成为砖砌的窑，此类方法的特点是成焦和加热合在一起，靠干馏煤气和一部分煤的燃烧将煤直接加热而干馏成焦炭，所以焦炭产率低、灰分高、成熟度不匀。

为了克服上述缺点，十九世纪中叶出现将成焦的炭化室和加热的燃烧室用墙隔开的窑炉，隔墙上部设通道．炭化室内煤的干馏气经此直接流入燃烧室，同来自炉顶通风道的空气会合，自上而下地边流动边燃烧，故称倒焰炉。

干馏所需热从燃烧室经炉墙传给炭化室内煤料。

随着化学工业的发展，要求从干馏产生的粗媒气中回收化学产品。

为此将炭化室和燃烧室完全隔开，炭化室内生成的粗煤气先用抽气机吸出，经回收设备分离出化学产品后，净煤气再压送到燃烧室内燃烧。

1881年德国建成了第一座副产焦炉。

由于煤干馏过程中产生的煤气组成是随时间变化的，所以炼焦炉必需由一定数量的炭化室构成，各炭化室按一定顺序依此装煤、出焦，才能使全炉的煤气组成接近不变，以实现连续稳定生产，这就出现了炼焦炉组。

燃烧产生的高温废气直接从烟囱排入大气，故称作废热式焦炉。

这种焦炉所产煤气几乎全部用于自身加热。

燃烧产生的1200℃左右高温废气所带走的热量相当可观。

为了减少能耗、降低成本；并腾出部分焦炉煤气供冶金、化工等其他部门作燃料或原料，又发展成具有废热回收装置的换热式或蓄热式焦炉。

换热式焦炉靠耐火砖砌成的相邻通道及隔墙，将废气热量传给空气，它不需换向装置，但易漏气，回收废热效率差，故近代焦炉均采用蓄热式。

蓄热式焦炉所产煤气，用于自身加热时只需煤气产量的一半左右。

它还可用贫煤气加热，将焦炉煤气几乎全部作为产品提供其他部门使用，这不仅可以降低成本，还使资源利用更加合理。

自1884年建成第一座蓄热式焦炉以来，焦炉在总体上没有太大变化，但在筑炉材料、炉体构造、有效容积、装备技术等方面都有显著进展。

随耐火材料工业的发展，自本世纪20年代起，焦炉用耐火砖由粘土砖改为硅砖，使结焦时间从24～28h缩短到14～16h，一代炉龄从10年延长到20～25年。

由于高炉炼铁技术的进展，要求焦炭强度高、块度匀；由于有机化学工业的需要．希望提高萘和烃基苯的产率。

这就促进了对炉体构造的研究，使之既实现均匀加热以改善焦炭质量，又能保持适宜炉顶空间温度以控制二次热解而提高萘等产率。

60年代以来，高炉向大型化、高效化发展，焦炉发展的主要标志是大容积（由50年代的30m3级发展至80年代的70m3级）、致密硅砖、减薄炭化室炉墙和提高火道温度。

80年代以来，以德国为主的欧洲焦化界认为对传统的多室式焦炉而言，要进一步提高劳动生产率和减轻环境污染，就应尽量减少出炉次数，增加每孔炭化室的容量和采用预热煤炼焦。

但常规的多室蓄热式焦炉在炭化室尺寸的长、宽、高的进一步增大，均受到平煤杆长度受限，长向温度差加大，结焦时间过度增长，炉顶厚度增大，削弱炉墙强度等一系列因素的限制；而在常规焦炉中采用预热煤炼焦，又由于产生较大的膨胀压力，可使炭化室墙变形而降低焦炉使用的寿命等限制。

因此常规多室式焦炉的技术水平已基本达到了顶峰。

为解决焦炉进一步的发展技术，欧洲焦化界提出了单炉室式巨型反应器的设计思想以及煤预热与干熄焦直接联合的方案。

90年代，由德国等8个国家的13家公司组成的“欧洲炼焦技术中心”在德国的普罗斯佩尔（Prosper）焦化厂进行了巨型炼焦反应器（JCR—JumboCokingReactor），也叫单室炼焦系统（SCS—SingleChamberSystem）的示范性试验，这种焦炉在每个炭化室两边各有独立的一个燃烧室、隔热层和抵抗墙，每个炭化室自成体系，彼此互不相干，试验装置高10m，宽850㎜，长10m（半炭化室长），装炉煤用干熄焦系统蒸汽发生器中回收部分热量后的惰性热气体进行干燥、预热后，装入巨型反应器中炼焦。

试验进行了三年多时间，共试验650炉，生产近3万吨焦炭，取得了焦炭反应后强度明显增加，焦炉配用更多高膨胀性、低挥发煤和弱粘或不粘高挥发煤，节能8％，污染物散发量减少一半，生产成本下降10%等效果。

实现了焦炉超大型化，高效化和扩大炼焦煤源等方面的突破，被认为是新世纪取代传统焦炉的一种新炉型。

但这种技术的商业化还受到诸如推焦和出焦机械的大型化，干熄焦和煤预热联合生产装置能力的大幅度提高等因素制约，尚有一定的发展过程。

80年代以来以美国和澳大利亚为代表，对现行带回收的炼焦生产工艺，存在投资大、环境污染等问题，为解决焦炭的需要而改建老焦炉时，提出了带废热发电的无回收炼焦工艺作为一种短期能满足需要，长期又能适应发展要求，弹性大、投资省的捷径。

在澳大利亚建设了年产焦24万吨的三组135孔，在美国阳光煤业公司建成年产焦55万吨和最近建设并计划年生产能力133万吨的这种无回收焦炉工艺。

上述无回收焦炉是一种长12～14m，宽2.4～3.7m，高3.0～4.6m带炉底火道的长窑，装煤厚度610～1220㎜，因此煤层上方有较大空间，煤料结焦所需热量由粗煤气在该空间部分燃烧和表面层煤料燃烧以及未充分燃烧的粗煤气在炉底火道进一步被注入的空气燃烧所供给。

燃烧生产的热烟气经废热锅炉产生蒸汽并用于发电，废热锅炉后的热废气经净化后放散。

这种工艺在美国、澳大利亚被认为是一种投资省、环保条件好，废热得到利用，可取代常规焦炉的新一代无回收焦炉，因而受到部分炼焦界的关注。

但欧洲、日本和国内的焦化界认为这种工艺仍存在焦炉烟尘和环保治理依然存在，热效率低、煤耗高、成焦率低、焦炭灰分增加，生产能力小，占地面积大等一系列缺点，因而其应用范围有限。

综上，当前焦炉的主要结构型式，仍以多室的蓄热室焦炉为主，并在扩大容积，采用致密硅砖，减弱炭化室墙和提高火道温度等方面作为主要的技术发展方向。

二、蓄热式焦炉的基本构成

蓄热式焦炉由炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区和炉顶区所组成，蓄热室以下为基础和烟道（图4—1）

图4-1焦炉炉体结构图

1、炭化室与燃烧室炭化室是煤隔绝空气干馏的地方；燃烧室是煤气燃烧的地方，两者依次相间（图4－2），其间的隔墙要严格防止干馏煤气漏泄，还要尽快传递干馏所需

热能。

焦炉生产时，燃烧室墙面平均温度约1300℃，炭化室平均温度约1100℃，局部区城还要高些。

在此温度下，墙体承受炉顶机械和上部砌体的重力，墙面要经受干馏煤气和灰渣的侵蚀，以及炉料的膨胀压力和推焦侧压力。

因此要求墙体透气性低、导热性好、荷重软化温度高、高温抗蚀性强、整体结构强度高。

为此，现代焦炉的炉墙都用带舌槽的异型硅砖砌筑，燃烧室内各火道间的隔墙还起着提高结构强度的作用。

顶装煤的常规焦炉，为顺利推焦，炭化室的水平截面呈梯形，焦侧宽度大于机侧，两侧宽度之差称锥度。

燃烧室的机焦侧宽度恰好相反，故机焦两侧炭化室中心距是相同的。

捣固焦炉由于装入炉的捣固煤并机焦侧宽度相同，故锥度为零或很小。

焦炉炭化室的主要尺寸见表4－1。

燃烧室用隔墙分成许多立火道，以便控制燃烧室长向的温度从机侧到焦侧逐渐升高。

立火道个数随炭化室长度增加而增多，火道中心距大体相同，一般为460～480㎜。

火道宽度则因炭化室中心距增大而加宽，这有利于火道内的废气辐射传热。

立火道的底部有两个斜道出口和一个砖煤气道出口，分别通煤气蓄热室、空气蓄热室和焦炉煤气管砖。

用贫煤气加热时由斜道出口引出的贫煤气和空气在火道内燃烧，用焦炉煤气加热时，两个斜道均走空气，焦炉煤气由砖煤气道出口引入与空气燃烧。

燃烧室顶盖高度低于炭化室顶，二者之差称加热水平高度，它是炉体结构中的一个重要尺寸，该尺寸太小，炭化室顶部空间温度过高，不利于提高焦化产品的质量和产率，还会增加炉顶积碳；反之，会降低上部焦并温度，影响焦并上下均匀成熟。

加热水平高度H可按下列经验式确定

H＝h＋△h十（200～300）,㎜（4—1）

式中h—煤线距炭化室顶的距离（炭化室顶部空间高度），mm；

△h—装炉煤炼焦时产生的垂直收缩量（一般为有效高的5～7％）mm；

200～300—考虑燃烧室的辐射传热允许降低的燃烧室高度，mm

炭化室长度减去机焦侧炉门砖深入的距离称有效长度，炭化室高度减去炭化室顶部空间高度，即装煤线高度，称有效高度，炭化窒有效长度，有效高度和平均宽度三者之乘积即炭化室有效容积，因此增大炭化室的长、宽、高可以增加有效容积，提高每孔炭化室的焦炭生产能力，但这三者的增大均有一定的制约因素（见第六节）。

炭化室中心距是影响焦炉砌体强度的重要参数，增加炭化室高度必须同时增大炭化室中心距。

2、斜道区

位于蓄热室与燃烧室之间，是连接该两者的通道，不同类型焦炉的斜道区结构有很大差异，我国JN型焦炉的斜道区结构如图4一3。

斜道区内布置着数量众多的通道（斜道、砖煤气道等），它们距离很接近．而且走压力不同的各种气体，容易漏气，因此结构必须保证严密。

此外，焦炉两端因有抵抗墙定位，不能整体膨胀，为了吸收炉组长向砖的热膨胀，在斜道区内各砖层均预留膨胀缝，缝的方向平行于抵抗墙，上下砖层的膨胀缝间设置滑动层（不打灰浆的油毡纸），以利于砌体受热肘．膨胀缝两侧的砖层向膨胀缝膨胀。

斜道的倾斜角应大于30°，以免积灰造成堵塞。

斜道的断面收缩角一般应大于7°，以减小阻力。

同一火道内的两条斜道出口中心线的夹角尽量减少，以利于拉长火焰。

斜道出口收缩和突然扩大产生的阻力应约占整个斜道阻力的75%。

这样，当改变调节砖厚度而改变出口断面时，能有效地调节贫煤气和空气量。

3、蓄热室

蓄热室位于焦炉炉体下部，其上经斜道同燃烧室相连，其下经废气盘分别同分烟道、贫煤气管和大气相通。

蓄热室用来回收焦炉燃烧废气的热量并预热贫煤气和空气，现代焦炉蓄热室均为横蓄热室（其中心线与燃烧室中心线平行），以便于单独调节。

蓄热室自下而上分小烟道、篦子砖、格子砖和顶部空间（图4—4），相同气流蓄热室之间的隔墙称单

墙，异向气流蓄热室隔墙称主墙，分隔同一蓄热室机焦侧的墙为中心隔墙，机焦侧两侧砌有封墙。

小烟道和废气盘相连，向蓄热室交替地导入冷煤气、空气或排出热废气，出于交替变换的冷、热气流温差较大，为承受温度的急变，并防止气体对墙面的腐蚀，小烟道内砌有粘土衬砖。

小烟道粘土衬砖上砌有篦子砖（图4—5），合理的篦子砖孔型和尺寸排列，可以使蓄热室内气流沿长向均匀分布。

篦子砖上架设格子砖，下降气流时，用来吸收热废气的热量，上升气流时，将蓄热量传给贫煤气或空气，采用薄壁异型格子砖（图4－6）可以增大传热面积，安装时上下各层格子砖孔应对准．以降低蓄热室阻力。

格子砖温度变化，故采用粘土砖。

蓄热室主墙的结构必须严密，以防上升煤气漏入下降蓄热室，不但损失煤气，还会产生“下火”现象，严重时可烧熔格子砖，使废气盘变形。

焦炉煤气由下部供入的焦炉，蓄热室主墙内还有直立砖煤气道（图4－3和图4－5），更应防止焦炉煤气漏入两侧蓄热室中，因此主墙多用带沟舌的异型砖砌筑，砖煤气道均用管砖砌筑。

蓄热室封墙起密封和隔热作用，封墙不严，外界空气漏入下降蓄热室会使废气温度降低减小烟囱吸力；空气漏入上升空气蓄热室会使空气过剩系数增大，并使炉头温度降低；空气漏入上升煤气蓄热室会使煤气在蓄热室上部燃烧，既降低进入炉头火道的煤气量使炉头温度降低，还会将格子砖局部烧熔。

为提高隔热效果，封墙内外应为粘土砖、中间层为隔热砖，表面刷白或复以银白色保温罩。

4炉顶区

炉顶区是指炭化室盖顶砖以上的部位（图4一7），设有装煤孔、上升管孔、看火孔、烘炉孔及拉条沟。

炭化室盖顶砖一般用硅砖砌筑，以保证整个炭化室膨胀一致，为减少炉顶散热，炭化室盖顶砖以上采用粘土砖、红砖和隔热砖砌筑。

炉顶表面一般铺砌缸砖，以提高炉顶面的耐磨性。

炉顶区高度关系到炉体结构强度和炉顶操作环境，现代焦炉炉顶区高度一般为1000～1700mm．我国大型焦炉为1000～1250mrn。

炉顶区的实体部位也需设置平行于抵抗墙的膨胀缝。

5、烟道与基础

蓄热室下部设有分烟道，来自各下降蓄热室的废气流经各废气盘，分别汇集到机侧或焦侧分烟道，进而在炉组端部的总烟道汇合后导向烟囱根部，借烟囱抽力排入大气。

烟道用钢筋混凝土浇灌制成，内砌粘土衬砖。

分烟道与总烟道衔接部之前设有吸力自动调节翻板，总烟道与烟囱根部衔接部之前设有闸板，用以分别调节吸力。

焦炉基础包括基础结构与抵抗墙构架两部分。

基础结构根据加热煤气引入方式，有下喷式（图4—8）和侧喷式（图4－9）两种。

下喷式焦炉基础是一个地下室，由底板、顶板和构架柱组成。

侧喷式焦炉基础是无地下室的整片基础。

上面两种形式的分烟道均设在基础结构的两侧。

llBP型和斯蒂尔式等焦炉的基础属于分烟道在内的结构形式（图4－10）。

无论哪种形式，均支承着整个炉体、设备、炉料和车辆的荷载，烘炉和正常生产过程中炉体受温度作用产生膨胀，在炉底滑动面上发生位移而产生水平摩擦力，因此结构受力比较复杂。

基础结构本身由于小烟道内热气流传递来的热量，也要升温，烟道在内的基础结构还受烟道内热气流的作用。

基础升温将使钢筋及混凝土的强度和弹性模量均有明显的削弱作用，因此在工艺和土建中均要采取措施降低基础温度。

焦炉及其基础的重量全部加在其下面的地基上，焦炉的地基必须满足地耐力的要求，当天然地基不能满足时，必须采用人工地基。

大型焦炉均用钢筋混凝土柱打桩，即采用桩基提高耐压力。

为了保证地基土壤的天然结构不被破坏，要求地下水位应在基槽以下，并在施工中做好排水防雨。

焦炉与两侧分烟道、推焦车轨道、贮煤塔等相邻构筑物的基础，承重不同。

为了防止产生不均匀沉降而拉裂基础，一定要留沉降缝。

并且应在施工和投产后的头几年中注意测量焦炉基础的绝对沉降量和焦炉与各相邻构筑物间的沉降差，当超出容许值时，要采取补救措施。

抵抗墙对炉体的纵向膨胀起一定的约束作用，用以克服膨胀缝各层砖间滑动面的摩擦阻力，使膨胀缝发挥作用。

由此炉体对抵抗墙侧产生水平推力，其大小决定于炉体的部位、构造、温度和材质，其中以斜道区的水平推力最大，JN43型焦炉设计中取15t／m。

炉顶区由于重量轻、温度低，水平推力较小。

燃烧室与蓄热室均非实体部位，故不产生水平推力。

由于这种推力，从烘炉开始到投产为止，抵抗墙柱呈现向外倾斜的弯曲变形，因此炉顶设置纵拉条，来限制炉体纵向膨胀变形、约束抵抗墙柱顶的位移。

并且在抵抗墙的结构形式

上，在炉顶区和斜道区设有水平梁，增大抵抗墙的抗弯曲能力。

三、焦炉结构类型

现代焦炉可按装煤方式，加热煤气和空气供入方式，燃烧室火道型式、实现高向加热均匀的方式以及气流调节方式等的不同，进行分类。

每一种焦炉型式均由以上分类的合理组合构成。

1、装煤方式

焦炉的装煤方式有顶装（散装）焦炉和侧装（捣固）焦炉之分，两种焦炉的总体结构没有原则上的差别，但捣固焦炉为适应捣固煤饼侧装的要求，有以下特征：

1）由于捣固煤饼沿炭化室锥度较小（0～20㎜）。

2）为保证煤饼的稳定性，煤饼的高宽比有一定限制，因此炭化室高度一般不超过4m，但采用提高煤饼稳定性的专门技术，国外也有炭化室高为6m的捣固焦炉。

3）捣固煤饼靠托煤板送入炭化室，它对炭化室底层炉墙的磨损比较严重，因此炭化室以上第一层炉墙砖应特别加厚。

4）炉顶不设装煤孔，只需设1～2个供消烟车抽吸装炉时粗煤气或烧除沉积碳用的孔。

2、加热煤气和空气供入方式

焦炉加热煤气和空气供入方式有侧入式和下喷式两类。

侧入式焦炉加热焦炉的富煤气有焦炉机、焦侧位于斜道区的水平砖煤气道引入炉内，空气和贫煤气从废气盘和小烟道由焦炉侧面进入炉内。

下喷式焦炉加热用的煤气（或空气）由焦炉下部垂直地进入炉内。

也有的焦炉采用焦炉煤气下喷式，贫煤气和空气侧入式。

3、燃烧室火道型式

焦炉燃烧室火道型式有水平火道和直立火道两大类。

水平火道式焦炉已很少采用。

直立火道按上升气流和下降气流的组合方式，可分为两分式、四分式、过顶式和双联式（图4—11）。

4、高向加热均匀方式

焦炉高向加热均匀方式主要有高低灯头、不同炉墙厚度、分段加热和废气循环等四种方式（图4—12）。

高低灯头采用相邻火道不同高度的煤气灯头（烧嘴），以改变火道内燃烧点的高度，从而使高向加热均匀，此法仅限于富煤气加热，且由于高灯头高出火道底面一段距离送出煤气，自斜道来的空气易将高灯头下部砖缝中的沉积碳烧掉，造成串漏。

采用不同厚度的炉墙，即靠加厚炭化室下部炉墙的厚度，向上逐渐减薄炉墙的办法，影响上下的传热量以实现高向加热均匀。

分段加热是将贫煤气和空气沿立火道隔墙中的孔道，在不同高度处进入火道，使燃烧分段，这种措施可使火焰拉得较长，并通过孔道出口的断面调整高向加热，但火道的结构比较复杂。

废气循环是将下降火道的部分燃烧废气，通过立火道隔墙下部的循环孔，抽回上升立火道，形成炉内循环，以稀释煤气和降低氧的浓度，从而减缓燃烧速度，拉长火焰，这种方式结构简单，且有按加热煤气的进入量自动调节循环废气量的功能（见第七章）。

废气循环因燃烧室火道型式不同可有多种实行方式（图4—13），其中蛇形循环可以调整燃烧室长向的气流量；双侧式常在炉头四个火道中采用，为防止炉头第一个火道因炉温较低，热浮力小而易产生的短路现象，一般在炉头一对火道间不设废气循环孔，双侧式结构，可以保证炉头第二火道上升时，由第三火道的下降气流提供循环废气。

隔墙孔道式可在过顶式或二分式焦炉上实现废气循环，下喷式可在过顶式焦炉上通过直立砖煤气道和下喷管实现废气循环。

现代大容量焦炉常同时采用几种实现高向加热均匀的方法。

5、气流调节方式

焦炉加热气流的调节方式有上部调节式和下部调节式两类。

上部调节式焦炉采用从炉顶更换立火道底部烧嘴调节富煤气量，更换或拨动斜道口调节砖（牛舌砖）调节贫煤气量和空气量。

下部调节式焦炉从焦炉底部更换煤气支管上的喷嘴或小烟道顶部篦子砖孔开度来调节煤气量或空气量。

下部调节方便、且操作环境好。

四、主要炉型

1、二分式焦炉

（1）中国的小焦炉炭化室容积在6m3以下的焦炉，在国内属小焦炉，这种焦炉结构简单、砖型少、造价低且易于建设，均采用二分火道、侧入式和上部调节式。

有代表性的焦炉是66型和70型，它们的基本尺寸如表4—2。

66型焦炉是鞍山焦耐设计研究院在1966年为年产10万t冶金焦的焦化厂所设计的炉型，经多年实践．对原设计的66型焦炉几经修改，已发展为单用焦炉供气加热的侧入式66－3型焦炉（炉体结构可实现复热式），二分、下喷复热武66一4型焦炉和二分、侧入复热式66－5型焦炉。

66—3型焦炉的结构如图4－14，燃烧室和斜道区用硅砖砌筑，蓄热室用粘土砖砌筑，除炉组两端各有一个窄蓄热室外，每个炭化室下面有一个宽蓄热室，其顶部左右二排斜道分别与炭化室两侧的燃烧室相连。

蓄热室靠中心隔墙分成机焦两侧，并与上方燃烧室的机焦侧火道相连，焦炉煤气由一侧焦炉煤气主管经各燃烧室下方斜道区内的水平砖煤气道和各分支砖煤气立管进入该侧各立火道，空气由焦炉进煤气侧的废气盘，经该侧蓄热室、斜道进入各立火道，与煤气混合燃烧，产生的废气经立火道上部的水平烟道汇合，从另一侧立火道下降，再经该侧斜道、蓄热室、废气盘、分烟道、总烟道和烟囱排出，两侧定时换向。

66型焦炉由于是二分结构，同侧气流方向相同，故异向气流接触面（仅蓄热室中心隔墙处）少，减小了窜漏机会。

但水平集合烟道的气流阻力较大，各火道的压力差别也较大，故气流在蓄热室和各立火道的分布不易均匀控制。

此外，由于机、焦侧各7个火道，焦侧炭化室较宽，供给的煤气和空气较多，则下降到机侧的废气量也较多，再加上焦炉尺寸小，气流途径短，有部分煤气和空气在机侧燃烧，从而会提高机侧温度，容易出现机、焦侧温度反差的现象。

70型焦炉是鞍山焦耐院在1970年为年产4万t冶金焦的焦化厂所设计的小焦炉，原为粘土砖焦炉，经多年实践，并据地方工业提供硅砖的可能，后建的70型焦炉，炭化室部位已改用硅砖，以延长焦炉寿命，提高生产能力。

70型焦炉也为二分火道、焦炉煤气侧入、单热式。

为降低投资，小烟道与分烟道以烟道连接管相连，并设挡板调节；分烟道也即总空气道，在其端部设总换向砣盘实现机、焦侧总换向。

为防止机、焦测可能出现的倒温差，燃烧室的15个火道按机侧8个、焦侧7个划分。

气流途径与66型焦炉基本相同。

（2）卡尔一斯蒂尔式焦炉（图4—15）由德国卡尔一斯蒂尔公司设计，为二分火道、分段加热、蓄热室沿长向分格、侧入式焦炉。

空气和贫煤气〔用富煤气加热时仅空气〕经废气盘进入分格蓄热室预热后，通过立火道隔墙中的孔道，在火道的不同高度处喷出、混合后实现多段燃烧。

用富煤气加热时，富煤气经过有锥度的水平砖煤气道，由各火道底的喷嘴喷出，在火道不同高度处与空气混合，分段燃烧。

典型的炭化室高6rn的卡尔一斯蒂尔焦炉，燃烧室分32个火道，机侧17个，焦侧15个，高向分六段加热，小烟道断面自外向里逐渐减小，立火道顶部的水平集合烟道内，每一火道处设滑动砖，以调节横墙温度。

该焦炉异问气流的隔墙面积小，高向加热均匀，且由于采取了相应措施，一定程度上克服了二分式焦炉的缺点，但火道结构复杂，系统的气流阻力大。

已经设计和投产了7.55m高的焦炉，其有效容积为52.5m3。

2、过预式焦炉

（1）考伯斯一贝克式焦炉（图4－16）由美国考伯斯公司的领导人贝克（Becker）设计,为过顶火道、焦炉煤气下喷式焦炉。

每个燃烧室下设两个蓄热室，用贫煤气加热时，一个预热贫煤气，另一预热空气。

预热后的空气和煤气经斜道进入其上方燃烧室的所有火道，混合燃烧后经过顶烟道进入炭化室另一侧的所有火道，然后再下降至蓄热室。

每四个立火道（燃烧室端部为两个火道）汇合成一个过顶烟道。

用富煤气加热时，煤气由两个同向蓄热室间的隔墙中的垂直砖煤气道进入燃烧室各立火道，该两个蓄热室均进空气。

为扩大蓄热室传热面室、并简化炉型、将相邻两个煤气蓄热室合并，建成一个宽煤气蓄热室。

如此

该宽煤气蓄热室与两侧的各一个窄空气蓄热室为一组．属同向气流，相邻两组蓄热室则与此组气流相异。

焦炉蓄热室的如此布置，可使异向气流蓄热室间的隔墙面减小，同时垂直砖煤气道均位于同向气流的蓄热室隔墙中，故可减少贫煤气和富煤气的漏失量。

过顶烟道使炉顶层结构复杂，且使炉顶温度提高，炭化室顶部易长沉积碳，井不利于化学产品的生成。

但斜道结构简单，并可在过顶烟道调节气流量，比较方便。

在美国加里已建成炭化室高6.1m的这种焦炉，为解决高向加热均匀性问题，火道隔墙中增设了斜道出口，在小烟道下部有外部废气循环通道，连接相邻燃烧室的砖煤气道。

（2）IIK式焦炉为前苏联的标准型焦炉，其结构与考伯斯—贝克式基本相同，不同处在于富煤气系侧入式，IIK—2K型焦炉的每个燃烧室下方于斜道区内设二个水平砖煤气道，以减小设单根砖煤气道时的尺寸，并通过火道隔墙中的孔道，实现废气循环（见图4—13）。

3、双联式焦炉

（1）奥托式焦炉（图4—17）由原西德奥托公司设计，原始的结构为双联火道、高低灯头、焦炉煤气下喷、三格蓄热室的复热式焦炉。

三格蓄热室是指在每个炭化室下方设一个分成三格的大蓄热室，中间稍宽为煤气蓄热室，二侧较窄为空气蓄热室，均属同向气流，煤气蓄热室连接上方炭化室两侧的燃烧室（一侧单数火道，另侧双数火道），空气蓄热室仅连接上方一个燃烧室（单数或双数火道）。

贫煤气加热时，煤气不易漏入下降气流蓄热室是其优点，但蓄热室窄．砌筑时边砌墙边放格于砖，隔墙不严、清扫不净，小烟道部位直接用粘土砖砌筑，与上部硅砖因膨胀不一而使连接处易拉裂。