焦炉的发展阶段及现代焦炉的基本要求.docx

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焦炉的发展阶段及现代焦炉的基本要求

焦炉的发展阶段及现代焦炉的基本要求

一．焦炉的发展阶段及现代焦炉的基本要求

焦炉结构的发展大致经过四个阶段，成堆干馏（土法炼焦），倒焰式焦炉，废热式焦炉和现代的蓄热室焦炉。

1）成堆干馏（土法炼焦）：

早在明代出现，缺点：

成焦率低，焦碳灰分高，结交时间长，化学产品不能回收还造成环境污染，综合利用差。

2）倒焰式焦炉：

早在19世纪中叶出现特点：

炭化室与燃烧室分开，炭化室内煤干馏时产生的煤气经隔墙上面通道流入燃烧室内，同来自炉顶的通风道内的空气混合，由上而下边流动边燃烧，故称为倒焰式焦炉。

3）废热室焦炉：

1881年德国建成第一座回收化学产品的焦炉，特点：

燃烧室与炭化室完全隔开，炭化室按一定的顺序装煤、出焦，保持发生煤气量接近不变，以实现稳定连续生产，同时炭化室内生产的荒煤气送到回收车间分离化学产品后，净煤气再送回燃烧室内燃烧或民用。

4）现代蓄热式焦炉

二．焦炉发展趋势应满足下列条件

1）生产优质产品

2）生产能力大，劳动生产率和设备利用率高

3）加热系统阻力小，热工效率高，能耗低

4）炉体紧固，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

三．现代焦炉体结构

现代焦炉炉体最上部是炉体，炉顶之下为相间配置的燃烧室和炭化室，下部有蓄热室与燃烧室的斜道区，每个蓄热室下部的小烟道通过交换开闭器与烟道相连，烟道设在焦炉基础内或基础两侧，烟道末端通向烟囱。

1）燃烧室和炭化室

炭化室是装煤和炼焦地方

燃烧室是煤气燃烧的地方，我车间每一个燃烧室由28个立火道组成

2）蓄热室

蓄热室在焦炉炉体的下部，作用（单热式焦炉）蓄热外部进来的冷空气，减少废气向外散热量，也是废气空气热交换地方，我车间蓄热室为横蓄热室（其中心线与燃烧室中心线平行）

3）斜道区

位于燃烧室和蓄热室之间的通道

4）炉顶

位于焦炉炉体的最上部，设有看火孔，装煤孔和上升管孔

四．焦炉炉体各部位概述

现代焦炉主要由炭化室，燃烧室，斜道，蓄热室及炉顶等部位

1）炭化室

a）炭化室有效长度：

炭化室全长减去两门伸入炭化室的长度

b）炭化室的锥度：

为了顺利推焦，一般焦侧宽度大于机侧，这种差值就是锥度

2）燃烧室

a）燃烧室位于炭化室两侧，煤气和空气在这里混合燃烧加热炭化室，它是焦炉温度最高区域，并在推焦时受机械撞击，故一般荷重软点高，导热性好的硅砖砌筑。

b）加热水平：

燃烧室与炭化室顶面标高差称为加热水平，其目的为了在上部与下部焦炭同时成熟的条件下，保持适当的炭化室炉顶空间温度。

c）燃烧室由若干火道组成，以便于控制从机侧到焦侧的温度分布，同时，相邻火道隔也起着增加焦炉结构强度的作用，对于双联火道带废气循环的焦炉，每个火道的隔墙上部有跨越孔，下部有废气循环孔，废气循环是改善焦炉高向加热的主要措施之一。

d）在每个火道内煤气与空气斜道口都装有调节砖，下喷式焦炉有垂直砖煤气道口

e）燃烧室砌体的炉头，由于温度变化剧烈，容易产生裂缝，剥落和变形，故炉头适宜用耐急冷急热性好的高铝砖。

3）斜道区

a）斜道区位于炭化室及燃烧室下面，蓄热室上面，是焦炉加热系统的一个重要部分，结构复杂，温度也较高。

b）斜道区内燃烧室相连通的通道称为斜道，进入燃烧室的空气及排出的废气均通过斜道。

下喷式焦炉的垂直砖煤气道通过斜道区把加热用的焦炉煤气导入立火道内进行燃烧。

4）蓄热室

蓄热室位于斜道区下部，通过斜道区与燃烧室相通，是废气与空气进行热交换的部位，在蓄热室里装有格子砖，当立火道下降的帜热废气经过蓄热室时，其热量大部分被格子砖吸收，每隔一定时间进行交换进入冷空气，格子砖又将热量传递给空气在焦炉整个生产周期内，蓄热室就是这样不断交替进行着蓄热和放热交换气经过蓄热室降低，上升的气体被预热，，这样提高焦炉热效率。

蓄热室主要由小烟道篦子砖格子砖隔墙封墙等组成。

a）小烟道小烟道位于蓄热室的底部，是蓄热室连接废气盘的通道，小烟道内温度变化剧烈，波动幅度达300~400℃，因此在硅砖小烟道内衬以粘土砖，以保护硅砖砌体。

b）篦子砖其作用主要是通过篦子砖孔径的改变，使气流沿蓄热室长度方向，根据加热要求合理分配，篦子砖有圆孔型与方孔型两种。

c）格子砖它是热交换发介质，由于气流冷热变化频繁而剧烈，因此均采用耐急冷急热性能交好的黏土耐火材料制成，格子砖的砖型有条形和异型两种，异型砖具有阻力小，蓄热面积大，热工效率高，清扫方便，更换容易等优点，缺点是制造工艺复杂成本高，目前大中型焦炉基本上均采用异型砖。

异型砖有厚壁六孔格子砖和薄壁九孔砖两种，前者壁厚21mm，孔宽19mm，后者壁厚15mm，孔宽15mm。

d）隔墙中心隔墙处于蓄热室长向中间位置，将蓄热室按机焦侧隔开，单墙是相邻蓄热室同向气流的隔墙，主墙是不同气流蓄热室的隔墙。

主墙一般为异型砖砌筑，下喷式焦炉的砖煤气道在主墙内通过。

e）封墙它是封闭机焦侧两端蓄热室的墙，因蓄热室内处于负压，封墙应当严密而隔热，如果不严密，外部冷空气就会吸入蓄热室，使端部格子砖温度降低，当用高炉煤气加热时，有使高炉煤气燃烧而降低炉头温度，如果隔热不好，蓄热室的热量又会通过封墙往外散失，从而降低热工效率并恶化蓄热室走廊操作环境。

5．炉顶

〈1〉炼焦炉炭化室盖顶硅砖以上的部位称为炉顶区。

在该区有装煤孔、上升管孔、看火孔、烘炉孔及烘炉道，拉条沟等。

〈〉烘炉孔只是在烘炉时使用，在焦炉即将投产以前，用涂有泥浆的塞子砖堵严。

〈3〉炼焦煤一般由装煤孔装入炭化室。

捣固式焦炉是将预先捣制成的煤饼由机侧推进炭化室。

〈4〉双集气管焦炉每个炭化室有两个上升管孔，单集气管只有一个上升管孔。

炼焦炉顶一般都用粘土砖砌成，为了减少散热和改善炉顶操作条件，在炉顶区设有孔洞或不承受压力的部位，用绝热砖砌筑。

炉顶表面应采用耐磨性能好的缸砖砌筑。

6：

焦炉基础平台，烟道与烟囱

焦炉炉顶平台位于焦炉地基之上。

在焦炉炉幅方向的两端部设有钢筋土的抵抗墙，抵抗墙上留有纵拉条孔。

焦炉砌筑在顶板基础平台之上，依靠抵抗墙及纵拉条紧固炉体。

烟道与烟囱虽不属于焦炉砌体的组成部分，炉体燃烧产生的废气通过烟道由烟囱排出。

五：

焦炉分类

1：

按炭化室高度分

〈1〉大型焦炉高度≥5m

〈2〉中型焦炉高度5m＞h≥3m

〈3〉小型焦炉＜3m

2：

按焦炉结构分类

〈1〉按装煤方式：

有顶装焦炉和侧装焦炉（又称捣固焦炉）我厂为顶装焦炉

〈2〉按加热煤气方式：

有复热式焦炉和单热式焦炉。

复热式焦炉可用贫煤气又可用富煤气。

我车间为单热式焦炉

〈3〉按空气和加热用煤气的供入方式分类：

有侧入式和下喷式（我车间为下喷式）

〈4〉按气流调节方式分类：

上部调节式焦炉和下部调节式焦炉（我车间为上调式）

〈5〉按火道结构型式分类：

有水平火道和直立火道两大类。

水平火道已不采用。

直立火道又可分为两分式、四分式、跨顶式和双联式（我车间为双联式）

〈6〉按拉长火焰方式进行分类：

多段加热式焦炉、高低炉头式焦炉、废气循环式焦炉

我车间为废气循环式焦炉

总结为：

我车间为双联、下喷、单热式焦炉。

横蓄热室，捣固装煤。

六：

本车间由哪几个岗位组成

运行：

四大车（推焦车、拦焦车、熄焦车、装煤车），上升管，电子称，炉前工，炉盖工，哨工，测温工，交换机工，氨水泵工，余煤单斗工，地面除尘站，废气分析工。

热调：

调火班，铁件班，热修班，炉门修理班。

二炼焦生产需清楚的几个常识

1．本车间炉组为2×50孔焦炉，设计规定结焦时间20．5小时

2．周转时间：

一个炭化室两次推焦相距的时间

周转时间=结焦时间+操作时间=操作时间×炉孔数+检修时间

3．推焦串序的表示方法：

a）m_n:

m代表连续作业两炭化室的隔墙，n表示相邻两笺号炭化室的隔墙。

推焦串序有5-22-19-2

b）9-2串序优点：

推焦炉号相邻炭化室都处于结焦中期，集气管压力分布较均匀

缺点：

空行车距离较长

c）5-2串序优点：

空距离短，集气管内压力分布也比较均匀，可实现推焦机，拦焦机拦焦机一对位操作。

缺点：

相邻炉号结焦时间分布不好。

4．推焦操作情况的考核

K1=M-A1/MM班计划推焦炉数

A计划与规程结焦时间相差±5分钟以上的炉数

K1考核计划表中计划结焦时间与循环图表中规定结焦时间的偏离情况

K2=N-A2/NN班实际推焦数

A2超过计划推焦时间±5分钟以上的炉数

K2是推焦执行系数，用以评定班推焦计划实际执行系数

K3=K1×K2

K3是用评价炼焦车间在遵守规定结焦时间方面的管理水平，反映焦炉操作总情况

工艺指标规定

1．焦饼中心温度应保持在950~1050℃之间

2．代表火道温度即标准温度，最高不超过1410℃，任何立火道在换向后20秒温度最高不允许超过1450℃

3．焦炉在有计划缩短结焦时间时，昼夜火道升温不得超过60℃，接近极限操作温时，不得超过20℃

4．炭化室顶部空间温度宜控制在800±30℃，不应超过850℃

5．小烟道温度不得超过450℃，分烟道温度不得超过350℃

6．边火道温度不得低于1100℃，原则上与标准温度相差70～150℃

7．火道取样废气分析要求，烧焦炉煤气1．2～1．25

8．焦炉煤气预热后温度40～50℃

9．集气管荒煤气温度应保持80～100℃

10．煤气主管压力不得低于500Pa

11．在所有操作条件下，炭化室区域压力应高于任一点相邻加热系统的压力

12．看火孔压力保持0～5P

13．代表火道平均温度与标准温度相差不大于±7℃

温压测量周期安排

1．每周组织进行蓄热室顶吸力测调一次

2．每周安排一氧化碳分析一次

3．每月测量全炉横墙温度一次

4．每月测量蓄热室温度一次

5．每月测量焦饼中心一次，变更时周转时间增加测次

6．每月测量边火道温度一次

7．每月测量炭化室底部压力一次

8．每月标准火道废气分析一次

9．每季测量炉顶空间温度一次

10．每季测量看火孔压力一次

11．每季测量小烟道一次

12．每年测量冷却下降值一次，变更周转时间增加测

13．每年测量蓄热室阻力一次

14．每年测量燃烧室五点压力一次