具有整料部件結構的焦爐的製作方法

2023-08-13 09:59:11 1

本申請要求於2014年9月15日提交的美國臨時專利申請號62/050,738的優先權權益，其公開內容通過引用整體併入本文。

技術領域

本技術總體上涉及在水平熱回收焦爐、非熱回收焦爐和蜂窩焦爐中使用預製幾何形狀，例如使用整料部件來構造水平焦爐。

背景技術：

焦炭是用於在鋼生產中熔化和還原鐵礦石的固體碳燃料和碳源。在被稱為「湯普森(Thompson)焦化法」的一種方法中，通過將粉煤分批進料到被密封並在嚴格控制的大氣條件下加熱至非常高的溫度持續24至48小時的爐中，來生產焦炭。焦爐已經使用多年以將煤轉化成冶金焦。在焦化過程中，將精細粉碎的煤在受控溫度條件下加熱以使煤除去揮發成分，並形成具有預定孔隙率和強度的焦炭的熔融體。因為焦炭的生產是分批過程，同時操作多個焦爐。

在加熱過程期間煤顆粒經歷的熔化和熔融過程是焦化的重要部分。煤顆粒熔化的程度和同化到熔化物中的程度決定了所生產的焦炭的特性。為了從特定的煤或煤混合物生產最強的焦炭，在煤中具有反應性與惰性實體的最佳比率。焦炭的孔隙率和強度對於礦石精煉過程是重要的，並且由煤源和/或焦化方法所決定。

將煤顆粒或煤顆粒的混合物裝入熱爐中，並且在爐中加熱煤以從所得焦炭中除去揮發性物質(「VM」)。焦化過程高度依賴於爐設計、煤的類型和使用的轉化溫度。通常，在焦化過程期間調節爐，使得每次裝料的煤以大約相同的時間焦化。一旦煤「結焦出」或完全結焦，則將焦炭從爐中取出並用水熄火以將其冷卻至低於其點火溫度。或者，用惰性氣體乾燥焦炭。熄火操作也必須仔細控制，以使焦炭不會吸收太多水分。一旦熄火，焦炭被篩選並裝載到軌道車或卡車中用於裝運。

因為煤被供給到熱爐中，所以大部分的煤供給過程是自動化的。在槽型或立式爐中，煤通常通過爐頂部中的槽或開口裝料。這種爐傾向於高而窄。水平非回收或熱回收型焦爐也用於生產焦炭。在非回收或熱回收型焦爐中，使用輸送機將煤顆粒水平地輸送到爐中以提供細長的煤床。

由於適合於形成冶金煤(「焦煤」)的煤源已經減少，已經嘗試將弱或低質量煤(「非焦煤」)與焦煤混合以提供合適的用於爐的煤裝料。結合非焦煤和焦煤的一種方法是使用壓實或搗固煤。煤可以在其位於爐中之前或之後被壓實。在一些實施例中，將非焦煤和焦煤的混合物壓實至大於每立方英尺50磅，以便在焦炭製備過程中使用非焦煤。隨著煤混合物中非焦煤的百分比增加，需要更高水平的煤壓實(例如，高達每立方英尺約65至75磅)。在商業上，煤通常被壓實至約1.15至1.2比重(sg)或每立方英尺約70-75磅。

基於水平熱回收(「HHR」)爐內的相對操作大氣壓力條件，水平熱回收爐相對於化學副產物爐具有獨特的環境優勢。水平熱回收爐在負壓下操作，而化學副產品爐在稍微正的大氣壓下操作。兩種類型的爐通常由耐火磚和其它材料構成，其中產生基本上氣密的環境可能是一個挑戰，因為在日常操作期間可能在這些結構中形成小裂紋。化學副產品爐保持在正壓下，以避免氧化可回收產物和使加熱爐過熱。相反，水平熱回收爐保持在負壓下，從爐外抽取入空氣以氧化煤的揮發性物質並釋放爐內的燃燒熱。重要的是使揮發性氣體到環境的損失最小化，所以正大氣條件和化學副產物爐的小開口或裂紋的組合使得生焦爐煤氣(「COG」)和有害汙染物洩漏到大氣中。相反，水平熱回收爐或焦炭廠別處的其它地方的負大氣條件和小開口或裂縫僅允許額外的空氣被抽取入爐中或焦炭廠的其它位置，使得負大氣條件抵抗焦爐煤氣到大氣的損失。

水平熱回收爐傳統上不能顯著低於其設計能力下調操作(例如它們的焦炭生產)，而不會潛在地損壞爐。這種約束與爐中的溫度限制有關。更具體地，傳統的水平熱回收爐主要由矽磚製成。當建造二氧化矽爐時，將可燃隔離物放置在爐的冠部中的磚之間以允許磚膨脹。一旦爐被加熱，間隔物就會消失，磚塊會膨脹成相鄰的。一旦水平熱回收矽磚爐被加熱，它們從不被允許降至矽磚熱體積穩定溫度以下，高於所述溫度矽石通常是體積穩定的(即不膨脹或收縮)。如果磚塊下降到此溫度以下，磚塊開始收縮。由於間隔物已經燒壞，傳統的冠部在冷卻時可以收縮高達幾英寸。這是冠部磚很可能開始移動和可能塌陷的運動。因此，必須在爐中維持足夠的熱量以保持磚高於熱體積穩定溫度。這就是為什麼聲稱水平熱回收爐永遠不能關閉的原因。因為在低鋼和焦炭需求期間，爐不能被顯著地下調，焦炭生產必須持續。此外，可能難以在加熱的水平熱回收爐上進行維護。焦爐系統的其它部分可能遭受類似的熱和/或結構限制。例如，在爐底板下面運行的底部煙道的冠部可能塌陷或以其它方式遭受爐底板的隆起、地面沉降、熱或結構循環或其它疲勞。這些應力可能導致底部煙道中的磚移動和脫落。

附圖說明

圖1A是根據本技術的實施例配置的水平熱回收焦化廠的一部分的等距局部剖視圖。

圖1B是根據本技術的實施例配置的水平熱回收焦爐的底部煙道部分的俯視圖。

圖1C是用於與圖1B所示的底部煙道一起使用並根據本技術的實施例配置的整料冠部的前視圖。

圖2A是根據本技術的實施例配置的具有整料冠部的焦爐的等距視圖。

圖2B是根據本技術的實施例的在收縮構造和膨脹構造之間移動的圖2A的整料冠部的前視圖。

圖2C是根據本技術的另外的實施例配置的用於支撐整料冠部的爐側壁的前視圖。

圖2D是根據本技術的另外的實施例配置的用於支撐整料冠部的爐側壁的前視圖。

圖3是根據本技術的另外的實施例配置的具有整料冠部的焦爐的等距視圖。

圖4A是根據本技術的另外的實施例配置的具有整料冠部的焦爐的等距視圖。

圖4B是根據本技術的另外的實施例配置的圖4A的整料冠部的前視圖。

圖5A是根據本技術的實施例配置的水平熱回收焦爐的整料底部煙道部分的等距局部剖視圖。

圖5B是與圖5A所示的整料底部煙道一起使用並根據本技術的實施例配置的整料底部煙道壁的一部段的等距視圖。

圖5C是與圖5A所示的整料底部煙道一起使用並根據本技術的實施例配置的阻擋壁部段的等距視圖。

圖5D是與圖5A所示的整料底部煙道一起使用並根據本技術的實施例配置的整料底部煙道壁的另一部段的等距視圖。

圖5E是用於與圖5A所示的整料底部煙道一起使用並根據本技術的實施例配置的具有流體通道的整料外底部煙道壁部段的等距視圖。

圖5F是用於與圖5A所示的整料底部煙道一起使用並根據本技術的實施例配置的具有開放流體通道的另一整料外底部煙道壁部段的等距視圖。

圖5G是用於與圖5A所示的整料底部煙道一起使用並根據本技術的實施例配置的整料底部煙道拐角部段的等距視圖。

圖5H是用於與圖5A所示的整料底部煙道一起使用並根據本技術的實施例配置的整料拱支撐件的等距視圖。

圖6是根據本技術的實施例配置的水平熱回收焦爐的整料冠部底板和整料底部煙道部分的局部等距視圖。

圖7是示出關閉具有整料部件構造的水平熱回收焦爐的方法的框圖。

具體實施方式

本技術總體上涉及具有整料部件構造的水平熱回收焦爐。在一些實施例中，水平熱回收焦爐包括整料冠部、整料壁和/或整料底板，整料冠部跨越在相對的爐側壁之間的爐的寬度，整料壁延伸焦爐的高度和長度，整料底板延伸焦爐的長度和寬度。整料部件作為單個結構在加熱時膨脹並在冷卻時收縮。在進一步的實施例中，整料部件包含熱體積穩定的材料。在各個實施例中，整料部件和熱體積穩定特徵可以組合或單獨使用。這些設計可以允許爐在傳統上可行的溫度下被下調，同時保持整料部件的結構完整性。

下面參照圖1A至圖7描述所述技術的若干實施例的具體細節。描述通常與焦爐相關聯的公知結構和系統的其它細節在下面的公開中沒有被闡述，以避免不必要地模糊本技術的各個實施例的描述。圖中所示的許多細節、尺寸、角度和其它特徵僅僅是本技術的特定實施例的說明。因此，在不脫離本技術的精神或範圍的情況下，其它實施例可具有其它細節、尺寸、角度和特徵。因此，本領域普通技術人員將相應地理解，所述技術可以具有帶有附加元件的其它實施例，或者所述技術可以具有並無以下參照圖1A至圖7示出和描述的幾個特徵的其它實施例。

圖1A是根據本技術的實施例配置的水平熱回收(「HHR」)焦化廠100的一部分的等距局部剖視圖。焦化廠100包括多個焦爐105。每個爐105可以包括由底板160限定的開放腔、基本上形成爐的整個側面的前門165、與前門165相對的基本上形成與前門相對的爐的整個側面的後門(未示出)、從前門165和後門之間的爐底板160向上延伸的兩個側壁175、以及形成爐室185的開放腔的頂表面的冠部180。冠部180的第一端可擱置在第一側壁175上，而冠部180的第二端可擱置在相對的側壁175上，如圖所示。相鄰的爐105可以共享共有的側壁175。

在操作中，從位於爐室185內部的煤發出的揮發性氣體收集在冠部180中，並且在整個系統中被向下遊抽取到形成於一個或兩個側壁175中的下降通道112中。下降通道112將爐室185與位於爐底板160下方的底部煙道116流體地連接。底部煙道116包括多個並排的通路117，其在爐底板160下方形成迂迴路徑。儘管圖1A中的通路117示出為基本上平行於爐105的縱軸線(即，平行於側壁175)，在進一步的實施例中，底部煙道116可被配置為使得通路117的至少一些段大致垂直於爐105的縱軸線(即，垂直於側壁175)，在更進一步的實施例中，底部煙道116可以被配置為使得全部或一些通路117不垂直於縱軸線或者為大致蛇形的。這種布置在圖1B中示出並且在下面進一步詳細討論。從煤排放的揮發性氣體可以在底部煙道116中燃燒，從而產生熱量以支持將煤還原成焦炭。下降流體通道112流體地連接到形成於一個或兩個側壁175中的煙囪或上升通道114。

有時，下降通道112可能需要檢查或維修以確保爐室185保持與位於爐底板160下方的底部煙道116為開放流體連通。因此，在各個實施例中，下降蓋118定位在各個下降通道112的上端部分中的開口上方。在一些實施例中，下降蓋118可以設置為單個板結構。在其它實施例中，諸如圖1A所示，下降蓋118可以由彼此緊密相鄰或彼此固定的多個分離的蓋構件形成。下降蓋118的某些實施例包括穿透下降蓋118的中心部分的一個或多個檢查開口120。雖然描繪為圓形，但可以設想，檢查開口120可形成為幾乎任何曲線形或多邊形形狀，這對於特定應用是期望的。插塞122被設置為具有接近檢查開口120的形狀。因此，插塞122可以被移除以用於視覺檢查或修復下降通道112並且返回以便限制揮發性氣體的無意逃逸。在另外的實施例中，襯裡可以在通道的整個長度上延伸以與檢查開口連接。在替代實施例中，襯裡可以僅延伸通道長度的一部分。

在爐105中產生焦炭，首先將煤裝載到爐室185中，在貧氧環境中加熱煤，驅除煤的揮發性部分，然後在爐105內氧化揮發性物質以捕獲和利用發出的熱量。煤揮發物在爐105內在延長的焦化循環上被氧化並釋放熱量以再生地驅動煤的炭化以焦化。當前門165打開並且煤被裝載到爐底板160上時，焦化循環開始。爐底160上的煤被稱為煤床。來自爐的熱量(由於先前的焦化循環)開始炭化循環。到煤床的總熱傳遞的大約一半從煤床的發光火焰和輻射爐頂180向下輻射到煤床的頂表面上。剩餘的一半熱量通過以下方式傳遞到煤床：來自爐底160的傳導，其從底部煙道116中的氣體的揮發對流加熱。以這種方式，煤顆粒的塑性流動和形成高強度粘結焦炭的炭化過程「波」從煤床的頂部和底部邊界行進。

通常，每個爐105在負壓下操作，因此在還原過程期間由於爐105和大氣之間的壓力差而將空氣抽取入到爐中。用於燃燒的一次空氣被添加到爐室185中以部分地氧化煤揮發物，但是控制所述一次空氣的量，使得釋放自煤的揮發物的僅一部分在爐室185中燃燒，從而僅釋放其為在爐室185內的燃燒焓的一部分。將一次空氣引入到在煤床上方的爐室185中。部分燃燒的氣體從爐室185通過下降通道112進入底部煙道116中，其中二次空氣被添加到部分燃燒的氣體。當引入二次空氣時，部分燃燒的氣體在底部煙道116中更充分地燃燒，從而提取剩餘的燃燒焓，燃燒焓通過爐底板160輸送，以將熱量加入到爐室185中。完全或幾乎完全燃燒的廢氣通過上升通道114離開底部煙道116。在焦化循環結束時，煤焦化並且炭化以產生焦炭。焦炭可以使用機械提取系統通過後門從爐105移除。最後，焦炭在遞送給使用者之前熄火(例如，溼式或乾式熄火)和定尺寸。

如下面將參照圖2A至圖4B進一步詳細討論的，在一些實施例中，冠部180、底板160和/或側壁175包含整料元件結構或預製形狀。整料冠部160被配置為跨越整料側壁175之間的全部或一部分距離和/或包括整料側壁。在進一步的實施例中，整料冠部可以包括整料冠部的一側或兩側上的整料側壁175中的一些或全部。在更進一步的實施例中，整料底板160可以包括在整料冠部160的一側或兩側上的整料側壁175中的一些或全部。例如，整料冠部180可以包含跨越在側壁175之間的單個段，或者可以包含在側壁175之間會合併且在側壁175之間結合的兩個、三個、四個或更多個段，或者可以包含具有一體的整料側壁175的整料冠部。類似地，例如，整料底板160可以包含跨越在側壁175之間的單個段，或者可以包含在側壁175之間會合併且在側壁175之間結合的兩個、三個、四個或更多個段，或者可以包含具有一體的整料側壁175的整料底板。在更進一步的實施例中，整料冠部160、整料側壁175和整料底板160可以形成一個整料結構，並且可以現場製造，或者可以預製，然後移動到位。整料結構使得冠部180能夠在爐加熱時膨脹並且在冷卻時縮回，而不允許單獨的磚收縮並落入爐室185中，導致整料冠部180塌陷。因此，整料冠部180可以允許爐105關閉或下調到給定冠部材料的傳統可行溫度以下。如上所述，一些材料，如二氧化矽，在某些溫度(即對於二氧化矽為約1200°F)以上通常變得熱體積穩定。使用整料冠部180，二氧化矽磚爐可以下調到1200°F以下。其它材料，諸如氧化鋁，沒有熱體積穩定的上限(即，保持體積不穩定或可膨脹)，整料冠部180允許使用這些材料而不會由於冷卻收縮而塌陷。在其它實施例中，其它材料或材料的組合可用於整料冠部，其中不同的材料具有不同的相關的熱體積穩定的溫度。此外，整料冠部180可以快速安裝，因為整個拱可以作為單個結構被提升並放置。此外，通過使用整料段而不是多個單獨的磚，整料冠部180可以被配置為不同於傳統拱的形狀——諸如平坦或直邊形狀。這些設計中的一些在圖3和圖4A中示出。在各個實施例中，整料冠部180可以是預製的或預先形成的或在現場形成。在不同的實施例中，整料冠部180可以具有各種寬度(即，從側壁到側壁)，或者在替代實施例中可以包括側壁。在一些實施例中，整料冠部180的寬度為約3英尺或更大，而在特定實施例中，寬度為12-15英尺。在其它實施例中，根據本發明的焦爐中使用的預製形狀具有各種複雜的幾何形狀，包括明顯排除簡單磚形的所有三維形狀。

在一些實施例中，整料冠部180至少部分地由熱體積穩定材料製成，使得在加熱或冷卻爐室185時，整料冠部180不在原位調節。與整體整料爐設計一樣，由熱體積穩定材料製成的整料冠部180允許爐105關閉或下調，而冠部180中的單個磚不會收縮和塌陷到爐室185中。術語「熱體積穩定材料」在本文中使用時，這個術語可以指在加熱和/或冷卻時零膨脹、零收縮、近乎零膨脹和/或近乎零收縮或這些特徵的組合的材料。在一些實施例中，熱體積穩定材料可以被預製或預製成設計形狀，包括作為單獨形狀或整料段。此外，在一些實施例中，熱體積穩定材料可以被重複加熱和冷卻而不影響材料的可膨脹性特徵，而在其它實施例中，在經歷影響後續可擴展性特性的相或材料變化之前，材料僅可以被加熱和/或冷卻一次。在特定實施例中，熱體積穩定材料是熔融二氧化矽材料、氧化鋯、耐火材料或陶瓷材料。在進一步的實施例中，爐105的其它部分另外地或替代地可以由熱體積穩定材料形成。例如，在一些實施例中，用於門165的過梁包含這種材料。當使用熱體積穩定材料時，傳統尺寸的磚或整料結構可以用作冠部180。

在一些實施例中，整料或熱體積穩定的設計可以在焦化廠100中的其它點使用，例如在底部煙道116上、作為爐底板160或側壁175的一部分、或者爐105的其它部分。在任何這些位置中，整料或熱體積穩定的實施例可以用作單獨結構或作為部段的組合。例如，冠部180或爐底板160可以包含由熱體積穩定材料製成的一個整料部件、多個整料段和/或多個段。在另一個實施例中，如圖1A所示，在底部煙道116上方的整料段包含多個並排的拱，每個拱覆蓋底部煙道116的通路117。由於拱包含單個結構，它們可以作為單個單元膨脹和收縮。在進一步的實施例中(如將在下面進一步詳細討論的)，底部煙道的冠部可以包含其它形狀，諸如平頂，並且這樣的其它形狀可以是單個整料段或多個整料段。在進一步的實施例中，整料底部煙道冠部包含各自單獨的整料段(例如，單獨的拱或平坦部分)，其每個僅跨越底部煙道116的一個通路117。

圖1B是根據本技術的實施例配置的水平熱回收焦爐的整料底部煙道126的俯視圖。整料底部煙道126具有大致類似於上述參照圖1A的整料底部煙道116的一些特徵。例如，整料底部煙道包括蛇形或迷宮圖案的路徑127，其被配置為用於經由下降通道112和上升通道114與焦爐(例如，圖1A的焦爐105)連通。從位於焦爐室內部的煤發出的揮發性氣體被向下遊引入下降通道112並進入底部煙道126。從煤發出的揮發性氣體可以在底部煙道126中燃燒，從而產生熱量以支持將煤還原成焦炭。下降通道112流體地連接到煙囪或上升通道114，其從底部煙道126抽取完全或幾乎完全燃燒的廢氣。

在圖1B中，通路127的至少一些段大致垂直於爐105的縱軸線(即，垂直於圖1A所示的側壁175)。或者，底部煙道路徑可以是蛇形的或可以包括定向流動擋板。在更進一步的實施例中，底部煙道126可以是單個整料段或鄰近和/或互鎖在一起的多個整料段。與圖1A所示的整料底部煙道116一樣，圖1B的整料底部煙道126可以包括跨越單個通路127或多個通路127的整料冠部。整料底部煙道冠部可以包含平坦的整料段、單個整料拱、多個相鄰的整料拱、這些整料形狀的組合或其它整料形狀。此外，整料底部煙道冠部可以跨越和/或跟隨通路127的底部煙道蛇形路徑的匝或曲線。

圖1C是用於與圖1B所示的整料底部煙道126一起使用並根據本技術的實施例配置的整料冠部181的前視圖。在圖示的實施例中，整料冠部181包含具有平坦頂部183的多個相鄰的拱形部分181a、181b。每個部分181a、181b可以用作用於底部煙道126中的單獨通路的整料冠部。此外，平坦整料頂部183可以包含用於上述參考圖1A的爐室185的整料底板或底層底板。在一些實施例中，磚層可以放置在平坦整料頂部183的頂部上。

在各個實施例中，整料冠部181可以包含由虛線所示的可選接合處186分開的單個整料段或多個單獨段(例如，單獨的拱形部分181a、181b)。因此，單個整料冠部181可以覆蓋整料底部煙道126中的一個通路或多個相鄰通路。如上所述，在進一步的實施例中，整料冠部181可以具有除了具有平坦頂部的拱形下側之外的形狀。例如，冠部181可以是完全平坦的、完全拱形的或彎曲的、或這些特徵的其它組合。儘管整料冠部181已經被描述為與圖1B的整料底部煙道126一起使用，但是其可以類似地與圖1A所示的底部煙道116或焦化室185一起使用。

圖2A是根據本技術的實施例配置的具有整料冠部280、整料壁275和整料底板260的焦爐205的等距視圖。爐205大致類似於上述參照圖1的爐105。例如，爐205包括整料爐底板260和相對的整料側壁275。整料冠部280包含整料結構，其中在整料側壁275之間延伸的整料冠部280和/或整料冠部280和側壁275是一個整料結構。在所示的實施例中，整料冠部280包含多個整料冠部段282，整料冠部段282大致彼此相鄰並且在爐205的前部和後部之間沿著爐205的長度對齊。儘管示出了三個段282，在進一步的實施例中，可以有更多個或更少個段282。在更進一步的實施例中，冠部280包含從爐205的前部延伸到背部的單個整料結構。在一些實施例中，多個段282用於簡化構造。各個單個段可以會和接合處284。在一些實施例中，接合處284填充有耐火材料，諸如耐火毯、砂漿或其它合適的材料，以防止空氣進入洩漏和無意排出。在更進一步的實施例中，如將參考下面的圖4討論的，整料冠部280可以包含在側壁275之間的多個側向段，其在爐底板260上會合或接合以形成整料結構。

整料側壁275包含整料結構。其中整料側壁275從整料底板260延伸到整料頂280作為一個整料結構。在所示的實施例中，整料側壁275包含多個整料壁段277，其大致彼此相鄰並且沿著爐205的前部和後部之間的爐205的長度對齊。儘管示出了三個段277，但是在進一步的實施例中，壁275包含從爐205的前部延伸到背部的單個整料結構。在一些實施例中，多個段277用於簡化構造。各個段可以會和接合處279。在一些實施例中，接合處279填充有耐火材料，諸如耐火氈、砂漿或其它合適的材料，以防止空氣進入洩漏和無意排出。在更進一步的實施例中，如下面參照圖4所討論的，整料壁280可以包含位於整料冠部280和爐底板260之間的多個側向段，以形成整料結構。

整料底板260包含整料結構，其中整料底板260在整料側壁275之間延伸和/或整料底板260和側壁275是一個整料結構。在所示的實施例中，整料底板260包含多個整料底板段262，其大致彼此相鄰並且在爐205的前部和後部之間沿著爐205的長度對齊。雖然示出了三個段262，在進一步的實施例中，可以有更多個或更少個段262。在更進一步的實施例中，整料底板260包含從爐205的前部延伸到後部的單個整料結構。在一些實施例中，多個段262用於簡化構造。各個段可以會和接合處264。在一些實施例中，接合處264填充有耐火材料，諸如耐火氈、砂漿或其它合適的材料，以防止空氣進入洩漏和無意排出。在更進一步的實施例中，如下面參照圖4所討論的，整料底板260可以包含位於側壁275之間的多個側向段，其在整料冠部280下方會合或接合以形成整料結構。

圖2B是根據本技術的實施例的在收縮構造280a和膨脹構造280b之間移動的圖2A的整料冠部280的前視圖。如上所述，傳統的冠部材料在爐加熱時膨脹並且在冷卻時收縮。這種縮回可以在單個的爐磚之間產生空間，並且使得冠部中的磚塌陷到爐室中。然而，使用整料段，例如整料冠，整料冠280作為單個結構膨脹和收縮，並且在冷卻時不會塌陷。類似地，整料底板260、整料壁275或組合整料段將作為單個結構膨脹和收縮。

爐205的設計為加熱和冷卻時在整料形狀或結構之間的這種膨脹和收縮提供結構支撐。更具體地，支撐整料冠部280的整料側壁275可以具有足夠大於整料冠部280的寬度的寬度W，以當整料冠部280在收縮280a和膨脹280b構造之間橫向移動時完全支撐整料冠部280。例如，寬度W可以至少是整料冠280的寬度加上膨脹的距離D。因此，當整料冠部280在加熱時膨脹或橫向向外平移，並且在冷卻時收縮並橫向向內平移，整料側壁275維持整料冠部280的支撐。整料冠部280同樣可以在縱向上向外膨脹或平移加熱，並且在冷卻時收縮和縱向向內平移。因此，爐205的前壁和後壁(或門框)的尺寸可以適應這種移動。

在進一步的實施例中，除了直接在整料側壁275上，整料冠部280可以擱置在冠部底腳上。這種底腳可以聯接到側壁275或者是側壁275的獨立結構。在更進一步的實施例中，整個爐可以由膨脹和收縮材料製成並且可以與冠部280一起膨脹和收縮，並且可以不需要具有如圖2B所示的寬度W一樣寬的寬度的側壁，因為整料冠部280在加熱和冷卻時保持與膨脹整料側壁大致對齊。類似地，如果整料冠部280和整料側壁275由熱體積穩定材料製成，則整料側壁275可以在加熱和冷卻時保持與整料冠部280大致對齊，並且整料側壁275不需要實質上比整料冠部280更寬(或甚至一樣寬)。在一些實施例中，側壁275(整料或磚塊)、前門框或後門框、和/或冠部280可以通過壓縮或張緊系統保持在適當位置，諸如彈簧負載系統。在特定實施例中，壓縮系統可以包括在側壁275的外部部分上的一個或多個支柱，並且被配置為抑制側壁275向外移動。在進一步的實施例中，不存在這種壓縮系統。

圖2C是用於支撐根據本技術的其它實施例配置的整料冠部281的爐整料側壁177的前視圖。整料側壁177和整料冠部281大致類似於圖2B中所示的整料側壁175和整料冠部280。然而，在圖2C所示的實施例中，整料側壁177和整料冠部281具有成角度或傾斜的相接處287。因此，當整料冠部281在加熱時膨脹距離D(即，從位置281a轉移到位置281b)，整料冠部281沿著整料側壁177的頂部的傾斜表面沿著相接處287的圖案平移。類似地，當整料側壁177在加熱時膨脹高度H時，跟隨相接處287的圖案並且適應差熱膨脹，整料冠部281沿著整料側壁177的傾斜表面平移。

在其它實施例中，整料冠部281和整料側壁177可以以其它圖案相接，諸如凹部、狹槽、重疊部分和/或互鎖特徵件。例如，圖2D是用於支撐根據本技術的進一步的實施例配置的整料冠部283的爐整料側壁179的前視圖。整料側壁179和整料冠部283大致類似於圖2B所示的整料側壁175和整料冠部280。然而，在圖2D所示的實施例中，整料側壁179和整料頂部283具有階梯狀或鋸齒狀相接處289。因此，當整料冠部283在加熱時膨脹距離D(即，從位置283a平移到位置283b)，跟隨相接處289的圖案，整料冠部283沿著整料側壁179的頂部的階梯狀表面平移。

類似地，在其它實施例中，整料底板和整料側壁可以以類似的圖案相接，諸如凹部、狹槽、重疊部分和/或互鎖特徵件。例如，整料側壁可以由根據本技術的另外的實施例配置的整料底板支撐。整料側壁和整料底板大致類似於圖2B所示的整料側壁175和整料底板260。然而，整料側壁和整料底板可以具有類似於圖2D所示實施例中所示的整料側壁和整料冠部相接處的階梯形或Z字形相接處。在更進一步的實施例中，整料部件可以包括各種凹痕/棘爪、榫舌和凹槽、成角度的或類似的相接處。其它相接處圖案包括凹部、狹槽、重疊部分和/或互鎖特徵件。

圖3是具有根據本技術的其它實施例構造的整料冠部380的焦爐305的等距視圖。因為整料冠部380是預成型的，所以它可以採取除了傳統拱以外的形狀。在所示實施例中，例如，整料冠部380包含大致平坦的表面。這種設計可以提供最小的材料成本。在其它實施例中，可以採用其它整料冠部形狀來改善爐305中的氣體分布，以最小化材料成本或其它效率因素。此外，如圖3所示，整料冠部380、整料底板360和整料壁375可以組合以形成整料結構或整料焦爐。

圖4A是具有根據本技術的其它實施例配置的整料冠部480的焦爐405的等距視圖。冠部405包含多個(例如兩個)整料部分482，整料部分482在爐底板160上的接合處486會合。如果需要，接合處486可以用任何合適的耐火材料密封和/或絕緣。在各個實施例中，接合處486可以在冠部480上居中或者可以偏離中心。整料部分482可以是相同尺寸或各種尺寸。整料部分482可以相對於爐底板160大致水平或成角度(如圖所示)。可以選擇角度以優化爐室中的空氣分布。在進一步的實施例中可以存在更多或更少的整料部分482。此外，整料冠部、整料底板和整料壁可以組合以形成整料結構或整料焦爐。

圖4B是根據本技術的進一步的實施例構造的圖4A的整料冠部480的前視圖。如圖4B所示，整料部分482可以包括在接合處486的相接特徵件，以更好地將整料部分482彼此固定。例如，在所示的實施例中，接合處486包含在一個整料部分482上的銷492，其被配置為滑動到相鄰整料部分482上的狹槽490中並與之相接。在進一步的實施例中，接合處486可以包含其它凹部、狹槽、重疊特徵件、互鎖特徵件或其它類型的相接處。在更進一步的實施例中，砂漿用於密封或填充接合處486。在更進一步的實施例中，整料冠部、整料底板和整料壁可以組合以形成整料結構或整料焦爐。

儘管所示的相接特徵件沿著大致平行於側壁175的接合處486，但是在進一步的實施例中，相接特徵件可以在大致垂直於側壁175的接合處使用。例如，上述任何相接特徵件可用於圖2A的冠部段282之間的接合處284。因此，相接特徵件可以在冠部480中的任何接合處使用，而不管整料部分是否在爐底板上側向地或前後地定向。根據本發明的方面，冠部或預製部段可以是爐冠部、上傾拱、下降拱、J形件、單個底部煙道拱或多個底部煙道拱、下降清洗孔、曲線拐角部、和/或任何上述部段的組合部分。在一些實施例中，整料冠部至少部分地由熱體積穩定材料形成。在進一步的實施例中，整料冠部形成為整料或橫跨在諸如爐側壁的支撐件之間的若干整料段。在更進一步的實施例中，整料冠形成為跨越多個爐。在更進一步的實施例中，整料冠部包括一體的整料側壁。

圖5A描繪了根據本技術的實施例配置的水平熱回收焦爐的整料底部煙道516部分的局部剖視圖。下降通道112將爐室185與整料底部煙道516流體地連接。整料底部煙道516包括在爐底部下方的多個並排通路517。如關於爐105所討論的，圖5A中的通路517被示為基本上平行於爐的縱軸線。然而，在其它實施例中，整料底部煙道516可被配置為使得通路517的至少一些段大致垂直於爐的縱軸線。在更進一步的實施例中，整料底部煙道可以被配置為使得通路517的至少一些段是非垂直的或者是蛇形的。

通路517由整料底部煙道壁520分開。雖然可以設想整料底部煙道壁520可以形成為一體式構造，諸如單個鑄造或現澆鑄件單元。然而，在其它實施例中，多個整料底部煙道壁段522彼此聯接以限定單獨的整料底部煙道壁520。參考圖5B和圖5D，單個整料底部煙道壁段522可以設置有脊部524，其從一端以垂直方式向外延伸。類似地，整料底部煙道壁段522可以包括在相對端以垂直方式向內延伸的凹槽526。以這種方式，相對的整料底部煙道壁段522可彼此緊鄰地定位，使得一個整料底部煙道壁段522的脊部524設置在相鄰整料底部煙道壁段522的凹槽526內。除了配合的脊部524和凹槽526，或者代替配合的脊部524和凹槽526，整料底部煙道壁段522可以在一端設置有凹口528，並且從相對端延伸的突出部530。凹口528和突出部530被成形和定位成使得一個底部整料煙道壁段522可以通過凹口528和突出部530的互鎖而與相鄰的整料底部煙道壁段522聯接。如本領域技術人員將理解的，替代的幾何形狀、往復運動或鎖定系統也在本發明的範圍內。

從爐中的煤發出的揮發性氣體通過下降通道512被引導到底部通道516，通過底部通道516流體地連接到煙囪或上升通道514。揮發性氣體被引導沿著沿底部煙道516的迂迴路徑。參考圖5A，揮發性氣體離開下降通道512，並且被引導沿著流體路徑穿過通路517。特別地，阻擋壁部段532被定位成在底部煙道壁520和外底部煙道壁之間延伸。在至少一個實施例中，底部煙道壁段523包括從底部煙道壁段523以垂直方式向外延伸的脊部536。阻擋壁部段532的一個端部包括以豎直方式向內延伸的凹槽538。以這種方式，底部煙道壁段523可以被定位成緊鄰阻擋壁部段532，使得脊部536設置在凹槽538內，以固定相對結構彼此的位置。以這種方式，基本上防止揮發性氣體使得來自下降體通道512和上升通道514的流體通路短路。

當揮發性氣體沿著流體路逕行進通過底部煙道516時，它們被迫圍繞底部煙道壁520的端部，這可能停止而不能與底部煙道端壁540會合。在各個實施例中，底部煙道壁520的端部和底部煙道端壁540之間的間隙設有拱部段542以跨越間隙。在一些實施例中，拱部段542可以是U形的，提供一對相對的腿以接合底部煙道底板543，並且提供上端部分與爐底板接合。在其它實施例中，拱部段542可以是與底部煙道壁520為一體並從其延伸出的拱形的或平坦懸空的部段。在其它實施例中，諸如圖5A和圖5H中所示的那些，拱部段542是J形的，具有上端部分544，上端部分544帶有拱形下表面546和成形為接合爐底板的上表面548。單個腿部550從上端部分544的一端向下延伸以接合底部煙道底板543。腿部550的側部被定位成緊鄰底部煙道壁520的自由端部分。在一些實施例中，與腿部550相對的上端部分544的自由端部分552接合在底部煙道壁520上的錨固點554以支撐拱部段542的那一側。在一些實施例中，錨固點554是形成在底部煙道壁520中的凹部或凹口。在其它實施例中，錨固點554被設置為相鄰結構的凸緣部分，諸如底部煙道端壁540。當揮發性氣體圍繞底部煙道壁的端部分行進時，揮發性氣體遇到拐角，在某些實施例中，底部煙道端壁540與外底煙道壁534和底煙道壁520在這些拐角處相遇。根據定義，這些拐角存在接合揮發性氣體並引起湍流的相對表面揮發氣體的平滑層流。因此，本技術的一些實施例包括拐角中的底部煙道拐角部段556，以減少揮發性氣體流的破壞。參考圖5G，底部煙道拐角部段556的實施例包括成角度的朝後面558，其被成形以接合底部煙道516的拐角區域。底部煙道拐角部段556的相對的朝前面560被成形為曲線或凹形。在其它實施例中，拐角部段是彎曲的袋。在操作中，曲線形狀減少死區流動區域並使流動中的過渡平滑。以這種方式，當流體路徑在底部煙道516的拐角區域中行進時，可以減少揮發性氣體流中的湍流。底部煙道拐角部段556的頂表面可以成形為接合爐底板以用於另外的支撐。

在各種現有技術的焦爐中，外底煙道壁由磚形成。因此，延伸穿過外底煙道壁的下降通道和上升通道形成有在拐角處會合的平坦相對壁。因此，通過下降通道和上升通道的流體路徑是湍流並且減少最佳流體流動。此外，磚的不規則表面以及下降通道和上升通道的角幾何形狀促進碎屑和顆粒隨時間的積累，這進一步限制流體流動。參考圖5A和圖5E，本技術的實施例形成具有整料通道塊562的外整料底部煙道壁534的至少一部分。在一些實施例中，通道塊562包括一個或多個通道564，其具有開放端，所述開放端穿透整料通道塊562的寬度，以及封閉的側壁。在其它實施例中，整料通道塊566包括一個或多個開放通道568，其具有穿透整料通道塊566的寬度的開放端，以及向整料通道塊566的一側開放以限定通道開口570的側壁。在各個實施例中，整料通道塊566定位在底部煙道底板水平處。通道塊562定位在整料通道塊566的頂部上，使得通道564的端部和開放通道568的端部彼此開放地流體連通。在這個朝向中，用於一組整料通道塊566的通道開口570可以用作下降通道512的出口。類似地，用於另一組通道塊566的通道開口570可以用作上升通道514的入口。根據外底煙道壁534和底部煙道516的期望高度，多於一個的通道塊562可以定位在每個通道塊566的頂部上。

參考圖6，底部煙道516的通路517可以被爐底板660覆蓋，其可以包含由熱體積穩定材料製成的多個整料段662。特別地，如圖6所示，在底部煙道516上方的整料由多個並排的拱形成，每個拱覆蓋底部煙道516的通路517。整料段662的下端部分664被定位在底部煙道壁520和外部底部煙道壁534的上表面上。根據進一步的方面，平面整料層或分段磚層可以覆蓋整料段662的頂部。此外，如前面關於本技術的其它方面所描述的，整個爐可以由膨脹和收縮的整料部件或結構材料製成，使得爐的一些或全部結構部件可以彼此膨脹和收縮。因此，如果整料段662、底部煙道壁520和外底部煙道壁534由熱體積穩定材料製成，則整料段662、底部煙道壁520和外底部煙道壁534可以在加熱和冷卻時保持大致彼此對齊。然而，可以預期，在某些應用中，整料段662、底部煙道壁520和外底部煙道壁534中的一個或多個可以由除了熱體積穩定材料之外的材料製成。這種情況可以在具有預製結構部件的現有焦爐的修理或改進期間出現。在進一步的應用中，一個或多個整料段、底部煙道壁和外煙道壁可以由氧化鋁或其它可熱膨脹的材料製成。類似地預期，本文所述的一些或所有其它部件，諸如下降蓋118、阻擋壁部段532、底部煙道端壁540，拱部段542，底部通道拐角部段556、通道塊522和通道塊523可以由熱體積穩定材料形成和/或可以用熱體積穩定材料襯裡。

根據本發明的方面，爐可以由形成預製爐的整料預製互鎖或相接形狀構造。例如，具有整料側壁的整料冠部可以坐落在具有整料底部煙道壁的預製底板上，因此整個爐可以由多個預製形狀構造，如圖1A所示。在替代實施例中，整個爐可以由一個預製件構造。在進一步的實施例中，爐可以由與單獨的磚相接的一個或多個預製形狀構造，以形成混合爐結構。如圖中進一步所示，混合爐構造的方面在爐修復中可以是特別有效的。

圖7是示出下調水平熱回收焦爐的方法700的框圖。所述方法可以包括使用預製整料部件來代替磚結構，或者可以包括由預製整料部件構成的水平焦爐。在框710，方法700包括形成在爐室上具有爐冠部的焦爐結構。冠部或預製部分可以是爐冠部、上升拱、下降拱、J形件、單個底部煙道拱或多個底部煙道拱、下降清洗孔、曲線拐角部段和/或任何上述部段的組合部分。在一些實施例中，冠部至少部分地由熱體積穩定材料形成。在進一步的實施例中，冠部形成為跨越支撐件(諸如爐側壁)之間的整料(或若干整料段)。在進一步的實施例中，方法700包括形成具有多個整料部段的焦爐結構。

在框720處，方法700包括加熱焦爐室。在一些實施例中，加熱爐室被加熱到給定材料的熱體積穩定溫度以上(例如，在二氧化矽爐的情況下，在1200°F以上)。方法700然後包括在方框730將焦爐下調到熱體積穩定溫度以下。對於具有熱體積穩定溫度的材料，如二氧化矽，這包括將爐溫降低到所述溫度以下(例如，在二氧化矽爐的情況下為低於1,200°F)。對於熱體積穩定的材料，如熔融二氧化矽，或不具有熱體積穩定溫度的材料，如氧化鋁，將焦爐下調到熱體積穩定溫度以下的步驟包含將爐溫下調到任何較低的溫度。在特定實施例中，下調焦爐包含完全關閉焦爐。在進一步的實施例中，下調焦爐包含將焦爐降低到約1200°F或更低的溫度。在一些實施例中，焦爐被下調到最大操作能力的50％或更小。在框740，方法700還包括維持焦爐結構，包括爐冠部的完整性。因此，爐被下調，而沒有如傳統爐中經歷的塌陷。在一些實施例中，爐被下調而不引起明顯的冠部收縮。上述方法可以應用於焦化室、底部煙道、下降、上升、壁、底板或爐的其它部分。

實例

以下實例用於說明本技術的若干實施例。

1.一種焦爐室，其包含：

整料底部煙道部段，其中具有蛇形路徑；

前壁，其從所述整料底部煙道部段豎直向上延伸，以及與所述前壁相對的後壁；

第一側壁，其在所述前壁和所述後壁之間從所述底板豎直向上延伸，以及與所述第一側壁相對的第二側壁；以及

整料冠部，其定位在所述整料底部煙道部段上方並且從所述第一側壁跨越到所述第二側壁。

2.根據權利要求1所述的焦爐室，其中所述整料冠部包含多個從所述第一側壁跨越到所述第二側壁的整料部分，其中所述多個整料部分被定位成在所述前壁和所述後壁之間大致彼此相鄰。

3.根據權利要求1所述的焦爐室，其中：

所述整料冠部中的至少一個被配置為在加熱或冷卻所述焦爐室時以調節量平移、收縮或膨脹；以及

所述整料冠部包含擱置在所述第一側壁上的第一端部、以及與所述第一端部相對並擱置在所述第二側壁上的第二端部；並且

所述第一側壁和所述第二側壁具有大於所述調節量的相接區域。

4.根據權利要求3所述的焦爐室，其中，所述整料冠部包含多個相鄰的拱。

5.根據權利要求1所述的焦爐室，其中所述整料冠部包含非拱形狀。

6.根據權利要求1所述的焦爐室，其中所述整料冠部包含大致平坦的形狀。

7.根據權利要求1所述的焦爐室，其中所述整料冠部包含熱體積穩定材料。

8.根據權利要求1所述的焦爐室，其中所述整料冠部包含熔融二氧化矽、氧化鋯或耐火材料中的至少一種。

9.根據權利要求1所述的焦爐室，其中所述室包含水平熱回收焦爐室。

10.根據權利要求1所述的焦爐室，其中，所述整料冠部通過重疊或互鎖接合處與所述第一側壁或所述第二側壁中的至少一個會合。

11.根據權利要求1所述的焦爐室，其中所述第一側壁和所述第二側壁為整料部段。

12.根據權利要求1所述的焦爐室，其中所述底部煙道部段、所述第一側壁和所述第二側壁和所述冠部是整料部件。

13.根據權利要求1所述的焦爐室，其中所述爐基本上不包括磚。

14.一種焦爐室，其包含：

室底板；

多個側壁，其大致垂直於所述室底板；以及

整料部件，其位於所述室底板上方並且至少部分地跨越至少兩個側壁之間的區域，其中所述整料部件包含熱體積穩定材料。

15.根據權利要求14所述的焦爐室，其中所述熱體積穩定材料包含熔融二氧化矽或氧化鋯。

16.根據權利要求14所述的焦爐室，其中所述整料部件包含相對於所述底板平行、拱形或成角度的表面。

17.根據權利要求14所述的焦爐室，其中所述室包含焦化室或者底部煙道。

18.根據權利要求17所述的焦爐室，其中所述室包含多個整料部件。

19.一種下調水平熱回收焦爐的方法，所述方法包含：

形成焦爐結構，所述焦爐結構具有底板、第一側壁以及與所述第一側壁相對的第二側壁、以及在至少部分地位於所述第一側壁和所述第二側壁之間的空間中的所述底板上方的爐冠部，其中所述底板、所述第一側壁、所述第二側壁或所述爐冠部是整料部件；

加熱所述焦爐；

將所述焦爐下調到熱體積穩定溫度以下；以及

維持所述焦爐結構。

20.根據權利要求19所述的方法，其中形成所述焦爐結構包含至少部分地由熱體積穩定材料形成爐。

21.根據權利要求19所述的方法，其中形成所述焦爐結構包含形成跨越所述第一側壁和所述第二側壁之間的距離的至少一部分的整料。

22.根據權利要求19所述的方法，其中形成所述焦爐結構包含至少部分地由矽磚形成焦爐結構，並且其中將所述焦爐下調到熱體積穩定溫度以下包含將所述焦爐下調到低於1200°F的溫度。

23.根據權利要求19所述的方法，其中下調所述焦爐包含將爐操作下調到操作能力的50％或更少。

24.根據權利要求19所述的方法，其中下調所述焦爐包含關閉所述爐。

25.一種焦爐室，其包含：

爐底板；

前端部分，以及與所述前端部分相對的後端部分；

第一側壁，其在所述前壁和所述後壁之間從所述底板豎直向上延伸，以及與所述第一側壁相對的第二側壁；

冠部，其定位在所述底板上方並且從所述第一側壁跨越到所述第二側壁；以及

底部煙道，其包含熱體積穩定材料並且在所述第一側壁和所述第二側壁之間具有多個相鄰通路。

26.根據權利要求25所述的焦爐室，其中所述熱體積穩定材料包含熔融二氧化矽或氧化鋯。

27.根據權利要求25所述的焦爐室，其中所述底部煙道包括至少一個底部煙道壁，其由多個底部煙道壁段組成。

28.根據權利要求27所述的焦爐室，其中所述底部煙道壁段由熱體積穩定材料組成。

29.根據權利要求27所述的焦爐室，其中所述底部煙道壁段通過與所述底部煙道壁段的端部相關聯的協作脊部和凹槽特徵件而彼此聯接。

30.根據權利要求27所述的焦爐室，其中所述底部煙道壁段通過與所述底部煙道壁段的端部相關聯的協作凹口和突出部特徵件而彼此聯接。

31.根據權利要求25所述的焦爐室，其中所述底部煙道包括至少一個阻擋壁部段，其與至少一個底部煙道壁聯接並由其大致橫向延伸；所述至少一個阻擋壁部段由熱體積穩定材料組成。

32.根據權利要求31所述的焦爐室，其中所述至少一個阻擋壁部段和至少一個底部煙道壁通過與所述至少一個阻擋壁部段的端部以及所述至少一個底部煙道壁的側部相關聯的協作脊部和凹槽特徵件而彼此聯接。

33.根據權利要求25所述的焦爐室，其中所述底部煙道包括至少一個大致J形的拱部段，其跨越至少一個底部煙道壁的端部和底部煙道端壁之間的間隙。

34.根據權利要求33所述的焦爐室，其中所述拱部段包括拱形上端部分以及從所述上端部分的一端懸垂的腿部；所述拱形上端部分的相對自由端與在底部煙道底板和所述爐底板之間的所述底部煙道端壁可操作地聯接。

35.根據權利要求33所述的焦爐室，其中所述至少一個拱部段由熱體積穩定材料組成。

36.根據權利要求25所述的焦爐室，其中所述底部煙道包括至少一個底部煙道拐角部段，所述底部煙道拐角部段具有朝後面以及相對的曲線或凹形的朝前面，所述朝後面成形為接合所述多個相鄰通路中的至少一個的拐角區域；所述底部煙道拐角部段被定位成引導流體流過所述拐角區域。

37.根據權利要求36所述的焦爐室，其中所述至少一個底部煙道拐角部段由熱體積穩定材料組成。

38.根據權利要求25所述的焦爐室，其中所述底部煙道包括至少一個底部煙道拐角部段，所述底部煙道拐角部段具有朝後面以及相對的曲線或凹形的朝前面，所述朝後面成形為接合所述多個相鄰通路中的至少一個的拐角區域；所述底部煙道拐角部段被定位成引導流體流過所述拐角區域。

39.根據權利要求25所述的焦爐室，其中所述爐室進一步包含下降通道，其延伸穿過所述第一側壁和所述第二側壁中的至少一個；所述下降通道與所述爐室和所述底部煙道為開放流體連通。

40.根據權利要求39所述的焦爐室，其中所述下降通道具有彎曲的側壁。

41.根據權利要求39所述的焦爐室，其中所述下降通道具有各種幾何形狀的橫截面。

42.根據權利要求39所述的焦爐室，其中所述下降通道使用熱體積穩定材料鑄造。

43.根據權利要求39所述的焦爐室，其中所述下降通道由多個通道塊形成，所述多個通道塊具有穿過所述通道塊的通道；所述多個通道塊被豎直堆疊，使得來自相鄰通道塊的通道彼此對齊以限定下降通道的部段。

44.根據權利要求43所述的焦爐室，其中至少一個通道塊包括穿透所述通道塊的上端部和下端部以及所述通道塊的側面的通道，以提供用於所述下降通道的出口。

45.根據權利要求39所述的焦爐室，其進一步包含下降蓋，所述下降蓋與至少一個下降通道的開口可操作地聯接；所述下降蓋包括插塞，所述插塞被成形為接收在穿透所述下降蓋的進入開口內。

46.根據權利要求25所述的焦爐室，其中所述爐室進一步包含上升通道，所述上升通道延伸穿過所述第一側壁和所述第二側壁中的至少一個；所述上升通道與所述底部煙道和所述焦爐室的流體出口為開放流體連通。

47.根據權利要求46所述的焦爐室，其中所述上升通道具有各種幾何形狀的側壁。

48.根據權利要求46所述的焦爐室，其中所述上升通道具有各種幾何形狀橫截面。

49.根據權利要求46所述的焦爐室，其中所述上升通道使用熱體積穩定材料鑄造。

50.根據權利要求46所述的焦爐室，其中所述上升通道由多個通道塊形成，所述多個通道塊具有穿過所述通道塊的通道；所述多個通道塊被豎直堆疊，使得來自相鄰通道塊的通道彼此對齊以限定上升通道的部段。

51.根據權利要求50所述的焦爐室，其中至少一個通道塊包括穿透所述通道塊的上端部和下端部以及所述通道塊的側面的通道，以提供用於所述上升通道的入口。

從上述內容可以理解，雖然為了說明的目的在此描述了本技術的具體實施例，但是在不脫離本技術的精神和範圍的情況下可以進行各種修改。例如，雖然已經在水平熱回收爐的上下文中描述了幾個實施例，但是在進一步的實施例中，整料或熱體積穩定設計可以用於非水平熱回收爐，諸如副產品爐。此外，在特定實施例的上下文中描述的新技術的某些方面可以在其它實施例中組合或消除。例如，儘管已經在用於焦化室的冠部的上下文中討論了某些實施例，但是上述平坦冠部、整料冠部、熱體積穩定材料和其它特徵件可以用於焦爐系統的其它部分，諸如用於底部煙道的冠部。此外，雖然已經在這些實施例的上下文中描述了與本技術的某些實施例相關聯的優點，但是其它實施例也可以表現出這樣的優點，並且並非所有實施例都需要展示這樣的優點以落入本技術的範圍內。因此，本發明和相關技術可以涵蓋本文未明確示出或描述的其它實施例。因此，除了所附權利要求書以外，本發明不受限制。