組合式型焦爐的製作方法
2023-07-19 03:24:21
專利名稱：組合式型焦爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煉焦爐，具體為一種由耐火材料砌築的組合式煉焦爐。特別是用於乾餾預成型型焦的煉焦爐。
背景技術：
現有技術中，由耐火材料砌築的煉焦爐雖結構多樣，但從燃燒方式可分為內熱式與外熱式兩種，其中內熱式爐，如各種箱式煉焦爐，其由於存在著煉焦周期長、生產效率低、原煤資源浪費嚴重、副產品回收率低等難以克服的缺陷，因而遭國家取締。而外熱式焦爐爐體容積小，結焦周期短，資源浪費少，副產品易回收而且可以連續生產，因而近年來受到人們的重視。但外熱式焦爐普遍存在著爐內溫度不均，焦炭質量不穩定等缺陷。中國專利02244129公開了「一種生產鑄造型焦的設備系統」，該設備系統中公開了一種型焦爐，該爐由一至多個單爐組成，並且各單爐均由耐火材料砌築而成，單爐包括一個底部呈20-50度角傾斜的炭化室及置於炭化室傾斜底部下的燃燒室，炭化室內的原料由燃燒室及與其相連的各煙道加熱。該爐實質上是舊有臥式焦爐將底部改為傾斜狀後的產物，它沒有擺脫現有外熱式爐存在的上述缺陷。而且因該爐由底部加熱，爐內原料受熱極不均衡，雖然在爐內兩側設置了立式煙道，但不解決根本問題。另外其還存在炭化周期較長，產品質量不穩定等問題。中國專利95226398公開了一種「立式連續煉焦爐」，該爐主要包括若干個炭化室和炭化室兩側各自獨立的上、下層燃燒室組成，各燃燒室又由水平初燃分配室、水平火道等組成，其中水平火道與炭化室相通。這種焦爐雖在結構上較前述爐有一定優點，但其採用了內熱式煉焦工藝，它是將燃燒室內的高溫熱氣經熱氣孔導入炭化室，將炭化室內的焦煤直接燒烤乾餾成焦。這種方式雖比在炭化室直接燃燒有一定優點，但其並沒有從實質上克服了內熱式爐存在的原煤燒失量大，煤中揮發成份難以回收，資源浪費較大等缺陷，而且煤中的焦油成份在燃燒過程中容易放出有害物質，對環境造成嚴重汙染。
發明內容
本實用新型針對上述現有技術中存在的不足，設計了一種組合式型焦爐，它解決了現有技術的外熱式爐內部溫度不均衡，焦炭質量不穩定等不足。又避免了內熱式爐容易造成燒焦、浪費資源、汙染環境等不足。
本實用新型的組合式型焦爐，包括炭化室及炭化室兩側的燃燒室，在炭化室下部有一個斜坡底，其中炭化室與燃燒室之間有一個封閉隔牆，在燃燒室的側壁設置有氣體燃燒裝置。
本實用新型的外熱式型焦爐將炭化室與燃燒室相間設置，並且在二者之間採用封閉式隔牆將炭化室與燃燒室分隔，而在燃燒室側壁設置氣體燃燒裝置進行加熱，使炭化室內的型焦成型料實現真正意義的乾餾，避免了內熱式乾餾造成的原料燒失及揮發份的自燃和焦油燃燒形成的空氣汙染。採用燃燒室與炭化室的相間分隔設置，並且每支炭化室的兩側均有燃燒室，使得炭化室內的溫度分布均勻，型焦質量穩定，不會出現黑頭焦等，而且炭化室內的乾餾煤氣易於回收。
所述的外熱式型焦爐的炭化室與燃燒室的橫截面為矩形，氣體燃燒裝置置於燃燒室相對側的兩個縱向側壁上並且呈對稱設置。
採用矩形截面的爐體有利於炭化室與燃燒室間的熱傳遞，將氣體燃燒裝置對稱設置於燃燒室的兩個相對側的縱向側壁牆上有利於燃燒室內溫度的均勻分布。
所述的外熱式型焦爐，其燃燒室側壁至少設置兩套或兩套以上的氣體燃燒裝置，並且沿燃燒室側壁自上而下或自下而上分層設置。
這種採用多套氣體燃燒裝置並且在縱向上分層設置，有利於提高燃燒室及炭化室的溫度，而且容易控制和調節各層次的溫度並使其保持均衡。
所述的外熱式型焦爐，在燃燒室內部從縱向上分隔為若干個隔離燃燒段，每一個隔離燃燒段分別對應一個層次的氣體燃燒裝置，各隔離燃燒段之間由通氣孔相連通。
將燃燒室分為若干個相互連通的隔離燃燒段且每個隔離燃燒段對應一個層次的氣體燃燒裝置，這種結構的設置可將燃燒室內從縱向上按溫度分區，並且可隨時對其實施調控。相應地可對炭化室內溫度進行分區，並由此分為乾燥段、預熱段、乾餾段和熱燜段等。可保證型焦成焦質量。
該外熱式型焦爐隔離燃燒段之間的通氣孔數量自下而上遞增。
有助於使燃燒室通氣順暢，維持各段的溫度穩定。
圖1是組合式型焦爐爐體主視圖該爐由四個炭化室，五個燃燒室組成。
圖2是圖1的A向視圖圖3是爐體內側構造示意圖圖中標號6所示是一個30-45℃的斜坡底部，成熟型焦順此斜坡底落入下部的落焦罐。
圖4是圖1所示組合式爐體內部構造示意圖圖中顯示有兩個炭化室，三個燃燒室。
圖5是炭化室與燃燒室內部結構示意圖圖中主要標示了燃燒室內的隔離燃燒段、耐火磚分隔層、封閉式隔牆與炭化室的關係。
圖中 1-加料裝置 2-炭化室 3-燃燒室 4-氣體燃燒裝置 5-出焦口6-斜坡底 7-耐火磚分隔層 8-燃燒隔離段 9-封閉式隔牆 10-落焦罐11-型焦 12-通氣孔 13-熱電偶具體實施方式
參照附圖，本實用新型的外熱式型焦爐，包括一組間隔設置的由耐火材料砌築的炭化室2和燃燒室3，每組焦爐的炭化室與燃燒室的支數可根據預計產量設計，一般由一至十八支炭化室構成，每支炭化室兩側均有燃燒室，故燃燒室數量為三至十九支。炭化室的寬度依據型煤配煤原料確定，如果配煤中主要煤種變質程度較高，或者說瘦煤和/或無煙煤比重較大，則炭化室寬度應當比較窄，反之炭化室就比較寬。本發明的爐體炭化室內寬以400-600mm為普通型，爐體有效高度8-16米。長4-8米，在燃燒室與炭化室之間有一封閉式隔牆9，所述封閉式隔牆採用耐火材料砌築，其中採用耐火矽磚砌築效果最好。在炭化室2的下部有一個30-45度的斜坡底6，成熟後的型焦順斜坡自動落下進入落焦罐10。加料裝置1在炭化室頂部，採用間歇加料方式，加料口為常閉狀態。出焦口5在爐體下部斜坡底端部，出焦口5下部設置有落焦罐10。在燃燒室3的前後側壁牆上設置有加熱孔，所述加熱孔的最佳設置是在前後牆上對稱設置，在加熱孔上安放有氣體燃燒裝置4，本例中採用中心煤氣噴咀，在該噴咀的周邊採用壓縮空氣結構，採用這種結構的氣體燃燒裝置可以使煤氣與空氣配比合理燃燒完全，而且可使火焰拉長，熱量在燃燒室3內達到均勻分布。
如果爐體較高，則所述的加熱孔可以分層設置，並且前後牆對稱設置，在燃燒室內採用耐火磚分隔層7將內部分隔為與加熱孔/層對應的隔離燃燒段8，通常為4-6個隔離燃燒段，具體設計採用的結構層數依據型焦原料所需乾餾時間及爐體高度確定，各個隔離燃燒段之間相互連通，連通方式為在每個隔離層上設置通氣孔，為了保證煙氣暢通，所述隔離層上的通氣孔自下而上遞增。
實施例1 參照附圖5，爐體炭化室內寬400mm，斜坡底傾斜角度40度。燃燒室內寬500mm，爐體高8米，長6米。採用12支炭化室為一組(圖中只標示出一支炭化室)，燃燒室為13支(圖中只標示出一支燃燒室)，在燃燒室3與炭化室2之間為耐火矽磚隔牆9。在燃燒室前後兩側分別設置有兩組對稱的氣體燃燒裝置4分別對應兩個隔離燃燒段8，兩個隔離燃燒段之間及其上、下部有耐火磚隔層7，在該耐火磚隔層上有4-6個通氣孔，下部隔離燃燒段的煙氣通過該通氣孔排入上部隔離燃燒段最後進入總煙道。如果有兩個以上的隔離燃燒段，則由下而上各耐火磚隔層上的通氣孔逐層增加，以利於煙氣通暢。在下部隔離燃燒段的底部由耐火磚同樣設置一個隔層。
型焦11裝入焦爐炭化室2後，將燃燒室3外部的氣體燃燒裝置4點燃，燃燒室3內部兩個燃燒隔離段8內的溫度升高，由於炭化室2兩側均設置有燃燒室，使炭化室從兩側相同高度加溫，燃燒室內分為兩個部分，其中兩個隔離燃燒段是火焰加熱段，上部是高溫煙氣加熱段。相應地在炭化室內依溫度分布的不同分為上部乾燥預熱段與塑化段，型焦在此階段首先被乾燥，然後下移逐漸隨溫度升高而塑化。中部為乾餾段，已塑化的型焦隨著揮發份的溢出由半焦成熟為型焦。至下部型焦進一步熟化並逐漸降溫。出焦口設置有可開閉的爐蓋，隨著爐蓋的定時開啟，下部成熟型焦在斜坡底6上受重力作用自動落入下部落焦罐10內。每一次出焦後，爐體頂部的加料裝置1向炭化室內加一次同等量的型焦生料。爐內各層次的溫度可通過不同的熱電偶13測試。
實施例2 爐體高16米，前後長8米，炭化室寬600mm，斜坡底傾斜角度30度。燃燒室內設置有4個隔離燃燒段，每個高2米。相應在炭化室內，上部乾燥預熱段與塑化段各約2米，中部乾餾段為8米，下部熟化段4米。此爐適合生產配煤中原煤成熟度較低的煤佔較大比例的型焦。
權利要求1.一種由耐火材料砌築的外熱式型焦爐，包括炭化室(2)及炭化室兩側的燃燒室(3)，在炭化室下部有一個斜坡底(6)，炭化室頂部設置有加料裝置(1)，其特徵在於所述炭化室與燃燒室之間有一個封閉隔牆(9)，在燃燒室的側壁設置有氣體燃燒裝置(4)。
2.按照權利要求1的外熱式型焦爐，其特徵在於所述炭化室與燃燒室的橫截面為矩形，所述氣體燃燒裝置(4)置於燃燒室相對側的兩個縱向側壁上並且呈對稱設置。
3.按照權利要求1或2所述的外熱式型焦爐，其特徵在於所述燃燒室(3)側壁至少設置兩套或兩套以上的氣體燃燒裝置(4)，並且沿燃燒室側壁自上而下或自下而上分層設置。
4.按照權利要求3的外熱式型焦爐，其特徵在於所述燃燒室內部從縱向上分隔為若干個隔離燃燒段(8)，每一個隔離燃燒段分別對應一個層次的氣體燃燒裝置(4)，各隔離燃燒段之間由通氣孔(12)相連通。
5.按照權利要求4的外熱式型焦爐，其特徵在於所述的隔離燃燒段(8)之間的通氣孔(12)數量自下而上遞增。
專利摘要本實用新型的外熱式型焦爐，包括炭化室及炭化室兩側的燃燒室，在炭化室下部有一個斜坡底，其中炭化室與燃燒室之間有一個封閉隔牆，在燃燒室的側壁設置有氣體燃燒裝置。使炭化室內的型焦成型料實現真正意義的乾餾，避免了內熱式乾餾造成的原料燒失及揮發份的自燃和焦油燃燒形成的空氣汙染,炭化室內的溫度分布均勻，型焦質量穩定，不會出現黑頭焦等，而且炭化室內的乾餾煤氣易於回收。將燃燒室分為若干個相互連通的隔離燃燒段且每個隔離燃燒段對應一個層次的氣體燃燒裝置，這種結構的設置可將燃燒室內從縱向上按溫度分區，並且可隨時對其實施調控。相應地可對炭化室內溫度進行分區，並由此分為乾燥段、預熱段、乾餾段和熱燜段等。可保證型焦成焦質量。
文檔編號C10B3/00GK2658150SQ20032011109
公開日2004年11月24日 申請日期2003年10月22日 優先權日2003年10月22日
發明者李志遠 申請人:李志遠