用於水平焦爐的底部結構的製作方法

2023-05-10 18:48:01 1

專利名稱：用於水平焦爐的底部結構的製作方法
用於水平焦爐的底部結構
本發明涉及一種按水平結構形式的焦爐、 一種所謂的非回收式焦爐 或熱回收式焦爐，其中焦爐底部由至少兩個層構成並且各層由相同的或 者不同的耐火的材料構成。從爐室開始看的第一層由實心材料構成，並 且第二層具有許多孔、縫隙、間隙或類似物，這些孔、縫隙、間隙或類 似物的氣室與在其下面延伸的煙氣通道的氣室連通。另外，本發明涉及
一種底部段，其至少包括所述兩層；以及涉及一種方法，其中採用一個 或多個所述的焦爐。
熱回收式焦爐的加熱通常通過燃燒在煉焦時產生的氣體實現。在此 這樣控制燃燒，使得在炭裝料上面的一部分氣體與初級空氣在爐腔中燃 燒。這部分燃燒的氣體經由也稱為"下氣管"的通道輸送給爐腔的底座 的加熱長管並且在這裡通過加入另外的燃燒空氣即次級空氣而完全燃 燒。通過這種方式將熱量直接從上面和間接從下面輸送給炭裝料，這有 利地影響焦化速度並從而有利地影響爐子的效率。
已知的焦爐原則上可靠地工作，但是具有缺陷，即需要直至60小時 的熟化時間，以便焦炭團塊熟透。因此本發明的目的在於，實現一種焦 爐和一種方法，藉此達到較短的熟化時間。
可以發現，實心的爐底部表現為熟化時間的原因，爐底部必須支承 散煤。它具有明顯的熱阻，使得散煤的底側比頂側明顯緩慢地熟化。因 此本發明通過一種水平的焦爐達到上述目的，其具有一個焦爐腔、 一個 焦爐底部和多個在焦爐底部下面設置的、水平延伸的、在爐底座的區域 內的煙氣通道。位於焦爐腔與煙氣通道之間的焦爐底部沿垂直方向由至 少兩層構成並且支持在煙氣通道的壁上。每個層由相同的或不同的耐火 的材料例如矽土材料、耐火粘土等構成。按本發明的焦爐的特點在於， 從爐室開始看的第一層由實心材料構成，並且第二層具有多個孔、縫隙、 間隙、小通道或類似物，這些孔、縫隙、間隙、通道或類似物的氣室與位於其下延伸的煙氣通道的氣室連通。
理想地，第二層具有拱頂式弧形的形狀並且第一層至少具有一個平 的頂側，在按規定的操作中焦炭團塊或者散炭或散焦炭在熟化時間期間 位於該頂側上。在此焦爐可以如下進一步改進，即在第一層和第二層之 間還設置至少一個另外的層或過渡元件。
在當前的800'C的溫度時，傳熱的對流份額相對於傳熱的輻射份額是 次要的，使得氣體不必流入孔、通道等內。因此通過採用以這種格狀結 構形式的第二層僅最小地影響爐子的靜力學，但是承載的焦爐底部的厚
度可以降低直至40 % 。這導致焦爐底部的平均熱阻的明顯降低並且因此 同樣明顯降低熟化時間或者提供爐子效率。由於煙氣通道頂部的提高的 表面粗糙度導致流動阻力的局部降低，因此每單位時間同樣增大可傳遞 的熱量，產生正的伴生效應。
另一種優化在於，第二層由型磚構成，它們由實心材料製成並且這 樣設置，使得在相鄰的型磚或者壁之間構成孔、縫隙、間隙或類似物。 這種結構的優點是簡單的轉化，因為可以釆用相同的楔形的頂部型磚， 它們已經應用在全面的並在現有技術中已知的通道頂部中。
焦爐的另一種優化在於，第二層由型磚構成，每個單獨的型磚具有 至少一個孔、縫隙、間隙、通道或類似物並且在理想情況下每個單獨的 型磚具有多個孔、縫隙、間隙、通道或類似物。在此根據結構要求的不 同情況，上述兩種用於產生間除的可能性或者帶有通道的型磚與實心材 料的型磚可以組合。
對於確定的要求，在底層中的孔、縫隙、間隙或通道的敞開的橫截 面可以是不同的。孔的不同的橫截面允許導氣和熱流的優化。因此尤其 可以存在，所述裝置的敞開的橫截面在門和爐壁的區域內提高，使得在 導氣通道的整個區域內實現熱流的均勻分布。為了精確地設計孔的尺寸， 可以校準它們的橫截面。因此根據本發明的不同實施形式，焦炭的熟化 過程可以在爐子的整個長度上均勻形成。此外，通過這種孔結構可以補 償加熱不足。如果在第一層和第二層之間設置至少一個另外的層，那麼 可以實現傳熱的進一步改進，其中構成第一層的型磚本身包括一個頂層和一個底層，頂層由實心材料構成並且底層具有多個孔、縫隙、間隙、通道或類似物並且構成附加的中間層。
如果第 一層具有兩個平面式平行的側面並且第二層構造成類似弧形地拱曲，那麼通常必要的是，設置補償的中間層或過渡元件，因此第一層可以理想地支持在第二層上。在這種情況下， 一種改進的實施形式在於，用於補償各層的不同輪廓的中間層或過渡元件由型磚構成，它們具有至少一個孔、縫隙、間隙、通道或類似物。
由許多單個磚構成的焦爐底部必須用高的時間消耗建造。這種時間消耗可以藉助於按本發明的焦爐的進一步的實施形式明顯降低，在此焦爐底部沿垂直方向由僅一個全塊的底部段構成，其包括一個頂層和一個底層，頂層由實心材料構成並且底層具有多個孔、縫隙、間隙、通道或類似物。
理想地，底部段這樣成形，使得它在底側具有凹形的拱曲。該底部
在裝置的:規定的操作中，焦炭團^或者^焦炭位於焦爐底部的頂層P上。頂層因此通常不形成為拱曲的，而是具有水平的結構形式。
為了便於在結構上製造焦爐，底部型磚有利地在其外形方面已經具有製成的底部的輪廓。因此用於第二層的底部型磚可以已經作為單磚具有拱頂式弧形的形狀。用於第一層的底部型磚相反作為單磚在其頂側上有利地具有平的壓制部。
為了特別在結構上簡化結構方式，底部型磚也可以這樣成形並且在其尺寸上這樣設計，使得它們在其整個伸展尺寸上適配於相應煙氣通道的寬度和適配於煙氣通道的厚度。每個單個的底部型磚於是跨接煙氣通道的整個寬度並且以其端部位於煙氣通道壁上。多個平行地放在煙氣通道上的底部型磚於是跨接煙氣通道。
另外本發明包括一種用於製造焦炭的方法，其中採用按上述實施形式之一的焦爐。
下面藉助於

圖1至3b示例地詳細描述若干實施方式。圖l顯示已知的按水平結構形式的焦爐1的剖視圖。真正的焦爐腔2由外牆3包圍並且經由初級空氣通道9被供給燃燒用空氣。燃燒氣體從焦爐腔2經由壁通道即所謂的下氣道4導入到煙氣通道5，該煙氣通道在焦爐底部11下面延伸。煙氣通道5通過分隔壁6分開，但是以未描述的方式相互連通。次級空氣通道8在煙氣通道5下面延伸，經由次級空氣通道可以控制煙氣通道5中的燃燒。散煤或者焦炭10在按規定的操作中作為鬆散材料或者壓制的團塊位於焦爐底部11上。
作為剖一見圖的圖2a詳細顯示焦爐底部11。由兩層lla和llb構成的焦爐底部ll位於分隔壁上，各分隔壁由分隔壁磚20構成。焦爐底部11的真正的表面由扁平的底板15構成，各底板位於水平的過渡磚13上。水平的過渡磚13構成分隔壁6的垂直的終端。在過渡磚13下面設置兩個支持磚17，支持磚本身支承在相應分隔壁6的牆頂帽蓋上。分隔壁6由長方體形的型磚20構成。在支持磚17的側翼面上支持煙氣通道5的頂部12，該頂部形成為弧形的並且由多個楔形的頂磚16構成。各頂磚16這樣設置，使得在頂磚16之間總是存在間隙18或者通道，如在圖2a的頂部12的底視圖中所表示的。本發明的另一優點在於，在底層llb的格狀結構中需要較少的建築材料，這在經濟上是有利的。
在圖3a中以剖視圖顯示焦爐底部的結構，在此採用按本發明的底部段19。底部段19在垂直方向構成為連續的型磚並且在安裝狀態下支承在各兩個分隔壁6上。在底部段19中在製造方設定孔、通道18或類似物。單側敞開的通道18與煙氣通道5的氣室連通。通道18在所示的例子中不是垂直地延伸到第一層lla，而是扇形地設置，使得第一層lla的僅儘可能小的區域與通道18的端部沒有連接。在圖3b中描述底部段19的底視圖。為了較好的概況性，僅對於一列頂部通道18作為虛線顯示頂部通道18的陰影稜邊。
附圖標記列表1焦爐2焦爐腔3外牆4下氣道5煙氣通道
6煙氣通道的側面的分隔壁
7焦爐基礎
8級次空氣通道
9初級空氣通道
10 焦炭團塊或散焦炭
11 焦爐底部lla第一層、頂層lib第二此、底層
12 煙氣通道的頂部
13 水平的過渡磚
14 垂直的過渡磚
15 底板
16 煙氣通道的頂磚
17 支持磚
18 頂部通道、間隙、孑L
19 型磚、底部段
20 分隔壁的型磚
權利要求
1. 水平的焦爐，其具有一個焦爐腔、一個焦爐底部和多個在焦爐底部下面設置的、水平延伸的煙氣通道，位於焦爐腔與煙氣通道之間的焦爐底部沿垂直方向由至少兩層構成並且支持在煙氣通道的壁上，並且每個層由相同的或不同的耐火的材料例構成，其特徵在於從爐室開始看，第一層構成頂層，該頂層由實心材料構成，並且第二層構成底層，該底層具有多個孔、縫隙、間隙或類似物，這些孔、縫隙、間隙或類似物的氣室與位於這些孔、縫隙、間隙或類似物下面延伸的煙氣通道的氣室連通。
2. 根據權利要求l所述的水平的焦爐，其特徵在於第二層具有拱頂式弧形的形狀並且第 一層具有至少 一個平的頂側。
3. 根據權利要求1或2所述的水平的焦爐，其特徵在於在第一層和第二層之間還設置至少一個另外的層或過渡元件。
4. 根據權利要求1至3之一所述的水平的焦爐，其特徵在於第二層由型磚構成，所述型磚由實心材料製成並且這樣設置，使得在相鄰的型磚之間構成孔、縫隙、間隙或類似物。
5. 根據權利要求1至3之一所述的水平的焦爐，其特徵在於第二層由型磚構成，每個單獨的型磚具有至少一個孔、縫隙、間隙、通道或類似物並且在理想情況下每個單獨的型磚具有多個孔、縫隙、間隙、通道或類4以物。
6. 根據權利要求4或5所述的水平的焦爐，其特徵在於第二層由實心材料的型磚和按權利要求5的型磚構成。
7. 根據權利要求4或5所述的水平的焦爐，其特徵在於第二層是按兩項權利要求4、 5的層結構的組合。
8. 根據權利要求1至7之一所述的水平的焦爐，其特徵在於在第一層和第二層之間設置至少一個另外的層，其中構成第一層的型磚本身包括一個頂層和一個底層，頂層由實心材料構成並且底層具有多個孔、縫隙、間隙或類似物並且構成中間層。
9. 根據權利要求3至7之一所述的水平的焦爐，其特徵在於用於補償各層的不同輪廓的中間層或過渡磚由型磚構成，所述型磚具有至少一個孔、縫隙、間隙、通道或類似物。
10. 根據權利要求1至3之一所述的水平的焦爐，其特徵在於焦爐底部沿垂直方向由僅一個全塊的段構成，該段包括一個頂層和一個底層，頂層由實心材料構成並且底層具有多個孔、縫隙、間隙、通道或類似物。
11. 根據權利要求10所述的水平的焦爐，其特徵在於構成焦爐底部的型磚在底側上凸形地拱曲。
12. 根據權利要求l至ll之一所述的水平的焦爐，其特徵在於在底層中每平方米的孔、縫隙、間隙、通道或類似物的敞開的橫截面是不同的。
13. 根據權利要求1至12之一所述的水平的焦爐，其特徵在於在沒有相鄰爐子的門和/或爐壁的區域內每平方米的孔、縫隙、間隙、通道或類似物的敞開的橫截面是提高的。
14. 根據權利要求1至13之一所述的水平的焦爐，其特徵在於用於有目的地加熱爐底座的底面的孔、縫隙和間隙設有不同校準的孔橫截面。
15. 用於按水平結構形式的焦爐的底部型磚，其特徵在於所述底部型磚構成一個全塊的底部段，該底部段包括一個頂層和一個底層，頂層由實心材料構成並且底層具有多個孔、縫隙、間隙、通道或類似物，並通道的頂部。
16. 根據權利要求15所述的底部型磚，其特徵在於第二層的外輪廓具有拱頂式弧形的形狀並且第一層至少具有一個平的頂側。
17. 根據權利要求15或16所述的底部型磚，其特徵在於所述底部型磚在寬度上上適配於相應的煙氣通道和適配於煙氣通道的厚度，使得每個底部型磚跨接相應的煙氣通道並且放在煙氣通道壁上，其中在按規定的安裝位置上多個平行的底部型磚覆蓋煙氣通道。
18. 根據權利要求15至17之一所述的用於按水平結構形式的焦爐的底部型磚，其特徵在於底層在底側上朝頂層的方向凹形地拱曲。
19. 用於製造焦炭的方法，其特徵在於採用按權利要求l至ll之一所述的按水平結構形式的焦爐。
全文摘要
本發明涉及一種按非回收式的水平的結構形式的焦爐、所謂的非回收式焦爐或熱回收式焦爐，其中焦爐底部由至少兩個層構成並且每個層由相同的或不同的矽土材料例構成，從爐室開始看的第一層由實心的耐火材料構成，並且第二層具有多個孔、縫隙、間隙或類似物，這些孔、縫隙、間隙或類似物的氣室與位於其下延伸的煙氣通道的氣室連通。
文檔編號C10B5/00GK101460592SQ200780020930
公開日2009年6月17日 申請日期2007年5月25日 優先權日2006年6月6日
發明者沃納·希佩 申請人:猶德有限公司