一種水冷卻焦爐爐頂結構的製作方法
2023-05-22 09:03:16
專利名稱：一種水冷卻焦爐爐頂結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種爐頂的冷卻裝置，尤其是涉及一種水冷卻焦爐爐頂結構。
背景技術：
焦爐又稱為煉焦爐，一種通常由耐火磚和耐火砌塊砌成的爐子，用於使煤乾餾以生產焦炭。用煤煉製焦炭的窯爐，是煉焦的主要設備。焦爐爐頂位於焦爐爐體的最上部。設有看火孔、拉條溝、裝煤孔和從炭化室導出荒煤氣用的上升管孔等。爐頂最下層為炭化室蓋頂層，一般用矽磚砌築，以保證整個炭化室膨脹一致。為減少爐頂散熱，在炭化室頂蓋層以上採用粘土磚、紅磚和隔熱磚砌築，儘管如此，焦爐爐頂溫度很高。爐頂表面一般鋪缸磚，以增加爐頂面的耐磨性。在多雨地區，爐頂面設有坡度，以便排水。爐頂厚度按保證爐體強
度和降低爐頂溫度的要求確定，現代焦爐爐頂一般為1000—1700_，中國大型焦爐的爐頂厚度為1000-1250mm。進入新世紀，焦化行業進入大型化時期，焦爐採用較多的環保、節能新技術，如幹法熄焦技術、加煤除塵、推焦除塵等技術，使得焦爐的操作環境、能耗得到明顯改善。但是焦爐，包括目前國內最新、也最為先進的7米高炭化室焦爐的爐頂作業區域高溫環境仍然未有本質性改進。根據現場調查統計當周圍環境溫度在30攝氏度時，即使是陰天焦爐爐頂鋼磚表面的溫度都達到80攝氏度以上，因此，爐頂的工作環境相當惡劣，鑑於爐頂工人的作業環境較差，嚴重影響了工人的身心健康。另外由於焦爐爐頂為耐材砌築結構，最上一層為砌築的較為耐磨的缸磚，每逢雨水衝刷再加上耐材膨脹，耐材之間的縫隙就出現竄漏，爐頂表面溫度還會上升，日常需要富有經驗的熱修工人對爐頂產生的縫隙進行灌漿作業處理，工作量較大；更為嚴重的問題是遇到暴雨季節，爐頂積水不能及時排除，滲入焦爐的炭化室和加熱的燃燒室，使得焦爐溫度急劇下降，焦爐加熱的穩定性下降，容易使得焦餅不成熟，焦炭質量受到影響，還會造成「難推焦」問題，使得焦爐生產被迫中斷來處理此類問題。隨著焦爐大型化的發展，員工對焦爐的操作環境也越來越高，迫切改善這種高溫的工作環境，適應現代化生產發展的需要。現有技術中，焦化行業對降低爐頂溫度、改善爐頂作業環境也做了許多積極的探索，仍存在的問題，例如，名稱為，一種提高焦爐爐頂氣密性的方法和爐頂結構，專利號為201110043589的發明專利，該專利為一種提高焦爐爐頂氣密性的方法及爐頂結構，焦爐爐頂分為爐頂上部和爐頂下部兩部分結構，爐頂上部和爐頂下部分別砌築為獨立的整體，且爐頂上部和爐頂下部之間設置有滑動層；在烘爐時，爐頂上部、爐頂下部各自膨脹完成後，再通過爐頂上部的灌漿孔灌漿，填滿爐頂上部爐頂空隙以及爐頂下部與大保護板之間的空隙，以防止相鄰炭化室之間相互串漏，保證焦爐的密閉性。優點是可有效解決由於焦爐爐頂上部與爐頂下部膨脹不均導致的爐頂上部被爐頂下部連帶膨脹造成損壞的情況，該爐頂結構對於爐頂密封結構起到了一定效果，但是對焦爐爐頂區的高溫情況緩解有限。因此，迫切的需要一種設備來解決上述技術問題。
發明內容[0004]本實用新型正是針對現有技術中焦爐爐頂溫度過高，爐頂工作人員作業環境差的問題提出提出科學、合理的水冷卻焦爐爐頂結構，大幅度降低爐頂溫度，改善爐頂的操作環境，同時也減少焦爐的熱損失。為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案如下1 一種水冷卻焦爐爐頂結構，包括管道，其特徵在於所述水冷卻焦爐爐頂結構包括焦爐本體，所述焦爐本體的上部設置有盛放冷卻水的扁水箱，扁水箱的表面設置有坡度，所述扁水箱的出口設置有用來檢測扁水箱內水溫的測溫裝置，所述水冷卻焦爐爐頂結構還包括流量檢測裝置和蓄水池，流量檢測裝置位於焦爐本體和蓄水池之間。作為本實用新型的一種改進，該水冷卻焦爐爐頂結構還包括控制水循環的循環水泵，以及用來降溫的冷卻塔，所述循環水泵的一端連接流量檢測裝置，一端連接蓄水池，冷卻塔設置於蓄水池和測溫裝置之間，通過循環水泵可以實現水的循環利用。作為本實用新型的一種改進，所述扁水箱上設置有裝煤孔，所述裝煤孔形狀設置 為長圓形或者正圓形，優選為長圓形，方便裝煤車裝煤。作為本實用新型的一種改進所述焦爐爐頂扁水箱與扁水箱之間設置有裝煤車行走軌道，方便裝煤車行走。作為本實用新型的一種改進，所述測溫裝置為溫度檢測儀表，主要用來檢測從扁水箱流出的水的溫度。相對於現有技術，該水冷卻焦爐爐頂結構利用現有焦爐爐頂結構基礎上巧妙布置了適應焦爐加熱、爐頂裝煤等工藝操作的專用冷卻扁水箱，使得在完成焦爐加煤、熱工檢測的同時，通過循環利用的冷卻水，帶走焦爐爐頂散發的熱量，從而將爐頂區域冷卻下來，大大改善了工人作業環境。整個系統裝置結構簡單、充分利用現有資源，而且由於本新型採用鋼製的扁水箱結構，對爐頂的耐材形成保護，避免雨水衝刷，減少耐材之間的縫隙竄漏，提高爐頂表面密封性，減少了爐頂的縫隙灌漿作業量；更為有利是遇到暴雨季節，爐頂積水也能及時通過扁水箱表面形成的坡度而排除，避免雨水滲入焦爐的炭化室和加熱的燃燒室，提高焦爐加熱的穩定性，減少「難推焦」問題，保障焦爐生產順行。改善這種高溫的工作環境，適應現代化生產發展的需要。該水冷卻焦爐爐頂結構不僅可以有效降低焦爐爐頂環境溫度，而且保障焦爐爐頂氣密性、降低能耗。但是，由於扁水箱結構的安裝，爐頂表面標高會上升約80mm，因此，對於已經建成的焦爐，爐頂裝煤車揭爐蓋、除塵導套密封設備和本新型水冷卻焦爐爐頂結構之間需要作適應性調整。對於新建焦爐則可以預先進行設計，減少或避免對爐頂原有設備的幹涉。
圖I是本實用新型整體結構示意圖；圖2是實用新型焦爐爐頂結構中一個炭化室平面安裝布置圖；圖3是圖2中扁水箱局部放大圖。圖中1為扁水箱，2為溫度檢測儀表，3為冷卻水塔，4為蓄水池，5為循環水泵，6流量檢測儀表，7為焦爐本體，8為裝煤孔，9為軌道，10為工藝測溫孔，11為隔板，12為進水管，13為出水管，14為水道。
具體實施方式
[0016]為了加深對本實用新型的理解，
以下結合附圖I一3對水冷卻焦爐爐頂結構做詳細的說明。該水冷卻焦爐爐頂結構的工作原理為當焦爐爐頂溫度高時需要降低爐頂環境溫度時，在爐頂非裝煤孔、看火孔區域，合理布置水冷卻的扁 水箱1，並且扁水箱裝置不能影響焦爐炭化室的裝煤、燃燒室的加熱測溫作業工作。扁水箱將爐頂工人的高溫作業面基本覆蓋，冷卻水進入扁水箱內，經過其折流結構冷卻水道，帶走大量的熱量，使得爐頂的高溫明顯下降，形成水冷卻的焦爐爐頂結構。本實用新型水冷卻焦爐爐頂所使用的冷卻水可通過冷卻水塔降溫後繼續循環利用，降低水耗，巧妙實現了水資源的循環利用。實施例I :參見圖I :該水冷卻焦爐爐頂結構，包括管道，焦爐本體7，所述焦爐本體7的上部設置有盛放冷卻水的扁水箱1，扁水箱的表面設置有坡度，所述扁水箱的出口設置有用來檢測扁水箱內水溫的測溫裝置，該測溫裝置為溫度檢測儀表2，主要用來檢測從扁水箱流出的水的溫度。該水冷卻焦爐爐頂結構還包括用來降溫的冷卻塔3，冷卻塔的一端連接測溫裝置，另一端連接蓄水池4，所述水冷卻焦爐爐頂結構還包括流量監測裝置，流量檢測裝置為流量檢測儀表6，該裝置位於焦爐本體7和蓄水池4之間，用來檢測流經扁水箱水的流量，該系統還包括控制水循環的循環水泵5，所述循環水泵的一端連接蓄水池4，一端連接流量檢測儀表6。參見圖2 :圖2為焦爐爐頂結構中一個炭化室平面安裝布置圖，所述扁水箱I上設置有裝煤孔8，所述裝煤孔形狀設置為長圓形或者正圓形，優選為長圓形，方便裝煤車裝煤，扁水箱與扁水箱之間設置有裝煤車行走軌道9，所述扁水箱I上還設置有工藝測溫孔10用來測量扁水箱內的溫度。參見圖3，圖3為扁水箱的放大圖，扁水箱I上設置水道14，水道與水道之間設置有隔板11，扁水箱I的外部連接有進水管12和出水管13。實施例2 :與實施例I不同的是，流出扁水箱的冷卻水不再循環使用，而是匯總至焦爐熄焦水池，作為焦爐生產中溼法熄焦工藝環節的補充水進行綜合利用。這樣，可以進一步簡化循環水處理的流程，使水質穩定，以減少在扁水箱的流道中結垢問題，同時也減少了循環水泵和冷卻塔的建設，減少投資、提高經濟性。需要說明的是，上述實施例僅是本實用新型的較佳實施例，並沒有限定本實用新型的保護範圍，在上述結構上所做的等同替換或者改變均落入本實用新型的保護範圍，本實用新型的保護範圍以權利要求書為準。
權利要求1.一種水冷卻焦爐爐頂結構，包括管道，其特徵在於所述水冷卻焦爐爐頂結構包括焦爐本體(7)，所述焦爐本體(7)的上部設置有盛放冷卻水的扁水箱(1)，扁水箱的表面設置有坡度，所述扁水箱的出口設置有用來檢測扁水箱內水溫的測溫裝置，所述水冷卻焦爐爐頂結構還包括流量檢測裝置和蓄水池，流量檢測裝置位於焦爐本體(7)和蓄水池(4)之間。
2.根據權利要求I所述的水冷卻焦爐爐頂結構，其特徵在於該水冷卻焦爐爐頂結構還包括控制水循環的循環水泵(5)，以及用來降溫的冷卻塔(3)，所述循環水泵的一端連接流量檢測裝置，一端連接蓄水池(4)，冷卻塔設置於蓄水池和測溫裝置之間。
3.根據權利要求I所述的水冷卻焦爐爐頂結構，其特徵在於所述扁水箱(I)上設置有裝煤孔(8)。
4.根據權利要求I至3其中一項權利要求所述的水冷卻焦爐爐頂結構，其特徵在於所述焦爐爐頂扁水箱與扁水箱之間設置有裝煤車行走軌道(9)。·
5.根據權利要求I至3其中一項權利要求所述的水冷卻焦爐爐頂結構，其特徵在於所述扁水箱(I)上設置有工藝測溫孔(10)。
6.根據權利要求I至3其中一項權利要求所述的水冷卻焦爐爐頂結構，其特徵在於所述扁水箱(I)上設置水道(14)，水道與水道之間設置有隔板(11)。
7.根據權利要求I至3其中一項權利要求所述的水冷卻焦爐爐頂結構，其特徵在於所述扁水箱(I)的外部連接有進水管(12)和出水管(13)。
8.根據權利要求I至3其中一項權利要求所述的水冷卻焦爐爐頂結構，其特徵在於所述測溫裝置為溫度檢測儀表(2 )。
9.根據權利要求I至3其中一項權利要求所述的水冷卻焦爐爐頂結構，其特徵在於所述流量檢測裝置為流量檢測儀表(6)。
10.根據權利要求3所述的水冷卻焦爐爐頂結構，其特徵在於所述裝煤孔形狀設置為長圓形或者正圓形。
專利摘要本實用新型涉及一種水冷卻焦爐爐頂結構，包括管道，其特徵在於所述水冷卻焦爐爐頂結構包括焦爐本體(7)，所述焦爐本體(7)的上部設置有盛放冷卻水的扁水箱(1)，扁水箱的表面設置有坡度，所述扁水箱的出口設置有用來檢測扁水箱內水溫的測溫裝置，該水冷卻焦爐爐頂結構還包括用來降溫的冷卻塔(3)，冷卻塔的一端連接測溫裝置，另一端連接蓄水池(4)，所述水冷卻焦爐爐頂結構還包括流量監測裝置，該裝置位於焦爐本體(7)和蓄水池(4)之間。該水冷卻焦爐爐頂結構不僅可以有效降低焦爐爐頂環境溫度，而且保障焦爐爐頂氣密性、降低能耗。
文檔編號C10B29/00GK202705299SQ201220268488
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月8日 優先權日2012年6月8日
發明者張正好, 衛建平, 王國輝, 徐順國, 史文杰, 孫建福, 陳建林, 賈方俊 申請人:上海梅山鋼鐵股份有限公司