专利名称：直立矮型内热式末煤干馏提油炭化炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及炭化炉技术，具体地说是一种新型的末煤干馏提油炭化炉。
背景技术：
采煤生产中，会产出大量的块煤和末煤手工开采时，块煤约占60%，混煤占40% ；而机采时，块煤仅占40%，混煤占60%。混煤中，粒径小于6mm的末煤约占混煤的60%。近年来，由于小煤矿的整合、机械化开采力度增强，煤矿生产规模增大，因而产生的末煤量很大。传统兰炭的生产只能用块煤，而不能用末煤，末煤只能做为电煤使用，相比块煤而言应用范围窄，故价格便宜。现有的先进技术，可以将0 6 0 28mm粒径以上的小粒煤在炭化炉中生产成焦 末。该炭化炉主要有炉体、燃烧室、燃烧室火孔、碳化室、推焦机、排焦口、干熄焦大槽、煤箱和煤气出口构成。炉体是指焦炉四周的墙体，其内砌耐火砖，外墙砌红砖，耐火砖与红砖之间有膨胀缝；煤箱为钢结构，位于焦炉顶部，煤箱的下部有落料口 ；落料口下方是燃烧室，多个燃烧室呈水平排列，是外部煤气、空气进入、混合的管状容器；燃烧室内混合后的可燃气体通过燃烧室火孔进入炉内加热干馏末煤；碳化室位于相邻的两个燃烧室之间，碳化室为上窄下宽形，燃烧室之间的空间形成末煤或焦末下落通道，也是受热、加热通道；推焦机是卸料装置，安装在排焦口处，调速控制器可变更推焦机速度，根据焦末的生熟，控制变更卸料速度；排焦口是焦末排出干熄焦大槽的出口，也是推焦机控制卸料快慢的出口 ；干熄焦大槽是使炽热焦末和蒸汽充分接触，而使炽热焦末熄灭和降温的容器。已有的炭化炉可对0 6 0 28mm粒径的小粒煤进行顺利的炭化干馏，而对于小于0 6mm的末煤而言,仍无能为力。
发明内容
本发明的目的在于，克服已有技术的不足，提供一种可对6mm粒径以下的末煤进行碳化干馏，并从末煤中提炼出煤焦油等副产品的一种新型炭化炉。本发明是这样实现的本发明之炭化炉，主要由炉体、落料口、负压腔、碳化室、燃烧室、燃烧室火孔、推焦机、排焦口、干熄焦大槽、煤箱、煤气支管、煤气总管、煤气出口组成；其特征在于炉体的直立高度是5. 2m 5. 3m ;落料口长3m±0. 1，宽22cm±0. I ;负压腔长3m±0. 1，宽93cm±0. 5，高Im I. Im;燃烧室，长3m±0. 1，呈三角形状，高57cm±0. 5，三角形底边宽58cm±0. 5 ;落料口下方分别设有上层燃烧室和下层燃烧室；落料口至上层燃烧室的垂直高度是2. Im
2.16m ;上层燃烧室至下层燃烧室的垂直高度是I. 2m I. 23m所述煤箱，是倒三角形状，上部宽93cm，其下部设有落料口，长是3m±0. 1，宽是22cm±0. I ο负压腔上部设有煤气支管，该煤气支管和煤气总管连通，经煤气出口将荒煤气导出炉外，净化分离。煤气支管的作用是使各负压腔的负压均衡。负压腔、煤气支管、煤气总管、煤气出口，均为负压，约-150pa，利于炉内干馏段产生的煤气、焦油蒸汽导出炉外，净化分离。已有技术炉体的最低高度约7m±0. 1，本发明将现有技术的炉体直立高度降低至5. 2m 5. 3m，如此矮型炉体，是为了降低落料口至燃烧室的垂直高度；同时降低了末煤煤层堆积厚度，减小了煤层的堆积压力，使堆积的煤层较为疏松，利于透气，利于煤气和煤焦油蒸汽的顺利导出。本发明在炉内增设的布料装置，主要包括多段进料、缩小落料口和加宽加高两个落料口之间的负压腔三项技术。所述多段进料，专利ZL 200920245898. 3之煤炉设有5个碳化室4个炉顶落料口 ；而本发明之末煤炉设有6个碳化室，却有7个炉顶落料口。增加炉顶落料口的目的是使炉内末煤布料更为均匀。 所述缩小落料口 传统炭化炉进入炉内的落料口(称辅助煤箱)长2. 8m,宽O. 8m,每座炉4个口。由于本发明之煤箱是个倒三角形状箱体，下部是缩小了的落料口，目的是增大负压腔的宽度和部分承担落料口以上至炉顶厚I. Im的末煤重量，使落料口下部的预热段、干馏段的煤层压力降低，从而使此段煤层变的的较为疏松，有利于改善透气性。所谓加宽、加高两个落料口之间的负压腔专利ZL 200920245898. 3的集气罩也起着负压腔的作用，每条负压腔的长度3m，宽度45cm，高度30cm，其整个集气罩全部埋入小粒煤中。而本发明之负压腔的长度是3m±0. 1，宽度93cm±0. 5，高度Im 1.1m。加大负压腔可改善煤尘与煤气的分离效果。而若负压腔窄小时，容易将煤尘大量吸入焦油回收系统，继而和焦油混合后变成糊状，难以分离。此三项改进措施的有益效果是使末煤在炉内上部布料均匀，窄小的落料口上部形成了一个漏斗，承担了预热段末煤的大部分重量，减小了对干馏段的压力。负压腔的容积增大，使煤尘不易吸入煤气净化系统。本发明设立的下层燃烧室与上层燃烧室呈交错排列，其有益效果是；由于高温气体难以完全穿透厚57cm的末煤层，S卩，两燃烧室之间的中间部分，容易出现加热不到位的“夹生”焦末，会对焦末的干馏质量造成影响，故此会造成焦末固定碳降低，挥发分高，提油比例下降等缺陷。为此，增加一套与上层燃烧室呈交错排列下层燃烧室，可以有效地对部分夹生的焦末进行第二次干馏，使生产的焦末质量达标，并最大可能的提取焦油。本发明的一系列改进措施，可对6_粒径以下的末煤进行碳化干馏，并从末煤中更充分地提炼出煤焦油等副产品，所产生的焦末，是很好的洁净燃料，可供炼铁高炉、回转窑喷吹，也是制作型煤的好原料，大大提高了未煤的使用价值和企业的经济效益。下面结合附图和实施例，对本发明做进一步说明。
附图是本发明实施例之炭化炉的整体结构示意图；图中I-是落料口，2_是负压腔,3_是预热段,4_是干懼段,5_是碳化室,6A-是上层燃烧室，6B-是下层燃烧室，7-是燃烧室火孔，8-是冷却段，9-是推焦机，10-是排焦口，11-是干熄焦大槽，12-是煤箱，13-是煤气支管，14是煤气总管，15-是煤气出口。
具体实施例方式本实施例之直立矮型内热式末煤干馏提油炭化炉，其整体结构如附图所示主要有由炉体、落料口 I、负压腔2、碳化室5、燃烧室、燃烧室火孔7、推焦机9、排焦口 10、干熄焦大槽11、煤箱12、煤气支管13、煤气总管14、煤气出口 15组成；其特征在于炉体的直立高度是5. 2m 5. 3m ;落料口 I下方分别设有上层燃烧室6A和下层燃烧室6B，两层燃烧室交错排列。落料口 I是一个上大下小的箱体漏斗，长3m±0. 1，下口宽22cm±0. I。落料口至上层燃烧室6A的垂直高度是2. Im 2. 16m ;上层燃烧室6A至下层燃烧室6B的垂直高度是 I. 2m I. 23m。煤箱12呈倒三角形状，上部宽93cm±0. 5，高60cm±0. 5，下部是落料口，宽22cm ；炉上部中间5个完整的煤箱和炉体两边各半个煤箱，共7个煤箱隔出了 6个上窄 下宽的三角形负压腔2，每个负压腔长3m±0. 1，宽93cm±0. 5，高Im I. lm。负压腔2通过其顶部的煤气支管13与上方的煤气总管14相通，煤气总管14上设有煤气出口 15-将煤气导出炉外净化。预热段3 :在干馏段4上方，将上部冷末煤渐渐加热、脱水，干馏段4产生的煤气也透过此段，降温后从炉顶导出。干馏段4:是炉内温度最高处，约500 60(TC。其位于预热段3下方。此段交错安装两层燃烧室一是上层燃烧室6A和下层燃烧室6B。每个燃烧室下部形成的倒三角形空腔，是碳化干馏末煤的主要区域。靠可燃气体的压力，穿透末煤层，扩散干馏周边的末煤，是第二个加热干馏手段。交错安装的下层燃烧室6B是为了第二次干馏从上层燃烧室6A下落的焦末中存在的夹生焦末，使焦末的质量达标。碳化室5 :是末煤干馏和燃烧室火孔7喷入可燃气体直接接触碳化的重要区域，也是干馏后的焦末下行从排焦口 10排出的通道。燃烧室6 :位于落料口下方2. lm±0. 06处，是外部可燃气体进入的通道，再经燃烧室火孔7送入下部空腹，干馏周边末煤。燃烧室长3m±0. I，外部呈三角形状，高57cm±0. 5，三角形底边宽58cm±0.5。燃烧室由钢构件焊接而成；内设C 273无缝钢管一根，无缝钢管下方均布6 7个可燃气体出口。C 273管外和三角形内侧的空腔用水循环冷却，防止烧坏钢构件。0 273无缝管内由外部送入煤气和空气，在管内混合，分别从管下部的多个小孔送入炉内。由于末煤是固态物料，在燃烧室下部形成一个倒三角形的空腔，多个小孔送入的可燃气体在此燃烧，形成500 600°C的高温气体，碳化干馏周边的末煤，因可燃气体有4000 5000pa的压力，高温气体可穿透部分末煤煤层，向四周辐射，连续不断的加热干馏自上而下运动的末煤层。干馏末煤产生的煤气在压力的作用下，煤气穿过末煤层，不断向上运动，煤气在上升过程中，逐步降温，经负压腔产生的吸力，通过煤气支管进入煤气总管，经煤气出口导出炉外，进行净化分离。燃烧室火孔7 :是燃烧室内的可燃气体进入炉内碳化干馏末煤的通道，多孔排列，使进入燃烧室下部空腔的可燃气体均匀分布，温度一致。冷却段8 :干馏段4已成型的焦末向下运动，至冷却段8渐渐降温后，从排焦口 10经推焦机9均匀卸料排入干熄焦大槽11，经蒸汽熄焦后，排出槽外。排焦口 10 :是碳化室5将高温焦末排入干熄焦大槽11的通道。
干熄焦大槽11 :是排焦口 10排入的高温焦末和蒸汽直接接触的容器，熄焦后通过刮板机排出槽外。煤气出口 15 :从干馏段4产生的煤气和焦油蒸汽上行穿过预热段3后，煤气降温至70 80°C，煤气经负压腔2、煤气支管13、煤气总管14及煤气出口 15导出炉外至净化系统，将煤气中的煤焦油分离。降低焦炉高度(此段称为预热段)至5. 2m 5. 3m (与小粒煤焦炉相比)同样是为了使预热段3的煤层变薄，利于煤气导出。本实施例的干馏段高度约2m± O. 3，此段有碳化室5、燃烧室6和燃烧室火孔7。此段为高温段，约500 600°C。各燃烧室下部的空腔，可燃气体不需要穿透煤层就可以直接和末煤接触。靠压力穿透煤层只是扩散高温层的辅助目的。交错排列的两层燃烧室，使物料能均匀碳化干馏，不出现生料。碳化干馏作业完成后，焦末分别从六个排焦口经推焦机排入干熄焦大槽，用蒸汽 将500 V左右的焦末熄灭降温后，用刮板机排出大槽，完成了末煤碳化干馏和熄焦的全过程。成为焦末产品。上部煤气总管导出的荒煤气经净化后，将焦油从煤气中分离，做为焦油产品装罐待售。剩余煤气经管道输送至电厂等用户。显然，如果要提高该干馏炭化炉干馏炭化的产量，只需采取增加碳化室数量的方式即可，如可将6个碳化室增加至8个碳化室、10个碳化室等，且在增加碳化室数量的同时，相应的也必须增加负压腔、落料口的数量。
权利要求
1.直立矮型内热式末煤干馏提油炭化炉有炉体、落料口(I)、负压腔(2)、碳化室(5)、燃烧室、燃烧室火孔(7)、推焦机(9)、排焦口(10)、干熄焦大槽(11)、煤箱(12)、煤气支管(13)、煤气总管(14)和煤气出口(15)构成；炉体是指焦炉四周的墙体，煤箱(12)位于炉体顶部，煤箱的下部有落料口(I);落料口下方是燃烧室，多个燃烧室呈水平排列；燃烧室内混合后的可燃气体通过燃烧室火孔(7)进入炉内加热干馏末煤；燃烧室之间的空间形成末煤或焦末下落通道；碳化室(5)位于相邻的两个燃烧室之间；排焦口是焦末排出干熄焦大槽(11)的出口 ；推焦机(9)是卸料装置，安装在排焦口(10)处；其特征在于炉体的直立高度是5. 2m 5. 3m ;落料口(I)下方分别设有上层燃烧室(6A)和下层燃烧室(6B);炉内增设布料装置，该装置包括多段进料、缩小落料口和加宽加高两个落料口之间的负压腔(2)； 所述煤箱(12)呈倒三角形状，上部宽93cm±0. 5，高60cm±0. 5，下部是落料口(I)； 所述负压腔(2),长3m±0. I,宽93cm±0. 5,高Im I. Im ； 所述燃烧室，长3m±0. 1，呈三角形状，高57cm±0. 5，三角形底边宽58cm±0. 5。
2.根据权利要求I所述直立矮型内热式末煤干馏提油炭化炉其特征在于落料口(I)至上层燃烧室(6A)的垂直高度是2. Im 2. 16m ;上层燃烧室(6A)至下层燃烧室(6B)的垂直高度是I. 2m I. 23m。
3.根据权利要求I所述直立矮型内热式末煤干馏提油炭化炉其特征在于所述布料装 置的多段进料，设有6个碳化室(5)和7个炉顶落料口(I)。
4.根据权利要求I所述直立矮型内热式末煤干馏提油炭化炉其特征在于所述布料装置的落料口(I)的长度是3m±0. 1，宽度是22cm±0. I。
5.根据权利要求I所述直立矮型内热式末煤干馏提油炭化炉其特征在于所述布料装置的两个落料口(I)之间的负压腔(2)，分别是长度3m±0. 1，宽度93cm±0. 5，高度Im I.Im0
全文摘要
本发明涉及一种新型炭化炉——直立矮型内热式末煤干馏提油炭化炉，落料口下方分别设有上层燃烧室和下层燃烧室；落料口长3m±0.1，宽22cm±0.1；负压腔长3m±0.1，宽93cm±0.5，高1m～1.1m。燃烧室呈三角形，长3m±0.1，高57cm±0.5，底边宽58cm±0.5。本发明之炭化炉，可对6mm粒径以下的末煤进行碳化干馏，并从末煤中更充分地提炼出煤焦油等副产品，所产生的焦末，是很好的洁净燃料，可供炼铁高炉、回转窑喷吹使用，也是制作型煤的好原料，大大提高了末煤的使用价值和企业的经济效益。
文档编号C10J3/84GK102899056SQ20121038517
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日
发明者宫百战, 李水锋 申请人:西安汇华联科科技有限公司