低水分熄焦箱及使用该熄焦箱的熄焦方法
【专利摘要】本发明提供的一种低水分熄焦箱，其通过先将炭化后形成的高温焦炭喷淋冷水进行一次熄焦，在利用喷淋水时产生的大量水蒸汽对所述焦炭进行二次熄焦，熄焦完成后形成低水分焦炭；较之现有技术中的熄焦方法存在不能实现对熄焦后的兰炭温度进行精确控制，熄焦后兰炭的水份含量仍然较高，焦炭质量差的问题，本发明所述低水分熄焦方法不仅实现将熄焦后的焦炭温度精确控制在70-80℃，还能够有效减小熄焦过程的耗水量，熄焦后的焦炭含水分含量低，约为1-2％，避免二次烘干，无需煤气消耗；此外，对产生的水蒸气及携带一定粉尘和有毒气体，能够再次返炉利用，过量的水蒸气经管道引出集中处理，杜绝二次污染。
【专利说明】低水分熄焦箱及使用该熄焦箱的熄焦方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种低水分熄焦箱及使用该熄焦箱的熄焦方法，属于熄焦【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 目前，国内外焦炉的熄焦方法有干法熄焦及湿法熄焦两种。干法熄焦是用低温惰 性气体冷却红焦的一种熄焦方法。干熄焦过程中，红焦从干熄炉顶部装入，低温惰性气体由 循环风机鼓入干熄炉内，吸收红焦的热量，冷却后的焦炭温度降至200度以下，从干熄炉底 部排出，升温后的高温惰性气体导入废热锅炉回收热量，产生蒸汽；冷却后的惰性气体由鼓 风机重新鼓入干熄焦炉内循环使用。然而，由于干熄焦装置占地面积大、设备结构复杂、制 造难度大、维修费用高、投资大，且焦炭烧损严重。目前，兰炭行业熄焦方式一般采用湿法熄 焦（水捞焦）技术，即把炼成出炉的炽热焦炭直接落入熄焦水箱中进行熄焦，然后通过刮板 输送机将水槽中的焦炭刮出，再采用烘干系统将湿焦炭烘干。现有湿法熄焦方法中，炽热焦 炭遇冷水后，会产生携带大量含有多种有害物质和粉尘的水蒸气向空中抛洒散落，严重污 染周围环境，严重违背了国家倡导的绿色环保、节能降耗、综合利用的发展理念。另外，高温 火红焦炭落入水槽经浸泡后由刮板机刮出，焦炭由干馏状态下转为饱含水分的含水焦，焦 炭在此种温度变化的条件下，极易发生破裂，一部分变成了胶泥沉淀于刮板槽内，一部分粉 焦和块焦需经再次烘干使用，烘干过程中需要煤气，增加了能耗，成本高。
[0003] 中国专利文献CN102838999A公开了一种低水分熄焦及其余热利用装置，包括熄 焦炉、第一熄焦系统、第二熄焦系统、蒸汽发生系统、余热利用系统，该第一熄焦系统包括汽 水混合出口、第二出汽口、软水入口，第二熄焦系统包括蒸汽入口、第一出汽口，该第一熄焦 系统和第二熄焦系统均处于熄焦炉内，蒸汽发生系统入口与汽水混合出口连接，蒸汽发生 系统出口与蒸汽入口连接，第二出汽口和第一出汽口与余热利用系统入口连接，余热利用 系统水出口与软水入口连接。红焦经过第一熄焦系统和第二熄焦系统分别进行间壁式熄焦 和蒸汽熄焦，蒸汽经过换热、发电后，凝结成水再次进入第一熄焦系统。然而，上述装置不仅 系统复杂，投资较大，而且耗水量依然较大，熄焦效率低。
[0004] 中国专利文献CN101851517A公开了一种直立内热式空腹炭化炉的干熄兰炭的设 备，该干熄兰炭设备，在排焦口外设托焦板，排焦口与托焦板之间的兰炭堆两侧，各设一条 多孔喷水管，喷水管采用间隔喷水的方式，向炽热兰炭喷水后，产生蒸汽，起到熄灭兰炭的 作用；排焦口的炽热兰炭不断向下移动，重复被蒸汽熄灭，均匀而不断地落入熄焦大槽的底 部，被熄焦大槽内充满的蒸汽再次降温，最后由设在熄焦大槽底部密封的埋刮机输出。上述 设备先采用间隔喷水方式向炽热兰炭喷水，产生蒸汽，熄灭兰炭，再进一步在熄焦大槽内利 用蒸汽使不断落下的高温兰炭再次降温，然而，上述设备并不能实现对熄焦后的兰炭温度 进行精确控制，并且熄焦后兰炭的水份含量仍然较高，兰炭质量差。此外，该装置通过设置 两个开关来隔开两个兰炭仓，在实际操作中，而上述两个开关在关闭过程中易出现出现卡 堵现象和蒸汽泄漏现象，运行故障率高。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的熄焦装置存在不能实现对熄焦后 的兰炭温度进行精确控制，熄焦后兰炭的水份含量仍然较高，兰炭产品质量差的问题，从而 提出一种水资源消耗小、焦炭质量高的低水分熄焦箱及使用该熄焦箱的熄焦方法。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
[0007] -种低水分熄焦箱，包括：
[0008] 熄焦腔，在所述熄焦腔的一端设置有进焦口，另一端设置有出焦口，所述熄焦腔适 宜于熄焦物料从所述进焦口向所述出焦口流动，且流动的所述熄焦物料充满整个熄焦腔的 腔体；
[0009] 其中，还设置有：
[0010] 喷淋腔，紧贴所述熄焦腔的外围设置，在所述喷淋腔中设置有喷淋装置，在位于所 述喷淋腔和所述熄焦腔之间的壁面上设置有通孔，所述熄焦腔与喷淋腔通过所述通孔相连 通；
[0011] 所述熄焦腔的壁面与所述喷淋腔的壁面形成一个封闭结构。
[0012] 所述喷淋腔和所述熄焦腔之间的壁面上设置有隔离网，所述隔离网的网孔形成所 述通孔。
[0013] 所述隔离网的孔径为20mm-200mm。
[0014] 所述喷淋腔设置为多个，所述多个喷淋腔通过连通管连通。
[0015] 所述熄焦腔沿坚直方向设置，所述进焦口和出焦口分别设置在所述熄焦腔的上端 和下端。
[0016] 所述熄焦腔包括沿坚直方向由上向下依次排列设置的：
[0017] 喷淋段，所述喷淋段为横截面由上向下先逐渐增大再逐渐减小的长槽体；
[0018] 出焦段，所述出焦段为横截面由上向下逐渐减小的长槽体；
[0019] 所述喷淋腔紧贴所述喷淋段的外围设置。
[0020] 所述喷淋段、出焦段的高度之比为1:1 ;所述喷淋段的最大宽度为600mm-1200mm， 所述出焦段的最小宽度为300mm-600mm。
[0021] 一种基于所述低水分熄焦箱的低水分熄焦方法，其包括如下步骤：
[0022] (1)向炭化后形成的高温焦炭中喷淋水进行一次熄焦，喷淋水的量为180千克/每 吨焦炭；
[0023] (2)步骤（1)中向所述高温焦炭中喷淋水后形成大量水蒸汽，焦炭充满整个熄焦 腔的腔体，利用所述水蒸汽对所述焦炭进行二次熄焦；
[0024] (3)将完成二次熄焦后形成的低水分焦炭排出。
[0025] 完成二次熄焦后形成的低水分焦炭的温度为70-80°C。
[0026] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0027] (1)本发明提供一种低水分熄焦箱，通过在熄焦腔外围紧贴设置喷淋腔，并在所述 喷淋腔中设置有喷淋装置，在位于所述喷淋腔和所述熄焦腔之间的壁面上设置有通孔，所 述熄焦腔与喷淋腔通过所述通孔相连通；所述熄焦腔的壁面与所述喷淋腔的壁面形成一个 封闭结构；从而先利用喷淋装置对熄焦箱内的高温焦炭中喷淋冷水进行一次熄焦，再利用 上述喷淋冷水后形成的大量水蒸汽对所述焦炭进行二次熄焦；有利于获得质量较高的低水 分焦炭，较之现有技术中的熄焦装置不能实现对熄焦后的兰炭温度进行精确控制，熄焦后 兰炭的水份含量仍然较高，兰炭质量差问题，本发明所述低水分熄焦装置不仅实现将熄焦 后的焦炭温度精确控制在70-80°C，还能够有效减小熄焦过程的耗水量，熄焦后的焦炭含水 分含量低，约为1-2%，避免二次烘干，无需煤气消耗；此外，对产生的水蒸气及携带一定粉 尘和有毒气体，能够再次返炉利用，过量的水蒸气经管道引出集中处理，杜绝二次污染。
[0028] (2)本发明提供一种低水分熄焦箱，设置所述熄焦腔喷淋段的横截面由上向下先 逐渐增大再逐渐减小，所述出焦段的横截面由上向下逐渐减小，从而有利于实现高温焦炭 在从上至下移动过程中进行均匀布料，确保喷淋水对其进行均匀喷淋，同时还能有效避免 焦炭在移动过程发生堵料现象。
[0029] (3)本发明提供一种低水分熄焦装置，还设置包括喷淋水调节系统和排焦温度传 感器的闭环反馈控制系统，其中，所述喷淋水调节系统与所述喷淋装置连接设置，用于调节 喷淋冷水量；所述排焦温度传感器设置在熄焦装置底部，用于测定从所述熄焦室排出的焦 炭温度，从而将所述喷淋水调节系统与所述排焦温度传感器连接设置并组成喷淋冷水的闭 环反馈控制系统，能够有效且精确控制喷淋水的量，同时确保了从所述熄焦装置排出熄焦 后焦炭温度为70°C?80°C。
[0030] (4)本发明提供的一种低水分熄焦方法，通过先将炭化后形成的高温焦炭喷淋冷 水进行一次熄焦，在利用喷淋水时产生的大量水蒸汽对所述焦炭进行二次熄焦，熄焦完成 后形成低水分焦炭；较之现有技术中的熄焦方法存在不能实现对熄焦后的兰炭温度进行精 确控制，熄焦后兰炭的水份含量仍然较高，焦炭质量差的问题，本发明所述低水分熄焦方法 不仅实现将熄焦后的焦炭温度精确控制在70-80°C，还能够有效减小熄焦过程的耗水量，熄 焦后的焦炭含水分含量低，约为1-2%，避免二次烘干，无需煤气消耗；此外，对产生的水蒸 气及携带一定粉尘和有毒气体，能够再次返炉利用，过量的水蒸气经管道引出集中处理，杜 绝二次污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0031] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合 附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0032] 图1所示是本发明所述的熄焦腔为长槽体的低水分熄焦装置的剖面结构图；
[0033] 图2所示是本发明所述的熄焦腔为长槽体的低水分熄焦装置的侧视图；
[0034] 图3所示是本发明所述的熄焦腔为直径不变的筒体的低水分熄焦装置的剖面结 构图；
[0035] 图4所示是本发明所述的熄焦腔为直径不变的筒体的低水分熄焦装置的附视图；
[0036] 其中，附图标记表示为：1-低水分熄焦箱，2-熄焦腔，3-喷淋腔，4-通孔，5-连通 管。
【具体实施方式】
[0037] 实施例1
[0038] 本实施例提供一种低水分熄焦箱1，如图1和图2分别为所述低水分熄焦箱剖面结 构示意图和侧视图，其结构包括：
[0039] 熄焦腔2,沿坚直方向设置，在所述熄焦腔2的上端设置有进焦口，下端设置有出 焦口，从而所述熄焦腔2适宜于将熄焦物料从所述进焦口向所述出焦口流动，且流动的所 述熄焦物料充满整个熄焦腔2的腔体；所述低水分熄焦箱的外型为长槽体状；
[0040] 喷淋腔3,紧贴所述熄焦腔2的外围设置，在所述喷淋腔3中设置有喷淋装置，在位 于所述喷淋腔3和所述熄焦腔2之间的壁面上设置有通孔4,所述熄焦腔2与喷淋腔3通过 所述通孔4相连通；在所述喷淋腔3和所述熄焦腔2之间的壁面上设置有隔离网，所述隔离 网的网孔形成所述通孔4,所述隔离网的孔径为20mm ;
[0041] 所述熄焦腔的壁面与所述喷淋腔3的壁面形成一个封闭结构。
[0042] 进一步，所述熄焦腔包括沿坚直方向依次排列设置的：
[0043] 喷淋段，所述喷淋段为横截面由上向下先逐渐增大再逐渐减小的长槽体，所述喷 淋段的最大宽度为600mm ;本实施例中所述喷淋腔紧贴所述喷淋段的外围设置；
[0044] 出焦段，所述出焦段为横截面由上向下逐渐减小的长槽体，所述出焦段的最小宽 度为300mm ;
[0045] 本实施例中所述喷淋段、出焦段的高度分别均为700mm，二者的高度之比为1:1。
[0046] 基于本实施例所述低水分熄焦箱1的低水分熄焦方法，其包括如下步骤：
[0047] (1)将炭化后形成的高温焦炭送入所述熄焦腔中，焦炭充满整个熄焦腔的腔体， 利用所述喷淋装置向所述高温焦炭喷淋水进行一次熄焦；喷淋水的量为180千克/每吨焦 炭；
[0048] (2)步骤（1)中向所述高温焦炭喷淋水后形成大量水蒸汽，利用所述水蒸汽对所 述焦炭进行二次熄焦，完成二次熄焦后形成的低水分焦炭的温度为70-80°C。
[0049] (3)将完成二次熄焦后形成的低水分焦炭从所述出焦口排出。
[0050] 实施例2
[0051] 本实施例提供一种低水分熄焦箱1，其结构包括：
[0052] 熄焦腔2,沿坚直方向设置，在所述熄焦腔2的上端设置有进焦口，下端设置有出 焦口，从而所述熄焦腔2适宜于将熄焦物料从所述进焦口向所述出焦口流动，且流动的所 述熄焦物料充满整个熄焦腔2的腔体；本实施例中所述熄焦腔2为一个沿坚直方向设置的 筒体且其直径沿高度方向先扩大后减小；
[0053] 四个喷淋腔3,紧贴所述熄焦腔2的外围两侧设置，所述四个喷淋腔3通过连通管 5连通；
[0054] 在所述喷淋腔3中设置有喷淋装置，在位于所述喷淋腔3和所述熄焦腔2之间的 壁面上设置有通孔4,所述熄焦腔2与喷淋腔3通过所述通孔4相连通；在所述喷淋腔3和 所述熄焦腔2之间的壁面上设置有隔离网，所述隔离网的网孔形成所述通孔4,所述隔离网 的孔径为200mm ;
[0055] 所述熄焦腔的壁面与所述喷淋腔3的壁面形成一个封闭结构。
[0056] 进一步，所述熄焦腔包括沿坚直方向依次排列设置的：
[0057] 喷淋段，所述喷淋段为横截面由上向下先逐渐增大再逐渐减小的筒体，所述喷淋 段的最大直径为1200mm ;本实施例中所述喷淋腔紧贴所述喷淋段的外围设置；
[0058] 出焦段，所述出焦段为横截面由上向下逐渐减小的筒体，作为可以选择的实施方 式，所述出焦段的最小直径为600mm ;
[0059] 本实施例中所述喷淋段、出焦段的高度均为600mm，所述喷淋段、出焦段的高度之 比为1:1。
[0060] 基于本实施例所述低水分熄焦箱1的低水分熄焦方法，其包括如下步骤：
[0061] (1)将炭化后形成的高温焦炭送入所述熄焦腔中，焦炭充满整个熄焦腔的腔体， 利用所述喷淋装置向所述高温焦炭喷淋水进行一次熄焦；喷淋水的量为160千克/每吨焦 炭；
[0062] (2)步骤（1)中向所述高温焦炭喷淋水后形成大量水蒸汽，利用所述水蒸汽对所 述焦炭进行二次熄焦，完成二次熄焦后形成的低水分焦炭的温度为70-80°C。
[0063] (3)将完成二次熄焦后形成的低水分焦炭从所述出焦口排出。
[0064] 实施例3
[0065] 本实施例提供一种低水分熄焦箱1，如图3、图4分别为所述低水分熄焦箱的剖面 结构示意图和俯视图，其结构包括：
[0066] 熄焦腔2,沿坚直方向设置，在所述熄焦腔2的上端设置有进焦口，下端设置有出 焦口，从而所述熄焦腔2适宜于将熄焦物料从所述进焦口向所述出焦口流动，且流动的所 述熄焦物料充满整个熄焦腔2的腔体；本实施例中所述熄焦腔2为直径不变的筒体；
[0067] 四个喷淋腔3,紧贴所述熄焦腔2的外围两侧设置，所述四个喷淋腔3通过连通管 5连通；
[0068] 在所述喷淋腔3中设置有喷淋装置，在位于所述喷淋腔3和所述熄焦腔2之间的 壁面上设置有通孔4,所述熄焦腔2与喷淋腔3通过所述通孔4相连通；在所述喷淋腔3和 所述熄焦腔2之间的壁面上设置有隔离网，所述隔离网的网孔形成所述通孔4,所述隔离网 的孔径为200mm ;
[0069] 所述熄焦腔的壁面与所述喷淋腔3的壁面形成一个封闭结构。
[0070] 进一步，所述熄焦腔包括沿坚直方向依次排列设置的：
[0071] 喷淋段，所述喷淋段的直径为600mm ;本实施例中所述喷淋腔紧贴所述喷淋段的 外围设置；
[0072] 出焦段，所述出焦段的直径为600mm ;
[0073] 本实施例中所述喷淋段、出焦段的高度均为600mm，所述喷淋段、出焦段的高度之 比为1:1。
[0074] 基于本实施例所述低水分熄焦箱1的低水分熄焦方法，其包括如下步骤：
[0075] (1)将炭化后形成的高温焦炭送入所述熄焦腔中，焦炭充满整个熄焦腔的腔体， 利用所述喷淋装置向所述高温焦炭喷淋水进行一次熄焦；喷淋水的量为200千克/每吨焦 炭；
[0076] (2)步骤（1)中向所述高温焦炭喷淋水后形成大量水蒸汽，利用所述水蒸汽对所 述焦炭进行二次熄焦，完成二次熄焦后形成的低水分焦炭的温度为70-80°C。
[0077] (3)将完成二次熄焦后形成的低水分焦炭从所述出焦口排出。
[0078] 本发明所述低水分熄焦方法，通过先将炭化后形成的高温焦炭喷淋冷水进行一次 熄焦，在利用喷淋水时产生的大量水蒸汽对所述焦炭进行二次熄焦，熄焦完成后形成低水 分焦炭；较之现有技术中的熄焦方法不能实现对熄焦后的兰炭温度进行精确控制，熄焦后 兰炭的水份含量仍然较高，兰炭产品质量差的问题，本发明所述低水分熄焦方法不仅实现 将熄焦后的焦炭温度精确控制在70-80°C，还能够有效减小熄焦过程的耗水量，熄焦后的焦 炭含水分含量低，约为1-2%，避免二次烘干，无需煤气消耗；此外，对产生的水蒸气及携带 一定粉尘和有毒气体，能够再次返炉利用，过量的水蒸气经管道引出集中处理，杜绝二次污 染。
[0079] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对 于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或 变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【权利要求】
1. 一种低水分熄焦箱，包括： 熄焦腔，在所述熄焦腔的一端设置有进焦口，另一端设置有出焦口，所述熄焦腔适宜 于熄焦物料从所述进焦口向所述出焦口流动，且流动的所述熄焦物料充满整个熄焦腔的腔 体； 其特征在于，还设置有： 喷淋腔，紧贴所述熄焦腔的外围设置，在所述喷淋腔中设置有喷淋装置，在位于所述喷 淋腔和所述熄焦腔之间的壁面上设置有通孔，所述熄焦腔与喷淋腔通过所述通孔相连通； 所述熄焦腔的壁面与所述喷淋腔的壁面形成一个封闭结构。
2. 根据权利要求1所述的低水分熄焦箱，其特征在于，所述喷淋腔和所述熄焦腔之间 的壁面上设置有隔离网，所述隔离网的网孔形成所述通孔。
3. 根据权利要求2所述的低水分熄焦箱，其特征在于，所述隔离网的孔径为 20mm-200mm。
4. 根据权利要求1-3任一所述的低水分熄焦箱，其特征在于，所述喷淋腔设置为多个， 所述多个喷淋腔通过连通管连通。
5. 根据权利要求1-4任一所述的低水分熄焦箱，其特征在于，所述熄焦腔沿坚直方向 设置，所述进焦口和出焦口分别设置在所述熄焦腔的上端和下端。
6. 根据权利要求1-5任一所述的低水分熄焦箱，其特征在于，所述熄焦腔包括沿坚直 方向由上向下依次排列设置的： 喷淋段，所述喷淋段为横截面由上向下先逐渐增大再逐渐减小的长槽体； 出焦段，所述出焦段为横截面由上向下逐渐减小的长槽体； 所述喷淋腔紧贴所述喷淋段的外围设置。
7. 根据权利要求6所述的低水分熄焦箱，其特征在于，所述喷淋段、出焦段的高度之比 为1:1 ;所述喷淋段的最大宽度为600mm-1200mm，所述出焦段的最小宽度为300mm-600mm。
8. -种基于权利要求1-7所述低水分熄焦箱的低水分熄焦方法，其特征在于，包括如 下步骤： (1) 将炭化后形成的高温焦炭送入所述熄焦腔中，焦炭充满整个熄焦腔的腔体，利用 所述喷淋装置向所述高温焦炭喷淋水进行一次熄焦，喷淋水的量为160-200千克/每吨焦 炭； (2) 步骤（1)中向所述高温焦炭喷淋水后形成大量水蒸汽，利用所述水蒸汽对所述焦 炭进行二次熄焦； (3) 将完成二次熄焦后形成的低水分焦炭排出。
9. 根据权利要求8所述的低水分熄焦方法，其特征在于，完成二次熄焦后形成的低水 分焦炭的温度为70-80°C。
【文档编号】C10B39/04GK104109541SQ201410350278
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年7月22日
【发明者】白建明, 陈松, 单小勇, 段洋洲, 傅振彪, 张泽, 郭龙 申请人:华电重工股份有限公司