一种用于提高热回收焦炉炼焦速率的结构件的制作方法

文档序号:12179090阅读:574来源:国知局

本实用新型涉及一种焦炉炼焦用的结构件,特别涉及一种用于提高热回收焦炉炼焦速率的结构件。



背景技术:

干馏是固体物料加工方法的一种,指物料在隔绝空气条件下加热分解生成各种气体及固体半焦的反应过程。将煤在隔绝空气的条件下高温干馏的过程即为炼焦,炼焦生产是现代钢铁工业的一个重要环节。焦煤在隔绝空气条件下加热到1000℃左右(高温干馏),通过热分解和结焦产生焦炭、焦炉煤气和炼焦化学产品。炼焦副产的焦炉煤气发热值高,是平炉和加热炉的优良气体燃料,炼焦化学产品是重要的化工原料,因此炼焦行业在国民经济中具有重要地位。

根据加热方式的不同焦炉分为水平火道式焦炉和直立火道式焦炉,国内大部分焦炉均为直立火道式焦炉。直立火道式焦炉(简称立式炉)由炭化室、燃烧室和蓄热室三个主要部分构成。一般炭化室宽0.4~0.5m、长10~17m、高4~7.5m,顶部设有加煤孔和煤气上升管(在机侧或焦侧),两端用炉门封闭。燃烧室在炭化室两侧,由许多立火道构成。蓄热室位于炉体下部,分空气蓄热室和贫煤气蓄热室。装煤、推焦、熄焦和筛焦组成了焦炉操作的全过程,每个炉组都配有装煤车、推焦车、拦焦机、熄焦车和电机车,一侧还设有焦台和筛焦站。随着工艺的进步逐步开发出配入部分型煤炼焦的配煤工艺、用捣固法装煤的煤捣固工艺、煤预热工艺等新工艺。

水平火道式焦炉主要以热回收焦炉为代表,热回收焦炉为水平床式炉,煤饼捣固后装入炉内,焦化过程负压操作,产生的荒煤气从侧烟道引到炉底间接加热,炉顶的荒煤气也有部分燃烧。热回收焦炉配有与立式炉基本相同的备煤、筛焦工艺,焦炉炉体有完善的焦炉保护板、炉柱、炉门等焦炉铁件,有装煤推焦车和接熄焦车,采用湿法熄焦。热回收焦炉具有不回收化学产品、环境污染小、基建投资低、原料煤范围广等特点。

然而在炼焦工艺的不断改进中有一个问题一直未得到人们足够重视,即炼焦的效率问题。现代立式焦炉的一个结焦周期(即从装炉到推焦所需时间)一般为18~24小时,热回收焦炉的结焦周期甚至长达72~80小时。为了满足产量要求同时保证连续运行,一组焦炉通常由几十个甚至上百个炭化室并列组成,占地面积大,极大的增加了炼焦项目的基建成本。



技术实现要素:

基于上述问题本实用新型提出了一种用于提高热回收焦炉炼焦速率的结构件,它包括箱体,所述箱体由侧壁、顶板、底板和隔墙组成,所述隔墙垂直设置于顶板与底板之间,隔墙内部设置有贯穿顶板与底板的 烟道通孔;上述烟道通孔左右两侧均设置有位于顶板和底板上的集气孔。所述箱体底部留有横向烟道。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图

其中,1-侧壁,2-顶板,3-集气孔,4-烟道通孔,5-隔墙,6-底板,7-烟道。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:

如图1所示,本实用新型为一种用于提高热回收焦炉炼焦速率的结构件,它包括箱体,其特征在于:所述箱体由侧壁(1)、顶板(2)、底板(6)和隔墙(5)组成,所述隔墙(5)垂直设置于顶板(2)与底板(6)之间,烟道通孔左右两侧均设置有位于顶板和底板上的集气孔(3),所述箱体底部留有横向烟道(7)。粉状原料装入两隔墙之间的炭化室内,气态干馏产物从上部导出后,和空气混合并在烟道孔内进行燃烧,直接加热隔墙,固态干馏产物在干馏结束后由推料机构自预制结构件内推出卸掉,卸空的预制结构件循环使用。按照工艺条件(干馏时间)可设计不同隔墙间隔大小,形成不同料饼厚度。且隔墙内部设置有贯穿顶板与底板的烟道通孔(4),气态干馏产物在烟道孔内进行燃烧,直接加热隔墙;

本实用新型采用耐火浇注料或不锈钢制作,耐磨耐高温腐蚀,高温强度高,使用寿命长;固定安装在焦炉炭化室内与物料一起承受高温。可根据现有炭化室结构、尺寸单独制作,可在不改变现有炭化室炉体结构的基础上完成产能升级;装煤厚度和烟道空间厚度可以根据结焦时间要求弹性调节。

本实用新型的原理在于:热回收焦炉是将煤粉装入焦炉炭化室内形成一个大煤饼,干馏热源来自于发生在煤饼上表面的煤气燃烧以及焦炉侧壁、底部烟道内通过的高温烟气,热量由烟气-炉壁-煤饼表面-煤饼中心进行热传导,为了提高传热速度,利用结构件将焦炉炭化室内的整块煤饼平行于炉壁切割成20-40CM的薄煤饼,各煤饼之间留出20CM左右的隔墙,每个煤饼的每个侧面都是换热面,炭化室内的有效换热面积成倍增加,热量从炉壁通过辐射和烟气对流的方式传到结构体上,再通过传导的方式加热薄煤饼,由于传导加热的时间和煤饼厚度的平方成正比,焦化时间可由原来的80~120个小时缩短到10~24小时。

本实用新型的优点:

通过在炭化室内固定放入一种结构件,利用该结构件的空间结构,将原来炭化室内以传导为主的传热方式,变为辐射、对流和传导共同作用,提高了热传导效率,增加有效换热面积,提高了干馏反应效率、达到了提高干馏反应速度目的,使干馏周期缩短为原来的1/4~1/5(干馏周期时间越长提升效果越明显)。粉状原料装入预制结构件后,在炭化室内进行高温干馏,气态干馏产物经集气孔导出,固态干馏产物由推料机构自炭化室结构件内推出卸掉,预制结构件可循环使用。

本实用新型可适用于粉煤焦化炼焦,也可适用于油页岩、油砂等其它粉状原料的干馏生产,通用性强适用范围广。

本实用新型可按照现有炉体的结构、尺寸单独制作,不需要改变现有焦炉的主体结构,尤其适合于各种传统焦化厂的改造升级,投资少、见效快。

本实用新型的结构件在加快炼焦速度的同时,还可以把燃烧室烟气温度从1350度降低到900~1000度,从而减少氮氧化物等污染物的排放。

本实用新型的结构件采用孔板式结构,隔墙及顶板均设有集气孔,利于气态干馏产物的导出,提高油气产率。使单台设备的产能大幅提升,同时还具有适用范围广、环境污染小、基础投资少等优点。

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