一种直立式兰炭炉的两段炭化供热结构的制作方法

本实用新型涉及一种直立式兰炭炉的两段炭化供热结构，具体是通过炉体内壁和十字花墙的两段多层供热，使热源稳定均匀地供入兰炭炉内的炭化段使物料快速均匀炭化生存成固体、液体、气体产物的供热结构。

背景技术：

兰炭具有固定炭高、比电阻高、化学活性高、含灰分低、铝低、硫低、磷低的特性，广泛用于电石、铁合金、硅铁、碳化硅、化工、冶炼、造气等行业的生产，也是工业和民用的清洁燃料。侏罗纪煤炭化生成兰炭、焦油和煤气，是煤的深加工和煤炭能源的分质应用。焦油用途广泛，可制成清洁燃料油，也是塑料、染料、纤维、橡胶、农药、医药、耐高温材料等产品的重要化工原料；煤气可作为清洁燃料用于发电及工业生产热源。我国煤炭资源丰富，煤炭在我国能源供给中的比重占65％以上，兰炭作为一种清洁能源在工农业生产中应用也越来越广泛。

目前国内工业化生产兰炭使用最广泛、规模最大的是直立式兰炭炉的内燃内热式炭化工艺。传统的直立式兰炭炉的供热结构是在炉体炭化段的底部设置燃烧室，燃烧室是用耐火砖砌筑在炉体墙壁内的一个空腔，其供热方式是把煤气和空气分别通入到燃烧室内混合后直接燃烧，再通过耐火砖的火孔把热量供入到炉体内炭化物料。煤气和空气混合后在燃烧室内直接燃烧，燃烧的火焰温度不容易精确控制，燃烧室内的燃烧温度过高会使兰炭发生过烧、燃烧温度过低会使兰炭发生夹生，生产过程不易控制，影响兰炭和焦油的产品质量。燃烧室内煤气燃烧后剩余的氧气和高温火焰一起会使火孔周边的兰炭发生燃烧，降低兰炭中的固定炭含量，影响兰炭的产品质量。高温火焰通过耐火砖的火孔进入到炉体内时，高温火焰直接和耐火砖接触容易把耐火砖烧裂，影响生产的稳定连续运行、降低炉体的使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种直立式兰炭炉的两段炭化供热结构。兰炭炉的两段炭化供热结构采用外燃内热式炭化工艺，热风炉提供温度稳定且风量可控的热风通过管道由进风管分两段稳定均匀地供入兰炭炉内的炭化段，使物料快速均匀炭化。兰炭炉的两段炭化供热结构解决了直立式兰炭炉炭化段供热温度不易控制的问题；解决了兰炭炉炭化段局部兰炭过烧和夹生的问题；兰炭炉两段供热提高了块煤炭化效率，保证了兰炭和焦油产品的质量可靠稳定。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

根据本实用新型提供的一个实施例，本实用新型提供了一种直立式兰炭炉的两段炭化供热结构，包括一个空心圆柱体状的炉体，在炉体的外侧设有外壳体，外壳体与炉体之间设有隔热层和绝热层，炉体墙体内砌筑有上环形风道和下环形风道两段供热风道，上环形风道和下环形风道在圆周上被隔成若干段，每段风道上设置有炉壁进风管；在炉体内腔设有呈十字分布的十字花墙，十字花墙中间砌有隔离砖；与十字花墙对应的炉体外侧设有上、下花墙进风管；炉体和十字花墙墙壁上均设置有两段多层均布的通风孔。

作为优化，所述炉壁进风管设在炉壁的环形风道上，炉壁进风管周边砌筑有进风管耐火砖；炉壁进风管采用耐高温材料。

作为优化，在炉体的底部设有底座，底座上设有由底座外壳体和底座内壳体构成的冷却水夹套，在底座外壳体两侧上下分别设有出水管和进水管。

作为优化，所述底座上方呈锥体，锥体内设有空心型钢，空心型钢与底座内壳体焊接在一起，夹套内的冷却水能进入空心型钢腔体内。

作为优化，所述上环形风道和下环形风道由耐火砖砌筑间隔隔开，上环形风道和下环形风道的内壁砌筑有风道砖；在风道砖上设置有与环形风道连通的炉壁横向风道。

作为优化，所述十字花墙自上而下由帽砖、多段十字花墙耐火砖、风道上耐火砖、风道下耐火砖和花墙底砖砌筑而成，十字花墙底部用空心型钢支撑。

作为优化，在帽砖下方设有由十字花墙耐火砖间隔砌筑的纵向风道，纵向风道两侧设有与其连通的横向风道；上下两段纵向风道在端部分别与上、下风道相连，上、下风道上分别设置有上、下花墙进风管。

本实用新型的特点在于：

1)炭化段供热温度、风量易于精确控制调节、热源供给均衡稳定。

2)块煤炭化均匀，没有过烧和夹生的兰炭产品，兰炭和焦油产品的品质高。

3)两段炭化供热炭化效率高、兰炭产量大，吨兰炭产品能源消耗低。

附图说明

图1为实用新型两段炭化供热结构的示意图。

图2为图1中A-A剖面结构示意图，即风道剖面结构示意图。

图3为图2中B-B剖面结构示意图，即十字花墙供热结构示意图。

图4为图2中C-C剖面结构示意图，即炉壁供热结构示意图。

图中：1、上部壳体；2、隔热层；3、绝热层；4、上部环板；5、侧部壳体；6、腰箍；7、进风管耐火砖；8、炉壁上进风管；9、上环形风道；10、炉壁下进风管；11、下环形风道；12、底板；13、出水管；14、空心型钢；15、底座外壳体；16、底座内壳体；17、底部环板；18、底座；19、进水管；20、花墙底砖；21、下测温孔；22、下花墙进风管；23、下风道；24、中测温孔；25、上花墙进风管；26、上风道；27、耐火砖；28、上测温孔；29、隔热层内衬耐火砖；30、十字花墙；31、帽砖；32、十字花墙耐火砖；33、风道上耐火砖；34、横向风道；35、纵向风道a；36、风道下耐火砖；37、纵向风道b；38、纵向风道c；39、纵向风道d；40、风道砖；41、炉壁横向风道；42、外壳体；43、隔离砖；44、环形风道隔离砖；45、炉体；46、风道隔离砖。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1、图2所示，一种直立式兰炭炉的两段炭化供热结构，包括一个空心圆柱体状的炉体45，在炉体45的外侧设有外壳体42，外壳体42与炉体之间设有隔热层2和绝热层3，炉体45墙体内砌筑有上环形风道9和下环形风道11两段供热风道，上环形风道9在圆周上用环形风道隔离砖44和风道隔离砖46均匀隔成8段，每段风道上设置1个炉壁上进风管8，下环形风道11在圆周上用环形风道隔离砖44和风道隔离砖46均匀隔成8段，每段风道上设置1个炉壁下进风管10。

在炉体45内腔设有呈十字分布的十字花墙30，十字花墙30中间砌筑有隔离砖43；与十字花墙30对应的炉体45外侧设有上、下花墙进风管25、22。

炉壁上进风管8、炉壁下进风管10设在炉壁的环形风道上；炉壁上、下进风管8、10周边砌筑有进风管耐火砖7。

在炉体45的侧壁从上到下依次设有上测温孔28、中测温孔24和下测温孔21三个测温点，监控炭化段各部位的温度变化情况。

在炉体45的底部设有底座18，底座18由底板12、出水管13、空心型钢14、底座外壳体15、底座内壳体16、底部环板17、进水管19等焊接而成。底板12、底座外壳体15、底座内壳体16和底部环板17焊接组成一个冷却水夹套，在底座外壳体15两侧上下分别设有出水管13和进水管19。底座18上方呈锥体，锥体内设有空心型钢14，空心型钢14与底座内壳体16焊接在一起，夹套内的冷却水能进入空心型钢14，出水管13焊接在底座外壳体15上部，进水管19焊接在底座外壳体15的下部，底座18的底板12与外壳体42焊接在一起，炉体45砌筑在底板12上面，空心型钢14上砌筑十字花墙30的花墙底砖20。

兰炭炉两段炭化供热结构的炉体45由进风管耐火砖7、耐火砖27、隔热层内衬耐火砖29、风道砖40、环形风道隔离砖44、风道隔离砖46砌筑组成；外壳体42由上部壳体1、上部环板4、侧部壳体5用钢板焊接而成，各个进风管均采用耐高温材料制作。

如图3所示，十字花墙30在炉体中间用帽砖31、十字花墙耐火砖32、风道上耐火砖33、风道下耐火转36和花墙底砖20砌筑而成，十字花墙30底部用空心型钢14支撑。在帽砖31下方设有由十字花墙耐火砖32间隔砌筑的纵向风道a35、纵向风道b37、纵向风道c38和纵向风道d39，纵向风道两侧设有与其连通的横向风道34；纵向风道a35和纵向风道b37在端部与上风道26相连，上风道26上设置有上花墙进风管25；纵向风道c38和纵向风道d39在端部与下风道23相连，下风道23上设置有下花墙进风管22。

纵向风道a35、纵向风道b37、纵向风道c38和纵向风道d39中间砌筑隔离砖43防止风道两端进风相互干扰。纵向风道a35、纵向风道b37、纵向风道c38和纵向风道d39的两侧墙壁砌筑风道上耐火砖33和风道下耐火砖36，风道上耐火砖33上设置有横向风道34。

如图4所示，外壳体42由上部壳体1、上部环板4和侧部壳体5焊接组成；炉体45墙体内砌筑有上环形风道9和下环形风道11，上环形风道9和下环形风道11的内壁砌筑有风道砖40，上环形风道9和下环形风道11的外壁用进风管耐火砖7砌筑，上环形风道9和下环形风道11之间砌筑多层耐火转27。多层耐火砖27上箍有腰箍6。

炉体45和十字花墙30墙壁上设置有两段多层均布的通风孔。

本装置的工作原理如下：

直立式兰炭炉的两段炭化供热结构采用外燃内热式炭化工艺，热风炉提供温度稳定且风量可控的热风通过管道由炉壁上进风管8、炉壁下进风管10分两段稳定均匀地供入炉体45，由上花墙进风管25、下花墙进风管22分两段稳定均匀地供入十字花墙30。热风经炉壁上进风管8进入上环形风道9、从上环形风道9通过风道砖40上的炉壁横向风道41进入到炉体45内部炭化物料；热风经炉壁下进风管10进入下环形风道11、从下环形风道11通过风道砖40上的炉壁横向风道41进入到炉体45内部炭化物料。热风经上花墙进风管25进入上风道26、从上风道26进入纵向风道a 35和纵向风道b37，热风从纵向风道a 35和纵向风道b37经过花墙两侧风道上耐火砖33上的横向风道34进入到炉体45内部炭化物料；热风经下花墙进风管22进入下风道23、从下风道23进入纵向风道c 38和纵向风道d39，热风从纵向风道c 38和纵向风道d39经过花墙两侧风道上耐火砖33上的横向风道34进入到炉体45内部炭化物料。第一段供热结构由8个炉壁上进风管8和4个上花墙进风管25及与其对应的风道组成，第二段供热结构由8个炉壁下进风管10和4个下花墙进风管22及与其对应的风道组成。热风分两段进入兰炭炉的炭化段直接加热炉体内的物料，物料在500～850℃高温下炭化2～8个小时生成兰炭、焦油和煤气，含焦油的荒煤气沿碳块间的空隙上升到干燥段、对原煤干燥后经集气伞和导气管排出到净化工段，兰炭从炭化段下落到熄焦段冷却后排出。

本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。