专利名称：内径3米的煤气发生炉螺旋锥型炉箅的制作方法
技术领域：
本发明属于块状煤或焦炭固定床气化技术领域，适用于内径为3米的水煤气或半水煤气发生炉。
在以煤(或焦炭)为原料的化肥厂中，就是以半水煤气做为合成氨的原料气的。用煤气炉制造煤气的过程称为造气。造气生产是整个合成氨生产的“龙头”，是它的一个十分重要的环节，也是最薄弱的环节。提高造气的生产能力，已成了整个合成氨生产的关键。同时，造气生产的能耗，要占合成氨总能耗的2／3，因而改进造气生产也是降低合成氨生产能耗的关键。
造气生产的关键设备就是煤气发生炉，也叫造气炉，而它的核心部分就是炉篦。我国中型氮肥厂大多使用内径为3米的造气炉，如附
图1所示。其中，1为炉体，2为炉篦，3为带动炉篦旋转的灰盘，4为除灰装置灰耙。
煤气发生炉(造气炉)性能的优劣，主要取决于炉篦。一种优良的炉篦，应具备的主要性能有阻力小、风量大、气流分布均匀；排灰能力大；破碎渣块的能力强；能使炉内炭层下降均匀；下吹带出物少；气化层稳定，并能使气化层容易形成和便于控制，对煤种的适应性强等等。具备这些性能，就会使造气炉的产气量大，气体质量好，原料煤和燃料煤消耗低，而且能稳定地生产。
目前，我国中型化肥厂普遍使用的是“宝塔形”炉篦。它装在灰盘上的情形如附图2所示，它的结构图如附图3所示。附图3中(a)为正视图，(b)为俯视图。
附图3(a)中，5为圆形炉条帽，又称A层；6，7，8，9结构相同，均为环状锥体，分别称为B层、C层、D层、E层；10为环状支座，称为F层，用以和灰盘3连结。各层组合起来，其外形如宝塔状，故称“宝塔形”炉篦。
这种炉篦的缺点是气流分布不均匀。宝塔形炉篦的通风口，集中于炉膛的中部，使得炉内中部通风强，而周边通风弱，如附图4所示。
破碎灰渣的能力差。宝塔形炉篦2与炉体1之间的间距过大，形成不了对灰渣的挤压作用，如附图5的箭头所示，因而它的破渣能力较差。
排灰能力低。宝塔形炉篦2本身几乎不具备排灰能力，而是靠固定在灰盘3上的灰耙4来排灰。但由于灰耙位置较低，较高部分又远离出灰口，故其排灰能力也较低，见附图5。
难于形成稳定的气化层。宝塔炉篦的形体细高，容易“塌炭”和“吹翻”，不易形成稳定的气化层。下吹带出物多。宝塔炉篦的A层(5)和B层(6)之间以及E层(9)和F层(10)之间，两层的重叠较小，从水平方向上看(见附图3)，缝隙直接暴露在外，使灰渣容易带进炉篦内部，造成下吹带出物较多。
由于上述种种缺点，使得煤气产量低，煤耗高，而且生产不稳定，造成原料气供应不足，已成了影响合成氨生产的主要矛盾所在。
另外，还有一种用于小化肥厂的，内径为2.26米的造气炉上的螺旋锥型炉篦，其结构图如附图6。
它是由A层(11)、B层(12)、C层(13)、D层(14)、E层(15)、F层(16)等六个部分组成。
A层(11)为圆形炉条帽；B、C、D、E(12，13，14，15)四层，每一层均为环状锥体，其表面上有四段螺旋筋(18)，这四层用螺栓(19)连接，组合起来又构成一个对称锥体；每层上的四段螺旋筋搭接起来，形成了四条反时针方向的连结螺旋筋(20)。这几层结构类似，大小不同。以D层(14)为例，结构如附图7。附图7中18为一段螺旋筋，21为上出风口向上的折边，22为下出风口向下的折边，如附图7(d)。螺旋筋(18)与上折边(21)相接，其高度高于上折边，如附图7(c)。
E层(15)的下折边的水平投影为方形结构，四角处有圆弧过渡，如附图8(b)。
F层(16)为方形底座，其外缘轮廓与E层相同，如附图9(b)。其测面开有“百叶窗”式的通风口(17)。
炉篦各层之间以螺栓联结，如附图6(a)。
这种炉篦比宝塔炉篦的性能有很大的改善气流分布更均匀、破渣能力增强、排灰能力增大、对煤种适应更强等等，但它只适用于小化肥厂的直径为2.26米的造气炉。而且存在以下缺点
1.圆形炉条帽(11)容易烧坏。一但烧坏，煤炭从B层(12)中部漏下，使空气短路，空气中的氧未经燃烧就进入煤气系统，造成煤气中氧含量过高，甚至引起爆炸；这个缺点主要是因炉篦太高造成的。
2.通风面积不够大。这是由这种炉篦结构上的缺欠所致。一是由于它的螺旋筋(18)与上折边(21)连通，使内通风口周边(即21)被占去了相当大的一部分，因而减少了各层实际的通风截面(附图7)；二是E、F(15，16)两层为重叠对接(附图6)，两者之间无法开通风口，只得在F层上局部开几个“百叶窗”式的通风口(17)，从而限制了通风面积。
3.下吹带出物多。这也是由炉篦结构造成的由于筋(18)与上口(21)连通，当炉篦旋转时，灰渣受阻，被挤入上通风口，从而形成带出物。如附图7(b)之箭头所示。此外，F层上的“百叶窗”(附图9之17)容易漏灰，也是带出物的重要根源。
4.由于这种炉篦的破渣和排灰功能集中由底座(16)来负担，致使F层(附图9)高度过高，而且由于它和E层联结的方式，使它从结构上又难于降低。这不仅如前面所说的容易烧毁炉条帽(11)，而且使炉篦自身过重，增加了炉条机的负荷，常常损坏传动机构。
鉴于上述情况，本发明的目的是要对用于小化肥厂的直径为2.26米造气炉上的螺旋锥形炉篦，进行多方面的改进，并将其运用到技术要求更高的中型化肥厂内径为3米的造气炉上，以便获得性能更为优良的新型炉篦通风面积大、阻力小、风量大、气流分布均匀；破渣能力强；排灰能力大；下吹带出物少；对煤种适应性强；气化层稳定等等。
现在对本发明进行概述。本发明为内径3米的煤气发生炉螺旋锥形炉篦，它自上而下地由圆形炉条帽A层，直径逐渐加大的四层环状锥体B层、C层、D层、E层和底座F层组成，B层、C层、D层和E层上部组合成一个对称的锥体，每层的锥面上均布着的顺时针方向的四段螺旋筋分别组合，构成四条间隔相同的连续螺旋筋，每层环状锥体的通风口有上折边和下折边，E层的下折边的外缘轮廓为方形，四角处为圆弧过渡，其特征在于在A层和B层之间还设有防漏栅，A层上面有通风口，并有两条对称的顺时针方向的螺旋筋，B、C、D和E各层环状锥体的通风口的上折边与其相应的螺旋筋等高，中间有空隙，E层的下折边与锥体交界处有倒T形支腿，底座F层的横断面为圆形，四周带有四个推灰器，F层套在E层内，联在倒T形支腿上，E层的下折边搭接在F层的推灰器上。
现在结合附图对本发明进行详细描述。附
图10为内径3米的煤气发生炉螺旋锥形炉篦的结构图，其中(a)为正视图，(b)为俯视图。图中23为圆形炉条帽(A层)，其上开有通风口(30)，并有两条对称的顺时针方向的螺旋筋(31)。图中24，25，26以及27是直径逐渐加大的环状锥体，分别叫做B层、C层、D层和E层，它们组合成一个对称的锥体(26′)，图中32为环状锥体的锥面上的螺旋筋，B、C、D、E四层环状锥体上的锥面上的四段螺旋筋(32)分别组成顺时针方向的连续螺旋筋(32′)。
附
图11为B，C，D三层的结构示意图，其中(a)为正视图，(b)为俯视图，(c)为c－c面剖视图，(d)为D－－D面剖正图。B，C，D三层结构相似，图中32为锥面上的螺旋筋，33为上通风口折边，螺旋筋(32)与折边(33)等高〈见附
图11中(C)〉，中间留有空隙〈见附
图11中(C)〉，锥面下端有折边(34)〈见附
图11中(a)，(d)〉。
附
图12为E层结构示意图，其中(a)为俯视图，(b)为正视图，(c)为E－E面剖视图。35为E层的下折边，其外缘轮廓为方形，四角处为圆弧过渡〈见附
图12中(a)〉。图中36为在下折边(35)的内侧的加强筋，37为倒T形支腿，它位于下折边(35)与锥体交界处，是用来连接底座F层的。
附
图13为F层(28)的结构示意图，其中(a)为正视图，(b)为俯视图。F层是一个圆形底座，推灰器(38)处在其四周。F层套在E层内，与E层的支腿(37)相连接〈见附
图10中(a)〉，E层的下折边(35)落在F层的推灰器(38)上。
防漏栅29的结构如附
图14，(a)，(b)，(c)分别为正视图、俯视图、剖视图。
本发明达到了予期的目的，与直径为2.26米的小化肥厂用造气炉螺旋锥形炉篦相比，主要有以下长处1).本发明新设计了防漏栅(29)，使造气生产更加安全、可靠；2).本发明中，各层的螺旋筋(32)不与通风口上折边(33)相连接(附
图11)，而是留有一定的间隙，这不仅增大了通风截面，而且当炉篦旋转时，给渣块运动留一通路，使渣块不致于挤入炉篦内部，从而减少了带出物，如附
图11(b)之箭头所示。
3).上口折边(33)与筋(32)等高。这不仅便于加工，而且由于增加了折边(33)的高度，可阻止灰渣进入炉篦内部，减少带出物。
4).F层为带有四个推灰器(38)的圆形结构，如附
图13，这种结构不仅增强了排灰能力，而且可使F层套接在E层之内，从而使整个炉篦高度降低、重量减轻。
5).本发明中，E、F两层(27，28)连结方式采用套接结构，E层在外，F层在内。这不仅降低了炉篦总高，而且使E、F两层之间的整个环隙都能通风，从而扩大了通风截面。
6).本发明中，除A层因其尺寸较小做成整体之外，其余各层均可做成整块或由两块或多块组成，以便于安装和维修。
以上为本发明的结构与特点。
本发明是用于中型化肥厂的3米造气炉上的。与现在普遍使用的3米造气炉“宝塔形”炉篦相比，本发明有显著优良的技术特性。
1).本发明的通风面积大，阻力小，风量大。宝塔炉篦通风面积为0.9平方米，而本发明为1.1平方米以上，通风面积增加20％多；空炉阻力仅50mm水柱，装满焦炭后也只有500～800mm水柱；风量可达40000立方米／小时。
2).气流分布均匀。由于本发明的通风口分布在一个对称的锥面上，而且从俯视图上看，整个炉膛截面上都通风，因而它通风十分均匀，如附
图15所示。而宝塔炉篦的通风口集中于炉膛中部，通风不均匀，如附图4所示。
3).破渣能力强。因本发明的E层为方形结构，使其与炉体内壁的间距不等，可使较大渣块从最宽处落下，而经最窄处被挤碎，如附
图16(a)；同时，E层的位置与炉体内壁上的破渣板配合适当，使两者间形成很强的挤压作用，从而使本发明具有很强的破渣能力，见附
图16(b)。
4).排灰能力大。本发明中，炉篦表面有四条螺旋筋，有强制排灰作用，而宝塔炉篦则无此功能；同时，宝塔炉篦用于排灰的装置是灰耙，但因其位置偏低且距出灰口较远，因而减弱了排灰能力；而本发明附于F层上的四个推灰器，则离出灰口近，而且高度适中，因而具有很大的排灰能力。一般来说，炉条机转数可比宝塔炉篦降低一半也能正常操作。
5).下吹带出物少。由于本发明的通风口采用内外两重折边结构，并使筋与内口折边断开，使灰渣不受阻挡，同时取消了F层的“百叶窗”式结构，使本发明的带出物少。
6).炭层下移均匀，气化层稳定。
由于本发明在炉篦表面上有四条连续的螺旋筋。可强制推动炭层向下平移，移动中能保持灰层、氧化还原层、干馏、干燥层等保持相对位置，因而操作中气化层稳定；同时，因本发明高度低总高1.54米，比宝塔炉篦(1.64米)低100mm，而且形体均匀，故气化层很容易建立起来；又由于排灰能力大，炉条机转数有余量，因而很便于调节。
由于上述优良的技术性能，使用本发明，可加大造气炉的风量，提高炉温，强化操作，从而使合成氨原料气(即煤气)的产量增加、质量提高(CO和H2的含量高)、煤耗下降。予计可使产量增加5－－10％；煤耗下降5％～10％；使用本发明的炉篦不会产生氧含量过高等情况，生产上更为安全；又由于本发明的破渣能力强，不用人工打疤，下灰量又少，因而大大减轻了工人的劳动强度，改善了劳动条件。因而，使用本发明有显著的经济效益和社会效益。
权利要求1.一种内径3米的煤气发生炉螺旋锥形炉篦，自上而下地由圆形炉条帽A层，直径逐渐加大的四层环状锥体B层、C层、D层、E层和底座F层组成，B层、C层、D层和E层的上部组合成为一个对称的锥体，每层锥面上均布着的顺时针方向的四段螺旋筋分别组合，构成四条间隔相同的连续螺旋筋，每层环状锥体的通风口上有上折边和下折边，E层的下折边的外缘轮廓为方形，四角处为圆形过渡，其特征在于在A层和B层之间还有防漏栅，A层上面开有通风口，并有两条对称的顺时针方向的螺旋筋，B、C、D、E环状锥体的通风口的上折边与其相应的螺旋筋等高，中间有空隙，E层的下折边与锥体交界处有倒T形支腿，底座F层的横断面为圆形，四周带有四个推灰器，F层套在E层内，联在倒T形支腿上，E层的下折边则搭接在F层的推灰器上。
专利摘要本实用新型属于块状煤或焦炭固定床气化技术领域，该种炉箅自上而下由圆形记条帽(A层)、防漏栅、直径逐渐加大的四层环状锥体(B，C，D，E层)和底座(F层)组成，B、C、D、E层的通风口上折与其相应的螺旋筋等高，中间有空隙，A层上面开有通风口，并有两条顺时针方向的螺旋筋。E层下折边的外缘轮廓为方形，四角处为圆形过渡，下折边与锥体交界处有倒T形支腿，F层四周带有四个推灰器，套在E层内与倒T形支腿相联接，本装置阻力小，风量大，气流分布均匀，破渣能力强，排灰能力大，生产安全、稳定，不用人工打疤和扒块，可使煤耗下降5～10％，煤气产量增加5～10％。
文档编号C10J3/34GK2034582SQ8820958
公开日1989年3月22日 申请日期1988年8月18日 优先权日1988年8月18日
发明者曾宪舜 申请人:清华大学