专利名称：一种罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种炭素生产领域石油焦煅烧烧用的罐式炭素煅烧炉，尤 其涉及一种罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结构。
背景技术：
采用罐式炭素煅烧炉煅烧石油焦，具有煅烧温度高、煅后焦质量好、 烧损小、收率高、依靠原料自身挥发份燃烧完成煅烧、不需要外供燃料、 煅烧生产工艺操作稳定、炉子使用寿命长、综合经济效益好等优点，得到 了广泛的应用，特别是在生产高质量炭素制品的企业，使用更为普遍。罐 式炭素煅烧炉生产过程中，为了充分利用原料自身产生的挥发份，在炉体 内设置了将挥发份引入火道燃烧的通道。为了冷却炉底、保护炉子底板， 在炉底砌体内还设置了冷却空气通道。冷却空气经过在炉底通道内的热交 换而被预热，通过炉子砌体内的预热空气道被引入火道参加燃烧，起到了 余热回收、节约能源的作用。
现有的罐式炭素煅烧炉，在其前后炉墙砌体中都设置有预热空气通道 和挥发份通道。由于炉子砌体结构空间上的限制，预热空气只能被引入炉 子下部的几层火道参加燃烧，挥发份也只能进入炉子上部的几层火道燃烧。 这种预热空气和挥发份通道结构，具有以下几方面的缺点1、挥发份引入 火道的层数有限，不能进入较低层火道，致使煅烧带狭窄，物料在高温下 煅烧的时间短，限制了煅后焦质量的进一步提高；2、当原料挥发份含量增加或排料量增加时，大量的挥发份只能从高位火道进入炉膛内，导致1 3 层火道高温集中，由此所产生的过温现象易对高位火道造成破坏；3、为了 保护高位火道不被烧坏， 一般都将过量挥发份通过炉顶面上的操作孔放散， 出现炉顶面四处冒火苗的现象，对操作安全和车间环境造成不利影响；4、 由于部分炉底冷却空气通道采用了折返结构，阻力损失大，造成预空气量 小，不能保证进入火道的挥发份完全燃烧；5、部份预热空气通道未能抵达 高位火道，而进入低位火道的预热空气已对提高煅烧带的温度意义不大；6、 在罐式炭素煅烧炉的前后墙上都布置有挥发份通道和预热空气通道，使得 炉子砌体内的结构异常复杂、砌筑困难。
发明内容
为了解决上述技术问题本发明提供一种罐式炭素煅烧炉挥发份和预热 空气通道结构，目的是解决挥发份无法进入较低位火道、煅烧罐内高温带 狭窄、限制煅后焦质量的进一步提高、多余挥发份从炉顶面操作孔排出造 成安全隐患和车间环境污染、预热空气通道不畅、预热空气量小、不能实 现有组织的挥发份燃烧、炉子结构复杂的问题。
为达上述目的本发明是这样实现的 一种罐式炭素煅烧炉挥发份和预 热空气通道结构，包括炉体、炉子后墙、炉子前墙、冷却空气通道、挥发 份通道和预热空气通道，其中冷却空气通道设在炉体的底部，预热空气通 道设在炉子前墙砌体内，预热空气通道通过预热空气汇集结构与冷却空气 通道连通，预热空气通道上设有预热空气分配孔，预热空气分配孔与火道 相通；挥发份通道设在炉子后墙砌体内，挥发份通道内设有挥发份分配孔， 挥发份分配孔与火道相通。所述的挥发份通道与炉顶挥发份通道结构相通。 所述的挥发份通道引入口设在底层火道的外侧。
所述的挥发份通道上设有挥发份调控结构，挥发份调控结构为拉板砖。
所述的挥发份通道的截面形状为矩形，其边长尺寸范围为50 500mm。 所述的挥发份分配孔的数量与火道的层数相同。
所述的预热空气通道上设有预热空气调控结构，预热空气调控结构为 拉板砖。
所述的预热空气分配孔的数量与火道的层数相同。
所述的预热空气通道的预热空气引入口设在首层火道的外侧。
所述的预热空气通道截面形状是矩形、圆形或多边形，其直径或边长 的尺寸范围为60 500mm。
所述的每条预热空气通道设置在两个支烟道23之间。
所述的预热空气汇集结构的上方预热空气通道与支烟道交叉处设有套 砖密封结构，套砖密封结构为组合式异型耐火砖砌筑而成。
所述的冷却空气通道为无折返通道，冷却空气通道的截面形状是矩形、 圆形或多边形，其直径或边长的尺寸范围为60 500mm。
所述的冷却空气通道由管状异型砖组合而成，冷却空气通道进风口设 在炉子的后墙下部表面上。
所述的炉底的冷却空气通道的出风口在炉子前墙砌体内与预热空气通 道呈卯。连接。
所述的炉子后墙的下部设有冷却空气通道进口。
本发明具有以下优点1、 炉底冷却空气道无折返、截面大，直通炉子前墙预热空气通道。有 利于增加冷却空气量，提高炉底和下部煅烧罐的冷却效果、改善炉底板和 炉子钢结构的受热状态。
2、 有利于增加供入炉内的预热空气量，提高炉子的热利用率。
3、 可实现逐层火道引入预热空气和挥发份，有利于灵活调整煅烧罐沿 高度上的温度分布，按照预定的温度曲线确定煅烧带的高度。
4、 由于增加了煅烧带的高度，可提高物料的煅烧质量。物料在高温下 煅烧的时间一定时，可适当增加排料速度，提高罐式炭素煅烧炉的产量。
5、 当原料的挥发份含量增加时，可将多余的挥发份排入下层火道并通 过排烟烟道排出，避免多余挥发份从炉顶面排出时造成的安全隐患和车间 环境污染。
6、 有利于调整提高炉子边部火道的温度，提高边料罐的煅烧温度，保 证煅后焦质量均匀稳定。
7、 预热空气通道和挥发份通道的合理设置，有利于挥发份的充分利用， 有利于完全实现无外加燃料煅烧，符合节能减排的原则。
解决了罐式炭素煅烧炉生产过程中挥发份只能从有限的几层火道引入 燃烧、限制了煅烧罐中煅烧带的高度、影响了石油焦煅烧质量的进一步提 高、挥发份得不到最大限度的利用、挥发份排出量增加时无法引入烟道排 出而窜上炉面燃烧、恶化了炉面操作条件、炉底预热空气量小、炉底冷却 效果差、预热空气引入口少和余热利用效果差等问题
图1是本发明的冷却空气道、预热空气通道、挥发份通道对应于罐式炭素煅烧炉火道位置的结构示意图。
图2是本发明的冷却空气道、预热空气通道、挥发份通道对应于罐式 炭素煅烧炉煅烧罐位置的结构示意图。
图中，1、炉体；2、炉子钢结构；3、加料口； 4、煅烧罐；5、火道； 6、冷却空气通道；7、冷却空气通道进口； 8、炉子后墙；9、炉子底板； 10、下部煅烧罐；11、炉子前墙；12、预热空气通道；13、预热空气汇集 结构；14、预热空气分配孔；15、预热空气调控结构；16、挥发份通道； 17、炉子顶部砌体；18、炉顶挥发份通道结构；19、挥发份分配孔；20、 挥发份调控结构；21、冷却水套；22、汇总烟道；23、支烟道；24、套砖 密封结构。
具体实施例方式
下面对本发明的实施例结合附图加以详细描述，但本发明的保护范围 不受实施例所限。
如图1和图2所示， 一种罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结构， 包括炉体1、炉子后墙8、炉子前墙11、冷却空气通道6、挥发份通道16 和预热空气通道12，炉体1砌筑在专设的炉子钢结构2上，冷却空气通道 6设在炉体1的底部，预热空气通道12设在炉子前墙11砌体内，预热空气 通道12通过预热空气汇集结构13与冷却空气通道6连通，预热空气通道 12上设有预热空气分配孔14，预热空气分配孔14与火道5相通。挥发份 通道16设在炉子后墙8砌体内，挥发份通道16内设有挥发份分配孔19， 挥发份分配孔19与火道5相通，挥发份通道16与炉顶挥发份通道结构18 相通；挥发份通道16引入口设在底层火道5的外侧；挥发份通道16上设有挥发份调控结构20，挥发份调控结构20为拉板砖；挥发份通道16的截 面形状为矩形，其边长尺寸范围为50 500mm;挥发份分配孔19的数量与 火道5的层数相同。预热空气通道12上设有预热空气调控结构15，预热空 气调控结构15为拉板砖；预热空气分配孔14的数量与火道5的层数相同。 预热空气通道12的预热空气引入口设在首层火道5的外侧；预热空气通道 12的截面形状是矩形、圆形或多边形，其直径或边长的尺寸范围为60 500mm;每条预热空气通道12设置在两个支烟道23之间；预热空气汇集 结构13的上方预热空气通道12与支烟道23交叉处设有套砖密封结构24， 套砖密封结构24为组合式异型耐火砖砌筑而成。冷却空气通道6为无折返 通道，冷却空气通道6的截面形状是矩形、圆形或多边形，其直径或边长 的尺寸范围为60 500mm;冷却空气通道6由管状异型砖组合而成，冷却 空气通道6进风口设在炉子的后墙下部表面上；炉底的冷却空气通道6的 出风口在炉子前墙11砌体内与预热空气通道12呈90°连接。
本发明的工作原理炉子运行时，将石油焦从设在炉顶面的加料口 3 投放到煅烧罐4中，设在煅烧罐4两侧的火道5，通过燃烧产生的高温加热 煅烧罐4及罐中的石油焦；炉体1的底部设有冷却空气通道6，冷却空气通 道进口 7设在炉子后墙8的下部，用于冷却炉子底板9和下部煅烧罐10; 在炉子前墙11设有预热空气通道12，预热空气通道12与炉子底部的冷却 空气道6相连接；预热空气进入预空气通道12，通过预热空气分配孔14分 配到各层火道中，进入各层火道的预热空气量受预热空气调控结构15控制； 所有的预热空气通道12都设置在两个支烟道23之间，为了防止预热空气 泄漏到烟道中，在预热空气通道通过两个支烟道间隙时，采用了套砖密封结构24;在炉子后墙8设有挥发份通道16，挥发份通道16与设在炉子顶 部砌体17内的炉顶挥发份通道结构18相连接；进入挥发份通道16的挥发 份，通过挥发份分配孔19分配到各层火道中，进入各层火道的挥发份量受 挥发份调控结构20控制；多余的挥发份可以通过底层的挥发份分配孔19 引入最底层火道，排入汇总烟道22。在罐式炭素煅烧炉煅烧石油焦过程中， 石油焦通过加料口 3连续投入煅烧罐4中，经过一定时间的煅烧，再从煅 烧罐的下部连续排入冷却水套21，最后从冷却水套排出煅后焦。
权利要求
1、一种罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结构，包括炉体、炉子后墙、炉子前墙、冷却空气通道、挥发份通道和预热空气通道，其特征在于冷却空气通道设在炉体的底部，预热空气通道设在炉子前墙砌体内，预热空气通道通过预热空气汇集结构与冷却空气通道连通，预热空气通道上设有预热空气分配孔，预热空气分配孔与火道相通；挥发份通道设在炉子后墙砌体内，挥发份通道内设有挥发份分配孔，挥发份分配孔与火道相通。
2、 根据权利要求1所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结构， 其特征在于所述的挥发份通道与炉顶挥发份通道结构相通。
3、 根据权利要求2所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结构， 其特征在于所述的挥发份通道弓I入口设在底层火道的外侧。
4、 根据权利要求1或3所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道 结构，其特征在于所述的挥发份通道上设有挥发份调控结构，挥发份调控 结构为拉板砖。
5、 根据权利要求4所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结构， 其特征在于所述的挥发份通道的截面形状为矩形。
6、 根据权利要求4所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结构， 其特征在于所述的挥发份通道的边长尺寸范围为50 500mm。
7、 根据权利要求1所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结构， 其特征在于所述的挥发份分配孔的数量与火道的层数相同。
8、 根据权利要求1所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结构，其特征在于所述的预热空气通道上设有预热空气调控结构.
9、 根据权利要求1或8所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道 结构，其特征在于所述的预热空气调控结构为拉板砖。
10、 根据权利要求1所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结 构，其特征在于所述的预热空气分配孔的数量与火道的层数相同。
11、 根据权利要求1所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结 构，其特征在于所述的预热空气通道的预热空气引入口设在首层火道的外 侧。
12、 根据权利要求1所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结 构，其特征在于所述的预热空气通道截面形状是矩形、圆形或多边形。
13、 根据权利要求12所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结 构，其特征在于所述的预热空气通道的直径或边长的尺寸范围为60 500mm。
14、 根据权利要求8、 11、 12或13所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预 热空气通道结构，其特征在于所述的每条预热空气通道设置在两个支烟道 之间。
15、 根据权利要求14所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结 构，其特征在于所述的预热空气汇集结构的上方预热空气通道与支烟道交 叉处设有套砖密封结构。
16、根据权利要求15所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道 结构，其特征在于所述的套砖密封结构为组合式异型耐火砖砌筑而成。
17、根据权利要求1所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结构，其特征在于所述的冷却空气通道为无折返通道。
18、 根据权利要求1或17所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通 道结构，其特征在于所述的冷却空气通道的截面形状是矩形、圆形或多边 形。
19、 根据权利要求18所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结 构，其特征在于所述的冷却空气通道的直径或边长的尺寸范围为60 500mm。
20、 根据权利要求18所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结 构，其特征在于所述的冷却空气通道由管状异型砖组合而成，冷却空气通 道进风口设在炉子的后墙下部表面上。
21、 根据权利要求18所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结 构，其特征在于所述的炉底的冷却空气通道的出风口在炉子前墙砌体内与 预热空气通道呈90。连接。
22、 根据权利要求1所述的罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结 构，其特征在于所述的炉子后墙的下部设有冷却空气通道进口 。
全文摘要
本发明公开了一种罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结构，属于罐式炭素煅烧炉领域。一种罐式炭素煅烧炉挥发份和预热空气通道结构，包括炉体、炉子后墙、炉子前墙、冷却空气通道、挥发份通道和预热空气通道，其中冷却空气通道设在炉体的底部，预热空气通道设在炉子前墙砌体内，预热空气通道通过预热空气汇集结构与冷却空气通道连通，预热空气通道上设有预热空气分配孔，预热空气分配孔与火道相通；挥发份通道设在炉子后墙砌体内，挥发份通道内设有挥发份分配孔，挥发份分配孔与火道相通。优点有利于增加供入炉内的预热空气量，提高炉子的热利用率；可实现逐层火道引入预热空气和挥发份，有利于灵活调整煅烧罐沿高度上的温度分布。
文档编号C01B31/00GK101585524SQ20081001147
公开日2009年11月25日 申请日期2008年5月20日 优先权日2008年5月20日
发明者于国友, 毅 孙, 张晓新, 曹广和, 王忠心 申请人:沈阳铝镁设计研究院