一种立式热回收焦炉的制作方法

本实用新型属于焦炭生产领域，特别是涉及一种立式热回收焦炉。

背景技术：

焦炭是钢铁行业基础原料之一，传统炼焦炉为室式焦炉，正压操作，其最大的缺点是污染严重，虽然采取了多项治污措施，但还是无法完全消除污染问题，是目前我国重点治理的污染源。

二十世纪八十年代国外开始研究无污染的炼焦方法，一种新型炼焦炉开始投入生产，这就是清洁型热回收焦炉，与传统机焦炉的最大区别是它负压操作，挥发份炉内完全燃烧，这就避免了有害气体的逸出，保护了环境。

目前有两种清洁型热回收焦炉，卧式和一种立式热回收焦炉，卧式发展历史长，技术成熟，但与立式相比，它占地大，投资大，能耗高。一种立式热回收焦炉目前投产的炉型较少，均存在着以下几个缺陷：炉体结构强度差，推焦难，控制手段少，加热不均匀，余热利用效率低等缺点。

由于现有一种立式热回收焦炉烟道设在炉体的底部，在支撑焦炉的墙上开设了数个洞口，严重消弱了墙体的强度，而且这种结构也使得炉体的保护装置无法对其进行有效的保护，从而造成焦炉使用寿命无法达到设计要求。焦炉设计寿命一般要求不低于25年，这种焦炉的寿命最长的不到15年。另外，由于立式热回手焦炉烟道的位置设计在焦炉的底部，不仅造成焦炉基础温度过高，而且热损失也较大，与目前的卧式热回收焦炉比余热回收的能量低。

热回收焦炉入炉煤与传统炼焦炉相比挥发份要低一些，煤的挥发份都是可燃的物质，热回收焦炉要把这些可燃的物质在炉内完全燃烧掉，因此，挥发份太高有可能造成炉内温度超过砌筑焦炉所使用的耐火材料的荷重软化点，造成炉体变形。但是，挥发份低会带来煤成焦后的收缩也小，另外，热回收焦炉的加热方式也决定了相同的挥发份它的收缩率低于传统的炼焦炉。现有一种立式热回收焦炉炭化室宽度是按传统焦炉的尺寸设计的，收缩率太低有可能造成焦炭与炉墙间不能完全分开，焦炭与炉墙的摩擦造成推焦困难，强行推焦有可能造成炉墙的变形及损坏。

现有热回收焦炉只有入炉的空气可以人工调节，进入各个燃烧火道的煤气无法控制，各孔的压力也无法控制，因此其各孔之间及每孔的各个火道无法保证一致性，降低了焦炉的效率。

技术实现要素：

本实用新型克服现有技术存在的不足，解决了现有一种立式热回收焦炉炉体结构强度差，推焦难，控制手段少，加热不均匀以及余热利用效率低的问题，旨在提供一种立式热回收焦炉，本实用新型立式回收焦炉炉体结构强度高、自动控制手段多，加热均匀，能够有效提升焦炉的余热利用效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种立式热回收焦炉，包括炉体，所述炉体内设有多个并排设置的炭化室，炭化室的两侧分别设置下降火道和上升火道，炭化室的下方设置底部水平烟道，其上方设置顶部水平烟道；

炭化室的顶部通过第一连接孔与下降火道连通，下降火道的顶部设置一次空气管道和一次自动控制阀门用于输入一次空气，下降火道的底部通过下连接孔与底部水平烟道相连通，底部水平烟道与上升火道连通，上升火道的底部设置二次空气管道和二次自动控制阀门用于输入二次空气，上升火道的顶部通过第二连接孔与顶部水平烟道连通，顶部水平烟道通过上升管与集气管连通，集气管位于炉顶上方。

进一步地，所述第一连接孔和第二连接孔内均设置有调节砖，用于调节进入火道的煤气量和烟气量。

进一步地，在上升火道的顶部设置看火孔。

进一步地，在下降火道的顶部，煤气和空气进入下降火道的入口处设有隔墙。

进一步地，所述一次空气管道和二次空气管道均砌入炉墙内。

进一步地，所述炭化室的宽度大于700mm。现有一种立式热回收焦炉炭化室宽＜600mm，本焦炉炭化室平均宽为760mm，保证成焦后的绝对收缩量，解决推焦难的问题。

进一步地，所述下降火道和上升火道与炭化室的隔墙上设有一个孔或多个孔。

进一步地，所述上升管上安装有高温自动控制阀门。

进一步地，所述高温自动控制阀门包括阀体和执行机构，阀体内安装有阀板，阀门调节时，执行机构通过连接机构带动阀板由下向上运动，从而调整阀板与阀腔之间的开合度。

进一步地，所述连接机构包括活动架、导轮以及连接杆，所述活动架与执行机构连接并在执行机构带动下向上运动，导轮固定设置在阀体的两侧并配合安装在活动架内侧的导轨内，连接杆位于活动架下方并与阀板连接。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本实用新型通过增设上升火道和顶部水平烟道，将焦炉内出来的高温烟气收集管道集气管由焦炉底部改为焦炉顶部，这样就避免了在支撑墙体上开设多个洞口，消除影响炉体结构强度的因素，从而提升整体一种立式热回收焦炉的结构强度。

2、在每个火道上均增加了人工调节功能，以保证焦炉横向温度相同。增加了各孔压力和空气的自动控制系统，保证各孔操作压力一致，有效地提高焦炉的生产效率。

3、超宽的炭化室有利于推焦。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为高温自动控制阀门的主视结构示意图。

图3为高温自动控制阀门的侧视结构示意图。

图中：1为炉体，2为炭化室，3为下降火道，4为上升火道，5为底部水平烟道，6为顶部水平烟道，7为第一连接孔，8为一次空气管道，9为一次自动控制阀门，10为二次空气管道，11为二次自动控制阀门，12为第二连接孔，13为上升管，14为集气管，15为调节砖，16为看火孔，17为隔墙，18为高温自动控制阀门，181为阀体，182为执行机构，183为阀腔，184为阀板，185为连接机构，1851为活动架，1852为导轮，1853为连接杆。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

本实用新型保护的一种具体实施方式为，一种立式热回收焦炉，包括炉体1，炉体1内设有多个并排设置的炭化室2，炭化室2的两侧分别设置下降火道3和上升火道4，炭化室2的下方设置底部水平烟道5，其上方设置顶部水平烟道6。

炭化室2的顶部通过第一连接孔7与下降火道3连通，下降火道3的顶部设置一次空气管道8和一次自动控制阀门9用于输入一次空气，下降火道3的底部通过下连接孔与底部水平烟道5相连通，底部水平烟道5与上升火道4连通，上升火道4的底部设置二次空气管道10和二次自动控制阀门11用于输入二次空气，上升火道4的顶部通过第二连接孔12与顶部水平烟道6连通，顶部水平烟道6通过上升管13与集气管14连通，集气管14位于炉顶上方。

本实施例中一种立式热回收焦炉的工作过程为：装入炭化室2内的煤在高温干馏过程中产生的煤气经炭化室2顶部的第一连接孔7进入下降火道3，与通过炉顶的一次空气管道8进入的空气发生燃烧反应，反应后的高温烟气和未反应的高温煤气从下降火道3通过下连接孔进入焦炉底部的底部水平烟道5内，再通过连接孔进入上升火道4，在上升火道4内，未反应的煤气和由上升火道4底部通过二次空气管道10进入的二次空气进一步发生燃烧反应，使得未反应的煤气在上升火道4内得以充分反应，完全反应后的高温烟气通过上升火道4由第二连接孔12进入顶部水平烟道6，通过上升管13进入集气管14。

本实用新型改变了现有一种立式热回收焦炉中集气管14的位置，将集气管14设置在焦炉的顶部，这样就无需在支撑焦炉的墙体上开设洞口，消除了影响墙体结构强度的因素，增强了墙体保护装置的作用效果，使焦炉的使用寿命能够达到设计要求。

本实施的一种立式热回收焦炉，在上升火道4的顶部设置看火孔16，而且在第一连接孔7和第二连接孔12内均设置有调节砖15，用于调节进入火道的煤气量和烟气量。同时在上升管13上安装有高温自动控制阀门18。

现有立式回收焦炉大多数只有入炉的空气可以进行调节，入炉煤气以及各孔压力等均无法调节，其各孔之间及每孔的各个火道无法保证一致性，降低了焦炉的效率。

本实用新型改变了现有立式回收焦炉控制手段少的缺点，采用以下多种手段对焦炉进行控制：

1、通过观察上升火道4内的燃烧状况，用专用工具通过调节孔对第一连接孔7内的调节砖15进行调节，用于调节进入火道的煤气量，从而保证焦炉横向温度相同，通过调节孔用专用工具对第二连接孔12内调节砖15进行调节，从而调节这个上升火道4的烟气量。

2、对进入焦炉内的一次空气设有砌入炉体1的一次空气管道8，进入管道的空气需经过一次自动控制阀门9，一次自动控制阀门9的开合度控制了进入焦炉的一次空气量。对进入焦炉内的二次空气设有砌在焦炉内的二次空气管道10，空气管道的端口设有二次自动控制阀门11，二次自动控制阀门11的开合度控制了进入炉内的二次空气量。

3、对从焦炉出来通过上升管13进入集气管14的高温烟气在上升管13上设有高温自动控制阀门18，高温自动控制阀门18的开合度控制了每孔焦炉的压力。

本实用新型通过增加了各个火道的人工调节功能，保证焦炉横向温度相同。再辅助增加了各孔压力和空气的自动控制系统，保证各孔操作压力一致，有效地提高焦炉的生产效率。

上述实施例中没有限定高温自动控制阀门18的结构，只有能够满足相应的调节功能即可，本实施例具体介绍一种高温自动控制阀门18的结构。

高温自动控制阀门18包括阀体181和执行机构182，阀体181内安装有阀板184，阀门调节时，执行机构182通过连接机构185带动阀板184由下向上运动，从而调整阀板184与阀腔183之间的开合度。

连接机构185包括活动架1851、导轮1852以及连接杆1853，所述活动架1851与执行机构182连接并在执行机构182带动下向上运动，导轮1852固定设置在阀体181的两侧并配合安装在活动架1851内侧的导轨内，连接杆1853位于活动架1851下方并与阀板184连接。

本实施中的高温自动控制阀门18将现有阀板184的运动方向改为从下向上运动，这样在阀门调节过程中，阀板184不会再受到阀板184自重带来的拉应力。阀板184自重只能产生压应力。由于阀板184承受压应力的能力远远大于承受拉应力的能力，因此阀板184的使用寿命就可以大大延长，从而提升整个阀门的使用寿命，进而提升整个焦炉的有效运行时间。

在上述实施例的基础上，使反应尽可能在下降火道3高向均匀发生，在下降火道3的顶部，煤气和空气进入下降火道3的入口处设有隔墙17，使原来煤气和空气流动方向由交叉，变为平行，避免了煤气和空气交叉时产生剧烈反应，造成局部高温，高温有可能超过砌筑焦炉材料的荷重软化点，造成焦炉变形，无法维持生产。

另外，本实用新型将一次空气管道8和二次空气管道10均砌入炉墙内。这样可以对对入炉的空气进行了预热，有效地利用了焦炉的余热，减少了热量损失。

下降火道3和上升火道4与炭化室2的隔墙17上设有一个孔或多个孔。煤气通过这些孔进入上升火道4或下降火道3，与进入的一次或二次空气进行燃烧反应，这种结构增加了煤气分段进入燃烧室的通道，有效地降低了燃烧火道内的温差，保证燃烧火道高向温度尽可能相同。

综上所述，本实用新型的一种立式热回收焦炉结构强度高、自动控制手段多，加热均匀，能够有效提升焦炉的余热利用效率。

上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。