一种适用于小焦炉的熄焦装置及熄焦方法与流程

本发明属于焦化，涉及一种适用于小焦炉的熄焦装置及熄焦方法。

背景技术：

1、小焦炉实验过程中把煤炭高温炭化成为焦炭，小焦炉实验结束后此时焦炭温度较高，高温焦炭需要进行降温处理以便于后续开展质量等相关检测。

2、现有技术中根据小焦炉的入炉方式，将小焦炉分为侧装小焦炉、顶装小焦炉、底装小焦炉。通常底装小焦炉装煤为铁桶装煤、侧装小焦炉采用纸箱装煤，实验所得焦炭无法进行密封，高温下焦炭与空气接触会产生焦炭烧损，高温下焦炭与空气接触时间越长，烧损越多。因此，普遍而言底装小焦炉和侧装小焦炉熄焦方式采用湿法熄焦。但是湿法熄焦过程中高温焦炭与水接触会导致焦炭温度骤降，影响焦炭质量，同时湿法熄焦过程中熄焦所用水量、水流量、熄焦操作不同均会导致焦炭质量出现差异。目前国内底装和侧装小焦炉采用干法熄焦较少，主要因焦炭烧损高、熄焦时间长等缺点。

3、因此，目前有必要提出一种新的基于干法熄焦原理的适用于小焦炉的熄焦装置及熄焦方法，以克服干法熄焦中焦炭烧损高、熄焦时间长等缺点，以便于小焦炉应用干法熄焦进行红焦炭的冷却，进而保障焦炭质量。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种适用于小焦炉的熄焦装置及熄焦方法，采用氮气进行熄焦，配合气体止断阀阻止空气进入熄焦炉以减少焦炭烧损，并在熄焦炉内采用循环冷却水降低熄焦炉内空气温度以减少熄焦时间。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种适用于小焦炉的熄焦装置，包括熄焦炉、水冷机组以及气体换热冷却装置，所述熄焦炉包括炉体和炉门，并在所述炉体内腔的侧壁设有冷却水循环管网，在所述炉体上设有氮气入口和空气出口，所述氮气入口连接外界氮气通道，并在空气出口处设有气体止断阀；

4、所述气体换热冷却装置具有间接换热的氮气通道和冷却水通道，外界氮气通道经所述气体换热冷却装置的氮气通道连接至所述氮气入口，所述水冷机组具有出水口和入水口，其出水口分别连接冷却水循环管网的冷却水入口和所述气体换热冷却装置中冷却水通道的入口，且所述冷却水循环管网的冷却水出口和所述气体换热冷却装置中冷却水通道的出口均连接所述水冷机组的入水口，以形成冷却水循环回路。

5、进一步，所述熄焦炉呈方形，所述炉门为熄焦炉的侧壁之一，所述炉体和炉门的一侧铰接密封相连，所述冷却水循环管网为三组，分别布置在所述炉体内腔的三个侧壁上。

6、进一步，在所述炉门和炉体的顶部均设有风扇，以用于加快熄焦炉内部空气流动，并在所述炉门上设有用于检测炉体内腔压力的压力表，和用于检测放置在炉体内腔中焦炭的温度的温度表。

7、进一步，三组所述冷却水循环管网分别具有各自的冷却水出口和冷却水入口，所述水冷机组的出水口分为四个冷却水支路，分别连接三组冷却水循环管网的冷却水入口和所述气体换热冷却装置中冷却水通道的入口，且所述三组冷却水循环管网的冷却水出口和所述气体换热冷却装置中冷却水通道的出口均连接所述水冷机组的入水口，在所述四个冷却水支路上均设有流量计，并在与所述四个冷却水支路对应的所述三组冷却水循环管网的冷却水出口和所述气体换热冷却装置中冷却水通道的出口处也对应设有流量计。

8、进一步，所述水冷机组的出水口处设有冷却水出口总阀，所述四个冷却水支路上设有冷却水出口支阀。

9、一种适用于小焦炉的熄焦方法，其关键在于，采用上述的适用于小焦炉的熄焦装置，其具体步骤包括：

10、s1：在小焦炉中的焦炭出炉前，提前10～20min打开水冷机组，并开启水冷机组的出水口与冷却水循环管网中的冷却水入口和所述气体换热冷却装置中冷却水通道的入口之间的通路；

11、s2：小焦炉实验出焦后将焦炭推至熄焦炉内并关闭炉门后，通过外界氮气通道向熄焦炉送入氮气，氮气经过气体换热冷却装置与冷却水换热后氮气温度得到下降，再进入熄焦炉内；

12、s3：打开气体止断阀，以排出所述熄焦炉的内部气体；

13、s4：待熄焦炉的内部气体在氮气的作用下全部排出后，关闭气体止断阀，以确保熄焦炉内部气体与外部空气隔绝；

14、s5：关闭所述气体止断阀后继续通入氮气1～2min，然后停止向熄焦炉内送入氮气；

15、s6：当焦炭表面温度下降到200℃后，关闭水冷机组的出水口与冷却水循环管网中的冷却水入口和所述气体换热冷却装置中冷却水通道的入口之间的通路，焦炭冷却完成。

16、本发明的有益效果在于：

17、1、在熄焦炉通过冷却氮气进行焦炭冷却并通过在熄焦炉上安装气体止断阀，以在熄焦炉中充满氮气后，立即阻断外界空气与熄焦炉内焦炭的接触从而达到了减少焦炭烧损的目的；其次，通过在熄焦炉内腔的侧壁设置冷却水循环管网，充分降低熄焦炉内的温度以减少熄焦时间，该熄焦装置尤其适用于底装、侧装等小焦炉实验焦炭的干法熄焦，解决了焦炭烧损高、熄焦时间长等缺陷，同时确保小焦炉焦炭质量稳定。

18、2、在冷却水循环管网的出口和入口均安装有流量计，以对比冷却水循环管网的出口和入口的水流量，从而便于判断冷却水循环管网是否发生泄漏，并在熄焦炉的底部设有环形水槽和与环形水槽相接的冷却水排空口，以便于紧急排出冷却水循环管网泄漏的冷却水。

19、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种适用于小焦炉的熄焦装置，其特征在于：包括熄焦炉、水冷机组以及气体换热冷却装置，所述熄焦炉包括炉体和炉门，并在所述炉体内腔的侧壁设有冷却水循环管网，在所述炉体上设有氮气入口和空气出口，所述氮气入口连接外界氮气通道，并在空气出口处设有气体止断阀；

2.根据权利要求1所述的适用于小焦炉的熄焦装置，其特征在于：所述熄焦炉呈方形，所述炉门为熄焦炉的侧壁之一，所述炉体和炉门的一侧铰接密封相连，所述冷却水循环管网为三组，分别布置在所述炉体内腔的三个侧壁上。

3.根据权利要求2所述的适用于小焦炉的熄焦装置，其特征在于：在所述炉门和炉体的顶部均设有风扇，以用于加快熄焦炉内部空气流动，并在所述炉门上设有用于检测炉体内腔压力的压力表，和用于检测放置在炉体内腔中焦炭的表面温度的温度表。

4.根据权利要求2所述的适用于小焦炉的熄焦装置，其特征在于：三组所述冷却水循环管网分别具有各自的冷却水出口和冷却水入口，所述水冷机组的出水口分为四个冷却水支路，分别连接三组冷却水循环管网的冷却水入口和所述气体换热冷却装置中冷却水通道的入口，且所述三组冷却水循环管网的冷却水出口和所述气体换热冷却装置中冷却水通道的出口均连接所述水冷机组的入水口，在所述四个冷却水支路上均设有流量计，并在与所述四个冷却水支路对应的所述三组冷却水循环管网的冷却水出口和所述气体换热冷却装置中冷却水通道的出口处也对应设有流量计。

5.根据权利要求4所述的适用于小焦炉的熄焦装置，其特征在于：所述水冷机组的出水口处设有冷却水出口总阀，所述四个冷却水支路上设有冷却水出口支阀。

6.一种适用于小焦炉的熄焦方法，其特征在于，采用根据权利要求1～5中任一项中所述的适用于小焦炉的熄焦装置，其具体步骤包括：

技术总结
本发明属于焦化技术领域，涉及一种适用于小焦炉的熄焦装置及熄焦方法，包括熄焦炉、水冷机组以及气体换热冷却装置，熄焦炉包括炉体和炉门，并在炉体内腔的侧壁设有冷却水循环管网，在所述炉体上设有氮气入口和空气出口，所述氮气入口连接外界氮气通道，并在空气出口处设有气体止断阀；外界氮气通道经气体换热冷却装置中的氮气通道连接至氮气入口，水冷机组的出水口分别连接冷却水循环管网的冷却水入口和气体换热冷却装置中冷却水通道的入口，且冷却水循环管网的冷却水出口和气体换热冷却装置中冷却水通道的出口均连接水冷机组的入水口。本发明解决了焦炭烧损高、熄焦时间长等缺陷，同时能够确保小焦炉焦炭质量稳定。

技术研发人员：李兴龙,刘青青,郭灵
受保护的技术使用者：重庆钢铁股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15