专利名称：干熄焦室的制作方法
技术领域：
本发明属于炉外干式冷却焦炭的装置，又称干熄焦装置，主要用于热焦炭冷却，也可用于对碳质材料灼烧并随后进行惰性气体冷却的其它装置。
整套的干熄焦装置包括竖式熄焦室、装料装置、气体分配装置，和卸料设备几大部分组成，而竖式熄焦室的结构主要分为预存段，冷却段，风帽和卸料锥段斜烟道几部分。温度大约1050℃的红焦炭由装料装置装入预存段，运行中进入冷却段。冷却后的焦炭经卸料锥段，由卸料设备卸出。冷却用的气体经气体分配装置和风帽进入冷却段冷却热焦炭，然后经斜烟道排出。冷却气体可以是CO2、N2等隋性气体。
苏联《焦炭与化学》杂志1975年第1期发表的“苏联与法国干熄焦装置的特性比较”一文，公开了前苏联的干熄焦装置的结构参数。如熄焦处理能力为56吨/小时的装置，预存段体积为83-120米3;冷却段体积为250米3;熄焦比容(熄一吨焦炭所需的体积)为4.46米3/吨焦;冷却段高度与直径比(H/D)为0.75;熄焦时间为2.2小时。这种装置冷却段的比容大，造价高，红焦停留时间长，焦炭块易破损，生产运行费用高等缺点。
日本《川崎制铁技报》1981年第13卷第4期11-16页的文章公开了与苏联干熄焦装置类似的技术方案。其熄焦处理能力为100吨/小时，预存段体积为270米3，冷却段体积为480米3，冷却段比容为4.8米3/吨焦，高度与直径比(H/D)为0.91。此方案虽降低了冷却段的比容，但H/D由0.75提高到了0.91，从而导致造价升高，也未克服苏联装置的其他缺点。必须说明，在世界上，用提高H/D值增加熄焦生产能力，是比较普遍的方法。
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种新的干熄焦室技术解决方案，从而降低干熄焦装置的造价，在生产运行中，降低费用。
为了达到上述目的，本发明的发明人曾对前苏联各种不同生产能力的工业用干熄焦装置进行了温度分布状况测量。详细情况见苏联《焦炭与化学》杂志1987年第4期第21页和第三期第28页，以及1990年第3期第9-10页。测量结果表明，位于风帽之上1米处，焦炭温度为900℃，冷却段周边焦炭温度不超过350℃。这说明，干熄焦的冷却过程主要集中在熄焦室冷却段的下部及其周边完成，而不是在整个冷却段内进行。因此，从冷却段底部到高出风帽顶点1米的区域是焦炭的有效冷却区。红焦经过有效冷却区，温度降到200℃左右。根据这一结论，本发明的技术方案的要点是降低冷却段高度，减少冷却段比容和H/D的比值。从而降低干熄焦装置的造价，在生产中减少运行费用，节省操作时间。而且能达到焦炭烧损率低，焦炭粒度大，即焦炭质量好的效果。
一般说，预存段体积的设计是按与干熄焦装置配套的焦炉的结焦工艺条件(循环检修时间，单个炭化室一次出焦量)而定。而冷却段的体积，则根据焦炭从1050℃降到200℃所需的熄焦时间来确定。理论熄焦时间用热平衡方程式计算。发明人在苏《焦炭与化学》1990年第3期第9～10页文章中提出的计算公式是ι＝ ((c1t1- c2t2)rk)/(1.1△tαV)在一般的生产条件下，冷却段不同区域内导热系数αv值不同，一般在7867～83234千焦尔/米3·小时·度范围内，其熄焦时间在0.22～1.0小时之间。为了保证卸出的焦炭温度均不高于200℃，本发明采用的熄焦时间是1小时。冷却段的体积V＝τQ/γ，其中Q为干熄焦室设计的处理能力，吨/小时;γ为焦炭的堆比重，吨/米3，一般为0.5～0.6吨/米3。因此，冷却段的比容(V比＝V/Q)为1.7～2.0，即冷却段的体积V是处理能力Q的1.7～2.0倍。
熄焦室的最佳内直径D可由熄焦室的截面积Fk计算，Fk＝πD2/4;另一方面，熄焦室的截面积要满足冷却气体的通过量，则Fk＝QG/3600Wr，其中，G为熄一吨焦炭所需要的气体量，为1500米3/吨;Wr为无焦炭时气体通过冷却段的速度，为0.7～0.9米/秒。则算得D＝0.77～0.87
。进一步可算得冷却段高度H与直径D的比值H/D＝(2.577～4.410)/
。对于处理能力Q＞50吨/小时的熄焦室，H/D在0.2～0.6范围之内。
本发明的效果在于技术经济效益高。按本发明的技术方案建造的干熄焦装置与现有技术相比，每台可降低造价16%。例如，对需要建造六台干熄焦装置的焦化厂，仅就熄焦室所用的耐火材料一项，即可节约出相当一个干熄槽的耐火材料。由于高度降低节约了电耗量，故运行费用少，焦炭在干熄焦室的时间减少，减少了块度坏损的几率和红焦烧损量。
做为实施例，下表列出了处理能力为56、70、120、170吨/小时的干熄焦室的设计参数。
此表中数据按Wn＝0.7米/秒计算。
图1是熄焦室剖面示意图，其中 1-装料口，2-预存段，3-冷却段，4-气体分配装置及风帽，5-卸料锥段 6-斜烟道
权利要求
1.一种炉外干式冷却焦炭的熄焦室，由预存段、冷却段、风帽、斜烟道和卸料锥段组成，其特征在于熄焦室冷却段体积是熄焦处理能力的1.7～2.0倍，冷却段内直径是熄焦处理能力平方根的0.77～0.87倍。
2.根据权利要求1所述的熄焦室，其特征在于熄焦室冷却段的高度与其直径之比为0.20～0.60。
全文摘要
一种干熄焦装置的熄焦室。其特点在于用降低高度与直径比的方法降低干熄焦装置的造价。用本发明设计的干熄焦装置冷却效果好，焦炭质量高，运行成本低。
文档编号C10B39/02GK1084545SQ9211069
公开日1994年3月30日 申请日期1992年9月21日 优先权日1992年9月21日
发明者阿·格·斯塔拉沃依特, 瓦·阿·阿尼西莫夫, 智联瑞, 鲁彦 申请人:首钢总公司