專利名稱：紅焦煨燜養(yǎng)生干熄焦裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于焦化干熄焦設(shè)備，特別涉及到紅焦煨燜養(yǎng)生干熄焦裝置---又叫熄焦塔或者熄焦罐。
背景技術(shù)：
目前，大多數(shù)焦化行業(yè)在煉焦中通常采用兩種熄焦方法，一是用水噴淋濕法熄焦，二是采用惰性氣體干法熄焦。水噴淋濕法熄焦是當(dāng)紅焦推出煉焦?fàn)t后，裝入熄焦車運(yùn)往熄焦塔下，用密集的強(qiáng)水噴灑而達(dá)到熄焦目的，其存在的問題(1)紅焦由1000℃左右用1-2分鐘時(shí)間降到20℃左右，突變溫差980℃，致使焦炭產(chǎn)生物理縮裂反應(yīng)，直接影響焦炭強(qiáng)度，紅焦與水的接觸，產(chǎn)生了汽化、氧化化學(xué)反應(yīng)，使焦炭熱值受損，降低焦炭質(zhì)量。
(2)濕熄用水量一般一噸焦需2立方水以上，造成水資源的浪費(fèi)和水質(zhì)的污染。
(3)噴灑過程中產(chǎn)生大量水蒸汽快速上升，將夾帶粉塵碳煙SO2NO騰空飛揚(yáng)。為了節(jié)約用水，用噴淋后的廢水循環(huán)補(bǔ)充繼續(xù)使用，其含有酚HCN H2S等有毒氣體，對(duì)人體健康十分有害，造成環(huán)境污染和大氣的破壞。
(4)紅焦炭所產(chǎn)生的熱量、氫氣不能夠有效利用白白浪費(fèi)。
惰性氣體干法熄焦是將紅焦置于豎爐內(nèi)以逆流通人冷循環(huán)惰性氣體冷卻焦炭。
(5)美國(guó)采用干、濕組合熄焦技術(shù)，即將紅焦放入帶蓖條的斜熄焦室后，先用水噴灑冷卻至500℃——600℃。再用惰性氣體進(jìn)一步冷卻到200℃，最后再用水噴灑冷卻到20℃。如中國(guó)專利號(hào)CNO2829821.7公開的干熄焦方法所述的類同。
(6)德國(guó)采用干熄焦與煤預(yù)熱相結(jié)合的半工業(yè)裝置，是以高爐煤氣作為冷1卻介質(zhì)，在干熄室中回收焦炭的顯熱后，熱高爐煤氣對(duì)氣動(dòng)運(yùn)輸中煤料進(jìn)行干燥和預(yù)熱，高爐煤氣經(jīng)進(jìn)一步冷卻并分離出水分后，返回管網(wǎng)循環(huán)使用。
以上各種形式的干法熄焦，皆采用惰性氣體或冷煤氣，每熄一噸焦炭大約需要1500立方米的氣體，其工藝復(fù)雜，設(shè)備龐大，投資約為焦?fàn)t投資的35——40％。再則紅焦由1000℃在1-2分鐘時(shí)間內(nèi)降到20多度，突變溫差大，沒有緩沖養(yǎng)身余地，直接影響焦炭質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有熄焦技術(shù)存在的不足和缺點(diǎn)，利用現(xiàn)有的熄焦車進(jìn)行改造，提出熄焦罐體隔絕空氣煨燜養(yǎng)生干法熄焦工藝，設(shè)備簡(jiǎn)單，工序不復(fù)雜，造價(jià)低廉，并能提高焦炭品質(zhì)，焦炭余熱和氫氣綜合利用的紅焦煨燜養(yǎng)生干熄焦裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型的技術(shù)方案是紅焦煨燜養(yǎng)生干法熄焦裝置包括熄焦罐體、罐體的頂部為帶密封蓋焦炭入口、罐體底部為帶密封門焦炭出口、罐體內(nèi)為熄焦室；其特征在于罐體是由雙層鋼板焊接構(gòu)成內(nèi)裝冷卻水的水套，其中間粗大，上部下部細(xì)小；罐體下部設(shè)有入水管，冷卻水從罐體底部進(jìn)入水套和水管內(nèi)；罐體肩部一側(cè)設(shè)有連通水套的出汽管，另一側(cè)設(shè)有氫氣排出管，氫氣排出管與焦罐體的熄焦室相通；在所述的罐體內(nèi)熄焦室設(shè)置有至少三組散熱水管，散熱水管與罐體的水套在四周連通，并構(gòu)成了水汽循環(huán)的網(wǎng)絡(luò)。
紅焦煨燜養(yǎng)生干法熄焦互聯(lián)裝置由至少兩個(gè)所述的熄焦罐體并排組成；入水管與入水管互相連通，出汽管與出汽管互相連通，氫氣排出管與氫氣排出管互相連通；出汽管通過橋管連通到蒸汽集汽罐，氫氣排出管通過橋管及設(shè)置的除塵粒裝置連通到氫氣集氣罐，氫氣過濾后進(jìn)入氫氣集氣罐內(nèi)。
所述的罐體內(nèi)熄焦室設(shè)置的散熱水管，上粗下細(xì)。罐體上還可設(shè)有進(jìn)汽管，進(jìn)汽管與出汽管連通，并連通罐體內(nèi)熄焦室上部設(shè)置有蒸汽噴淋裝置。
紅焦煨燜養(yǎng)生干熄焦裝置可以煨燜養(yǎng)生的干法熄焦，在紅焦推出煉焦?fàn)t后，利用現(xiàn)有的熄焦車裝置，將紅焦裝入熄焦罐內(nèi)煨燜，在隔絕空氣的條件下，繼續(xù)煨燜2——3小時(shí)。由于熄焦罐是雙層鋼板和鋼管結(jié)構(gòu)而成的內(nèi)裝有冷卻水的水套和管道，根據(jù)物體內(nèi)高溫區(qū)向低溫流散熱能的物理特性，在水套和管道內(nèi)的冷卻循環(huán)水的作用下使紅焦的熱能帶走，紅焦在熄焦罐內(nèi)煨燜養(yǎng)生過程中緩慢降溫，達(dá)到干熄焦目的，并將紅焦熱能由冷卻循環(huán)水帶出，作為動(dòng)能和熱源來(lái)充分利用，同時(shí)，可收取紅焦排出的氫氣。紅焦煨燜養(yǎng)生干熄焦裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比。其優(yōu)點(diǎn)是(1)、由于煤料在煉焦?fàn)t內(nèi)從低溫到高溫變化為強(qiáng)硬的結(jié)合固體焦炭，經(jīng)過了物理反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)一系列強(qiáng)烈的活動(dòng)，在成焦過程中，受溫程度不均勻，有的部位成熟過分，有的部位還未完全成熟，紅焦出爐后不能急于用冷水或冷氣熄滅焦炭，還需留有一段養(yǎng)生時(shí)間，進(jìn)一步提高焦炭的成熟度和均勻度，使結(jié)構(gòu)致密化，網(wǎng)狀裂紋，氣孔率減少，內(nèi)部熱應(yīng)力降低，增大真密度。養(yǎng)生使紅焦后期的熱分解，熱縮聚程度提高，焦炭含氧量和揮發(fā)分平穩(wěn)降低，焦炭氣孔壁材質(zhì)強(qiáng)度致密。再則，養(yǎng)生干熄過程中，因料層左右磨擦，上下運(yùn)動(dòng)的沉降碰撞，相互間發(fā)生運(yùn)動(dòng)力，使大塊焦的受力面大，形成整體裂紋提前開裂，塊度均勻地破碎，使之耐磨性改善，反應(yīng)性降低，從而提高焦炭顯微強(qiáng)度、耐磨強(qiáng)度和反應(yīng)后的強(qiáng)度。M40提高3-4％，M10提高0.3-0.8％，熱反應(yīng)性降低10-13％，在焦炭質(zhì)量不變的情況下，可多配10-20％的弱粘結(jié)煤。15-25％的氣煤，從而擴(kuò)大煉焦品種，有效利用煤資源，降低煉焦成本，可節(jié)約水0.38-1.2/噸焦。煉鐵高爐使用干熄焦炭，可降低焦比2％，增產(chǎn)1％。
(2)、煨燜養(yǎng)生，干法熄焦的熱能利用1000℃左右的紅焦，其顯熱約1.6MJ/Kg，該熱量約占煉焦耗熱量35-40％，在煨燜養(yǎng)生、干法熄焦的過程中，焦炭顯熱量由熄焦罐體內(nèi)的冷水吸收80％，每噸紅焦約生產(chǎn)出蒸汽溫度達(dá)450℃，壓力為4MPa的蒸汽400Kg-450Kg(先進(jìn)值可達(dá)600Kg)可降低焦化工序能耗68Kg/t。日產(chǎn)3000多噸焦?fàn)t生產(chǎn)線，可生產(chǎn)壓力4MPa 120萬(wàn)Kg.的蒸汽。
A、可用于鋼鐵冶煉的自行用蒸汽。
B、可進(jìn)入供暖系統(tǒng)供暖。
C、可用于焦化廠煉焦的煤料預(yù)熱。搗固煉焦可增加煤料堆密度，改變煤料在軟化前段的加熱速度，增大塑性體系的溫度范圍和流動(dòng)性，有利于分子間作用和有序過程的進(jìn)行，提高焦炭的各向異性程度，改善了煤的粘結(jié)性，以使煉焦配煤中配入較多的粘結(jié)性較差的弱粘煤、氣煤?？筛淖兘固抠|(zhì)量，按用戶所需求生產(chǎn)出適應(yīng)各種用途的焦炭。蒸汽對(duì)煤預(yù)熱克服了濕煤搗固存在的缺陷。整個(gè)工藝的單元設(shè)備，減少投資?？偟募夹g(shù)并不復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)效益更加顯著，應(yīng)用前景是很廣闊的。再則是用蒸汽熱載體熱壓型焦。此工藝對(duì)脫硫有顯著的效果。
D、若有投資可用于蒸汽直接發(fā)電。
E、蒸汽通過汽輪發(fā)電機(jī)后的余熱氣體再進(jìn)入供暖。系統(tǒng)供暖，也可建一個(gè)大型封閉式游泳、洗浴場(chǎng)，一年四季調(diào)配水溫，冷卻水回到熄焦罐體內(nèi)循環(huán)使用。
(3)、煨燜養(yǎng)生干法熄焦過程中的氫氣收取利用。推出煉焦?fàn)t的紅焦每噸有30-50立方米的氫氣可在煨燜熄焦罐內(nèi)干熄過程中收取利用。氫是一種二次能源，是一種優(yōu)質(zhì)燃料，也是石油，煤焦化工、化肥和冶金工業(yè)中的重要原材料。
A氫氣與蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，其能量轉(zhuǎn)換遠(yuǎn)大于現(xiàn)有的火力發(fā)電B用于冶金還原，冶金冶煉，煉焦的助燃。
C煤的氣化液化重油的精練，煤氣制甲醇，其它化工產(chǎn)品的摧化制造。
D裝入高壓氣體瓶，用于金屬的切割、焊接。
(4)、罐體底部為焦炭出口，設(shè)置為不讓空氣進(jìn)入的密封自動(dòng)開閉，定時(shí)出焦。這個(gè)部位特別提出的是如果氫氣市場(chǎng)好，需求量大，經(jīng)濟(jì)效益理想時(shí)，利用罐體上設(shè)有進(jìn)汽管，進(jìn)汽管與出汽管連通，并連通罐體內(nèi)熄焦室上部設(shè)置有蒸汽噴淋裝置。在出焦口上部(紅焦溫度已降到500℃左右)。一是加快熄焦速度。二是總體上減少了熄焦罐的個(gè)數(shù)。三是蒸汽與焦炭熱接觸反應(yīng)大大提高了氫氣的產(chǎn)出量。


圖1是紅焦煨燜養(yǎng)生干法熄焦裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是紅焦煨燜養(yǎng)生干法熄焦裝置俯視圖；
圖3是紅焦煨燜養(yǎng)生干法熄焦互聯(lián)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。
圖1所示，紅焦煨燜養(yǎng)生干法熄焦裝置是一種立式罐體。它包括熄焦罐體1，罐體的頂部為帶密封蓋焦炭入口2，罐體底部為帶密封門焦炭出口3，罐體內(nèi)為熄焦室4。罐體是由雙層鋼板焊接構(gòu)成內(nèi)裝冷卻水的水套5，其中間粗大，上部下部細(xì)小，如棗核形立式桶體；罐體下部設(shè)有入水管6，冷卻水從罐體底部進(jìn)入水套和水管內(nèi)；罐體肩部一側(cè)設(shè)有連通水套的出汽管7，罐體的水套內(nèi)產(chǎn)生的水蒸汽由出汽管向外輸出；另一側(cè)設(shè)有氫氣排出管8，氫氣排出管與焦罐體的熄焦室相通。圖2所示，在罐體內(nèi)熄焦室設(shè)置有數(shù)根上粗下細(xì)便于焦炭下行的散熱水管9，散熱水管與罐體的水套在四周連通，并構(gòu)成了水汽循環(huán)的網(wǎng)絡(luò)。罐體上還可以設(shè)有進(jìn)汽管，進(jìn)汽管與出汽管連通，并連通罐體內(nèi)熄焦室上部設(shè)置有蒸汽噴淋裝置10。
圖3所示，紅焦煨燜養(yǎng)生干法熄焦互聯(lián)裝置。它由多個(gè)上述的立式罐體并排組成；入水管與入水管互相連通，出汽管與出汽管互相連通，氫氣排出管與氫氣排出管互相連通。出汽管通過橋管連通到蒸汽集汽罐11，蒸汽集汽罐可作為動(dòng)力或供熱的熱源。氫氣排出管通過橋管及設(shè)置的除塵粒裝置12連通到氫氣集氣罐13，氫氣過濾后進(jìn)入氫氣集氣罐內(nèi)。
紅焦煨燜養(yǎng)生干法熄焦裝置示例，其熄焦罐中間直徑6m，高6m，肩角高2.5m，底角2m，總高度14m左右，容積200m3左右，有效熄焦容積150m3，每隔4小時(shí)為一輪循環(huán)，每一罐體日熄焦能量為450t，可根據(jù)日生產(chǎn)焦炭量而設(shè)置熄焦罐的數(shù)量，組成煨燜養(yǎng)生熄焦，生產(chǎn)蒸汽，吸收氫氣的整體循環(huán)系統(tǒng)。
紅焦煨燜養(yǎng)生干熄焦裝置是在隔絕空氣的條件下將紅焦煨燜養(yǎng)生，提高了焦炭質(zhì)量，又能降溫熄焦。紅焦的熱能將罐體內(nèi)的冷水生產(chǎn)出蒸汽利用，同時(shí)將紅焦的氫氣收取，從而達(dá)到養(yǎng)生、熄焦、生產(chǎn)蒸汽和氫氣四位一體的有機(jī)結(jié)合。它將紅焦在一個(gè)和諧安全的環(huán)境條件下熄滅，并將余熱、余氣加以集收，達(dá)到使資源充分有效利用。僅節(jié)約而言，紅焦煨燜養(yǎng)生干熄焦與濕熄焦兩法相比，濕熄焦被水沖損焦炭0.8-1％，年產(chǎn)百萬(wàn)噸生產(chǎn)能力的焦化廠無(wú)形損失一萬(wàn)噸焦，經(jīng)濟(jì)損失1000--3000萬(wàn)元。紅焦煨燜養(yǎng)生干熄焦節(jié)省了水資源，擴(kuò)大煉焦煤源，降低了生產(chǎn)成本。使用紅焦煨燜養(yǎng)生干熄焦能提高冶金產(chǎn)量，降低焦比等都有積極的作用。特別是對(duì)環(huán)境保護(hù)，優(yōu)化生產(chǎn)條件更為明顯，對(duì)提高經(jīng)濟(jì)效益，社會(huì)效益有著重要的意義。它即適應(yīng)于新建焦化廠，也適應(yīng)于現(xiàn)有焦化廠濕法熄焦的改造。
權(quán)利要求1.一種紅焦煨燜養(yǎng)生干法熄焦裝置，包括熄焦罐體，罐體的頂部為帶密封蓋焦炭入口，罐體底部為帶密封門焦炭出口，罐體內(nèi)為熄焦室；其特征在于罐體是由雙層鋼板焊接構(gòu)成內(nèi)裝冷卻水的水套，其中間粗大，上部下部細(xì)小；罐體下部設(shè)有入水管，冷卻水從罐體底部進(jìn)入水套和水管內(nèi)；罐體肩部一側(cè)設(shè)有連通水套的出汽管，另一側(cè)設(shè)有氫氣排出管，氫氣排出管與焦罐體的熄焦室相通；在熄焦室設(shè)置有至少三組散熱水管，散熱水管與罐體的水套在四周連通，并構(gòu)成了水汽循環(huán)的網(wǎng)絡(luò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅焦煨燜養(yǎng)生干法熄焦互聯(lián)裝置，其特征在于它由至少兩個(gè)所述的熄焦罐體并排組成；入水管與入水管互相連通，出汽管與出汽管互相連通，氫氣排出管與氫氣排出管互相連通；出汽管通過橋管連通到蒸汽集汽罐，氫氣排出管通過橋管及設(shè)置的除塵粒裝置連通到氫氣集氣罐，氫氣過濾后進(jìn)入氫氣集氣罐內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅焦煨燜養(yǎng)生干法熄焦互聯(lián)裝置，其特征在于所述的罐體內(nèi)熄焦室設(shè)置的散熱水管，上粗下細(xì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅焦煨燜養(yǎng)生干法熄焦互聯(lián)裝置，其特征在于罐體上設(shè)有進(jìn)汽管，進(jìn)汽管與出汽管連通，并連通罐體內(nèi)熄焦室上部設(shè)置有蒸汽噴淋裝置。
專利摘要本實(shí)用新型提供的紅焦煨燜養(yǎng)生干法熄焦裝置，包括熄焦罐體、罐體的頂部為帶密封蓋焦炭入口、罐體底部為帶密封門焦炭出口、罐體內(nèi)為熄焦室；其特征在于罐體是由雙層鋼板焊接構(gòu)成內(nèi)裝冷卻水的水套，其中間粗大，上部下部細(xì)?。还摅w下部設(shè)有入水管，冷卻水從罐體底部進(jìn)入水套和水管內(nèi)；罐體肩部一側(cè)設(shè)有連通水套的出汽管，另一側(cè)設(shè)有氫氣排出管，氫氣排出管與焦罐體的熄焦室相通。熄焦室設(shè)置有至少三組散熱水管，散熱水管與罐體的水套在四周連通，并構(gòu)成了水汽循環(huán)的網(wǎng)絡(luò)。本熄焦裝置和干熄焦工藝簡(jiǎn)單，能夠提高焦炭品質(zhì)，并使焦炭余熱和氫氣綜合利用，既適應(yīng)于新建焦化廠，也適應(yīng)于現(xiàn)有焦化廠濕法熄焦的改造。
文檔編號(hào)C10B39/00GK2880828SQ200620023698
公開日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月7日
發(fā)明者劉心靈 申請(qǐng)人:劉心靈