專利名稱：倒階梯型直立內(nèi)熱空腹炭化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半焦行業(yè)的炭化爐爐體結(jié)構(gòu)技術(shù)。
背景技術(shù)：
我國陜北神木縣一帶煤炭資源豐富，且系質(zhì)量優(yōu)良的低灰、低硫、低磷、中高發(fā)熱 量的化工用煤，是生產(chǎn)蘭炭的優(yōu)質(zhì)原料。神木縣每年產(chǎn)原煤約7000萬噸，在篩選過程中， 塊煤占60%，約4200萬噸，C 30mm粒度以上塊煤全部被現(xiàn)有60萬t/a各蘭炭廠使用；篩 選后的混煤占40 % ，約2800萬噸，全部做為電煤使用。在混煤中，C 6-20mm粒度碎煤占 20%，約560萬噸，做為電煤使用，十分可惜。如能將這560萬噸的C 6-20mm小顆粒煤，用 于生產(chǎn)蘭炭，則可產(chǎn)出蘭炭300萬噸，焦油30萬噸，加工銷售收入25. 5億元，可上繳各種稅 費(fèi)5億元，安排就業(yè)人員1000人以上，是一項(xiàng)利國、利民、利于資源使用的重大課題。
傳統(tǒng)的炭化室，其構(gòu)造如圖l所示，主要由1爐頂塊煤進(jìn)口、2爐墻、3集氣罩、4燃 燒室火孔、5排焦口、6水熄焦大槽、7煤氣出口、 R燃燒室、T炭化室組成。頂部是煤氣出口 以及荒煤氣集氣管，集氣管下部連接若干個(gè)集氣罩3。進(jìn)料口均勻分布在爐頂并和爐底的炭 化室T 一一對應(yīng)，爐底均勻分布著若干炭化室T。燃燒室R和炭化室T 一一間隔相鄰，整個(gè) 燃燒室R上下寬度相等，在燃燒室R頂部有兩層火孔4。煤堆積在炭化室T內(nèi)，高溫氣體從 火孔4進(jìn)入煤層，煤層在隔絕空氣的條件下進(jìn)行干餾生成焦炭；而生成的揮發(fā)份、水分合成 荒煤氣通過集器罩進(jìn)入集氣管。生成的焦炭，通過炭化室T底端的排焦口進(jìn)入水熄焦大槽 6，熄焦降溫后成為焦炭成品。煤炭經(jīng)過這樣的一個(gè)過程被加工成合格的蘭炭。該爐型只適 用于C 30mm-e 80mm的選塊煤入爐炭化，此爐炭化室寬590mm，炭化室墻體垂直，墻體兩側(cè) 各有兩層火孔。火孔長120mm，寬23mm，水平布置。若將C 6-20mm小粒煤加入此炭化爐中， 會(huì)出現(xiàn)下述問題 a、長120mm，寬23mm的火孔口極易落入大大小于此寬度的小粒煤，使火孔堵塞，因 火孔是可燃?xì)怏w進(jìn)入炭化室的通道，火孔被小粒煤堵塞后，可燃?xì)怏w無法順暢的噴入炭化 室內(nèi)對煤料進(jìn)行加熱干餾炭化。 b、由于碎煤粒徑小，堆集密實(shí)、氣隙小，透氣性極差，熱廢氣難以完全穿透590mm 寬度的煤層，使中間部分的煤，難以全部炭化——出現(xiàn)生焦，影響半焦的(蘭炭)產(chǎn)量和質(zhì) 當(dāng)小粒煤從爐頂進(jìn)料孔1進(jìn)入爐子底部的炭化室時(shí)，當(dāng)煤層高度高于火孔時(shí)，小 粒煤就會(huì)進(jìn)入火孔而堵住火孔，高溫氣體不能均勻穿過炭化室內(nèi)的煤層，使靠近火孔的小 粒煤在持續(xù)高溫下嚴(yán)重焦化，灰分值增高，而遠(yuǎn)離觀火孔的煤由于沒有高溫氣體的加熱干 餾而揮發(fā)份含量偏高，整個(gè)炭化室的焦炭質(zhì)量參差不齊，總體質(zhì)量下降
實(shí)用新型內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有炭化爐無法炭化C 30mm以下小粒煤的不足，提供一 種可使小顆粒煤全部開發(fā)利用的新型炭化爐。
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本發(fā)明針對現(xiàn)有炭化爐的不足，著手解決下述兩個(gè)問題
a、使小粒煤無法堵塞觀火孔。 b、使進(jìn)入炭化室堆集密實(shí)的小粒煤松散。，透氣性增強(qiáng)，易于炭化小粒煤。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的 炭化室呈上窄下寬的形狀和結(jié)構(gòu)，按照1. 12的倍率放大，S卩，墻體頂部變窄，分為 兩個(gè)倒階梯第一個(gè)階梯間，炭化室寬度約45. 0 50. 0厘米，第二個(gè)階梯間寬度50. 4 56. 0厘米，下部寬度56. 0 62. 7厘米。兩層火孔分別隱蔽在兩層倒階梯下，使下落的小粒 煤無法進(jìn)入火孔，解決了火孔堵塞的問題。 由于炭化室呈上窄下寬的形狀，向下運(yùn)動(dòng)的小粒煤進(jìn)入炭化室后堆積空間逐漸加 大，堆積空間加大進(jìn)而減小了小粒煤的堆積密度，增強(qiáng)了小粒煤層的透氣性。該結(jié)構(gòu)，易于 高溫氣體氣穿透整個(gè)煤層，使小粒煤和高溫氣體充分接觸，順利加熱干餾炭化，杜絕了生 焦出現(xiàn)，提高了蘭炭的質(zhì)量和焦油以及相關(guān)產(chǎn)品的產(chǎn)量。在蘭炭生產(chǎn)量中，粒徑小的小粒 煤——粒度為C 6-20mm，易于加熱炭化，炭化周期相對減小生產(chǎn)的蘭炭比生產(chǎn)C 30-80mm 的原爐型增產(chǎn)15%。本發(fā)明結(jié)束了小顆粒煤不能在直立內(nèi)熱空腹炭化爐內(nèi)使用的歷史，較 好地解決了小顆粒煤在炭化室內(nèi)透氣性差，火孔易堵塞的問題；收到了增產(chǎn)增收，節(jié)能減排 的良好效果。 下面結(jié)合附圖敘述一個(gè)本發(fā)明的實(shí)施例


圖1.是傳統(tǒng)炭化室的形狀結(jié)構(gòu)圖；
圖2.是本發(fā)明炭化爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3.圖2之局部放大倒階梯炭化室示意圖。
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具體實(shí)施例方式
圖2、圖3顯示本實(shí)施例之炭化爐的形狀和構(gòu)造。主要有1爐頂6-20mm碎煤入 口 、2爐墻、3集氣罩、4燃燒火孔、5排渣口 、6水熄焦大槽、7小粒煤向下運(yùn)動(dòng)密實(shí)區(qū)、8第一 層火孔口 、 10第二層火孔口 、 11小粒煤松散碳化區(qū)、R燃燒室、T炭化室。頂部是煤氣出口以 及荒煤氣集氣管，集氣管下部連接若干個(gè)集氣罩3，集氣罩3為倒置的漏斗型。進(jìn)料口均勻 分布在爐頂并和爐底的炭化室T 一一對應(yīng)，爐底均勻分布著若干炭化室T，燃燒室R和炭化 室T 一一間隔相鄰。在燃燒室R頂部有兩層火孔8和IO，燃燒室R的頂部成多級(jí)倒階梯的 形狀，使得相鄰的兩個(gè)燃燒室R的頂部距離減小。兩層火孔分別隱藏在階梯下，如此一來， 小粒煤就無法進(jìn)入火孔4，無法堵塞火孔，保證高溫氣體順利進(jìn)入煤層內(nèi)。煤堆積在炭化室 T內(nèi)，燃燒室T內(nèi)燃燒產(chǎn)生的高溫氣體從火孔4進(jìn)入煤層。由于燃燒室R頂部為倒階梯形相 鄰兩火孔的距離縮短，使高溫氣體在煤層中的傳輸距離縮短，氣阻壓力降也減少了避免高 溫氣體由于煤層堆積密度大孔隙率小在煤層中的停留時(shí)間延長而出現(xiàn)局部過熱；離火孔較 遠(yuǎn)的煤層由于接觸不到高溫氣體生成生焦的現(xiàn)象。炭化室T的煤在隔絕空氣的條件下進(jìn)行 高溫干餾生成蘭炭，生成的揮發(fā)份、水分合成荒煤氣通過集氣罩3進(jìn)入集氣管。生成的蘭炭 通過炭化室底端的排焦口進(jìn)入水熄焦大槽熄焦降溫后成為蘭炭成品。煤炭經(jīng)過這樣的一個(gè)過程被加工成合格的蘭炭。 炭化室呈上窄下寬的形狀結(jié)構(gòu)，即，墻體分為兩個(gè)倒階梯第一個(gè)階梯間，炭化室 T寬度約47公分，第二個(gè)階梯間寬度53公分，下部寬度59公分。兩層火孔分別隱蔽在兩層 倒階梯下，不易被小粒煤堵塞，保證高溫氣體能夠順暢的流向炭化室的煤層，與此同時(shí)由于 從下到上兩個(gè)相鄰燃燒室的火孔距離不斷縮短，減少了高溫氣體在煤層中水平方向的穿透 距離、減少了壓降，使得高溫氣體能夠充分均勻地穿越煤層使得煤層的溫度場分布均勻，杜 絕了氣體短路、斷路現(xiàn)象，保證了焦炭的質(zhì)量。提高了半焦?fàn)t的原料選擇性。
權(quán)利要求
新型直立內(nèi)熱空腹炭化爐，有爐墻(2)、燃燒室(R)、炭化室(T)、集氣罩(13)、燃燒室火孔(4)，其特征在于炭化室(T)呈上窄下寬的形狀和結(jié)構(gòu)，炭化室壁之上端，為多級(jí)倒階梯型，相鄰兩燃燒室同層或同高度觀火孔的水平距離，從下向上逐漸縮小，燃燒室火孔(4)分別隱蔽在各層倒階梯上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直立內(nèi)熱空腹炭化爐，主要有爐墻、燃燒室、炭化室、集氣罩、燃燒室火孔，其炭化室呈上窄下寬的形狀和結(jié)構(gòu)，炭化室壁之上端，為多級(jí)倒階梯型，相鄰兩燃燒室同層或同高度觀火孔的水平距離，從下向上逐漸縮小，燃燒室火孔分別隱蔽在各層倒階梯上。本發(fā)明結(jié)束了小顆粒煤不能在直立內(nèi)熱空腹炭化爐內(nèi)使用的歷史，較好地解決了小顆粒煤在炭化室內(nèi)透氣性差，火孔易堵塞的問題；收到了增產(chǎn)增收，節(jié)能減排的良好效果。
文檔編號(hào)C10B1/04GK101724416SQ200910254409
公開日2010年6月9日 申請日期2009年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者劉在堂, 王建平 申請人:王建平;劉在堂