專利名稱：特大型焦爐強制除碳裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焦爐，尤其涉及焦爐加熱通道的防止或去除結(jié)垢裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代煉焦焦爐由炭化室、燃燒室和蓄熱室組成。燃燒室位于炭化室兩側(cè)，蓄熱室位于燃燒室和炭化室底部。燃燒室內(nèi)設(shè)置立火道，立火道中設(shè)燈頭磚。焦爐機側(cè)每個燃燒室對應(yīng)設(shè)置兩組由下噴管、分配管、支管和考克連接構(gòu)成的焦爐煤氣加熱管路，連接燈頭磚與焦爐煤氣主管，兩個考克控制煤氣啟閉，其中一組進煤氣加熱，另一組暫停，間隔一定時間換向加熱；焦爐煤氣加熱時，煤氣由燈頭磚噴出燃燒，空氣由考克的廢氣瓣導(dǎo)入，經(jīng)蓄熱室、 空氣斜道進入燃燒室。焦爐焦側(cè)設(shè)置由支管、叉形連接管、考克連接構(gòu)成混合煤氣加熱管路，每個支管由叉形連接管與兩個廢氣瓣連接，對應(yīng)供給兩個燃燒室，連接煤氣斜道與混合煤氣主管，由考克控制混合煤氣啟閉。混合煤氣加熱時，混合煤氣和空氣通過考克的廢氣瓣導(dǎo)入，經(jīng)蓄熱室預(yù)熱后分別經(jīng)相應(yīng)的斜道進入燃燒室燃燒。7m以上的特大型焦爐的立火道和斜道上部溫度平均達1000°C。由于加熱煤氣中含有CO、CO2和荼、苯等含碳物質(zhì)在高溫下容易造成C的聚合而燒結(jié)，最終石墨化堵塞燈頭磚和斜道口。目前已有焦爐多數(shù)采取自然進氣的方式除碳，僅在機側(cè)焦爐煤氣加熱管路的考克上設(shè)除碳孔，加熱換向后，煤氣被切斷，接通空氣，在系統(tǒng)吸力作用下，環(huán)境空氣經(jīng)除碳孔進入該向加熱管路，進行除碳。存在的缺陷是系統(tǒng)吸力小，吸入空氣量少，流速緩慢，除碳效果差，難以滿足特大型焦爐的除碳要求。采用焦爐煤氣加熱，寒冷季節(jié)環(huán)境空氣溫度低，會使滯留的焦爐煤氣溫度降低，導(dǎo)致冷凝液折出堵塞下噴管；交換期間殘留煤氣與上升的空氣混合，易產(chǎn)生局部 “爆鳴”，損壞爐體，維修時間長、次數(shù)多、維修費用高，影響煉焦生產(chǎn)；除碳孔直接暴露在外， 存在不安全因素。采用混合煤氣加熱，現(xiàn)有焦爐沒有相應(yīng)的除碳措施，對于特大型焦爐，其焦爐煤氣參混比例達8%以上，燈頭磚及斜道上也易結(jié)碳堵塞。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種特大型焦爐強制除碳裝置，全封閉強制通風吹掃除碳，提高除碳效果，避免或減少燈頭磚和斜道口結(jié)碳堵塞及煤氣冷凝液折出堵塞；避免局部“爆鳴”損壞爐體，延長焦爐使用壽命，減少維修費用和時間，保證焦爐生產(chǎn)順利進行。特大型焦爐強制除碳裝置，包括機側(cè)每個燃燒室對應(yīng)設(shè)置兩組由下噴管、分配管、 支管和考克連接構(gòu)成的焦爐煤氣加熱管路，連接燈頭磚與焦爐煤氣主管，兩個考克控制煤氣啟閉，其中一組進煤氣加熱，另一組停止加熱，間隔一定時間換向加熱；焦側(cè)設(shè)置由支管、 叉形連接管、考克構(gòu)成的混合煤氣加熱管路，每個支管由叉形連接管與兩個廢氣瓣連接，對應(yīng)供給兩燃燒室，連接煤氣斜道與混合煤氣主管，由考克控制混合煤氣啟閉。其特點是由空氣凈化加壓裝置和空氣預(yù)熱裝置構(gòu)成的除碳空氣處理裝置與機側(cè)設(shè)置的除碳空氣總管、焦側(cè)設(shè)置的除碳空氣總管連接；機側(cè)考克空氣入口處設(shè)孔板機構(gòu)，由除碳空氣管路與機側(cè)除碳空氣總管連接，焦爐煤氣加熱時，除碳空氣由該管路進入燃燒室，對斜道和燈頭磚進行強力吹掃除碳；焦側(cè)考克空氣入口處設(shè)孔板裝置，由除碳空氣管路與焦側(cè)除碳空氣總管連接， 混合煤氣加熱時，除碳空氣由該管進入燃燒室，對斜道進行強力吹掃除碳。本發(fā)明進一步改進，所述的除碳空氣管路由金屬軟管、閥門、空氣支管連接構(gòu)成， 一端與孔板機構(gòu)連接，另一端與機側(cè)/焦側(cè)除碳空氣總管連接；上述管道、閥門及孔板機構(gòu)之間采用法蘭連接，既保證管路密封，又便于檢修拆卸。本發(fā)明進一步改進，所述的空氣預(yù)熱裝置由壓力調(diào)節(jié)閥、蒸汽電動閥與設(shè)有排水閥的蒸汽預(yù)熱器管道連接構(gòu)成，低壓蒸汽經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)整壓力，由蒸汽電動閥控制流量進入蒸汽預(yù)熱器，換熱后析出的冷凝液由排水閥排出；蒸汽管道上還設(shè)溫度計、閥前壓力表、閥后壓力表，及時檢測蒸汽的溫度和壓力，以便調(diào)控空氣預(yù)熱裝置順利運行。本發(fā)明進一步改進，所述的蒸汽預(yù)熱器由封閉的罐體外包保溫材料、內(nèi)置螺旋狀加熱管構(gòu)成，外與蒸汽管道、排水閥連接；罐體設(shè)除碳空氣進口和出口，進口與前三通管道連接，出口與三通管道連接，機側(cè)和焦側(cè)的除碳空氣總管經(jīng)除碳空氣電動閥連接在三通另一側(cè)兩端上。本發(fā)明進一步改進，所述的空氣凈化加壓裝置由過濾器、除碳風機、機后電動閥連接構(gòu)成，與蒸汽預(yù)熱器罐體的除碳空氣進口管道連接，調(diào)整機后電動閥的不同開度，自動控制不同階段除碳空氣總量，空氣經(jīng)過過濾器過濾，可以避免環(huán)境空氣中的焦粉、塵埃等雜質(zhì)進入除碳裝置而造成的加熱通道堵塞事故發(fā)生；經(jīng)過過濾的空氣由除碳風機加壓進入蒸汽預(yù)熱器，預(yù)熱至80°c 士5°C，以減小與煙道廢氣的溫度差，避免寒冷季節(jié)里冷凝液析出堵塞管道?？諝夤艿郎线€設(shè)置消音器消除噪音，設(shè)置機前壓力表和機后壓力表檢測除碳空氣的壓力狀況。本發(fā)明進一步改進，所述的空氣凈化裝置，其機前壓力表、除碳風機、機后壓力表和機后電動閥備份設(shè)置，兩條管路由前三通并聯(lián)連接。使用時，當其中一條管路發(fā)生故障時，另一條管路自動開啟運行。本發(fā)明最后一項改進，所述的孔板機構(gòu)由孔板盒與盲板組成，一端固定在考克的空氣入口處即除碳孔處，另一端與除碳空氣管路連接。使用時，空氣經(jīng)過濾器、除碳風機、蒸汽預(yù)熱器，預(yù)熱至設(shè)定溫度后經(jīng)三通進入機側(cè)除碳空氣總管和焦側(cè)除碳空氣總管，然后經(jīng)相應(yīng)的空氣支管、閥門、金屬軟管、孔板機構(gòu)、 考克除碳孔進入機側(cè)/焦側(cè)的煤氣加熱管。正常加熱時，除碳空氣由下降向的考克進入爐體，機后電動閥開度30%作業(yè)，控制空氣流量；交換過程中，機后電動閥接到交換信號后，開度迅速開至50%左右，對剛剛處于上升向的煤氣通道進行大風量吹掃，經(jīng)過設(shè)定時間后，機后電動閥開度恢復(fù)至正常開度。當采用焦爐煤氣加熱時，焦側(cè)除碳空氣總管上的電動閥和相應(yīng)支管上的閥門全部關(guān)閉，并在孔板盒插入盲板，確保除碳空氣僅從焦爐煤氣考克進入爐體；采用混合煤氣加熱時，必須對兩個加熱系統(tǒng)的煤氣通道同時進行除碳，調(diào)整機側(cè)、焦側(cè)除碳空氣總管上的電動閥門，機側(cè)、焦側(cè)的除碳空氣流量基本一致，除碳空氣由焦爐煤氣考克和混合煤氣考克的除碳孔進入爐體加熱通道。本發(fā)明裝置的優(yōu)點是；采用封閉、高風壓、大風量強制除碳，構(gòu)思新穎，結(jié)構(gòu)簡單、 緊湊、合理，操作靈活方便，既可用于焦爐煤氣加熱時除碳，又能用于混合煤氣加熱時除碳，還可同時使用，安全可靠；除碳空氣潔凈，壓力高達6千帕，速度快，且可以調(diào)整，除碳效率高、效果好；除碳空氣溫度高達80°C 士5°C，避免寒冷季節(jié)煤氣冷凝液析出堵塞和腐蝕燈頭磚和下噴管，避免局部“爆鳴”損壞爐體，延長了爐體使用壽命，大大減少修爐次數(shù)和修爐時間，降低了維修費用，保證焦爐生產(chǎn)安全順利地進行，可在各種焦爐上推廣使用。


下面對照附圖對本發(fā)明作進一步說明。圖1是特大型焦爐強制除碳裝置管路連接示意圖。
具體實施例方式由圖1可以看出，焦爐32除碳空氣處理裝置由空氣凈化加壓裝置和空氣預(yù)熱裝置連接構(gòu)成，由三通16、除碳空氣電動閥17和18分別與機側(cè)除碳空氣總管19、焦側(cè)除碳空氣總管20連接，考克的空氣入口設(shè)孔板機構(gòu)沈，由除碳空氣管路連接機側(cè)除碳空氣總管19和焦側(cè)除碳空氣總管20，除碳空氣由除碳空氣管路、煤氣加熱管路進入燃燒室，對斜道口和燈頭磚進行吹掃除碳，除碳空氣管路由金屬軟管25，閥門M，和支管23管道連接構(gòu)成，一端與孔板機構(gòu)26連接，另一端與機側(cè)或焦側(cè)除碳空氣總管19、20連接，上述管道、閥門和孔板機構(gòu)之間由法蘭封閉連接?？諝忸A(yù)熱裝置由壓力調(diào)節(jié)閥11、蒸汽電動閥13與蒸汽預(yù)熱器8管道連接，蒸汽預(yù)熱器下設(shè)排水閥，蒸汽管道還設(shè)置溫度計9、閥前壓力表10和閥后壓力表12。由圖1可以看出，蒸汽預(yù)熱器是由封閉的罐體外包保溫材料(圖中未標注)，內(nèi)置螺旋狀加熱管構(gòu)成，與蒸汽管道、排水閥14連接；罐體設(shè)除碳空氣進口與出口，進口與前三通 7管道連接，出口與三通16管道連接，其管道上設(shè)置溫度計15，測量空氣溫度，機側(cè)和焦側(cè)除碳空氣總管19、20管道連接在三通16的另一側(cè)兩端上。由圖1還可以看出，空氣凈化加壓裝置由過濾器1、除碳風機4、機后電動閥門6連接構(gòu)成，與蒸汽預(yù)熱器8管道連接，經(jīng)過凈化加壓的空氣進入蒸汽預(yù)熱器中進行預(yù)熱；空氣管道上還設(shè)置消音器2、機前壓力表3、機后壓力表5。還可以看出，空氣凈化加壓裝置的機前壓力表、除碳風機、機后壓力表和機后電動閥門6備份設(shè)置，兩條管路由前三通7并聯(lián)連接，前三通與蒸汽預(yù)熱器8連接。孔板機構(gòu)沈由孔板盒和盲板(圖中未標注)組成，一端固定在考克的空氣入口處， 即除碳孔上，另一端與除碳空氣管路連接。由圖1還可以看出焦爐機側(cè)每個燃燒室對應(yīng)設(shè)置兩組焦爐煤氣加熱管路，分別由下噴管31，分配管30，支管四和考克21連接構(gòu)成，考克連接在機側(cè)焦爐煤氣主管27上，焦爐煤氣沿支管四、考克21、分配管30、下噴管31與進入立火道中的燈頭磚(圖中未標注)噴出燃燒。焦爐焦側(cè)設(shè)混合煤氣加熱管路，由支管，叉形連接管和考克22構(gòu)成，連接煤氣斜道與混合煤氣主管觀，混合煤氣沿支管，叉形連接管，考克進入煤氣斜道噴出燃燒。
權(quán)利要求
1.特大型焦爐強制除碳裝置，包括機側(cè)每個燃燒室對應(yīng)設(shè)置的兩組焦爐煤氣加熱管路，連接燈頭磚與焦爐煤氣主管；焦側(cè)設(shè)混合煤氣加熱管路，每個支管由叉形連接管與兩個考克連接，對應(yīng)供給兩個燃燒室，連接煤氣斜道與混合煤氣主管，其特征在于由空氣凈化加壓裝置和空氣預(yù)熱裝置構(gòu)成的除碳空氣處理裝置與機側(cè)設(shè)置的除碳空氣總管(19)、焦側(cè)設(shè)置的除碳空氣總管(20)連接；機側(cè)考克(21)空氣入口處設(shè)孔板機構(gòu)(26)，由除碳空氣管路與機側(cè)除碳空氣總管連接；焦側(cè)考克(22)空氣入口處設(shè)孔板機構(gòu)，由除碳空氣管路與焦側(cè)除碳空氣總管連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特大型焦爐強制除碳裝置，其特征在于所述的除碳空氣管路由金屬軟管(25)、空氣主管(23)、和閥門(24)連接構(gòu)成，一段與孔板機構(gòu)連接，另一端與機側(cè)/焦側(cè)除碳空氣總管連接；上述管、管道、閥門及孔板機構(gòu)之間采用法蘭連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特大型焦爐強制除碳裝置，其特征在于所述的空氣預(yù)熱裝置由壓力調(diào)節(jié)閥(11).蒸汽動力閥(13)與設(shè)有排水閥(14)的蒸汽預(yù)熱器8管道連接；蒸汽管道上還設(shè)置溫度計(9)、閥前壓力表(10)和閥后壓力表(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的特大型焦爐強制除碳裝置，其特征在于所述的蒸汽預(yù)熱器由封閉的罐體外包保溫材料、內(nèi)置螺旋狀加熱管構(gòu)成，與蒸汽管道、排水閥連接；罐體設(shè)除碳空氣進口與出口，進口與前三通(7)管道連接，出口與三通(16)管道連接，機側(cè)和焦側(cè)除碳空氣總管經(jīng)除碳空氣電動閥管道連接在三通(16)另一側(cè)連端上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特大型焦爐強制除碳裝置，其特征在于所述的在于所述的空氣凈化加壓裝置由過濾器(1)、除碳風機(4)、機后電動閥門(6)連接構(gòu)成，與蒸汽預(yù)熱器管道連接；空氣管道上還設(shè)置消音器(2)、機前壓力表(3)、機后壓力表(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的特大型焦爐強制除碳裝置，其特征在于所述的空氣凈化裝置的機前壓力表、除碳風機、機后壓力表和機后電動閥備份設(shè)置，兩條管路由前三通(7)并聯(lián)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的特大型焦爐強制除碳裝置，其特征在于所述的的孔板機構(gòu)由孔板盒和盲板組成，一端固定在考克的空氣入口處，即除碳孔處，另一端與除碳空氣管路連接。
全文摘要
特大型焦爐強制除碳裝置涉及焦爐加熱通道的防止或去除結(jié)垢裝置。包括焦爐兩側(cè)設(shè)置的焦爐煤氣、混合煤氣加熱管路，特點是由空氣凈化加壓裝置和空氣預(yù)熱裝置構(gòu)成的除碳空氣處理裝置與機側(cè)設(shè)置的除碳空氣總管、焦側(cè)設(shè)置的除碳空氣總管由三通管道連接；考克空氣入口處設(shè)孔板機構(gòu)，由除碳空氣管路連接除碳空氣總管。除碳空氣經(jīng)考克、煤氣加熱管路進入燃燒室進行除碳。優(yōu)點是全封閉、高風壓、大風量強制除碳，構(gòu)思新穎，結(jié)構(gòu)簡單，操作靈活方便，安全可靠；除碳空氣潔凈，壓力高達6千帕，速度快，除碳效率高、效果好；除碳空氣溫度高，避免煤氣冷凝液析出，避免局部“爆鳴”損壞爐體，延長爐體使用壽命，減少維修時間和費用，保證焦爐生產(chǎn)順利地進行。
文檔編號C10B43/02GK102399561SQ20111030961
公開日2012年4月4日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者任瑞峰, 佘世云, 方亮青, 李強, 楊勇, 楊建平, 汪高強, 蔣玄, 陳玉村 申請人:馬鋼(集團)控股有限公司