本發(fā)明涉及煉焦技術領域，尤其涉及一種焦爐燃燒室-炭化室墻結構。

背景技術：

如圖1所示，現(xiàn)代焦爐爐體1最上部是爐頂，爐頂之下為相間配置的燃燒室3和炭化室2，焦爐爐體1下部有蓄熱室6和連接蓄熱室6和燃燒室3的斜道區(qū)5，每個蓄熱室6下部的小煙道7通過交換開閉器與煙道連接，煙道末端通向煙囪。燃燒室3在炭化室2的兩側，由許多立火道8構成，煤氣在立火道8內燃燒，通過立火道8與炭化室2之間的炭化室墻4將熱量傳遞給炭化室2，炭化室2中的煉焦煤經過高溫干餾轉化為焦炭，因而燃燒室立火道8的溫度及炭化室墻4的傳熱效率將直接影響焦炭的產量和質量。

為了提高生產效率，國內外焦爐趨向于大型化，炭化室高度、長度和寬度都越來越大，對焦爐的結構強度和嚴密性的要求也越來越高。砌筑常規(guī)炭化室墻10的硅磚所用的磚型有：丁字磚、酒瓶磚和寶磚磚，中國焦爐的炭化室墻10以前多采用丁字磚，20世紀80年代以后多采用寶塔磚，即炭化室墻10以形、形或形與立火道隔墻9形成凹凸咬合結構；其朝向燃燒室立火道8一側的內表面為平面(如申請?zhí)枮?00520145110.3的中國專利，公開的“一種焦爐燃燒室-炭化室單元”)。

炭化室墻的厚度一般為90-100mm，國內焦爐炭化室墻的厚度多為95-105mm。由于常規(guī)炭化室墻10的傳熱面為等厚面，如果要提高燃燒室-炭化室的傳熱效率，只能減薄炭化室墻10的整體厚度，但這樣做卻降低了焦爐爐體1的結構強度和燃燒室-炭化室的氣密性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種焦爐燃燒室-炭化室墻結構，在保證焦爐爐體的結構強度和燃燒室-炭化室氣密性的同時可以顯著提高燃燒室-炭化室間的傳熱效率，減少結焦時間、提高焦炭產量、提高焦爐生產效率，更有利于焦爐的大型化發(fā)展。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案實現(xiàn)：

一種焦爐燃燒室-炭化室墻結構，所述燃燒室-炭化室由燃燒室和炭化室相間排列組成，燃燒室由多個立火道并列組成；各立火道之間設立火道隔墻，炭化室與立火道之間設炭化室墻，炭化室內的立火道隔墻與炭化室墻連接處設凹凸咬合結構；所述炭化室墻朝向立火道一側的內表面為凹形結構，凹形內表面的厚度為炭化室墻厚度-10～15mm。

所述立火道隔墻由間隔設置的“工”字形隔墻和“中”字形隔墻組成，炭化室墻的一端設凹形結構與“工”字形隔墻形成凹凸咬合結構，另一端設或不設凹形結構，并嵌入“中”字形隔墻內形成凹凸咬合結構。

所述炭化室墻自下向上由多塊墻磚組成，每塊墻磚的上、下表面設有溝舌。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

炭化室墻的內表面設為凹形結構，兩端與立火道隔墻結構的部分結構不變，能夠保證焦爐爐體的結構強度和氣密性；同時炭化室墻的傳熱面厚度減薄，有利于增加焦爐燃燒室傳至炭化室的平均熱流量，提高燃燒室-炭化室的傳熱效率；可減少結焦時間、提高焦炭產量、提高焦爐生產效率，實現(xiàn)焦爐的大型化發(fā)展。

附圖說明

圖1是常規(guī)焦爐燃燒室-炭化室單元的縱剖視圖。

圖2是常規(guī)立火道單元結構圖。

圖3是本發(fā)明所述立火道單元的結構示意圖。

圖4是采用常規(guī)炭化室墻的焦爐燃燒室傳至炭化室的熱流量分析云圖；

圖5是采用本發(fā)明所述炭化室墻的焦爐燃燒室傳至炭化室的熱流量分析云圖；

圖中：1.焦爐爐體 2.炭化室 3.燃燒室 4.炭化室墻 5.斜道區(qū) 6.蓄熱室 7.小煙道 8.立火道 9.立火道隔墻 10.常規(guī)炭化室墻 11.本發(fā)明所述炭化室墻 A1/A2.靠近立火道一側的炭化室側墻 B1/B2.靠近炭化室一側的炭化室側墻

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明：

如圖3所示，本發(fā)明所述一種焦爐燃燒室-炭化室墻結構，所述燃燒室-炭化室由燃燒室和炭化室相間排列組成，燃燒室由多個立火道8并列組成；各立火道8之間設立火道隔墻9，炭化室與立火道之間設炭化室墻4，炭化室內的立火道隔墻9與炭化室墻11連接處設凹凸咬合結構；所述炭化室墻11朝向立火道8一側的內表面為凹形結構，凹形內表面的厚度為炭化室墻11厚度-10～15mm。

所述立火道隔墻9由間隔設置的“工”字形隔墻和“中”字形隔墻組成，炭化室墻11的一端設凹形結構與“工”字形隔墻形成凹凸咬合結構，另一端設或不設凹形結構，并嵌入“中”字形隔墻內形成凹凸咬合結構。

所述炭化室墻11自下向上由多塊墻磚組成，每塊墻磚的上、下表面設有溝舌。

以下實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。下述實施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法。

【實施例】

以7m焦爐為例。

如圖2所示，常規(guī)炭化室墻10朝向立火道一側的內表面為平面，通過焦爐爐墻側負荷計算得出常規(guī)7m焦爐炭化室墻的厚度為95mm，即常規(guī)炭化室墻傳熱面的厚度為95mm。

如圖2所示，常規(guī)炭化室墻10由靠近立火道8一側的側墻A1和靠近炭化室2一側的側墻B1組成，側墻A1向側墻B1傳遞的熱量，可按單層平壁穩(wěn)定熱傳導方程(傅里葉定律)近似計算，即：焦爐傳熱量Q1＝λF(t1-t2)/σ；其中λ為炭化室墻熱導率，F(xiàn)為炭化室墻面積，t1、t2為側墻A1和側墻B1的平均溫度，σ為炭化室墻傳熱面的厚度；可見，減少炭化室墻傳熱面的厚度可增加焦爐燃燒室-炭化室的熱流量。

如圖4所示，是常規(guī)7m焦爐燃燒室傳至炭化室的熱流量分析云圖；利用ANSYS軟件模擬分析后，得出常規(guī)7m焦爐燃燒室傳至炭化室的平均熱流量為6.605×10³W/m²。

如圖3所示，本發(fā)明所述炭化室墻11朝向立火道8一側的內表面為凹形結構，通過焦爐爐墻側負荷計算得出7m焦爐炭化室墻11的厚度為95mm，而凹形內表面處的厚度為80mm，比炭化室墻11的整體厚度95mm減薄了15mm。

如圖3所示，本發(fā)明所述燃燒室3由立火道8、立火道隔墻9、炭化室墻11組成，煤氣燃燒將熱量從靠近立火道8一側的側墻A2傳遞給靠近炭化室2一側的側墻B2，煉焦煤在炭化室2內受熱干餾成焦炭。通過側墻A2傳遞側墻B2的熱量，可按單層平壁穩(wěn)定熱傳導方程(傅里葉定律)近似計算，即：Q2＝λF(t3-t4)/σ，其中λ為爐墻熱導率，F(xiàn)為炭化室墻面積，t3、t4為側墻A2和側墻B2的平均溫度，σ為炭化室墻傳熱面的厚度。

如圖5所示，是采用本發(fā)明所述炭化室墻的焦爐燃燒室傳至炭化室的熱流量分析云圖；為保證焦爐的結構強度和嚴密性，焦爐炭化室墻的整體厚度仍為95mm，但炭化室墻傳熱面(凹形內表面)處的厚度為80mm；利用ANSYS軟件模擬分析后，得出采用本發(fā)明所述炭化室墻的7m焦爐燃燒室傳至炭化室的平均熱流量為7.549×10³W/m²。

結論：與現(xiàn)有同類型常規(guī)焦爐相比，采用本發(fā)明所述炭化室墻的焦爐可以提高燃燒室-炭化室14％以上的平均熱流量，顯著提高燃燒室-炭化室傳熱效率，縮短結焦時間，提高焦爐生產效率。

本發(fā)明所述焦爐燃燒室-炭化室墻結構中的炭化室墻包括由一塊整體墻磚或若干塊墻磚組合形成的具有凹形內表面的炭化室墻的所有技術方案，任何在其之上的修改或改進，均應包含在本發(fā)明之內。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。