專利名稱：一種連續(xù)焦化型鐵合金焦?fàn)t的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種兩側(cè)予熱、中部回收、連續(xù)焦化型鐵合金焦?fàn)t，它屬于煤加工轉(zhuǎn)化技術(shù)中生產(chǎn)鐵合金焦或其它物料干餾的連續(xù)生產(chǎn)裝置。
現(xiàn)有大中型直立式爐利用弱粘結(jié)性氣煤生產(chǎn)鐵合金焦，機(jī)械化程度高，生產(chǎn)規(guī)模大，能夠回收煤氣和化工原料。但投資昂貴，建廠靈活性差，限制了鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、鐵合金冶煉企業(yè)的應(yīng)用。大型水平室式機(jī)焦?fàn)t生產(chǎn)鐵合金焦，當(dāng)所用煤種的粘結(jié)性太弱時(shí)，干餾后焦餅不能保持一定形狀，且焦餅不產(chǎn)生收縮時(shí)，會(huì)使推焦阻力大大增加，甚至難以出焦。改良型窯式爐型利用弱粘性氣煤生產(chǎn)鐵合金焦時(shí)，在干餾中期揮發(fā)析出速度很快，爐溫難以控制，而且爐內(nèi)產(chǎn)品分布不均勻，尤其是爐內(nèi)噴水熄滅后，爐內(nèi)悶熱，用人工扒焦和裝煤操作環(huán)境惡劣。中國(guó)專利88207792.9給出了一種連續(xù)焦化型焦?fàn)t，它的目的是提供一種投資小，工期短的生產(chǎn)型焦的設(shè)備，整個(gè)爐體由若干個(gè)室式焦化室與相應(yīng)的燃燒室并列組成。不足之處是該爐無(wú)回收煤氣結(jié)構(gòu)。從熱平衡原理分析，如果用該爐干餾弱粘性氣煤時(shí)，且把干餾時(shí)產(chǎn)生的大量煤氣全部用于爐體加熱，并使其完全燃燒，這會(huì)導(dǎo)致操作溫度過(guò)高，甚至把爐體燒毀;如果要保證操作溫度正常，則有部分煤氣不能完全燃燒，冒出黑煙污染環(huán)境。中國(guó)專利881051314，美國(guó)專利USP3912597和美國(guó)專利4111757介紹的小焦?fàn)t，使操作和環(huán)境得到了改善，但不能回收煤氣和化學(xué)產(chǎn)品，浪費(fèi)資源。目前還沒有一種投資少，易于操作的連續(xù)焦化型鐵合金焦?fàn)t。
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中不足之處而提供一種能夠回收煤氣和化學(xué)產(chǎn)品、不污染環(huán)境、熱效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少、機(jī)械化程度高的、用弱粘結(jié)性氣煤生產(chǎn)鐵合金焦的兩邊予熱中部回收的連續(xù)焦化型焦?fàn)t。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到，在爐體的中部設(shè)置炭化室，兩側(cè)設(shè)為燃燒室，與燃燒室分成的多個(gè)立火道相對(duì)應(yīng)的有小煙道、空氣予熱室，頂部設(shè)有焚燒室等主要結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其主要措施有(1)提高燃燒室向炭化室的傳熱效率，免去復(fù)雜的回爐煤氣系統(tǒng)，改進(jìn)炭化室墻為薄壁格子磚結(jié)構(gòu);(2)根據(jù)熱平衡原理要求，在頂部加料，底部連續(xù)出焦，兩側(cè)具有燃燒室的炭化室墻上設(shè)置回收煤氣的結(jié)構(gòu);(3)以內(nèi)熱方式充分供熱，需要在炭化室墻上設(shè)置一種直接的通風(fēng)結(jié)構(gòu);(4)為予熱空氣，回收高溫廢氣的熱能，提高熱效率，在小煙道之間設(shè)置予熱室;(5)為使揮發(fā)物充分燃燒，設(shè)計(jì)有焚燒室和二次通風(fēng)結(jié)構(gòu)，使排出的廢氣符合國(guó)家環(huán)保要求;(6)為改善爐頂操作環(huán)境，裝料鐘口要帶有液封蓋;(7)為連續(xù)生產(chǎn)，提高機(jī)械化程度，整個(gè)爐型設(shè)計(jì)為立式結(jié)構(gòu);(8)為保證全爐的加熱溫度均勻，設(shè)計(jì)有小煙道頂部調(diào)節(jié)裝置，立火道底部調(diào)節(jié)裝置，分煙道插板，不同高度的可調(diào)空氣入口等多種調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明焦?fàn)t還設(shè)有護(hù)爐鐵件，提煤機(jī)、液封熄焦槽、刮板出焦機(jī)、分煙道、分煙道插板、煙囪等。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)回收剩余煤氣和部分化學(xué)產(chǎn)品，充分利用了資源;(2)充分利用熱能，熱效率高;(3)加熱煤氣充分燃燒，排放廢氣環(huán)境污染小;(4)裝煤出焦機(jī)械化，操作簡(jiǎn)單，操作環(huán)境好;(5)爐體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少，建設(shè)快，盈利大。
附圖的圖面說(shuō)明如下

圖1為本發(fā)明焦?fàn)t的主視剖視圖;
圖2為本發(fā)明焦?fàn)t的俯視剖視圖;
本發(fā)明下面將結(jié)合附圖實(shí)施例作進(jìn)一步詳述如附圖所示，本發(fā)明的兩側(cè)予熱、中部回收、連續(xù)焦化型焦?fàn)t由炭化室(2)、兩側(cè)燃燒室(3)、圓柱形小煙道(4)、空氣予熱室(5)和頂部焚燒室(6)等主要結(jié)構(gòu)構(gòu)成。其炭化墻為薄壁格子磚(27)結(jié)構(gòu)，上部設(shè)有和焚燒室(6)相通的烘爐孔道(7)，炭化室頂部為帶有液封的裝料鐘(8)，下部開口于夾套水冷式出焦斗(9)相連;其燃燒室(3)被分成了多個(gè)立火道(10)，立火道(10)底部有和小煙道(4)相通的跨越孔(29)和立火道(10)底部調(diào)節(jié)磚(28)，在立火道的隔墻(11)上有抽出荒煤氣孔道(31)結(jié)構(gòu)，這些孔道和外部集氣管(12)相通，抽出的剩余荒煤氣送回收系統(tǒng)。焦?fàn)t底部立火道(10)的隔墻上有輸入內(nèi)熱空氣道(32)結(jié)構(gòu)，立火道(10)頂部有立火道看火孔(13);在圓柱形小煙道(4)之間留有空氣予熱室(5)，且和外側(cè)紅磚爐壁(14)上的可調(diào)節(jié)空氣入口(15)相通，這些空氣入口也可用于觀察燃燒室(3)的燃燒情況;小煙道(4)和焚燒室(6)之間有小煙道(4)頂部的調(diào)節(jié)磚(30)，焚燒室(6)上面設(shè)有小煙道看火孔，并兼作二次風(fēng)口(16);爐體外側(cè)設(shè)有保溫層(17)，整個(gè)爐體置于爐體支架(18)支撐的焦?fàn)t頂板(19)上。本發(fā)明焦?fàn)t還設(shè)計(jì)有護(hù)爐鐵件(20)、斗式提煤機(jī)(21)、液封熄焦槽(22)、刮板出焦機(jī)(23)、分煙道(24)、分煙道插板(25)、煙囪(26)。
圖中炭化室墻采用了薄壁格子磚(27)結(jié)構(gòu)，焦?fàn)t加熱所需煤氣通過(guò)這些格子直接進(jìn)入燃燒室(3)的立火道(10)，這樣減去了復(fù)雜的回爐煤氣系統(tǒng)，同時(shí)提高了燃燒室(3)向炭化室(2)的傳熱效率。在立火道底部跨越孔(29)的一側(cè)有立火道底部調(diào)節(jié)磚(28)，通過(guò)對(duì)該磚的調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)每個(gè)立火道的吸力，以保證全爐橫向加熱均勻。立火道隔墻(11)上直通炭化室(2)的荒煤氣孔道(31)在爐體不同高度上分布，這些孔道通過(guò)調(diào)節(jié)閥和爐外集氣管(12)相通，控制調(diào)節(jié)可以保證全爐吸力一致，也能保證不同高度應(yīng)具有的不同吸力。爐體下部立火道隔墻(11)上直通炭化室(2)的輸入內(nèi)熱空氣道(32)，其空氣入口(15)由楔型塞控制(有鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng))其供入微量的空氣，這樣即使該處少量的煤氣燃燒而不使半焦灰化，又避免在該處發(fā)生爆鳴?？諝庥锜崾?5)分布于爐體的不同高度，予熱空氣從不同部位供入立火道(10)，這使立火道具有多段燃燒的功能，與立火道(10)相連的空氣入口(15)塞有石棉繩，調(diào)節(jié)其開口度，保證了全爐高向加熱的均一性。經(jīng)空氣予熱室(5)的空氣回收了小煙道(4)中高溫廢氣的熱能，提高了自身的溫度，促進(jìn)了燃燒室中焦?fàn)t加熱煤氣的充分燃燒。焚燒室(6)和小煙道(4)之間的小煙道上調(diào)節(jié)磚(30)，可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)各立火道的吸力，以保證全爐橫向加熱均勻。焚燒室(6)的上邊設(shè)有二次風(fēng)口(16)，可以供入適量的空氣以保證高溫廢氣中殘留的化合物被充分燃燒，使排放煙氣達(dá)到國(guó)家環(huán)保要求。裝料鐘(8)上帶有液封蓋，當(dāng)斗式提煤機(jī)(21)的每斗煤料卸完之后，關(guān)閉液封蓋，改善了爐頂操作環(huán)境。整個(gè)爐體設(shè)計(jì)為立式結(jié)構(gòu)，刮板機(jī)出焦，使全爐操作機(jī)械化并連續(xù)生產(chǎn)，延長(zhǎng)了爐體壽命。
下面結(jié)合附圖介紹本發(fā)明焦?fàn)t的操作原理及過(guò)程如下入爐煤料由斗式提煤機(jī)(21)送到爐頂液封裝料鐘(8)后隨刮板出焦機(jī)(23)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，把經(jīng)過(guò)夾套水冷式出焦斗(9)落入液封熄焦槽(22)而熄滅的半焦刮出，整個(gè)炭化室的煤料在自動(dòng)重力作用下緩慢下降，裝入液封裝料鐘(8)的煤料也緩慢進(jìn)入炭化室(21)。當(dāng)這些煤料降至焚燒室(6)的水平高度時(shí)，進(jìn)入干燥區(qū)，逸出水分經(jīng)烘爐孔道(7)進(jìn)入焚燒室(6)。當(dāng)煤料繼續(xù)下降時(shí)，進(jìn)入干餾區(qū)(溫度約600℃)，這時(shí)有大量荒煤氣析出，部分析出的充煤氣經(jīng)炭化室薄壁格子磚(27)的格子，進(jìn)入燃燒室(3)的立火道(10)，同時(shí)，從不同立火道高度的可調(diào)節(jié)空氣入口(15)進(jìn)入空氣予熱室(5)的空氣經(jīng)予熱后以不同的量從不同的高度供入立火道(10)與煤氣進(jìn)行多段燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱量又傳遞給炭化室的煤料，煤料受熱繼續(xù)析出揮發(fā)分，剩余煤氣和部分化學(xué)產(chǎn)品從荒煤氣孔道(31)抽出，經(jīng)集氣管(12)送回收系統(tǒng)。當(dāng)煤料下降到炭化室(2)下部時(shí)，通過(guò)內(nèi)熱空氣道(32)輸入微量空氣，使干餾終溫提高，爐料經(jīng)過(guò)干餾終溫高溫區(qū)后，轉(zhuǎn)變成半焦產(chǎn)品進(jìn)入夾套水冷式出焦斗(9)冷卻，相繼進(jìn)入液封熄焦槽(22)熄焦，熄滅的半焦由刮板出焦機(jī)(23)連續(xù)刮出送往焦倉(cāng)。在立火道(10)多段燃燒后的高溫廢氣經(jīng)立火道底部跨越孔(29)進(jìn)入圓柱形小煙道(4)上升，這些高溫廢氣在小煙道(4)的上升過(guò)程中與其兩側(cè)將進(jìn)入立火道(10)的空氣換熱，使空氣予熱。高溫廢氣和空氣換熱后，經(jīng)過(guò)小煙道(4)頂部的上調(diào)節(jié)磚(30)進(jìn)入焚燒室(6)，同時(shí)從二次風(fēng)口(16)供入焚燒室(6)的適量空氣，這樣使高溫廢氣中的殘留物被充分燃燒，充分燃燒后的廢氣經(jīng)分煙道(24)，分煙道插板(25)進(jìn)入煙囪(26)。
權(quán)利要求
一種由爐體(1)、炭化室(2)、燃燒室(3)、小煙道(4)、空氣予熱室(5)、焚燒室(6)、烘爐孔道(7)、液封裝料鐘(8)、夾套水冷式出焦斗(9)、立火道(10)、立火道隔墻(11)、集氣管(12)、立火道看火孔(13)、爐壁(14)、空氣入口(15)、二次風(fēng)口(16)、保溫層(17)、爐體支架(18)、焦?fàn)t頂板(19)、護(hù)爐鐵件(20)、斗式提煤機(jī)(21)、液封熄焦槽(22)、刮板出焦機(jī)(23)、分煙道(24)、分煙道插板(25)、煙囪(26)組成的一種連續(xù)焦化型鐵合金焦?fàn)t，其特征在于炭化室(2)的墻為薄壁格子磚(27)結(jié)構(gòu)，并與兩側(cè)燃燒室(3)的立火道(10)連通，在立火道(10)的底部設(shè)置帶有下調(diào)節(jié)磚(28)的跨越孔(29)，并通過(guò)跨越孔(29)與小煙道(4)連通，在小煙道(4)的頂部設(shè)有焚燒室(6)，焚燒室(6)和小煙道(4)相通之處設(shè)有上調(diào)節(jié)磚(30)，焚燒室(6)的頂部設(shè)有小煙道(4)的看火孔、并兼作二次風(fēng)口(16)燃燒室(3)的隔墻采用異型磚構(gòu)成，在隔墻上設(shè)有荒煤氣孔道(31)和輸入內(nèi)熱空氣道(32)，在小煙道墻上用異型磚構(gòu)成炭化室(2)兩側(cè)的空氣予熱室(5)，并分布于燃燒室(3)的不同高度位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種兩側(cè)預(yù)熱、中部回收、連續(xù)焦化型焦?fàn)t，主要應(yīng)用于煤加工轉(zhuǎn)化技術(shù)中生產(chǎn)鐵合金焦或其它物料干餾的連續(xù)生產(chǎn)裝置。其特征在于該爐主要由雙側(cè)空氣預(yù)熱、炭化室中部回收煤氣結(jié)構(gòu)、薄壁格子磚炭化室墻和水平焚燒室等結(jié)構(gòu)構(gòu)成，并借助于這些結(jié)構(gòu)使該爐具有空氣預(yù)熱、二次通風(fēng)、內(nèi)外熱結(jié)合、回收煤氣的功能。利用本裝置可以用弱粘性氣煤等煤種為原料生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鐵合金焦或進(jìn)行其它高揮發(fā)性塊狀物料的干餾。本發(fā)明機(jī)械化連續(xù)生產(chǎn)，環(huán)境保護(hù)好，投資低，效益高，適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和鐵合金冶煉企業(yè)使用。
文檔編號(hào)C10B3/00GK1069053SQ92101650
公開日1993年2月17日 申請(qǐng)日期1992年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月13日
發(fā)明者張永發(fā), 蔡文君, 周建民, 孫亞玲, 鞏志建, 丁繼承 申請(qǐng)人:太原工業(yè)大學(xué)