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炼焦焦炉基本知识(附图说明)










焦炉炉体由冷态状况到正式生产(即热态状况)必须经过一个缓慢的升温过程。由于耐火材料随温度的升高而发生膨胀的这一特点,有一部分作业必须在焦炉升温过程中完成,即焦炉烘炉干燥作业,也叫热态工程。
焦炉干燥作业是否良好,直接影响到焦炉的使用寿命。焦炉砌筑、焦炉干燥作业、焦炉生产与维护,是影响热太寿命的三大主要因素。因此在焦炉作业中,热态工程中一项非常重要的工作。焦炉炉体以硅砖为主体,另外还有粘土砖、红砖,硅砖的膨胀率在900℃以下是很大的,在升温过程中,即100-900℃之间引起炉体的膨胀量非常大。筑炉热态工程主要就是在该阶段进行。实践证明:焦炉热态工程的重要性不亚于砌炉及焦炉生产的日常管理,烘炉质量的好坏同样关系到焦炉开工效果及一代炉龄。好的质量炉龄可以达到25-30年。


现代焦炭生产过程分为:洗煤、配煤、捣固、炼焦和熄焦及产品处理等工序。

1、洗煤:原煤炼焦之前,先进行洗选。目的是降低煤中所含的灰分及去除煤中的其他杂质;
2、配煤:将各种结焦性能不同的煤按一定的比例进行配合然后炼焦;
3、捣固:将配合好的煤有皮带运输机运入煤塔,装煤车行至煤塔下方,有摇动给料机均匀逐层给料,用8组24锤固定捣固机分层捣实,然后将捣固好的煤饼从机测装入炭化室;
4、炼焦:将配合好的煤装入炼焦炉的炭化室,在隔绝空气的条件下通过两侧燃烧室加热干馏,经过一定的时间,最后形成焦炭;炼焦主要部位有硅砖砌成。
5、熄焦方法有干法和湿法两种。
6、炼焦产品的处理: 将炉内推出的红热焦炭送去熄焦塔熄火,然后进行破碎、筛分、分级获得不同粒度的焦炭产品,分别送往高炉及烧结用户;焦炭一般筛分为>35mm(冶金焦),15-35mm(小焦),<15mm(焦粉)三个级别。
(二)炼焦流程:煤塔配合煤--经过摇动给料小车--推焦装煤车煤箱--捣鼓成煤饼--炭化室--(隔绝空气、高温干馏)--焦炭--揽焦车--熄焦车--凉焦台--筛焦楼--分级--焦厂--用户
(三)焦炉有炉顶区、炭化室、燃烧室、斜道区、蓄热室、小烟道组成。辅助建筑:分烟道、总烟道、烟囱。
1、炉顶区的作用:设有除尘孔、上升管孔(导出炼焦所产生的气态产物),有一定的厚度,以承载除尘车的荷重,防止散热作用。位于燃烧室和炭化室顶部。 2、炭化室的作用:煤料进行高温干馏的炉室。炭化室高6.25-7.5米,长15-17米,平均宽0.4-0.46米,有效容积达50m³左右。一个炭化室又称为一个炉孔,一个炼焦炉有数十个炉孔和燃烧室相间配置组成,用耐火材料硅砖隔开。煤饼在炭化室950°-1050°高温下干馏,干馏时长23-25小时即可成熟。炭化室干馏长生的荒煤气,经75°循环氨水喷洒冷却,使温度700°-800°左右荒煤气冷却到85°左右,最后进入煤气净化车间净化。
3、燃烧室的作用:位于炭化室的两侧,供给炼焦时所需要的热量。炭化室与燃烧室的高度差叫加热水平。作用:加热水平是焦炉炉体结构中的一个重要尺寸。加热水平太小,炭化室顶部空间温度太高,不利于提高化工产品的质量和产率,还会增加炉顶石墨生成。加热水平太大,会降低上部焦饼温度,影响焦饼上下均匀成熟。每个燃烧室有20-30个立火道,来自蓄热室经过预热的煤气(高热值煤气不预热)和空气在立火道底部相遇燃烧,从侧面向炭化室提供热量。焦炉加热用回炉煤气,有外管送入焦炉地下室,经煤气总管、煤气预热器、煤气主管、煤气支管进入燃烧室,在燃烧室内与经过蓄热室预热的空气混合燃烧。混合后的煤气、空气在燃烧室由于部分废气循环,使火焰加长,使加热更加均匀合理,燃烧烟气温度可达1300°-1320°,燃烧后的废气经跨越孔、下降气流的立火道、斜道,在蓄热室与格子砖换热,把废气的部分加热回收后依次进入分烟道、总烟道、烟囱排入大气。
现代炼焦按照按照加热系统结构的不同,可分为几个类型:(1)双联火道式,上升气流火道和下降气流火道成对组合,整个燃烧室有若干双联火道组成;(2)两分火道式,整个燃烧室的半侧火道均走上升气流,另半侧火道均走下降气流;(3)上跨焰道式,整个燃烧室的各火道分为若干组,通过上跨烟道与相邻燃烧室的火道组相连。
4、斜道区作用:连通蓄热式和燃烧室的斜焰道。斜道口有调节砖,用来调节斜道截面积大小和调节空气量。
5、蓄热室在炭化室和燃烧室下部,通过斜道与燃烧室相通,内部放有格子砖。作用:利于废气中的热量来预热燃烧室所需要的空气。
6、小烟道位于蓄热室的下部。作用:通过篦子砖在上升气流时分配空气,下降气流时集合并排出废气。
7、烟囱的作用:通过烟道与焦炉加热系统相连,在浮力的作用下产生足够的吸力,使焦炉加热系统内产生气体流动。

炼焦炉的生产能力取决于炭化室的尺寸和结焦时间