煉焦爐

煉焦爐

煉焦的主要熱工裝置
煉焦爐,煉焦的主要熱工裝置。
    中文名:煉焦爐 外文名: 别名: 使用時長:25年左右 構造:炭化室、燃燒室、蓄熱室等 容積:50米3左右

煉焦爐簡介

煉焦爐的一代爐齡一般為25年左右,在操作、維護好的情況下可達30年以上。

20世紀30年代以前,焦爐炭化室容積一般不超過20米3。1927年炭化室高6米、有效容積達30米3的大容積煉焦爐首次在德國建成投産。60年代起許多國家相繼建造了大容積爐。廣泛使用的大型煉焦爐尺寸為:炭化室高6~7.5米,長15~17米,平均寬0.4~0.46米,有效容積達50米3左右。

中國的第一批近代煉焦爐于1919年在鞍山建成投産,以後在石家莊、石景山、本溪、大連和吉林等地相繼建成。由于長期戰争,大都遭到破壞,1949~1959年,恢複了11座、448孔舊煉焦爐;新建、改建24座、1239孔煉焦爐。1957年起自己獨立設計煉焦爐,1965年起開始研究設計大容積煉焦爐。1970年第一座36孔高5.5米,有效容積達35.4米3的大容積煉焦爐投産,生産中各項主要指标均達到較好水平。

煉焦爐構造

現代煉焦爐由炭化室、燃燒室、蓄熱室、斜道區、爐頂、基礎、煙道等組成。炭化室中煤料在隔絕空氣條件下受熱變成焦炭。一座焦爐有幾十個炭化室和燃燒室相間配置,用耐火材料(矽磚)隔開。每個燃燒室有20~30個立火道。來自蓄熱室的經過預熱的煤氣(高熱值煤氣不預熱)和空氣在立火道底部相遇燃燒,從側面向炭化室提供熱量。

蓄熱室位于焦爐的下部,利用高溫廢氣來預熱加熱用的煤氣和空氣。斜道區是連接蓄熱室和燃燒室的斜通道。炭化室、燃燒室以上的爐體稱爐頂,其厚度按爐體強度和降低爐頂表面溫度的需要确定。爐頂區有裝煤孔和上升管孔通向炭化室,用以裝入煤料和導出煤料幹餾時産生的荒煤氣。還設有看火孔通向每個火道,供測溫、檢查火焰之用,根據檢測結果,調節溫度和壓力。整座焦爐砌築在堅固平整的混凝土基礎上,每個蓄熱室通過廢氣盤與煙道連接,煙道設在基礎内或基礎兩側,一端與煙囪連接。

煉焦爐主要部位

煉焦爐主要部位由矽磚砌成,為使密封性好,要采用異形磚砌築。通常一座大型煉焦爐要使用40O種以上的磚,甚至超過1000種。一座36孔容積為35立方米.炭化室高度為4米3的煉焦爐需用耐火材料約8400噸。要按照嚴格質量标準施工,并應在烘爐時充分考慮矽磚的性質,以保證運行良好并延長壽命

焦爐烘爐後,炭化室區域的膨脹近200毫米。烘爐的日膨脹率一般采取不大于0.035%,烘爐天數為50~60天。因煉焦爐烘爐時有較大的膨脹,某些與爐體相聯接的設備和結構,要在烘爐未期爐體膨脹基本結束後,才最終進行聯接、固定和密封。

煉焦爐溫度控制

這是為了最大限度地發揮煉焦爐的生産能力和最好的熱工效率。調溫分為三個階段:剛投産時,爐溫有較大波動,調溫工作的主要内容是監督全爐燃燒室的溫室保持均衡,調整某幾個溫度過高或過低的燃燒室。當結焦時間逐步縮短到16~18小時,就轉入正式的調溫階段。這時以焦餅(炭化室中的整個焦體)沿高向和長向均勻成焦和焦餅中心溫度達950~1050℃為依據,調節全爐加熱系統的溫度和壓力,制定合理的加熱制度并把它穩定下來。

此階段的調溫工作約需半年時間。此後過渡到經常性的調溫階段,根據煤料、加熱煤氣和大氣條件等情況的變化,及時調整供熱,使各炭化室的焦餅在規定的結焦時間内沿長向和高向均勻煉成焦炭。煉焦爐的耗熱量是評定焦爐熱工管理的重要指标。一般用焦爐煤氣加熱時,每公斤幹煤的耗熱量約為550千卡;用高爐煤氣加熱時約為630千卡。

煉焦爐烘爐

煉焦爐烘爐階段由于矽磚的膨脹是非線性的,上下部位膨脹速度不一,有被拉成階梯裂紋的可能。正常生産過程中,由于炭化室的周期性裝煤和出焦,爐溫波動很大,砌體也會産生一定程度的脹縮變化。再加各種機械設備對砌體的撞擊,均可能導緻砌體變形和開裂。因此要利用可調節的彈簧勢能,通過護爐設備連續不斷地向砌體施加數量足夠、分布合理的保護性壓力,使砌體從烘爐、開工到正常生産的整個過程中始終保持完整和嚴密,一直到焦爐停産,均應維持這種保護性壓力,并定期檢查、調整。

護爐鐵構件對焦爐施加的總負荷,按爐高計算,每米為1.5~2.0噸。由于矽磚的殘存膨脹和不可避免地産生的裂縫,将導緻爐長逐年膨脹,正常的年膨脹量應不大于10毫米,護爐設備管理較好的焦爐,投産二、三年後年膨脹量可在5毫米以下。爐長的總膨脹量是爐體衰老的标志之一。

煉焦爐類型

一個炭化室又稱為一個爐孔,一座煉焦爐由數十個爐孔組成。按加熱系統的結構不同,現代煉焦爐有多種類型,大緻可分為:①雙聯火道式,上升氣流火道和下降氣流火道成對組合,整個燃燒室由若幹組雙聯火道組成;②兩分火道式,整個燃燒室的半側火道均走上升氣流,另半側火道均走下降氣流;③上跨焰道式,整個燃燒室的各火道分為若幹組,通過上跨焰道與相鄰燃燒室的火道組相聯。煉焦爐的生産能力決定于炭化室的尺寸和結焦時間。

無煙煤煉焦爐

無煙煤因沒有任何粘結性被世界各國列入煉焦非用煤,隻能作民用煤和作合成氨造氣的原料。無煙煤的特點是固定碳高、揮發分低(小于或等于10%)、純煤真密度高(1.35-1.9)、無任何粘結性、燃點高(380度--420度)、燃燒時無煙。

連續煉焦爐

連續煉焦爐有一個碳化室,它被間隔為第一直接加熱式加熱區(2A;2A'),在區内的加料側裝有排氣口(3);輻射管式加熱區(6;6'),區内裝有若幹焦爐煤氣出口(8);和第二直接加熱式加熱區(2B;2B'),區内的出料側裝有排氣口(3)。在第一(2A;2A')和第二(2B;2B')直接加熱式加熱區内裝有若幹燃燒器(5),使之在低過量空氣比條件下燃燒。在這樣的連續煉焦爐内模制煤在連續傳送中進行碳化處理。

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