炼焦炉的作业方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及将碳化室内的压力保持在大气压附近，而且独立地控制燃烧室纵向两端部的温度的炼焦炉作业方法及其装置。与燃烧室的主燃烧器分别地供给燃料气体，将燃烧室端部温度保持在１０００度以上，而且将碳化初期的碳化室内的压力保持在大气压－５ｍｍＡｑ以上和大气压＋１０ｍｍＡｑ以下的范围内。由此即使使用调湿的煤也不会造成炉盖附近煤的崩塌，有效地生产焦炭。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种以煤碳化制造焦碳的炼焦炉的操作方法及其装置。更具体地说，本专利技术涉及适当地调整并控制炼焦炉温度及压力的操作方法及其装置。如图8所示，床式炼焦炉的结构是内部装入煤并使其碳化或干馏的碳化室16和为供给煤干馏所需热量而使气体燃料燃烧的燃烧室15相互连接。在碳化室和燃烧室之间形成用粘土砖等耐火砖砌筑而成的隔壁，燃烧室内产生的热量传递给该隔壁，而由该隔壁向碳化室内的煤供给热量而进行干馏。碳化室上部具有多个装煤口17，在碳化室的纵向两端上具备炉盖1(门)，炉盖的内表面上有耐火砖，在煤干馏成焦碳名的阶段，打开两炉盖，由推进机20将碳化室内的焦碳从推进机侧朝向相对侧的焦碳运输送车21推出。在煤干馏时，含碳挥发成分干馏成气体，干馏气体经碳化室上部的上升管31被收集在排出管29内，并被输送至干馏气体的贮藏设置中。近年来，利用床式炼焦炉制造焦碳过程中，为了降低干馏热量，均匀分布煤密度，采用的方法是在事先调整煤中的水分然后进行干馏。此种情况，一般来说，既要防止装煤时的飞灰又要将煤中的水分调整至6％以下才能进行作业。然而，将含水量较少的煤装入到床式炉内制造焦碳的过程中，由于煤表面上附着的水分少，因此与通常的9％-12％的湿煤相比，煤之间的粘结性显著降低。图9示出了床式炼焦炉的门，这种炼焦炉有一个垂直气体通道3，以改善干馏气体的流通，防止门面处的气压上升。若门附近的煤干馏滞后，则如图10所示，粘结性差的煤6塌入气体通道3内，妨碍了干馏气体的流动，导致门面处的气压上升，引起气体从门缝处泄漏。特开昭63-170487号公报揭示了一种改善沿推出炼焦炉内的焦碳方向(以后称为纵向)上焦化不均匀的方法，通过端部烟囱道燃烧器来实现碳化室纵向均匀碳化。然而，即使使用能有选择地使燃烧室纵向端部(端部烟囱道)升温的端部烟道燃烧器，但因为门表面的温度低于碳化室壁面的温度，在碳化初期仍不能防止其干馏滞后的问题。若为了防止碳化初期的干馏滞后，使碳化室的纵向端部的温度上升到与碳化室的其它部位的相同则要达到超过1300℃的高温，不仅导致干馏热量的损失，而且导致燃烧室耐火材料即硅砖的熔损(熔化)，大幅度缩短寿命。特开平3-177493号公报揭示了一种在碳化期将碳化室内的装碳部分的上部空间保持低压的方法。该方法能够有效地将碳化发生气体抽至装碳部分的上部空间内而提高干馏效率。但是该方法不能改善碳化室的纵向端部的干馏效果。如上所述的现有技术，使用在炉体砖4和门砖2之间，碳化室的外界侧端部上带烟道3的床式炼焦炉，在将水分调整至6％以下的煤进行干馏时，不能有效防止干馏滞后的这些煤塌入气体通道内，干馏气体流动受阻，门表面处的气压上升及气体从门缝处泄漏。当随煤碳化，干馏过程产生的气体使碳化室内压力上升时，干馏气体从碳化室的装煤口或炉盖缝隙处泄漏到外部的可能性极高。另外，若炼焦炉长年使用导致耐火隔壁接缝剥落增大，粉尘就会从碳化室侧流向燃烧室侧，出现黑烟混入燃烧室的排气中的问题。因此，通常采用的手段是上升管喷射出压力流体(一般使用水或蒸汽)，利用射流效果来降低碳化室压力。但是，从煤中干馏出的气体所产生的压力从干馏开始至结束是不一样的，装入初期时大，之后慢慢降低，因此上述上升管喷出的压力流体的压力也是不一样的。针对上述问题，特开平6-41537号公报所记载的方法是为了保持炼焦炉的碳化室压力低于大气压以下的压力，先测定碳化室压力，由测出压力与设定在大气压以下的设定压力的压差产生一个控制信号，根据该控制信号开关上升管上的控制风门或向上升管内吹送压力流体，或者通过将两者组合起来调整上升管气体吸收压力。在炼焦的干馏过程中，因为大量地产生含焦油的干馏气体，如该公报记载的那样，在每个碳化室上设置测定炉内压力的装置时，测定装置上或装置前的导入部上因焦油冷却而粘附，最终导致堵塞而不能调整炉内压力，而且维护需要大量劳动力。此外，对于从装煤至干馏末期的全过程中，只用高压水作为喷入上升管内的压力流体来控制的话，控制阀的损耗显著增大，在减小上升管上的控制阀开度的操作情况下，受高压水冷却的焦油引起的堵塞将频繁发生，该特开平6-41537号公报技术的实用化还需解决很多的问题。本专利技术的目的是提供一种能够有效地防止煤塌入气体通道的技术。本专利技术还有一目的是能够以无焦油滴方式实施每个碳化室内的发生气体的吸收调整即碳化室内的压力调整技术。为了完成本专利技术的这些目的，本专利技术提供一种炼焦炉的作业方法，其中炼焦炉具备碳化室和燃烧室，其特征在于装入煤之后，将碳化初期的碳化室内的压力大小保持在大气压附近，而且，独立地将燃烧室纵向两端部的温度保持在一定范围内。此外，本专利技术提供一种炼焦炉的作业方法，在具有气体通道的床式炼焦炉中使用经调湿的煤的情况下，将碳化初期的碳化室内的压力调整并保持为大气压附近，同时向燃烧室纵向两端部和燃烧室的主燃烧器独立地供给燃料气体和燃烧用气体，并控制纵向两端部的温度，就能够防止装入的煤塌入气体通道内，且抑制气体从门缝处泄漏。此时，将全碳化时间内的初期20％以内的期间的碳化室内的压力保持在比大气压低5mmH2O柱的值以上，比大气压高10mmH2O柱的值以下的范围内，同时将该燃烧室的纵向两端部的温度设定为1000℃以上。为了调整碳化室压力，对炼焦炉的每个碳化室，预先求出干馏时间和碳化室压力的关系及上升管的喷嘴内流体压力和碳化室压力的关系，利用这些关系，根据规定的干馏时间，按时间变更喷嘴压力及碳化室压力。这些方法由于在使用的炼焦炉上具备本专利技术的碳化室的压力调整装置，因此能够顺利地执行。即，本专利技术提供一种碳化室压力调整装置，该装置具有多个供给压力流体的配管系统，并配置有切换阀，以便于无论哪个配管系统均能向上述上升管的喷嘴供给压力流体。该压力调整装置具有供给流体压力30kg/cm以上的流体的配管系统，供给流体压力5～20kg/cm2范围的压力可调的配管系统和供给5kg/cm2以下的压力流体的配管系统，通过切换阀可选择地从各配管系统向炼焦炉上升管的喷嘴供给压力流体。本专利技术提供一种具有该压力调整装置的炼焦炉。本专利技术提供一种除有上述压力调整装置外，还有对燃烧室纵向两端部加热的设备的炼焦炉。本专利技术的详细内容借助于附图及说明书的说明将更加清楚。图1是示出燃烧室纵向两端部的温度和气体通道内煤堆积高度比例的关系的特性图。图2是示出每碳化室压力下门面附近的煤升温状况的变化特性图。图3是示出碳化室压力和气体通道内的煤堆积高度比例的关系的特性图。图4是示出每个干馏结束时间的碳化室压力随时间变化的特性图。图5示出喷嘴向流体压力和碳化室压力的关系特性图。图6是本专利技术的床式炉的示意图。图7是炼焦炉燃烧室的端部烟囱道燃烧器-气体流动图。图8是现有床式炼焦炉的示意图。图9是(A)门侧视图，(B)是图(A)的A_A方向的断面图。图10是图9(B)的放大图，说明煤塌入气体通道的状况。下面，参照附图说明本专利技术的实施例。图1是示出在煤的初期每个水分值(刚装入前的水分值)下床式炼焦炉的门附近的燃烧室纵向端部温度和气体通道内的煤堆积高度以碳化室内的装煤高度所除而得到的值的关系图。所用的门是在如图9及图10所示的炉体砖和门砖间具有气体通道3的门，该气体通道在高度方向将两者连通。此处，燃烧室纵向端部温度是焦碳推出时的温度，煤堆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炼焦炉的作业方法，其中炼焦炉具备碳化室和燃烧室，其特征在于装入煤之后，将碳化初期的碳化室内的压力大小保持在大气压附近，而且，独立地将燃烧室纵向两端部的温度保持在一定范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：田村望，小泽达也，佐藤克彦，内田哲郎，杉辺英孝，
申请(专利权)人：川崎制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]