焦炉加热全下调结构制造技术

本发明专利技术属于一种炼焦炉加热调节装置，用于以可燃性气体加热的所有炼焦炉用煤气和空气的调节，特别适用于４ｍ以上大容积焦炉。本焦炉加热全下调结构是双联火道、废气循环、蓄热室分格、焦炉煤气下喷、贫煤气侧入、空气自然通风供给的复热式焦炉，利用篦子砖孔加调节砖实现贫煤气和空气气量的全部下调，并解决了硅砖和粘土砖在受热膨胀后的同步位移问题。因此使调节操作方便了，并简化了操作过程，改善了操作条件，减轻了劳动强度，提高了工作效率和安全性，减少了投资，节省了能源。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种炼焦炉加热调节技术，用于以可燃性气体加热的所有炼焦炉用煤气和空气的调节，特别适用于4m以上大容积焦炉。我国设计的4m以上的焦炉是双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、复热式焦炉。焦炉燃烧室长向的加热调节是靠更换立火道底部的调节砖改变斜道口断面的方法进行的。当烧焦炉煤气时，煤气的供应量是从下部地下室调节而空气是从炉顶调节;当烧贫煤气时，煤气和空气都是从炉顶调节。从炉顶调节时，使用的钩杆至少6m以上长，需分2-3节。更换调节砖时，操作人员站在温度较高的炉顶表面，把钩子插入1300℃左右的立火道内，钩出难以看见的、孔径仅20mm的调节砖，所以操作特别困难。尤其是在南方的夏季更加困难，动作稍慢，钩子就会被烧红，失去工具应有的作用。往火道内放新调节砖时，放前必进行预热，否则会因急热作用使硅质调节砖碎裂。当赤热的钩杆从立火道拖出时，至少要有三人操作，配合不当就会发生事故。拖出后还需矫直，以备下次使用。因此从炉顶进行调节，操作难度大，工序复杂，劳动强度大，一次成功率底。日本新日铁公司的“M”型全下调焦炉此种焦炉是双联火道、蓄热室分格、加热用高炉煤气(焦炉煤气)及空气全为下喷供入。以高炉煤气加热为主，燃烧用空气以强制鼓风供给，燃烧室长向气量分布的调节，是在地下室以更换立管系统中的孔板进行之，篦子砖一律是方口的，用此孔板调节系统由于控制气量准确，所以是行之有效的方法，但是由于管道伸出篦子砖，故腐蚀严重，约5年左右需更换管道，中修更换管道浪费相当大，以强制鼓风供空气，生产成本高，炉顶火道正压大，测温困难;当高炉检修，用焦炉煤气加热时，空气改为自然通风供入，由于篦子砖为方口，未考虑节流措施，所以小烟道长向气量分布无法调节;另外地下室管道特别拥挤;蓄热室分格因空气和煤气相间排列，所以使同向异种气流互相串漏的机率增高;小烟道铺底砖每隔一定距离设一块大砖(锁砖)，其两端卡在单墙和主墙内，虽然硅砖膨胀时能把粘土砖砌体一起带走，达到同步位移，但是其结构复杂，砖型种类繁多;再有小烟道粘土衬砖镶砌在主墙内，膨胀时取得了衬砖与主墙硅砖的同步位移，不影响主墙的严密性，但是由于小烟道的单墙全用粘土砖砌筑，膨胀时其底部受锁砖带动位移，顶部又受篦子砖及蓄热室小隔墙带动位移。这样，粘土砖单墙必然要被拉开多条贯通缝隙，同向气流(空气和煤气)难免互相串漏所以在烘炉结束后，需拆下废气开闭器、两叉部，专门安排工人钻入小烟道内进行人工勾缝，该工作条件相当恶劣，所以这是急待解决的问题。根据苏联杂志“焦炭与化学”1982，NO2，17-22，“下喷式∏BP型焦炉改用高炉煤气加热和调温的经验”一文中介绍的苏联全下调焦炉，蓄热室分格一火道一格，加热用煤气和空气是靠调节篦子砖上的调节砖进行控制，但下调结构的设计还存在许多弊病(1)首先该焦炉小烟道全部采用粘土砖，而蓄热室采用硅砖，为了使炉体膨胀后实现同步位移，在全粘土砖的小烟道与硅砖蓄热室的接头处设置滑动缝，无论从结构上还是在施工技术上都是很复杂的。若小烟道粘土砖层顶面不能保持平滑，那么在烘炉时蓄热室硅砖砌体就不能沿着粘土砖表面顺利滑动，或者在某一点产生局部卡住，或者大面积卡住，此时都会因膨胀差而拉开粘土砖砌体，使小烟道的主墙和单墙的严密性都遭到破坏。小烟道主墙拉开缝后，上升气流可直接漏入下降气流中去，使焦炉加热的调节更加困难;当小烟道单墙拉开缝后，在上升气流时，就会产生空气与煤气的互相串漏，这取决于同向小烟道的气流压差，如压差等于零，可不产生串漏，但在生产实践中这样理想的条件是很难维持的。(2)另外蓄热室分格的隔墙采用硅砖，在篦子砖处是夹在两篦子砖之间，隔墙底部与小烟道气流直接接触，而小烟道的温度经常波动在200-400℃之间，此温度正是硅砖晶型转化的温度范围，容易引起硅砖的碎裂和脱落，影响其使用寿命。(3)再有篦子砖之间相互无咬合，炉体膨胀后有可能拉开直通缝，使调节的准确性降低，调节砖的排列将出现混乱，由于加热系统的气流动力安排不合理，主要是篦子砖可调阻力所占比例小(＜20%)，因此气量调节范围低(10%)。鉴于上述存在的问题，本专利技术的目的是设计一种新型的焦炉加热全下调结构，焦炉加热用贫煤气和空气的气量是利用篦子砖上的调节砖进行控制，贫煤气从废气开闭器侧入，空气自然通风。这样不仅使调节操作方便了，改善了操作环境，减轻了劳动强度，提高了工作效率和安全性，同时也提高了燃烧室长向温度分布的准确性，可达95%以上。另外由于下部调节操作温度低，这样调节砖不用事先预热，简化了操作过程。再有贫煤气由废气开闭器侧入，空气自然通风供给，所以无论是设计费还是操作费用都比强制通风节约。如果一座50孔焦炉，可节省钢材约250吨，相当于40万人民币，并每年可节省能源2.1×104千瓦小时电，相当于每年减少操作费用13万元。为实现焦炉加热全部下调的目的，本专利技术采取的措施是除了保留原苏联下调焦炉中所具有的蓄热室分格(每1-2立火道一格)、对应每格蓄热室设一篦子砖，对应每一篦子砖在小烟道底设一下调孔用以更换调节砖控制煤气气量、煤气侧入、空气自然通风供给等特点之外，又对焦炉下调结构进行了如下改进，(1)蓄热室的单墙和主墙、焦炉中心墙从小烟道底开始全部使用硅砖;蓄热室内分格小隔墙从篦子砖起用硅砖;小烟道铺底砖、衬砖、篦子砖用粘土砖。(2)每隔一定距离使小烟道铺底砖镶在单墙硅砖内。(3)小烟道粘土衬砖隔一定距离分别镶在蓄热室的主墙、单墙硅砖砌体内。(4)篦子砖是由A固定孔砖、B可调孔砖、C分格隔墙底座砖三种异形砖组成的、砌在小烟道衬砖顶部表面不卡在主墙内的咬合搭接的整体板形砖层。(5)使蓄热室分格小隔墙卧砌在篦子砖层的凹槽内，其两端架在硅砖单、主墙上。下面结合附图和实施例详细介绍本专利技术设计的焦炉加热全下调结构。图1为焦炉加热全下调结构示意图。图2为小烟道铺底砖配置图。图3为小烟道衬砖配置图。图4为篦子砖层结构分布图。图5为篦子砖和分格小隔墙在焦炉加热后的高向膨胀状态图。如图1所示，本专利技术的焦炉加热全下调结构是由(1)小烟道、蓄热室区共用单墙，(2)调节砖，(3)蓄热室、小烟道区共用主墙，(4)蓄热室、小烟道区共用中心隔墙，(5)分格小隔墙，(6)小烟道衬砖，(7)下调孔预埋管，(8)篦子砖，(9)格子砖，(10)小烟道铺底砖等部分组成的。为了便于说明，把下调结构划分为两个区域小烟道区和蓄热室区。小烟道区包括蓄热室主墙、单墙、中心隔墙、小烟道铺底砖、小烟道衬砖及篦子砖。蓄热室区包括主墙、单墙、中心隔墙和分格小隔墙。蓄热室主墙(3)和单墙(1)、焦炉中心隔墙(4)从小烟道底部开始全部使用硅砖，蓄热室内分格小隔墙(5)从篦子砖(8)起也使用硅砖，小烟道铺底砖(10)、小烟道衬砖(6)、篦子砖(8)使用粘土砖，这样既可不必处理象苏联那样的两种材质滑动的问题，也不必担心出现象日本那样的小烟道单墙拉开缝隙而需要勾缝的问题，会使砌体膨胀后尺寸一致，严密性好。小烟道采用粘土衬砖的目的是利用粘土砖的耐急冷急热性，保护硅砖不受激冷激热的冲击，使主墙和单墙硅砖的温度保持在稳定范围内，有利于提高砌体的使用寿命。如图2所示，小烟道铺底砖(10)的配置是(10)小烟道铺底砖，(5)蓄热室单墙，(3)蓄热室主墙，(11)下调孔。小烟道铺底砖(10)每隔一定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由（１）蓄热室单墙、（２）调节砖、（３）蓄热室主墙、（４）焦炉中心隔墙、（５）分格小隔墙、（６）小烟道衬砖、（７）下调孔预埋管、（８）篦子砖、（９）蓄热室分格、（１０）小烟道铺底砖组成的焦炉加热全下调结构，其特征在于：ａ）蓄热室的单 墙（１）、主墙（３）、焦炉中心隔墙（４）从小烟道底部开始全部使用硅砖，蓄热室内分格小隔墙（５）从篦子砖（８）起用硅砖，小烟道铺底砖（１０）、小烟道衬砖（６）、篦子砖（８）用粘土砖。ｂ）每隔４８０ｍｍ距离使小烟道铺底砖（１０）镶在单墙（１ ）硅砖内。ｃ）小烟道粘土衬砖（６）隔４８０ｍｍ距离分别镶在蓄热室主墙（３）、单墙（１）的硅砖砌体内。ｄ）篦子砖（８）是由（Ａ）固定孔砖、（Ｂ）可调孔砖、（ｃ）分格小隔墙底座砖三个异形砖组成的。

【技术特征摘要】
1.一种由(1)蓄热室单墙、(2)调节砖、(3)蓄热室主墙、(4)焦炉中心隔墙、(5)分格小隔墙、(6)小烟道衬砖、(7)下调孔预埋管、(8)篦子砖、(9)蓄热室分格、(10)小烟道铺底砖组成的焦炉加热全下调结构，其特征在于a)蓄热室的单墙(1)、主墙(3)、焦炉中心隔墙(4)从小烟道底部开始全部使用硅砖，蓄热室内分格小隔墙(5)从篦子砖(8)起用硅砖，小烟道铺底砖(10)、小烟道衬砖(6)、篦子砖(8)用粘土砖。b)每隔480mm距离使小烟道铺底砖(10)镶在单墙(1)硅砖内。c)小烟道粘土衬砖(6)隔480mm距离分别镶在蓄热室主墙(3)、单墙(1)的硅砖砌体内。d)篦子砖(8)是由(A)固定孔砖、(B)可调孔砖、(c)...

【专利技术属性】
技术研发人员：何学森，杨厚斌，何本文，姚，彭降祜，
申请(专利权)人：冶金工业部鞍山焦化耐火材料设计研究院，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]