用于修补炼焦炉的系统和方法技术方案

一种用于修补具有由陶瓷砖形成的炉室的炼焦炉的系统和方法。代表性的系统包含可插入所述炉室中的隔热外壳并且包含可移除的隔热面板，所述隔热面板限定了供工人工作的内部区域。所述隔热外壳可在展开配置和紧凑配置之间移动，并且将所述外壳移动到所述展开配置会减少所述隔热外壳与所述炉室的壁之间的距离。移除所述面板可以使所述陶瓷砖露出，并允许所述内部区域内的工作人员在所述炉室仍然很热的情况下获得砖并修补所述炉室。装载设备抬升所述隔热外壳并将其插入所述炉室中。所述隔热外壳可以联接到另外的隔热外壳以形成细长的内部区域。

System and method for repairing coke oven

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于修补炼焦炉的系统和方法
本技术涉及炼焦炉，并且具体地说，涉及用于修补炼焦炉以改善炉寿命并增加炉的焦炭产率的方法和设备。
技术介绍
焦炭是用于在钢铁生产中熔化和还原铁矿石的固体碳燃料和碳源。炼焦炉被用于将煤转化为冶金焦已有多年历史。在一个被称为“汤普森焦化过程(ThompsonCokingProcess)”的过程中，通过将煤粉分批进料到炉中并在严密控制的大气条件下加热至非常高的温度持续24到48小时来产生焦炭。在焦化过程中，细碎的煤会挥发并形成具有预定孔隙度和强度的焦炭熔块。因为焦炭的生产是分批过程，所以多个炼焦炉同时运行。炼焦炉通常由包含氧化铝、二氧化硅和/或其它陶瓷材料的耐火砖构成。这些耐火砖能够承受高温，并且通常能够长期保持热量。然而，耐火砖可能易碎并且可能破裂，这降低了炼焦炉的焦炭生产能力。为了修补炼焦炉，经常需要工人进入炼焦炉并替换破裂的砖。炼焦炉在不适合工人进入的极高温度下运行，并且使工人舒适地进入炼焦炉需要降低炼焦炉的温度。然而，通常不允许炼焦炉内的温度降低得太多，因为这样做可能会损坏炉。当建造炼焦炉时，将可燃的垫片放置在炉冠中的砖之间，以允许砖膨胀。炉加热后，垫片燃烧掉，并且砖由于热膨胀而膨胀。然而，通常不允许炉降到热体积稳定温度(即高于所述温度时，二氧化硅通常是体积稳定的，并且不会膨胀或收缩)以下。如果砖降至此温度以下，则砖开始收缩。由于垫片已烧尽，因此传统的顶盖在冷却时最多可收缩几英寸。这种移动可能足以使顶盖砖开始移位并可能致其塌陷。因此，必须在炉中保持足够的热量以使砖保持在热体积稳定温度以上。然而，热体积稳定温度太热以至于工人无法舒适地进入炼焦炉。因此，需要一种改进的系统，所述系统在无需将炼焦炉冷却至热体积稳定温度以下的情况下允许工人舒适地进入炼焦炉。附图说明图1是根据本技术的实施例配置的卧式热回收/无回收焦化厂的一部分的等距局部剖视图。图2是两个炉的等距视图，其前门已被移除。图3A是处于展开配置的隔热外壳的等距视图，其可以插入图2的炉室中并且根据本技术的实施例进行配置。图3B是处于紧凑配置的图3A的隔热外壳的等距视图，并且其根据本技术的实施例进行配置。图4是根据本技术的实施例的图3A和图3B中所示的多个隔热外壳的等距视图，所述多个隔热外壳插入炉室中并且联接在一起。图5是插入炉室中的图3A和3B所示的隔热外壳的等距视图。图6是根据本技术的实施例的使用隔热外壳修补炉室的方法。具体实施方式本技术的几个实施例涉及用于在炼焦炉变热时修补所述炼焦炉的系统和设备。例如，本技术可以包含卧式无热回收或热回收炼焦炉中的可在紧凑配置和展开配置之间移动的隔热外壳，但是本技术不限于这些应用，并且可以应用于其它类似的应用中。隔热外壳可以以紧凑配置放置于炼焦炉中，并且可以扩展到展开位置，以便工人可以在外壳内站立和操作。隔热外壳可以包含围绕外壳周围定位的可移除的隔热面板，所述隔热面板将外壳的内部与加热的炉侧壁、底板和/或顶盖隔离。隔热面板可以是可移除的，以允许工人进入炼焦炉的各个部分并清洁或修补受损部分。隔热外壳可以是模块化的，以使外壳适应不同尺寸的炉。这种方法可以允许在不冷却炼焦炉的情况下修补炼焦炉，这可能要求长时间不使用炼焦炉和/或经常导致形成炼焦炉的砖破裂或发生位置偏移。因此，隔热外壳可以使工人免受炼焦炉散发出的高温的影响，从而使炼焦炉可以在工人修补炉时保持高温。根据另外的实施例，隔热外壳允许工人在运行周期之间快速进入炉的内部。下文参考特定的代表性配置描述了本公开的技术的几个实施例的具体细节。可以根据炉、焦炭制造设备以及具有其它合适配置的隔热和挡热结构来实践本公开的技术。为了清楚起见，下文的描述中并未阐述描述众所周知的并且通常与炼焦炉和挡热板相关联的结构或过程的但可能不必要地使本公开的技术的一些重要方面模糊的具体细节。此外，尽管以下公开内容阐述了本公开的技术的不同方面的一些实施例，但是所述技术的一些实施例可以具有与本节中所描述的配置/组件不同的配置和/或组件。同样，本技术可以包含具有附加元件和/或不具有以下参照图1-6描述的若干元件的一些实施例。参照图1，示出了在还原环境中由煤生产焦炭的焦化厂100。通常，焦化厂100包括至少一个炉101，以及热回收蒸汽发生器和空气质量控制系统(例如，排气或烟道气脱硫系统)，二者均定位在炉下游的流动位置并且二者均通过合适的管道流体地连接到炉。根据本公开的方面，焦化厂可以包含热回收或无热回收炼焦炉，或卧式热回收或卧式无回收炼焦炉。焦化厂100优选地包含多个炉101和共同通道102，所述共同通道通过上升管103流体地连接到炉101中的每个炉。冷却气体管将经过冷却的气体从热回收蒸汽发生器输送到烟气脱硫系统。流体地连接的且位于更下游的是用于收集颗粒的袋式除尘器、用于控制系统内气压的至少一个引风机以及用于将经过冷却的、经处理的废气排放到环境中的主烟囱。蒸汽管线将热回收蒸汽发生器和热电厂互连，以便可以利用回收的热量。焦化厂100还可以流体地连接到旁路排气烟囱104，所述旁路排气烟囱可以用于在紧急情况下将热废气排放到大气中。图1示出了四个炉101，为了清楚起见，切除了一些部分。每个炉101都包括炉室110，所述炉室优选地由以下限定：底板111；前门114；优选地与前门114相对的后门115；前门114与后门115之间的从底板111向上延伸的两个侧壁112；以及形成炉室110的顶表面的顶盖113。控制炉101内部的气流和压力对于焦化循环的有效运行可能是至关重要的，因此炉101包含一个或多个进气口119，所述进气口允许空气进入炉101。每个进气口119都包含空气阻尼器，所述空气阻尼器可以定位在完全打开和完全关闭之间的任意数量的位置处，以改变进入炉101的一次气流的量。在所示的实施例中，炉101包含联接到前门114的进气口119，其被配置成控制进入炉室110的气流；以及联接到炉底烟道118的进气口119，所述炉底烟道定位在炉101的底板111下方。可替代地，一个或多个进气口119穿过顶盖113和/或在上升管103中形成。在运行中，从定位在炉室110内的煤中散发的挥发性气体聚集在顶盖113中，并在整个系统的下游被吸入下降通道117中，所述下降通道形成在一个或两个侧壁112中。下降通道117将炉室110与定位的炉底烟道118流体地连接。炉底烟道118在底板111下方形成迂回路径，并且从煤中散发的挥发性气体可以在炉底烟道118中燃烧，从而产生热量以支持将煤还原成焦炭。下降通道117流体地连接到上升通道116，所述上升通道形成在一个或两个侧壁112中。联接到炉底烟道118的进气口119可以将炉底烟道118流体地连接到大气，并且可以用于控制炉底烟道内的燃烧。炉101还可以包含与前门114相邻的平台105，工人可以在所述平台上站立和行走以进入前门和炉室110。在运行中，通过以下步骤在炉101中产生焦炭：首先将煤装载到炉室110中，在氧耗尽的环境中加热煤，驱除煤的挥发性部分，然后使炉101内的挥发物氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔热外壳，其具有由底板部分、顶棚部分以及在所述底板部分与所述顶棚部分之间延伸的相对的第一侧边部分和第二侧边部分限定的内部区域，所述隔热外壳包括：/n框架部分；以及/n可释放地联接到所述框架部分的多个面板，其中/n所述多个面板至少部分地限定所述底板部分、所述顶棚部分以及所述第一侧边部分和所述第二侧边部分，/n所述面板中的单独面板包括隔热部分和联接到所述隔热部分的支持部分，/n所述隔热外壳能在第一配置和第二配置之间移动，并且/n当所述隔热外壳处于所述第一配置时，所述内部区域包括第一高度，而当所述外壳处于所述第二配置时，所述内部区域包括小于所述第一高度的第二高度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170523 US 62/510,1091.一种隔热外壳，其具有由底板部分、顶棚部分以及在所述底板部分与所述顶棚部分之间延伸的相对的第一侧边部分和第二侧边部分限定的内部区域，所述隔热外壳包括：
框架部分；以及
可释放地联接到所述框架部分的多个面板，其中
所述多个面板至少部分地限定所述底板部分、所述顶棚部分以及所述第一侧边部分和所述第二侧边部分，
所述面板中的单独面板包括隔热部分和联接到所述隔热部分的支持部分，
所述隔热外壳能在第一配置和第二配置之间移动，并且
当所述隔热外壳处于所述第一配置时，所述内部区域包括第一高度，而当所述外壳处于所述第二配置时，所述内部区域包括小于所述第一高度的第二高度。


2.根据权利要求1所述的隔热外壳，其进一步包括
所述顶棚部分与所述第一侧边部分之间的第一间隙以及所述顶棚部分与所述第二侧边部分之间的第二间隙，当所述隔热外壳处于所述第一配置时；以及
隔热物，所述隔热物联接到覆盖所述第一间隙和所述第二间隙的所述顶棚部分。


3.根据权利要求1所述的隔热外壳，其进一步包括：
联接到所述框架部分的至少一个千斤顶，其中所述至少一个千斤顶被配置成使所述隔热外壳在所述第一配置和所述第二配置之间移动。


4.根据权利要求3所述的隔热外壳，其中所述至少一个千斤顶包括机械千斤顶。


5.根据权利要求1所述的隔热外壳，其进一步包括：
冷却设备，所述冷却设备用于使冷空气从所述隔热外壳的外部循环到所述内部区域中。


6.根据权利要求1所述的隔热外壳，其进一步包括：
用于产生热量的外部加热设备，其中所述外部加热设备联接到所述隔热外壳的外表面并且被定位成引导所产生的热量离开所述内部区域。


7.根据权利要求1所述的隔热外壳，其中当所述隔热外壳处于所述第一配置时，所述内部区域包括第一宽度，而当所述隔热外壳处于所述第二配置时，所述内部区域包括小于所述第二宽度的第二宽度。


8.根据权利要求1所述的隔热外壳，其中所述隔热部分包括陶瓷材料，并且所述支持部分包括金属。


9.一种修补炼焦炉的方法，所述炼焦炉具有由底板、顶盖和在所述底板与所述顶盖之间延伸的侧壁限定的炉室，并且其中所述炼焦炉包括形成所述底板、所述顶盖和所述侧壁的多块砖，所述方法包括：
将隔热外壳插入所述炉室中，其中
所述隔热外壳包含可移除地联接到框架部分的多个面板，
所述隔热外壳能在第一配置和第二配置之间移动，
将所述隔热外壳插入所述炉室中包括：当所述隔热外壳处于所述第一配置时，将所述隔热外壳插入所述炉室中；
将所述隔热外壳从所述第一配置移动到所述第二配置；
将所述面板中的至少一个面板从所述框架部分分离，以使所述底板、所述顶盖和所述侧壁中的至少一个露出；
修补所述砖中的至少一块砖；
将所述至少一个面板重新附接到所述框架部分；
将所述隔热外壳移动到所述第一配置；以及
从所述炉室中移除所述隔热外壳。


10.根据权利要求9所述的方法，其中所述隔热外壳包括第一隔热外壳，并且其中将所述隔热外壳插入所述炉室中包括将所述第一隔热外壳插入所述炉室中，所述方法包括：
在将所述隔热外壳从所述第一配置移动到所述第二配置之前，将第二隔热外壳插入所述炉室中与所述第一隔热外壳相邻；以及
将所述第一隔热外壳联接到所述第二隔热外壳。


11.根据权利要求10所述的方法，其中
所述框架部分包括第一框架部分，
所述多个面板包括第一多个面板，
所述第二隔热外壳包含联接到第二框架部分的第二多个面板，
所述第二隔热...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰森·克鲁姆，马克·安东尼·鲍尔，加里·迪安·威斯特，约翰·弗朗西斯·荃希，蔡俊卫，
申请(专利权)人：太阳焦炭科技和发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US