第三章炼焦炉及生讲义产过程
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第三章炼焦炉及生产过程
第一节 焦炉炉体结构与设备
一、焦炉的主要结构 二、焦炉炉型划分 三、焦炉筑炉材料 四、焦炉设备
一、焦炉的主要结构
炼焦炉的结构可划分为炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区和炉顶 区等几部分，蓄热室以下的部位为焦炉的基础（图3-1）。
图3-1 JN型焦炉及其基础断面示意图
1-装煤车；2-磨电架线；3-拦焦车；4-焦侧操作台；5-熄焦车；6-变换开闭 器；7-熄焦车轨道基础；8-分烟道；6-仪表小房；1O-推焦车；11-机侧操作 台；12-集气管；13-吸气管；14-推焦车轨道基础；15-炉拄；16-基础构架； 17-小烟道；18-基础顶扳；19-蓄热室；20-炭化室；21-炉顶区；22-斜道区
3、斜道区
斜道区位于蓄热室和燃烧室之间，斜道是连接燃烧室 立火道与蓄热室的通道，不同结构类型的焦炉斜道区结构 差异很大。燃烧室的每个立火道都与两个斜道和一个砖煤 气道相连。下喷式砖煤气道从蓄热室主墙经斜道区进入火 道，侧入式焦炉是在斜道区设有水平煤气道，煤气分别由 机焦两侧引入分配到各个火道。对于双联火道结构的焦炉， 每个燃烧室需要与下方的4个蓄热室相连接，故斜道区复 杂，是焦炉使用砖型最多的区域。
燃烧室与炭化室之间的隔墙称炉墙，焦炉在生产时，炉墙燃 烧室侧的平均温度约1300℃，炭化室侧的墙面可达1100℃以上。 在此高温下，墙体还要承受一定的侧向推力和上部的重力，要求 墙体结构上要防止干馏煤气泄漏、导热性能要好，整体结构强度 要高，为此现代焦炉的炉墙普遍采用带舌槽的异型硅砖砌筑。
燃烧室与炭化室处的砖结构示意见图3-2。
图3-2 燃烧室与炭化室的结构 1-炭化室；2-炉头；3-隔墙；4-立大道
2、蓄热室
蓄热室的作用是回收高温废气的废热，预热燃烧所用 空气或煤气。蓄热室位于焦炉炉体的下部，现代焦炉几乎 都采用横蓄热室，横蓄热室与炭化室和燃烧室平行，内部 一般都设置中心隔墙，将每个蓄热室分成机侧和焦侧两部 分。蓄热室由顶部空间、格子砖、蓖子砖、小烟道以及主 墙、单墙和封墙构成(图3-3)，对于下喷式焦炉，主墙内 设有垂直砖煤气道。
1、炭化室和燃绕室
焦炉的炭化室是一个带锥度的长方形空间。炭化 室的顶部有加煤孔和荒煤气出口，炭化室的两端装有可打 开的炉门。为了减少推焦的阻力，防止损坏炉墙，炭化室 的焦侧比机侧略宽，此宽度差称为炭化室的锥度。为了使 荒煤气顺利导出，炭化室内的装煤高度(由平煤杆拉平的 煤线至炭化室底面距离)低于炭化室的总高，装煤高度称 为炭化室的有效高度。
H =h + Δh +(200～300)mm
(3-1)
1、炭化室和燃绕室
现代焦炉的燃烧室由若干垂直的立火道组成， 立火道底部 有供煤气或空气的入口(或废气出口)。为了便于观察、测温和调 火，每个立火道都有一个看火孔引向炉顶。立火道之间的相互连 接方式有多种类型，立火道始终是分成两大组，当一组立火道供 煤气和空气燃烧时，另一组立火道则排燃烧产生的废气，每隔一 定的时间，两组立火道的气流进行交换以维持加热的均匀,同时 也满足焦炉设置蓄热室的要求。
2、蓄热室
由于主墙分隔异向气流，主墙两侧的静压差大，煤 气容易串漏，而且主墙还是焦炉下部的承重墙，这就要求 主墙具有足够的强度，气密性好。单墙的作用是将蓄热室 分成两个窄的蓄热室，分别用于预热空气和煤气，因为煤 气和空气属同向气流，压差小，因此对单墙的密封要求比 对主墙的要求略低，且不要求单墙承重。对于单热式焦炉 或两分火道结构的焦炉，蓄热室不设单墙。蓄热室机侧和 焦侧的两端是封墙，封墙的作用是密封和隔热，焦炉生产 时，蓄热室内为负压，若封墙不严会导致空气漏入蓄热室。
炭化室在长度方向上，由于炉门衬砖伸入炉内，使实 际装煤空间的长度（即有效长度）比炭化室的全长略小。 炭化室的有效容积为有效长、平均宽和有效高度三者的乘 积。在焦炉的实际命名中，往往以炭化室的高度尺寸反映 炭化室的大小及焦炉的规模，如我国的JN43-80型焦炉,其 炭化室总高度尺寸为4.3m。
1、炭化室和燃绕室
2、蓄热室
图3-3 JN型焦炉的蓄热室（小烟道） 1-主墙；2-小烟道粘土衬砖；3-小烟道；4-单墙； 5-蓖子砖；6-隔热砖
2Fra Baidu bibliotek蓄热室
蓄热室主要靠格子砖交替地吸热和放热起到回收热量 的作用。当蓄热室内通入下降的高温废气时，格子砖被废 气加热，下一个周期，改变蓄热室内的气流方向，变成上 升气流，通入空气或煤气，这时被加热了的格子砖又对空 气或煤气进行加热，使其温度达1000℃以上，这样，一座 焦炉必须是半数蓄热室处于下降气流，半数蓄热室处于上 升气流，每隔20～30min进行一次气流交换。处于下降气 流的蓄热室压力小于处于上升气流的蓄热室压力，这就要 求分隔异向气流蓄热室的隔墙必须严密，对于两分式火道 结构的焦炉，该隔墙是中心隔墙，而对于双联火道结构的 焦炉，主墙是分隔异向气流的隔墙。
焦炉的炭化室与燃烧室相间排列，燃烧室长度与炭 化室相同，在宽度上具有与炭化室锥度大小相同方向相反 的锥度，即燃烧室的机侧宽度比焦侧宽度大，这样炭化室 机焦两侧的中心距是相同的。
燃烧室内的顶端空间高度低于炭化室顶的高度，二者 间的差值称为加热水平高度。焦炉设置加热水平的目的是 防止对炭化室顶部空间加热过度，在保证焦饼上下均匀成 熟的前提下，控制煤干馏热解产物的二次热解，提高化学 产品的质量和产率。加热水平高度H与煤线距炭化室顶距 离h(大型焦炉取300mm)、煤料垂直收缩量Δh(一般为炭化 室有效高度的5％～7％)有关，可用下面经验公式确定。
2、蓄热室
蓄热室的底部是小烟道，其作用是将的空气或煤气均 匀分配进入蓄热室和汇集并排出从蓄热室下降的废气。由 于此处的温度变化剧烈，硅砖小烟道内一般衬以粘土砖。 在小烟道的顶部是篦子砖，其作用是支撑蓄热室内的格子 砖，并通过篦子砖上的分配孔将气流沿蓄热室长向均匀分 布。蓄热室内放置的格子砖分条形和异形两种，现代焦炉 都采用薄壁异型多孔格子砖。焦炉使用高炉煤气加热时， 含尘量应控制在15mg／m3以下，并定期使用压缩空气在蓄 热室处于下降气流时进行吹扫。蓄热室的温度变化大，格 子砖采用粘土砖。
第三章炼焦炉及生产过程
第一节 焦炉炉体结构与设备
一、焦炉的主要结构 二、焦炉炉型划分 三、焦炉筑炉材料 四、焦炉设备
一、焦炉的主要结构
炼焦炉的结构可划分为炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区和炉顶 区等几部分，蓄热室以下的部位为焦炉的基础（图3-1）。
图3-1 JN型焦炉及其基础断面示意图
1-装煤车；2-磨电架线；3-拦焦车；4-焦侧操作台；5-熄焦车；6-变换开闭 器；7-熄焦车轨道基础；8-分烟道；6-仪表小房；1O-推焦车；11-机侧操作 台；12-集气管；13-吸气管；14-推焦车轨道基础；15-炉拄；16-基础构架； 17-小烟道；18-基础顶扳；19-蓄热室；20-炭化室；21-炉顶区；22-斜道区
3、斜道区
斜道区位于蓄热室和燃烧室之间，斜道是连接燃烧室 立火道与蓄热室的通道，不同结构类型的焦炉斜道区结构 差异很大。燃烧室的每个立火道都与两个斜道和一个砖煤 气道相连。下喷式砖煤气道从蓄热室主墙经斜道区进入火 道，侧入式焦炉是在斜道区设有水平煤气道，煤气分别由 机焦两侧引入分配到各个火道。对于双联火道结构的焦炉， 每个燃烧室需要与下方的4个蓄热室相连接，故斜道区复 杂，是焦炉使用砖型最多的区域。
燃烧室与炭化室之间的隔墙称炉墙，焦炉在生产时，炉墙燃 烧室侧的平均温度约1300℃，炭化室侧的墙面可达1100℃以上。 在此高温下，墙体还要承受一定的侧向推力和上部的重力，要求 墙体结构上要防止干馏煤气泄漏、导热性能要好，整体结构强度 要高，为此现代焦炉的炉墙普遍采用带舌槽的异型硅砖砌筑。
燃烧室与炭化室处的砖结构示意见图3-2。
图3-2 燃烧室与炭化室的结构 1-炭化室；2-炉头；3-隔墙；4-立大道
2、蓄热室
蓄热室的作用是回收高温废气的废热，预热燃烧所用 空气或煤气。蓄热室位于焦炉炉体的下部，现代焦炉几乎 都采用横蓄热室，横蓄热室与炭化室和燃烧室平行，内部 一般都设置中心隔墙，将每个蓄热室分成机侧和焦侧两部 分。蓄热室由顶部空间、格子砖、蓖子砖、小烟道以及主 墙、单墙和封墙构成(图3-3)，对于下喷式焦炉，主墙内 设有垂直砖煤气道。
1、炭化室和燃绕室
焦炉的炭化室是一个带锥度的长方形空间。炭化 室的顶部有加煤孔和荒煤气出口，炭化室的两端装有可打 开的炉门。为了减少推焦的阻力，防止损坏炉墙，炭化室 的焦侧比机侧略宽，此宽度差称为炭化室的锥度。为了使 荒煤气顺利导出，炭化室内的装煤高度(由平煤杆拉平的 煤线至炭化室底面距离)低于炭化室的总高，装煤高度称 为炭化室的有效高度。
H =h + Δh +(200～300)mm
(3-1)
1、炭化室和燃绕室
现代焦炉的燃烧室由若干垂直的立火道组成， 立火道底部 有供煤气或空气的入口(或废气出口)。为了便于观察、测温和调 火，每个立火道都有一个看火孔引向炉顶。立火道之间的相互连 接方式有多种类型，立火道始终是分成两大组，当一组立火道供 煤气和空气燃烧时，另一组立火道则排燃烧产生的废气，每隔一 定的时间，两组立火道的气流进行交换以维持加热的均匀,同时 也满足焦炉设置蓄热室的要求。
2、蓄热室
由于主墙分隔异向气流，主墙两侧的静压差大，煤 气容易串漏，而且主墙还是焦炉下部的承重墙，这就要求 主墙具有足够的强度，气密性好。单墙的作用是将蓄热室 分成两个窄的蓄热室，分别用于预热空气和煤气，因为煤 气和空气属同向气流，压差小，因此对单墙的密封要求比 对主墙的要求略低，且不要求单墙承重。对于单热式焦炉 或两分火道结构的焦炉，蓄热室不设单墙。蓄热室机侧和 焦侧的两端是封墙，封墙的作用是密封和隔热，焦炉生产 时，蓄热室内为负压，若封墙不严会导致空气漏入蓄热室。
炭化室在长度方向上，由于炉门衬砖伸入炉内，使实 际装煤空间的长度（即有效长度）比炭化室的全长略小。 炭化室的有效容积为有效长、平均宽和有效高度三者的乘 积。在焦炉的实际命名中，往往以炭化室的高度尺寸反映 炭化室的大小及焦炉的规模，如我国的JN43-80型焦炉,其 炭化室总高度尺寸为4.3m。
1、炭化室和燃绕室
2、蓄热室
图3-3 JN型焦炉的蓄热室（小烟道） 1-主墙；2-小烟道粘土衬砖；3-小烟道；4-单墙； 5-蓖子砖；6-隔热砖
2Fra Baidu bibliotek蓄热室
蓄热室主要靠格子砖交替地吸热和放热起到回收热量 的作用。当蓄热室内通入下降的高温废气时，格子砖被废 气加热，下一个周期，改变蓄热室内的气流方向，变成上 升气流，通入空气或煤气，这时被加热了的格子砖又对空 气或煤气进行加热，使其温度达1000℃以上，这样，一座 焦炉必须是半数蓄热室处于下降气流，半数蓄热室处于上 升气流，每隔20～30min进行一次气流交换。处于下降气 流的蓄热室压力小于处于上升气流的蓄热室压力，这就要 求分隔异向气流蓄热室的隔墙必须严密，对于两分式火道 结构的焦炉，该隔墙是中心隔墙，而对于双联火道结构的 焦炉，主墙是分隔异向气流的隔墙。
焦炉的炭化室与燃烧室相间排列，燃烧室长度与炭 化室相同，在宽度上具有与炭化室锥度大小相同方向相反 的锥度，即燃烧室的机侧宽度比焦侧宽度大，这样炭化室 机焦两侧的中心距是相同的。
燃烧室内的顶端空间高度低于炭化室顶的高度，二者 间的差值称为加热水平高度。焦炉设置加热水平的目的是 防止对炭化室顶部空间加热过度，在保证焦饼上下均匀成 熟的前提下，控制煤干馏热解产物的二次热解，提高化学 产品的质量和产率。加热水平高度H与煤线距炭化室顶距 离h(大型焦炉取300mm)、煤料垂直收缩量Δh(一般为炭化 室有效高度的5％～7％)有关，可用下面经验公式确定。
2、蓄热室
蓄热室的底部是小烟道，其作用是将的空气或煤气均 匀分配进入蓄热室和汇集并排出从蓄热室下降的废气。由 于此处的温度变化剧烈，硅砖小烟道内一般衬以粘土砖。 在小烟道的顶部是篦子砖，其作用是支撑蓄热室内的格子 砖，并通过篦子砖上的分配孔将气流沿蓄热室长向均匀分 布。蓄热室内放置的格子砖分条形和异形两种，现代焦炉 都采用薄壁异型多孔格子砖。焦炉使用高炉煤气加热时， 含尘量应控制在15mg／m3以下，并定期使用压缩空气在蓄 热室处于下降气流时进行吹扫。蓄热室的温度变化大，格 子砖采用粘土砖。