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炼焦知识—焦炉详解

所属分类:产品知识 发布时间:2024-03-18 浏览次数:50

炼焦炉,一种通常由耐火砖和耐火砌块砌成的炉子,用于使煤炭化以生产焦炭。用煤炼制焦炭的窑炉。是炼焦的主要热工设备。现代焦炉是指以生产冶金焦为主要目的、可以回收炼焦化学产品的水平室式焦炉,由炉体和附属设备构成。焦炉炉体由炉顶、燃烧室和炭化室、斜道区、蓄热室等部分,并通过烟道和烟囱相连。整座焦炉砌筑在混凝土基础上。现代焦炉基本结构大体相同,但由于装煤方式、供热方式和使用的燃料不尽相同,又可以分成许多类型。

炼焦的主要热工装置。

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构造:现代炼焦炉由炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区、炉顶、基础、烟道等组成。炭化室中煤料在隔绝空气条件下受热变成焦炭。一座焦炉有几十个炭化室和燃烧室相间配置,用耐火材料(硅砖)隔开。每个燃烧室有20~30个立火道。来自蓄热室的经过预热的煤气(高热值煤气不预热)和空气在立火道底部相遇燃烧,从侧面向炭化室提供热量。蓄热室位于焦炉的下部,利用高温废气来预热加热用的煤气和空气。斜道区是连接蓄热室和燃烧室的斜通道。炭化室、燃烧室以上的炉体称炉顶,其厚度按炉体强度和降低炉顶表面温度的需要确定。炉顶区有装煤孔和上升管孔通向炭化室,用以装入煤料和导出煤料干馏时产生的荒煤气。还设有看火孔通向每个火道,供测温、检查火焰之用,根据检测结果,调节温度和压力。整座焦炉砌筑在坚固平整的混凝土基础上,每个蓄热室通过废气盘与烟道连接,烟道设在基础内或基础两侧,一端与烟囱连接。

一个炭化室又称为一个炉孔,一座炼焦炉由数十个炉孔组成。按加热系统的结构不同,现代炼焦炉有多种类型,大致可分为:①双联火道式,上升气流火道和下降气流火道成对组合,整个燃烧室由若干组双联火道组成;②两分火道式,整个燃烧室的半侧火道均走上升气流,另半侧火道均走下降气流;③上跨焰道式,整个燃烧室的各火道分为若干组,通过上跨焰道与相邻燃烧室的火道组相联。炼焦炉的生产能力决定于炭化室的尺寸和结焦时间。

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烘炉

炼焦炉主要部位由硅砖砌成,为使密封性好,要采用异形焦炉机械装置砖砌筑。通常一座大型炼焦炉要使用 400种以上的砖,甚至超过1000种。一座36孔容积为35立方米.炭化室高度为4米3的炼焦炉需用耐火材料约8400吨。要按照严格质量标准施工,并应在烘炉时充分考虑硅砖的性质,以保证运行良好并延长寿命。焦炉烘炉后,炭化室区域的膨胀近200毫米。烘炉的日膨胀率一般采取不大于0.035%,烘炉天数为50~60天。因炼焦炉烘炉时有较大的膨胀,某些与炉体相联接的设备和结构,要在烘炉末期炉体膨胀基本结束后,才最终进行联接、固定和密封。



调温

这是为了最大限度地发挥炼焦炉的生产能力和最好的热工效率。调温分为三个阶段:刚投产时,炉温有较大波动,调温工作的主要内容是监督全炉燃烧室的温室保持均衡,调整某几个温度过高或过低的燃烧室。当结焦时间逐步缩短到16~18小时,就转入正式的调温阶段。这时以焦饼(炭化室中的整个焦体)沿高向和长向均匀成焦和焦饼中心温度达 950~1050℃为依据,调节全炉加热系统的温度和压力,制定合理的加热制度并把它稳定下来。此阶段的调温工作约需半年时间。此后过渡到经常性的调温阶段,根据煤料、加热煤气和大气条件等情况的变化,及时调整供热,使各炭化室的焦饼在规定的结焦时间内沿长向和高向均匀炼成焦炭。炼焦炉的耗热量是评定焦炉热工管理的重要指标。一般用焦炉煤气加热时,每公斤干煤的耗热量约为 550千卡;用高炉煤气加热时约为630千卡。

护炉          

炼焦炉烘炉阶段由于硅砖的膨胀是非线性的,上下部位膨胀速度不一,有被拉成阶梯裂纹的可能。正常生产过程中,由于炭化室的周期性装煤和出焦,炉温波动很大,砌体也会产生一定程度的胀缩变化。再加各种机械设备对砌体的撞击,均可能导致砌体变形和开裂。因此要利用可调节的弹簧势能,通过护炉设备连续不断地向砌体施加数量足够、分布合理的保护性压力,使砌体从烘炉、开工到正常生产的整个过程中始终保持完整和严密,一直到焦炉停产,均应维持这种保护性压力,并定期检查、调整。护炉铁构件对焦炉施加的总负荷,按炉高计算,每米为1.5~2.0吨。由于硅砖的残存膨胀和不可避免地产生的裂缝,将导致炉长逐年膨胀,正常的年膨胀量应不大于10毫米,护炉设备管理较好的焦炉,投产二、三年后年膨胀量可在5毫米以下。炉长的总膨胀量是炉体衰老的标志之一。

炼焦炉的一代炉龄一般为25年左右,在操作、维护好的情况下可达30年以上。

简史

20世纪30年代以前,焦炉炭化室容积一般不超过20m3。1927年炭化室高6米、有效容积达30m3的大容积炼焦炉首次在德国建成投产。60年代起许多国家相继建造了大容积炉。目前广泛使用的大型炼焦炉尺寸为:炭化室高6~7.5米,长15~17米,平均宽0.4~0.46米,有效容积达50m3左右。

中国的第一批近代炼焦炉于1919年在鞍山建成投产,以后在石家庄、石景山、本溪、大连和吉林等地相继建成。由于长期战争,大都遭到破坏,1949~1959年,恢复了11座、448孔旧炼焦炉;新建、改建24座、1239孔炼焦炉。1957年起自己独立设计炼焦炉,1965年起开始研究设计大容积炼焦炉。1970年第一座36孔高5.5米,有效容积达35.4m3的大容积炼焦炉投产,生产中各项主要指标均达到较好水平。

规程

1、推焦车、拦焦车、熄焦车、装煤车,开车前必须发出音响信号;行车时严禁上、下车;除行走外,各单元宜能按程序自动操作;司机室内,应铺设绝缘板。

2、推焦车、拦焦车和熄焦车之间,应有通话、信号联系和联锁。

3、推焦车、装煤车和熄焦车,应设压缩空气压力超限时空压机自动停转的联锁。司机室内,应设风压表及风压极限声、光信号。

4、推焦车推焦、平煤、取门、捣固时,拦焦车取门时以及装煤车落下套筒时,均应设有停车联锁。

5、推焦车和拦焦车宜设机械化清扫炉门、炉框以及清理炉头尾焦的设备。

6、推焦车应设机侧工人休息室。

7、应沿推焦车全长设能盖住与机侧操作台之间间隙的舌板,舌板和操作台之间不得有明显台阶。

8、推焦杆应设行程极限信号、极限开关和尾端活牙或机械档。带翘尾的推焦杆,其翘尾角度应大于90°,且小于96°。

9、平煤杆和推焦杆应设手动装置,且应有手动时自动断电的联锁。

10、推焦中途因故中断推焦时,熄焦车和拦焦车司机未经推焦组长许可,不得把车开离接焦位置。

11、煤箱活动壁和前门未关好时,禁止捣固机进行捣固。

12、拦焦车和焦炉焦侧炉柱上应分别设安全挡和导轨。

13、导焦栅宜能与拦焦车车体自由脱开,并位于拦焦车靠熄焦塔的一侧。

14、熄焦车司机室应设有指示车门关严的信号装置。

15、寒冷地区的熄焦车轨道应有防冻措施。

16、装煤车与炉顶机、焦两侧建筑物的距离,不得小于800mm。

17、交换传动装置必须按先关煤气,后交换空气、废气,最后开煤气的顺序动作。交换机应设有手动装置。

焦炉煤气管道堵塞的原因及解决办法

1 积水

燃气中往往含有水蒸气,温度降低或压力长高都会使其中的水蒸气凝结成水而流凝水缸或管道最低处,如果凝水达到一定数量而不及时排除,就会阴寒管道。解决方法:这了防止积水堵管必须制定出严格运行管理制度,定期排出凝水缸中的凝结水。她线个凝水缸应建立位置卡片和抽水记录,将抽水日期和抽水量记录下来,作为确定抽水周期的重要依据。并且还可尽早发现地下水渗入等异常情况。

2 渗水

当地下水压力比管道内燃气的压力高时,可能同管道接头不严处、腐蚀孔或裂缝等处渗入管内。一般多发生在管道年久失修,管道受到腐蚀、破损的地点或管道由于施工质量问题而造成接头松动,或管道埋深不符合规定,在地面动荷载的作用下。而造成管道脱开或断裂的地点。解决方法:当凝水缸内水量急剧增加时,有可能是由于渗水所引起的,这时可关闭此段煤气管道,压入高于渗入压力的燃气,再用检查漏气的方法中,找出渗漏的地点,加以维修,达到正常的输气为止。

3 积萘

人工燃气中常含有一定量萘蒸汽,温度降低就凝结成固体,或者除萘设备不完善,使萘附着在管道内壁,使燃气流量减少或完全堵塞管道,在寒冷季节,萘常积聚在管道弯曲部位或地下管道接邮地面的分支管处。解决方法:要防止和消萘,道先是根据规范的规定,严格控制出厂燃气中萘的含量,这样可以从根本上解决管道中积萘的问题。另外,对城市输气管道,特别是出厂1~2 公里以内的管道,内壁常积有大旱的萘,要定期进行清澳元。可用喷雾阖将加热的柴油、挥发油或混合二四苯等喷入管内,使萘溶解以后流入凝水缸,再同凝水缸排出。同于被 70 ℃温水溶解,所以也可在清澳元管段的两端予以隔段,加入热水或水蒸气,将萘除掉。但这种方法会使管道热胀冷缩,容易使柔性接口松动,因此用这种方法清澳洗后,燃气管道应做气密性试验。低压管线的积萘较严重的部位一般都集中在进户分支管上,可用铁丝接上钢丝进行清洗,或将阻塞部分的地下管挖出后,采用真空泵将萘吸出的方法。

4 其他杂质

管道内除了积萘以外,其他杂质的积聚也可能造成阻塞事故。杂质的主要成分是铁锈屑,常与焦油尘等混合积存在管道内。无内壁涂层或内壁涂层处理不好的钢管,其腐蚀情况比铸铁管严重的多,产生的铁锈屑为主。消除杂质的方法是:对干管进行分段机械清澳元,一般按50米左右作为一清澳元管段,对于铁屑,可在断的管内,用刮刀及钢丝刷沿管道内壁将铁屑刮净。有时铁锈屑过多牢固地附着在管壁上时,要除去不容易,在清除铁锈时,还应注意管壁上可能有的腐蚀坑,不要在除铁锈时扎透管道而漏气。管道转弯部分、阀门和排水器如有阻塞,可将它们拆下来清澳元或更换。

5 管道坡度

煤气输送管道坡度较水,堵塞较重,采用合理的坡度有利于积液及杂质的排除,因此管道坡度必须大于5‰ 。

6 操作管理

煤气管道沿途排液水封的连续排液,管路的合理清澳元,电扑焦油器的采集效果以及除萘设备的好坏也是不容忽视的环节。综上所古文字,要想减少煤气管道的阻塞,就必须提高净煤气质量,加强设备操作,努力提高脱硫、脱氰的效率。努力提高电扑焦油器开工率及采集率,合理控制澳元萘操作温度,尽量减少煤气中的焦油含量。加强施工管理,每年清扫煤气管路1~2 次。如果以上综合情况坚持做到,就能够使城市煤气输配管道安全正常运行。