JNX43-83型焦炉是鞍山焦耐设计院于1983年在JN43-58型焦炉的基础上设计的全高4. 3m的全下调式焦炉,其结构特点是:双联火道,废气循环,焦炉煤气下喷,蓄热室分格及下部调节的复热式焦炉。此焦炉的几何尺寸、气流途径等与JN43-58Ⅱ型焦炉基本相同,其炉体结构。所不同的是它为全下调式焦炉。过去设计的焦炉对于一个火道的空气量的调节均为上调式,即用较长的工具在炉顶看火孔调节(或更换)调节砖的位置(或厚度),因此调节困难,准确性差。下调式是利用新设计的一种可调断面积的新型箅子砖进行调节,每一块箅子砖包括四个固定断面的小孔和一个可调断面的大孔,从地下室经基础顶板上的下部调节孔,可以方便地调节此孔的断面,达到调节流量的目的。为此目的,蓄热室应根据对应的立火道数分格,JNX43-83型焦炉燃烧室设有28个立火道,因此蓄热室也对应地分成28个单元,小格与立火道一一对应,数目相同,否则无法进行下部调节。
JNX43-83型焦炉有如下优点。
(1)下部调节灵敏。焦炉下部调节在各分格气体严密的基础上,每格气流分配应合理,这就要求箅子孔断面布置合理。每格的下调箅子砖由两部分组成,即固定孔和可调孔,每小格中部一个长方形孔,孔的边缘有长条形的调节砖座台,以不同厚度的调节砖调节孔的断面,从而减少焦炉热修。
固定的渐扩形圆锥孔上下断面积比,炉头为0.16,炉中部为0.21,其阻力系数上升为下降的1.3~1.4倍。因为是以上升时气流分配为主,所以应按下部孔的断面积考虑,从而减少焦炉热修。固定孔总面积炉头二小格为中部各小格的1. 56倍。
可调孔各格断面均相等,占最大气流断面的比例:炉头为85%.中部为90%。JNX43-83型焦炉下部调节砖的原始排列是:各分格最大气流断面与最初使用断面之比达1.7~2.2,各格气量调节范围在10%以上,这在斜道口开度排列较准确的前提下,保证了足够的下部调节范围,从而减少焦炉热修。
该炉实践热工标定表明,调节部分影响火道温度30℃,达到了设计的预期效果,满足了生产调节的要求。
(2)加热均匀合理。JNX43-83型焦炉炭化室焦饼高向加热均匀。在设计17h的周转时间内,机侧、焦侧焦饼上下温度差高炉煤气加热时分别为10℃、5℃,焦炉煤气加热时分别为15℃、10℃。在达到焦饼高向加热均匀性的同时,机侧、焦侧焦饼上下部温度差值非常接近。该焦炉横排温度分布合理,不论高炉煤气加热还是焦炉煤气加热,全炉横排2~27火道温度均匀上升,横排曲线基本呈一条直线。
全炉加热系统温度分布合理。周转时间17h,标准温度机侧1285℃,焦侧1335℃。全炉燃烧室平均温度机侧为1286℃,焦侧为1342℃,小烟道温度机侧303℃,焦侧310℃,分烟道温度机侧、焦侧均为260℃,总烟道温度为210℃。下降气流箅子砖顶部温度分布均匀,蓄热室长向内外温度差小,煤气蓄热室机侧14℃,焦侧12℃,空气蓄热室机侧11℃,焦侧10℃,大大低于同类型蓄热室不分格焦炉内外温度差高于100℃的数值。
(3)耗热量低,节能效果好。由于良好的技术指标,尤其是箅子砖上部废气温差小,蓄热效率高,而且焦饼加热均匀,使焦炉的炼焦耗热量低,湘钢2号焦炉标定7%水分湿煤炼焦耗热量为2366kJ/kg,比原冶金部规定的一级炼焦炉炼焦耗热量低149kJ/kg,比同类型的其他焦炉低256kJ/kg,约低10%。以年产56万吨焦炭计算,年节约加热煤气量折合标准煤约6000t。虽然此型焦炉有一定的优点,但同时也存在结构复杂、维修困难等比较突出的缺点,故未能推广。