6m焦炉设计参数及其结构特点
时间:2019-10-10 来源:http://www.aitmy.com
一、设计参数
我国最早设计炭化室高6m的焦炉是20世纪90年代初投产的JN60型焦炉,其基本尺寸见表4-2。该焦炉的结构特点是双联火道,废气循环,焦炉煤气下喷,贫煤气和空气侧喷的复热式焦炉。也有仅仅燃烧贫煤气的单热式焦炉,炉体结构与58-Ⅱ型焦炉相似从而减少焦炉在线维护。
二、结构特点
(一)燃烧系统
(1)炉头不设直缝。炭化室墙面采用宝塔砖结构,这种结构的炭化室和燃烧室间无直通缝,有利于炉体的检修维护。
(2)采用双联火道。6m焦炉燃烧室被分成32个立火道,每两个为一对,连成一个双联火道,双联火道虽然结构稍复杂,砖型多一些,但鉴于焦炉炉体的重要性以及焦炭质量等方面的因素,双联火道结构型式有其独到之处。双联火道加热系统具有以下优点:
1)焦炉燃烧室结构坚固。
2)便于温度调节,高向加热均匀。
3)加热系统阻力小,这是炉体设计的一项重要标志从而减少焦炉在线维护。
4)充分保证炉头温度、横墙温度的均匀性,生产稳定。
(3)废气循环。循环废气可降低上升火道内的火焰温度,从而减少了燃烧过程中NOx的形成,保证焦炉高向加热的均匀性。因此,在6m焦炉炉体设计中,普遍采用该项技术,加大了废气循环量,将煤气和空气稀释,导致燃烧速度减慢,拉长火焰。此外边部火道采用四联循环结构,即在2号、3号火道间隔墙下部增开一个废气循环孔,取消1号、2号火道间废气循环孔,当1号火道上升2号火道下降时,部分废气进入3号火道而减小了2号火道的下降阻力;当2号火道上升1号火道下降时,3号火道的部分废气进入2号火道,相当于拉长了2号火道的燃烧火焰,有利于提高1号火道的温度。根据废气循环原理,高炉煤气加热时废气循环比为20%左右从而减少焦炉在线维护。边部四联循环可使1号、2号火道温度差缩小。
(二)蓄热室
(1) 6m焦炉蓄热室不分格,蓄热室主墙、单墙采用沟舌结构,单、主墙均用异形砖砌筑,增加了炉体的严密性。为了充分回收废热,以降低炼焦耗热量,节约能耗,蓄热室中装有薄壁九孔异形格子砖,大大地增加了格子砖蓄热面。采用合理的箅子砖孔型和尺寸排列,使蓄热室气流沿长向均匀分布。为了降低蓄热室阻力,安装时上下各层格子砖孔对准,高炉煤气含尘量控制在15mg/m3以下。
(2)改进蓄热室封墙结构。20世纪80~90年代初设计和投产的焦炉,蓄热室封墙的结构为:从里至外一层黏土砖,一层断热砖,外加隔热罩。当隔热罩压靠较好且侧面石棉绳挤得较紧时,封墙的严密程度应是很好的。但由于隔热罩是靠横梁固定在大小钢柱上的,当钢柱变形后,它就会随之离开封墙面,而里面封墙尤其是中上部缝隙是较多的。若要密封则需拆掉隔热罩,非常麻烦,生产中往往被忽视,从而造成炉头加热情况很差。为了改善操作环境,又便于维护管理,6m焦炉将蓄热室封墙结构改为从里到外硅砖、断热砖和黏土砖3层砖体结构,再在外面用复合硅酸盐保温材料抹面代替隔热罩,这样大大提高了严密程度,且便于维护。
(三)斜道区
斜道区的高度与斜道长度应在保证炭化室底部有足够的厚度下尽可能短些。6m焦炉斜道区高度在800mm左右。斜道由低到高其断面逐渐缩小,缩小值愈大,阻力愈大。6m焦炉斜道正面设计除斜道第六层正面使用少量高铝砖外,其余全部使用硅砖,从炉体结构讲,减少了砖型,便于砌筑,有利于炉体膨胀。
(四)炉顸区
炭化室盖顶砖以上部位为炉顶区,其中炭化室盖顶砖及相应层的燃烧顶部砌体为硅砖,装煤孔和上升管周围使用黏土砖,炉顶表面用致密、耐水坚硬且耐磨的缸砖砌筑。在炉顶不受压部位铺硅藻土砖,防止炉顶温度过高,改善操作环境。炉顶表面设有坡度,以利于排水。改进了上升管孔和装煤孔的结构,增加了沟舌。新建6m焦炉多采用单集气管,炉顶操作条件较好。