在烘炉期间要按升温曲线进行控制，应使护炉铁件对炉体各部位合理施加负荷，应及时对炉体表面、烘炉小灶进行维护。 　　1．升温管理原则 　　烘炉期间，按照管理火道平均温度以及高向比例控制温度。不允许有温度突然下降的现象发生，也不应有剧烈升温现象，以免硅砖由于膨胀不均匀而产生裂纹。在硅砖进行晶型转化温度附近更应注意。 　　2．升温比例 　　按烘炉计划表执行，烘炉末期小烟道温度不得高于400℃。 　　3．燃烧状态 　　除更换孔板外燃烧器不得熄火。遇全面停火时，必须采取保温措施，并尽快恢复加热。 　　4．膨胀管理 　　在烘炉期间，由于升温和硅砖晶型转化，焦炉砌体会膨胀。砌体会沿长方向（炭化室长度方向）、炉高方向、炉组纵长方向膨胀。如果膨胀时严重不均匀，则将破坏砌体的严密性，给焦炉生产带来困难并将影响焦炉使用寿命，所以烘炉升温的稳定性和炉温分布的均匀性是非常重要的。另外，由于炉高方向的温度是按一定比例分布的，对护炉设备合理施压才能使各层界面正常滑动，防止产生裂纹从而减少焦炉热修， 　　5．空气系数的监测 　　空气系数是通过废气采样分析测定的。采样是用长2. 5m左右的不锈钢管由炉顶立火道取得，然后用奥氏分析仪分析成分。 　　6．压力监测项目 　　看火孔压力约在250℃时转正压。 　　7．炉体膨胀与护炉设备管理 　　(1)护炉设备及炉体膨胀管理。 　　(2)工作要点： 　　1)炉高膨胀测量：按标准号燃烧室的机、中、焦看火孔座砖打测点标记，点火前由测量队测定作为原始炉高值。 　　2)炉长膨胀测量：其一线在上横铁处；二线在下横铁处；三线在箅子砖处。 　　3)钢柱曲度：采用三线法进行测量。 　　4)操作平台支柱垂直度：在支柱上部、下部打上油漆标记，用托盘和线锤测定（上部为固定距离）。 　　5)操作平台、蓄热室走台及炉柱底部和废气开闭器两叉部的滑动的测定方法：在冷态时，先打好测定标记，测定预留距离的尺寸，烘炉中测定的距离与冷态时的差值，即是它们的滑动量。 　　6)抵抗墙垂直度。冷态做好测点标记，测定冷态原始数据，升温后按标记测量。 　　7)炉长的测量工具采用钢板尺。为防止钢板尺的弯曲而影响测量精度，可将钢板尺固定在木棒上。炉长测量时，读数统一规定在钢线的外侧。 　　8)膨胀测量：弹簧测量与调节作业的工作内容、测点、频度。 　　8．焦炉热修工作 　　由于炉体各部分温度和材质不同，烘炉过程中会产生不同程度的裂缝，这些裂缝吸入冷空气而影响炉温，应采用不同方法密封。炭化室封墙及烘炉小灶有无损坏、倒塌的迹象并及时修缮。 　　蓄热室及炉顶部位的裂缝应用石棉绳临时密封，在烘炉末期勾缝及灌浆前取出石棉绳。 　　装煤口盖周围用灰浆密封。单叉部用散石棉绳临时密封，在烘炉末期填充编织石棉绳。 　　严格的烘炉燃烧管理是稳定升温的可靠保证，因此必须制定严格的管理程序从而减少焦炉热修，这是达到烘炉预期目标的重要条件。

　　为了实现炼焦炉的无人操作，炼焦炉采用生产过程的控制模型，并由计算机进行监控，因此，炼焦炉的生产始终实现并保持在最佳的运行状态从而减少焦炉热修。 　　辅助计算机是一种过程计算机，它通过以太网将操作员站连接到主计算机（较低级）。 DCS和焦炉机械同步PLC等底层系统通过网关或直接通过TCP/IP和OPC连接到网络。操作员的操作控制台是一台通过标准I/F卡连接到以太网的个人计算机。 　　过程计算机上的操作系统和网络管理软件可以协同工作，以最好地管理硬件和外围设备以及应用程序的实时软件。焦炉生产控制系统主要包括以下部分： 　　（1）煤塔自动称重系统； 　　（2）自动车辆定位系统； 　　（3）四车联锁系统； 　　（4）自动车辆操作系统（包括装煤车的快速装煤系统）； 　　（5）焦炉自动加热系统，具有4个子系统：焦炉自动加热控制系统；焦炉手动测温系统；焦炉自动测温系统；自动编制推焦计划系统； 　　（6）单碳化室压力自动调节系统（经验证的系统）； 　　（7）废气出口和冷却系统； 　　（8）稳定熄焦系统； 　　（9）能量介质辅助系统； 　　（10）控制过程报警系统。 　　车辆自动定位系统、四车联锁系统和车辆自动操作系统（包括装煤的快装煤系统）构成了全自动无人驾驶操作的基础。将煤装入煤塔后，它将自动进入煤塔中的称量范围。在煤斗中，自动称量初始重量；煤车通过自动定位系统进入煤塔取煤。取煤时，关闭煤斗的上端，并打开下口。达到一定音量后，下嘴自动关闭。自动测量煤斗的重量，并自动测量前一个碳化室中的炉煤重量从而减少焦炉热修。推焦装载计划的自动焦化系统根据上一次装煤时间和计划的焦化时间自动准备下一个推挤计划（由于特殊原因可以手动修改），并将该计划提供给推车、汽车焦点车、焦车和装煤车，推车、焦车、熄焦车按计划通过车辆自动定位系统到达指定的碳化室，经四车联锁系统确认后，启动自动焦化程序，熄焦装载汽车完成红色调焦后，将汽车开到熄焦塔，启动稳定的熄焦系统并开始熄焦。熄焦完成后，打开冷焦点床并释放焦炭。在确认炉门已关闭后，手摇式车辆指示装卸车开始装煤。装载车到达指定的碳化室后，炉盖将自动取下，并安装炉盖以清洁煤孔座从而减少焦炉热修。然后，将下制动衬套伸入碳化室，并启动快速装煤系统以开始装煤，并将煤加载到指定的装煤量。之后，关闭炉盖并喷洒密封垫，同时命令手推车开始对煤进行整平。推焦车完成煤后，关闭小炉门，然后开始下一个循环操作。 　　焦炉自动加热系统是焦炉自动运行的核心。系统首先基于一些基本数据建立数学模型，计算焦炉加热所需的热量，并通过手动或自动温度测量系统停止加热时间来校正加热过程。加热量确保焦炭均匀成熟。 　　废气出口、冷却系统和单碳化室压力自动调节系统（经验证的系统）对于焦炉的自动控制是必需的。废气衍生和冷却系统首先将集热器压力调节至-300 Pa左右，然后通过碳化室压力自动调节系统根据整个焦化循环生成废气量，方法是调节水封高度，碳化室压力贯穿整个焦化循环。控制在轻微的正压力下。 　　此外，焦炉还具有控制过程警报系统，可以检测并及时发现生产过程中发生的任何异常情况，并在自动处理的同时发出警报信号，及时提醒操作人员采取措施。

　　现代焦炉虽有多种炉型，但无非是因火道结构、加热煤气种类及其人炉方式、蓄热室结构及装煤方式的不同而进行的有效排列组合。焦炉结构的变化与发展，主要是为了更好的解决焦饼高向与长向的加热均匀性，节能降耗，降低投资及成本，提高经济效益。为了保证焦炭、煤气的质量及产量，不仅需要有合适的煤配比，而且要有良好的外部条件，合理的焦炉结构就是用来保证外部条件的手段从而减少焦炉热修。为此，需从焦炉结构的各个部位加以分析，现代焦炉炉体最上部是炉顶，炉顶之下为相间配置的燃烧室和炭化室，炉体下部有蓄热室和连接蓄热室与燃烧室的斜道区，每个蓄热室下部的小烟道通过交换开闭器（也称废气盘）与烟道相连从而减少焦炉热修。烟道设在焦炉基础内或基础两侧，烟道末端通向烟囱，故也称焦炉由三室两区组成，即炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区、炉顶区和基础部分。 　　炭化室是接受煤料，并对装炉煤料隔绝空气进行干馏变成焦炭的炉室。一般由硅质耐火材料砌筑而成。炭化室位于两侧燃烧室之间，顶部有3～4个加煤孔，并有1～2个导出干馏煤气的上升管孔。它的两端为内衬耐火材料的铸门。整座焦炉靠推焦车一侧称为机侧，另一侧称为焦侧。 　　顶装煤的焦炉，为顺利推焦，炭化室的水平呈梯形，焦侧宽度大于机侧，两侧宽度之差称锥度，一般焦侧比机侧宽20～70mm.炭化室愈长，此值愈大，大多数情况下为50mm。捣固焦炉由于装入炉的捣固煤饼机侧、焦侧宽度相同，故锥度为零或很小。炭化室宽度一般在400～550mm之间，宽度减小．结焦时间能大大缩短，但是一般不小于350mm。因宽度太窄会使推焦困难，操作次数频繁和耐火材料用量增加。炭化室长度为13～16m，从推焦机械的性能来看，该长度已接近最大限度。炭化室高度一般为4～6m（国外可达8m或更高），增加高度可以增加生产能力．但受高度方向加热均匀性的限制。增大炭化室的容积是提高焦炉生产能力的主要措施之一，一般大型焦炉的炭化室有效容积为21～40m3，中国5.5m高的大型焦炉为35.4m3，6m高的大型焦炉为38.5m3。炭化室尺寸的确定，通常受到多种因素的影响。下面分别叙述有关的影响因素。 　　(1)炭化室的宽度。炭化室的宽度对焦炉的生产能力与焦炭质量均有影响．增加宽度虽然焦炉的容积增大，装煤量增多，但因煤料传热不良，随炭化室宽度的增加．结焦速度降低，结焦时间大为延长，如表4-1所示（火道温度按1300～1350℃）。因此宽度不宜过大，否则会降低生产能力。宽度减小，结焦时间大为缩短，但不应太窄，否则推焦杆强度降低．推焦困难，而且，结焦时间缩短后，操作次数增加，按生产每吨焦炭计，所需操作时间增多，增加污染，耐火砖用量也相应增加，从而降低了生产能力从而需要焦炉热修。 　　①干馏过程的传热，是炭化室两侧的燃烧室通过炉墙向炭化室中心的单向不稳定传热。由于煤料的导热系数远低于硅砖，即干馏过程中传热的热阻主要来自煤料。 　　②高温干馏过程中煤料给予炭化室炉墙的膨胀压力，起因于胶质体层内的煤气压力，其值大小因装炉煤料性质、颗粒组成、堆密度以及燃烧室温度不同而异，也与炭化室宽度有关。 　　炭化室膨胀压力危险值约15kPa左右，故允许承受的极限负荷约7～10kPa。因此，当装炉煤的膨胀压力偏高时宜采用宽炭化室。 　　③焦炭碎成小块，起因于裂纹。焦块的统计平均尺寸大小取决于裂纹之间的距离。而裂纹的间距与裂纹的深度取决于不均匀收缩所产生的内应力。在相同的结焦温度下，焦炭块度随着炭化室宽度增加而加大。与此同时，当煤料和干馏条件相同时，炭化室越宽，由于结焦速度减慢而使焦炭裂纹减少，故焦炭的抗碎强度也越高。 　　但是，从生产能力与技术经济指标来看，由于随着宽度的增加结焦时间将延长，每孔炭化室单位时间出焦率将随着宽度的增加而降低，所以，在一定范围内，炭化室宽度越窄，生产能力将越高。故应综合考虑确定炭化室宽度，对黏结性好的煤料宜缓慢加热，否则在半焦收缩阶段，应力过大，焦炭裂纹较多，小块焦增加，因此炭化室以较宽些为宜。对于黏结性较差的煤料，快速加热能改善其黏结性，对提高焦炭质量有利，故以较窄的炭化室为好。JN43-58 (JN43-58-Ⅰ，JN43-58-Ⅱ)型焦炉炭化室的平均宽取407mm和450mm两种规格，大容积焦炉的平均宽度仍为450mm，目前有些新建焦炉宽度为500mm；小型焦炉炭化室的平均宽度为300mm左右。 　　(2)炭化室长度。焦炉的生产能力与炭化室长度成正比，而单位产品的设备造价随炭化室长度增加而显著降低。因此，增加炭化室长度有利于提高产量，降低基建投资和生产费用，但长度的增加受下列因素的限制。 　　①受炭化室锥度与长向加热均匀性的限制，因为炭化室锥度大小是取决于炭化室长度和装炉煤料的性质。一般情况下，煤料挥发分不高、收缩性小时，要求锥度增加。而随着炭化室长度的增加，锥度也增大。国内大容积焦炉炭化室的长度为15980mm，锥度为70mm；卡尔斯蒂式焦炉炭化室长度为17090mm，锥度为76mm。随着炭化室长度和锥度的增大，长向加热均匀性问题就比较突出，导致局部产生生焦，这不仅使质量和产率降低，而且使粉焦量显著增加。 　　②受推焦阻力及推焦杆的热态强度的限制。随着炭化室长度的增加，不仅由于长向加热不均匀使粉焦量增加而促使推焦阻力增大，还由于焦饼质量增加，焦饼与炭化室墙面、底面之间的接触面增加，从而使整个推焦阻力显著升高。 　　随着炭化室长度的增加，推焦杆的温度在推焦过程中逐渐上升，而一般钢结构的屈服点随着温度升高而降低，到400℃时，约降低1/3。因此，炭化室长度增加也受此限制。此外，炭化室长度还受到技术装备水平和炉墙砌砖的限制。 　　(3)炭化室高度。国内大型焦炉一般为4～6m，增加炭化室高度是提高焦炉生产能力的重要措施，且煤料堆密度的增加有利于焦炭质量的提高。随着高度的增加，为使炉墙具有足够的强度，必须相应增大炭化室的中心距及炭化室与燃烧室的隔墙厚度；为了保证高向加热均匀性，势必在不同程度上引起燃烧室结构的复杂化；为了防止炉体变形和炉门冒烟，应有坚固的护炉设备和有效的炉门清扫机械；由此，使每个炭化室的基建投资及材料消耗增加。因此，应以单位产品的各项技术经济指标进行综合平衡，选定炭化室高度的适宜值。目前大型焦炉的高度一般不超过8m。 　　综上所述，由炭化室的长度、宽度和高度昕决定的炭化室的容积，必须与焦炉的规模、煤质及所能提供的技术装备水平等情况相适应．不能脱离实际．片面的追求焦炉炭化室的大型化。

　　与大型焦炉相匹配的大型焦炉机械在尺寸、重量、电容量、方面已经变得更大，并且操作员的数量减少了。而且，国家法律、法规对环境保护的要求越来越高。因此，与传统的中小型焦炉相比，大型焦炉机械的基本功能要求也发生了变化。定性地，现代大型炼焦炉机械应具有以下基本功能。 　　（1）推焦车 　　一旦对准，完成取门和挂门、的推焦和运煤操作；实现尾焦收集运输的机械化处理；能有效地收集和处理采摘、平煤推焦时产生的烟尘；实现扁平煤条的集采运输机械化处理从而减少焦炉热修；机械清洗炉门、炉架、小炉门和炉台； PLC单元程序自动控制以上功能；炉体的大弹簧机械调节；清理炉顶空间和上升的根部石墨空气吹扫或刮板单元从而减少焦炉热修；四车联锁、推焦电流、电视监视器，汽车通讯等安全联锁，并显示、监视器、通讯功能。 　　（2）拦焦车 　　一次性对准，完成取门和挂门、的铅栅定位操作；实现尾部重点采集和运输的机械化处理；可以有效地收集和处理捡起门和推动焦点时产生的烟雾从而减少焦炉热修；机械清洁炉门、炉架和炉具单元；PLC单元程序的上述功能自动控制四车互锁、电视监视车辆通讯和其他安全互锁，并显示、监视、通讯功能。 　　（3）熄焦车 　　行驶速度控制；定点聚焦；自动打开和关闭对焦门；PLC单元程序自动控制；四车联锁、电视监控车辆通讯等安全联锁，并显示、监控、通讯功能。 　　（4）运煤车 　　一次性对准，充煤孔和立管密封件的机械开合，炉圈的机械清洁，炉盖密封件的喷涂；可控的耗煤量和装煤速度；机械开关高压氨喷雾器（用于高压氨喷雾器）烟气浓郁的煤；能有效收集和处理装煤过程中产生的烟尘；顶部清洁装置；PLC单元程序自动控制；四车联锁、电视监控车辆通讯等安全联锁，并显示、监控、通讯功能；PLC自动一键式手动控制。

　　为了延长焦炉的使用寿命并确保焦炉正常加热，必须建立正确的压力系统，以确保在整个焦化时间内气体只能从碳化室流到加热系统，碳化室不吸入外部空气。 　　（1）燃烧室的防火孔压力应保持在0?5Pa。 　　（2）单个蓄热器的顶部吸力为±2 Pa，而同一蓄热器顶部的平均吸力为±3 Pa（侧炉除外）为±3 Pa。 　　（3）燃气主管的压力不小于500Pa。 　　（4）集热器压力为100至120 Pa。 　　（5）收集管的温度为80至100°C。 　　1.确定压力系统的基本原理 　　焦炉中的碳化室仅通过一个壁与燃烧室隔开。由于碳化室壁的存在，当收集管的压力太小时，在焦化的前半段，气体只能从碳化室泄漏到燃烧系统中。并在焦化期结束时燃烧。系统废气将泄漏到碳化室中。当碳化室处于负压下时，空气可从外部吸入碳化室中。在这种情况下，当焦煤被热炉壁分解时，会生成石墨并逐渐沉积在砖缝中，从而堵塞砖缝和裂缝。当空气泄漏到碳化室中时，炉中的焦炭被燃烧，这不仅增加了焦炭灰，而且焦炭燃烧后的灰还会在高温下腐蚀炉壁砖，从而损坏炉体。 　　如果受控碳化室中的压力始终保持从碳化室到燃烧室的压力，则可以避免在、裂纹的裂纹中沉积的石墨，并且可以保持炉体的密封性，从而避免上述情况-提到了恶果，从而减少焦炉热修 　　6m焦炉的碳化室的压力不应太高。如果太高，废气将从炉门和其他未拧紧的地方泄漏，这将使操作环境恶化，并导致炉门冒烟并燃烧炉设备。因此，确定压力系统时必须遵循以下原则： 　　（1）在任何情况下（包括正常运行，改变焦化时间，延迟推动和停止加热等），碳化室底部的压力均应大于相邻燃烧系统的压力和大气压力。 　　（2）在相同的焦化时间内，应保持燃烧系统高度的压力分布稳定，以减少焦炉热修复。 　　2.各种压力的测定 　　1）集热压力 　　收集管各点的压力不同，端部较高，中间部分（吸入管）较低。即，在整个炉子的每个碳化室中，在吸入管正下方的碳化室（焦化阶段的终点）的压力最小。在焦化过程中，炭化室中的气压变化很大。因此，在焦化的最后阶段，根据焦炭的最后阶段在吸气管正下方的碳化室底部的压力来确定收集器压力。 　　2）看火孔压力在不同的周转时间下，防火孔压力应保持在0至5 Pa。如果打火孔的压力太大，不方便观察火焰和测量温度，并且炉顶的散热也增加，从而导致上横杆的温度升高。如果压力太小，即负压太大，则冷空气会被吸入燃烧系统，从而使火焰无法正常燃烧。 要确定防火孔的压力，应考虑以下因素： 　　（1）旁道温度。因为侧火的温度与压力系统有一定关系，尤其是在加热气体时，影响更大。如果侧火通道的温度较低，则当温度低于1100°C时，可以控制火孔的压力更高，并且这些蓄冷器的顶部吸力也降低，从而可以减少冷空气泄漏到墙壁中，并增加了侧隧道的温度。 　　（2）炉顶温度。保持防火孔的低压以降低横杆的温度。对于双火隧道的焦炉，在同一燃烧室中的相同孔的压力接近于火孔压力。只要控制下流以使火洞压力为零，就可以减少焦炉热修。 　　3）蓄热室顶部吸气蓄热器顶部的吸力与可见火的压力有关。蓄热器顶部和看到火的压力之间的距离越大，燃烧室和斜坡的阻力越小，蓄热器顶部的吸力越大。 　　（三）蓄热室顸部吸力 　　1．标准蓄热室顶部吸力的确定和选择 　　(1)顶部吸力的确定。确定合理的标准蓄热室顶部吸力，是稳定全炉吸力的关键问题。在用高炉煤气加热时，蓄热室顶部上升气流吸力波动，不仅影响α值，还影响到横排温度曲线和看火孔压力，所以在某一结焦时间内，保持稳定上升气流蓄热室顶部吸力是很重要的。 　　(2)顶部吸力的选择。蓄热室顶部吸力的选择应具备以下条件：1）与标准蓄热室相连通的蓄热室必须无堵塞现象，炉体状况良好；2）煤气加热设备良好，无卡砣现象，进风门开度，砣杆提起高度等要求基本一致；3）与两个标准蓄热室相对应的燃烧室系统的阻力要求一致；4）蓄热室应在炉组的1／3和2／3处选择，避免在吸气管下方，以免导致吸力不稳定。 　　2．影响蓄热室顶部吸力的主要因素 　　影响蓄热室顶部吸力的因素有：(1)大气温度及风向；(2)进风口开度、炉体窜漏及三班操作等。 　　(1)由于小烟道、蓄热室、蓄热室封墙、斜道、炭化室等处泥缝以及单叉部承接处不严，造成气体窜漏。这些都会影响正常的吸力制度。 　　(2)高炉煤气管道始末端的煤气静压和动压不同，容易使吸力产生假现象和分段。 　　(3)刮大风和下雨会使吸力波动较大，造成看火孔负压，尤其是在测温时，大量的冷空气抽入立火道内，使温度下降。因此，在刮大风和下雨时不宜测温。 　　(4)清扫空气小烟道时，下降气流因空气进入小烟道使蓄热室吸力变小，从燃烧室抽出的废气也就减少，这时应加大烟道吸力。相对提高蓄热室顶部吸力。

　　JN66型焦炉是中国自行设计的年产10万吨冶金焦的焦化厂推荐炉型，目前已发展到JN66-5型，其结构如图4-14所示。其结构特点是两分式火道，横蓄热室，焦炉煤气侧喷，加热系统为单热式的焦炉。目前，为使更多的焦炉煤气供作城市煤气，加热系统已有改成复热式从而减少焦炉在线维护 。 　　(1)炭化室。炭化室的平均宽为350mm，锥度为20mm，炭化室全高为2520mm。装煤时上部留有150～200mm的空间，为荒煤气排出的通道，其装煤高度称为炭化室的有效高，高度为2320mm。炭化室全长7170mm，其装煤长度称为有效长度，为6470mm。炭化室的有效容积（炭化室的有效高度、有效长度和平均宽度三者的乘积）为5.25m3。 　　(2)燃烧室。燃烧室用横隔墙分隔成14个立火道，与其上部的通长水平集合烟道相连，在结构上使一侧7个火道为上升气流时，另一侧7个火道为下降气流。为避免干馏产物在炉顶空间因温度过高而热解损失，并生成大量石墨，造成推焦困难，JN66型焦炉的加热水平高度为524mm。水平集合烟道的断面形状为矩形，平均断面为289mm2×308 (298～318)mm2。立火道高为1600mm，平均断面为328mm2×340mm2，火道之间的横隔墙厚度为130mm从而减少焦炉在线维护 。 　　JN66型焦炉的炉体结构提供了使用高炉煤气或其他贫煤气加热的可能，因此，每个立火道底部有两个斜道口，分别与两个相邻的蓄热室相连，一个为空气斜道口，另一个为煤气斜道口，分别在燃烧室中心线的两侧。当使用焦炉煤气时，该两个斜道均为空气斜道。斜道口放有调节砖（牛舌砖），通过拨动其位置或更换不同厚度的调节砖，可以调节进入火道的气体量，火道底部还有烧嘴，位于燃烧室的中心线上，它与进焦炉煤气的水平砖煤气道相连，更换不同直径的烧嘴，可以调节进入火道的焦炉煤气量。燃烧室是焦炉结构的主要部分，又是温度最高的地方，故采用硅砖砌筑从而减少焦炉在线维护 。为使砌体严密，以防炭化室和燃烧室互相串通，又要使砌体稳固，并传热良好，故炭化室与燃烧室间的炉墙采用厚度为100mm带舌槽的异型砖砌筑。 　　(3)蓄热室。JN66型焦炉的蓄热室与炭化室平行布置，即为横蓄热室。每个炭化室下部有一个宽蓄热室(628mm)，顶部有左右两排斜道，分别与其上部炭化室两侧的燃烧室相连。炉组两端的边蓄热室是窄蓄热室，宽度只有302mm，顶部只有一排斜道与上面的边燃烧室相连。宽蓄热室内放有两排九孔薄壁式格子砖，窄蓄热室内仅放一排格子砖。 　　蓄热室隔墙厚250mm，因是同向气流，压差较小，用标准黏土砖砌筑。蓄热室的中心隔墙由于两侧气流方向相反，压差较大，故隔墙较厚，为350mm。封墙用黏土砖砌筑，中间砌一层隔热砖，墙外抹以石棉和白云石混合的灰层，以减少散热和漏气从而减少焦炉在线维护 。 　　(4)斜道区。斜道区高800mm，其中还设有水平砖煤气道，焦炉煤气经此水平道分配到各立火道。砖煤气道由黏土砖砌成，为防止炉头温度过低，将炉头两个火道处的水平砖煤气道的断面加大，以增加进入边火道的煤气量。 　　(5)燃烧系统气体流动途径。焦炉煤气由焦炉一侧的焦炉煤气主管4经水平砖煤气道5，通过各直立的煤气道和可更换的烧嘴，进入同侧所有立火道6。空气由该侧的所有交换开闭器经小烟道2进入蓄热室3，被预热到1000℃左右．然后经斜道送人立火道与焦炉煤气混合燃烧，燃烧产生的废气上升在燃烧室顶部的水平集合烟道7汇合，再从另一侧的所有立火道下降，由斜道进入蓄热室，在此废气将热量传给格子砖后，经小烟道、交换开闭器进入分烟道8、总烟道9，并由烟囱10排人大气。间隔30min换向一次，换向后气流方向与前相反。 　　JN66型焦炉由于采用两分式火道结构，燃烧气流同侧方向相同，因而具有异向气流接触面少（仅在蓄热室中心隔墙处，大大减少了串漏的机会），炉体结构简单，砖型少（全炉仅100多种），加热设备简单、容易加工，总投资省，易于兴建等优点。但由于采用两分式火道结构，有水平集合烟道，气体通过时阻力较大，各火道的压力差也较大，气流在各立火道及蓄热室分布不均匀。由于机侧、焦侧各有7个火道，焦侧炭化室较宽，供给的煤气量和空气量较多，则下降到机侧时，废气量也较多，再加上部分煤气和空气在机侧燃烧，均会提高机侧的温度，如调节不好，容易出现机侧、焦侧火道温度反差的现象。 　　JN66型焦炉目前已从1型发展到5型，其结构也在不断改进，具体表现为：炭化室及立火道的砖型与JN43-58-Ⅱ型焦炉通用，因而减少了砖型；水平集合烟道的断面由腰鼓形改为矩形，使隔墙由原来的150mm减薄为110mm，因而避免了在该处出现生焦，断面尺寸的减小，使进人中部火道的空气量增加，减少了石墨在中部火道烧嘴处沉积的可能，取消了立火道顶部的调节砖，因而减少了气流通过水平集合烟道时的阻力，加热水平由420mm增高到524mm，降低了炉顶空间温度，从而减少了石墨的生成。 　　JN66型焦炉属于小型焦炉，为中国焦化厂目前已经淘汰的炉型，根据国家政策，已禁止建炭化室高4. 3m以下的炉型。

　　上海宝山钢铁总厂从日本引进的新日铁M型焦炉是日铁式改良型大容积焦炉。炭化室高6m，长15.7m，平均宽450mm，锥度60mm，有效容积37.6m3。该焦炉为双联火道，蓄热室沿长向分格，为了改善高向加热均匀性，采用了三段加热，为调节准确方便，焦炉煤气和贫煤气（混合煤气）均为下喷式。在正常情况下空气用管道强制通风，再经空气下喷管进入分格蓄热室，强制通风有故障时，则由交换开闭器吸入（自然通风）。 　　蓄热室位于炭化室下方，每个蓄热室沿长向分成16个格，两端各一个小格，中间14个大格，煤气格与空气格相间排列。每个蓄热室下部平行设两个小烟道，一个与煤气蓄热室相连，另一个与空气蓄热室相连：小烟道在机侧、焦侧相通，无中心隔墙，小烟道顶部无箅子砖，当用自然通风供入空气时，无法调节沿机侧、焦侧长向的空气分配。沿炉组长向蓄热室的气流方向，相间异向排列：沿燃烧室长向的火道隔墙中有2个孔道与斜道相连，一个为煤气流，一个为空气流，每个孔道在距炭化室底1236～1361mm及2521～2646mm处各有一个开孔，与上升火道或下降火道相通．实行分段加热 从而减少焦炉热修。 　　炉顶每个炭化室设有5个装煤孔和1个上升管孔，装煤孔和上升管孔的各层砖（包括炭化室顶砖）均镶嵌在一起，结构严密。炉顶区的上升管孔和装煤孔砖四周均用肩钢箍住。在装煤孔两侧和炉头设有烘炉灌浆孔。炉顶从焦炉中心线至两侧炉头，留有50mm的排水坡度。炭化室盖顶砖以上除装煤孔、上升管孔和炉头处用黏土砖之外，其余部分均使用硅砖。盖顶砖上面用黏土砖和隔热砖砌筑，炉顶表面层用低气孔率的黏土砖砌筑。 　　新日铁M型焦炉加热时的气体流动途径如图4-21所示（第一种换向状态）。用贫煤气加热时，贫煤气经下喷管进入单数蓄热室的煤气小格，空气经空气下喷管进入单数蓄热室的空气小格，预热后进人与该蓄热室相连接的燃烧室的单数火道（从焦侧向机侧排列）燃烧 从而减少焦炉热修。 　　燃烧后的废气经跨越孔从与单数火道相连的双数立火道下降，经双数蓄热室各小格进入双数交换开闭器，再经分烟道、总烟道，最后从烟囱排人大气。换向后，贫煤气和空气分别经双数排的贫煤气下喷管和空气下喷管进入双数蓄热室的煤气小格和空气小格，预热后进入与该蓄热室相联结的燃烧室的双数火道，燃烧后，废气经跨越孔从与双数火道相连的单数立火道下降，经单数蓄热室各小格，进入单数交换开闭器，再经分烟道、总烟道和烟囱排出 从而减少焦炉热修。 　　用焦炉煤气加热时，对于第一种换向状态，焦炉煤气由焦炉煤气下喷管经垂直砖煤气道进入各燃烧室的单数火道，空气经单数交换开闭器上的风门进入单数蓄热室的各小格，预热后进入与该蓄热室相连接的燃烧室的单数立火道，与煤气相遇燃烧，燃烧产生的废气流动途径与用贫煤气加热时相同。换向后，焦炉煤气则进入各燃烧室的双数火道，空气则经双数蓄热室预热后进人上述立火道，燃烧后的废气流动途径与用贫煤气加热时相同。 　　该炉型加热均匀，调节准确、方便；但砖型复杂，多达1209余种；蓄热室分格，隔墙较薄，容易发生短路，且从外部很难检查内部情况；贫煤气和空气的下喷管穿过小烟道，容易被废气烧损、侵蚀。

　　由化学工业第二设计院设计的中国第一座4. 3m捣固焦炉（21锤固定连续捣固炼焦），使中国的捣固炼焦技术提高到了一个新的水平。该炉炭化室高4. 3m，宽500mm，为宽炭化室、双联火道、废气循环、下喷单热式、捣固侧装焦炉结构，是在总结多年焦炉设计及生产经验的基础上设计的。自2002年投产运行后，经过不断的调试，焦炉已经达到了设计产量，且焦炭质量符合国家一级冶金焦的指标。该焦炉的主要结构特点有以下几方面。 　　①焦炉炭化室平均宽度为500mm，属于宽炭化室焦炉，具有可改善焦炭质量和增大焦炭块度的优点。另外，产量相同时（与炭化室宽450mm相比较），还具有减少出焦次数、减少机械磨损、降低劳动强度、改善操作环境和降低无组织排放等优点。 　　②焦炉为单热式、宽蓄热室焦炉。经核算，在确保蓄热室蓄热体积有一定余量后，适当降低了蓄热室高度，从而减少了用砖量，降低工程投资。 　　③在炉底铺设硅酸铝耐火纤维砖，减少炉底散热，降低地下室温度，从而改善了操作条件 从而减少焦炉热修。 　　④小烟道采用扩散型箅子砖，使焦炉长向加热均匀。燃烧室采用废气循环和高低灯头结构，保证焦炉高向加热均匀 从而减少焦炉热修。 　　⑤蓄热室主墙用带有三条沟舌的异型砖相互咬合砌筑而成，蓄热室主墙上的砖煤气道与外墙面无直通缝，保证了焦炉的结构强度，提高了气密性。为了提高边火道温度，在蓄热室封墙及斜道炉头部位，采用隔热效果好且在高温下不易变形的保温隔热材料 从而减少焦炉热修。 　　⑥燃烧室炉头为高铝砖砌筑的直缝结构，可防止炉头火道倒塌。高铝砖与硅砖之间的接缝采用小咬合结构，砌炉时炉头不易被踩活，烘炉后也不必为两种材质的高向膨胀差做特殊的处理。 　　⑦炭化室墙采用宝塔形砖，消除了炭化室与燃烧室间的直通缝，炉体结构严密，荒煤气不易串漏，同时便于维修。

煤气入炉可分为侧入式、下喷式两种方式。 1．侧入式 侧入式含有干熄焦大砌块的焦炉加热用的富煤气由焦炉机焦两侧的水平砖煤气道引入炉内，空气和贫煤气则从交换开闭器和小烟道从含有干熄焦大砌块的焦炉侧面进入炉内。国内小型焦炉富煤气入炉多采用侧入式；国外一些大中型焦炉也采用煤气侧入式，如卡尔·斯蒂尔焦炉、IIBP焦炉等，此种煤气人炉方式由于无法调节进入每个立火道的煤气量，且沿砖煤气道长向气流压差大，从而使进入直立砖煤气道的煤气分配不均，因而不利于含有干熄焦大砌块的焦炉的长向加热，但因焦炉不需设地下室而简化了结构，节省了投资。 2．下喷式 下喷式焦炉加热用的富煤气由炉体下部通过下喷管垂直地进入炉内，空气和贫煤气则从交换开闭器和小烟道从焦炉侧面进入炉内，如JN43-58Ⅱ型、JN43-80型、JN60-82型等炉型均采用此法。采用下喷式可分别调节进入每个立火道的煤气量，故调节方便，且易调准确，有利于实现焦炉的加热均匀性，但需设地下室以布置煤气管系，因此投资相应加大。

　　回收化学产品的常规焦炉使用一百多年来，在其技术和经济方面已经较为成熟，但常规焦炉发展到今天，遇到了环境保护、资源利用等方面的困难。为了使焦化工业健康发展，焦化工业的清洁生产已成为国内外焦化界重点研究的课题。焦化工业的清洁生产要充分体现经济、资源、环境的协调发展，从生产工艺过程中减少或控制污染物的产生，是焦化工业清洁生产的重要技术措施，也是最有效的办法。这样，清洁型热回收焦炉应运而生。 　　我国的热回收焦炉的开发设计和应用是从20世纪90年代开始的，并于2000年由山西化工设计院研究设计出了QRD-2000清洁型热回收捣固焦炉。经过几年的生产实践和不断改进，形成了QRD系列型热回收焦炉。下面主要介绍QRD-2000清洁型热回收捣固焦炉。 　　QRD-2000清洁型热回收捣固焦炉主要由炭化室、四联拱燃烧室、主墙下降火道、主墙上升火道、炉底区、炉顶区、炉端墙等构成。 　　(1)炭化室。热回收焦炉根据炼焦发展的方向，采用了大容积炭化室结构，考虑到捣固装煤煤饼的稳定性，采用了炭化室宽而低的结构形式。炭化室用不同形式的异形硅砖砌筑，机焦侧炉门处为高铝砖，高铝砖的结构为灌浆槽的异形结构。炭化室墙采用不同材质异形结构的耐火砖，保证了炉体的强度和严密性，增加了炉体的使用寿命。炭化室全长13340mm，宽3596mm，全高2758mm，中心距为4292mm，炭化室一次装干煤量47~50t。 　　(2)四联拱燃烧室。四联拱燃烧室位于炭化室的底部，采用了相互关联的蛇形结构形式，用不同形式的异形硅砖砌筑。为了保证四联拱燃烧室的强度，其顶部采用异形砖砌筑的拱形结构。在四联拱燃烧室下部设有二次进风口从而减少焦炉热修。燃烧室机焦侧两端的耐火材质为高铝砖，高铝砖的结构为灌浆槽的异形结构从而减少焦炉热修。 　　炭化室内煤料干馏时产生的化学产品在炭化室内部不完全燃烧，通过炭化室主墙下降火道进入四联拱燃烧室，由设在四联拱燃烧室下部、沿四联拱燃烧室的长向规律地分布的二次进风口补充一定的空气，使炭化室燃烧不完全的化学产品和焦炉煤气充分燃烧。燃烧后的高温废气通过炭化室主墙上升火道进入焦炉的上升管、集气管，余热进行发电．最后废气经过脱除二氧化硫和除尘后从烟囱排放。 　　(3)主墙下降火道和上升火道。主墙的下降火道和上升火道均为方形结构-沿炭化室主墙有规律地均匀分布。其数量和断面积与炭化室内的负压分布情况和炼焦时产生的物质不完全燃烧的废气量有关，并采用不同形式的异形硅砖砌筑从而减少焦炉热修。 　　主墙下降火道的作用是合理地将炭化室内燃烧不完全的化学产品、焦炉煤气和其他物质送入四联拱燃烧室内，而上升火道则是将四联拱燃烧室内燃烧产生的废气送入焦炉上升管和集气管内，同时将介质均匀合理地分布，并尽量减少阻力。 　　(4)炉底区。炉底区位于四联拱燃烧室的底部，由二次进风通道、炉底隔热层、空气冷却通道等组成。炉底区的材质由黏土砖、隔热砖和红砖等组成。焦炉基础与炉底区之间设有空气夹层，避免基础板过热。 　　(5)炉顶区。炉顶区采用拱形结构，并均匀分布有可调节的一次空气进口。根据炭化室内负压的分布情况，有规律地一次进入空气，使炭化室炼焦煤干馏时产生的焦炉煤气和化学产品在炭化室煤饼上面还原气氛下不完全燃烧。通过调节炭化室内负压的高低，控制进入炭化室内的一次空气量，以使炭化室内煤饼表面产生的挥发分不和空气接触，形成一层废气保护层，达到炼焦煤隔绝空气干馏的目的。 　　炉顶区的耐火砖材质由里向外分别为硅砖、黏土砖、隔热砖、红砖等。在炉顶的表面考虑到排水，设计了一定的坡度。炉顶不同材质的耐火砖均采用了异形砖结构，保证了炉顶区的严密性和使用强度。 　　(6)炉端墙。在每组焦炉的两端和焦炉基础抵抗墙之间设置有炉端墙。炉端墙的主要作用是保证炉体的强度，并起到隔热作用以降低焦炉基础抵抗墙的温度。炉端墙的耐火砖材质从内侧向外侧依次为黏土砖、隔热砖和红砖。炉端墙内还设计有烘炉时排除水分的通道。

　　炭化室的工作是周期性的，在正常生产时，燃烧室立火道的温度可高达1300℃以上，燃烧室墙是传递炼焦所需热量的载体，这就要求筑炉材料应该具有良好的高温导热性能，燃烧室隔墙还承受上部砌体的结构负荷和炉顶装煤车的重力，这就要求筑炉材料应该具有高温荷重不变形的性能，燃烧室墙的炭化室面又受到灰分、熔渣、水分和酸性气体的侵蚀、甲烷还渗入砖体空隙处产生炭沉积、立火道底部受到煤尘、污物的渣化侵蚀，这就要求筑炉材料应该具有高温抗蚀性能从而减少焦炉热修；在装煤时燃烧室墙的炭化室面温度从1000℃以上急剧下降到600～700℃，所以要求筑炉材料在600℃以上应该具有抵抗高温剧变的性能从而减少焦炉热修；由于受推焦的影响，还要求炭化室底面砖有较高的耐磨性能，因此燃烧室墙、炭化室底用硅砖砌筑。 　　炭化室两端的炉头，由于炉门开启时温度骤然变化，从1000℃以上降至500℃以下，超过硅砖体积稳定的温度界限(573℃)，因此炉头应选用抗热震性好的材料从而减少焦炉热修，现在的6m焦炉使用了部分红柱石砖，而在7. 63m焦炉中使用的是硅线石砖砌筑。

　　QRD-2000清洁型热回收捣固式机焦炉的烘炉有自己的特点。烘炉的目标是将常温焦炉加热到符合装煤炼焦所需的温度从而减少焦炉热修，既要保证焦炉炉体的安全，同时也要考虑合理的时间、较低的成本和综合效果。 　　1．烘炉前必须完成的工程项目 　　(1)烟囱全部验收合格。 　　(2)集气管全部验收合格。 　　(3)各烟道闸板安装完毕，转动灵活，打好开关标记。 　　(4)炉体膨胀缝检查完毕，炉体内清扫干净，并有记录。 　　(5)焦炉铁件全部安装完毕，验收合格。 　　(6)机焦侧操作平台施工完毕。 　　(7)测线架安装完毕。 　　(8)装煤推焦车、接熄焦车轨道已安装好。 　　(9)备煤、筛焦、熄焦、电气、自控、给水等安装工程满足烘炉进度安排的要求，不得延误焦炉装煤和出焦时间从而减少焦炉热修。 　　(10)有关工程冷态验收合格，并要做好记录。 　　(11)烘炉燃料到现场。 　　(12)烘炉工具、器具、烘炉用仪表全部准备齐全。 　　2．烘炉临时工程 　　(1)机焦侧烘炉小灶、火床、封墙施工完毕。固体烘炉时，在机焦侧操作平台下做好临时支撑。 　　(2)气体烘炉时烘炉管道试压合格，测压管、取样管、蒸汽吹扫管、冷凝液排放管、放气管等安装齐全。 　　(3)机焦侧防风雨棚在焦炉大棚拆除前已搭设完毕。 　　(4)焦炉端墙临时小烟囱(高约1.8m)施工完毕。 　　(5)劳动安全、防火防燃、供电照明等设施条件具备。 　　3．烘炉点火前的工作 　　(1)对炭化室、上升管进行编号。 　　(2)进行炉长、炉高、弹簧以及膨胀缝测点标记。 　　(3)进行抵抗墙倾斜测点标记。 　　(4)进行炉柱和保护板间隙测点标记。 　　(5)将纵横拉条弹簧负荷调至预定数值。 　　(6)测线架挂线标记全部画好。 　　(7)将炉柱地脚螺栓放松至用手可拧紧的状态。 　　(8)与炉柱膨胀有关的金属构件、管道等均应断开（烘炉膨胀结束后再连接好）。 　　(9)核准纵横拉条提升高度（按设计），将纵横拉条负荷调整到规定值。 　　(10)核准纵横拉条可调丝扣长度。 　　(11)进行各滑动点标记。 　　(12)测温、测压仪表安装完毕，并调试完毕。 　　(13)编制弹簧负荷与高度对照表。 　　(14)编制烘炉方案，制定出烘炉升温曲线。 　　(15)烘炉人员全部到位，烘炉培训和安全教育合格。 　　(16)烘炉人员熟练掌握烘炉工具、器具、仪表正确使用方法，以及其必要的检修维护方法。 　　4．烘炉人员的组成 　　烘炉人员主要包括烘炉负责人、烘炉组、铁件组、热修组、仪表组、综合组等。烘炉负责人包括行政及技术负责人。烘炉组主要负责烘炉燃料等物质运输、烘炉小灶的管理，保证升温计划的实现。铁件组负责焦炉铁件的管理等工作。热修组负责膨胀热态管理及维护工作。仪表组负责烘炉温度、吸力的测量、计算和调节工作。综合组主要负责烘炉人员的后勤安全保障工作，以及小型烘炉工具、器具等维护工作。 　　5．烘炉用工具器具 　　烘炉用工具器具主要包括烘炉燃料运输和加入烘炉小灶内的工具。以及出灰的工具；铁件管理的管钳子、活扳手、各种钢尺、手锤等；热修使用的筑炉工具等。测量焦炉烘炉温度和吸力的各种温度计、压力计，以及热电偶、补偿导线等从而减少焦炉热修；烘炉使用的汁算器以及各种记录用表格等；烘炉必需的劳保用品和生活用品。此外，还要准备必要的通讯工具。

　　QRD-2000型焦炉主要是由硅砖砌成的，在局部部位采用一些高铝砖、黏土砖、隔热砖、红砖及其他耐火材料砌筑。由于烘炉期间硅砖的膨胀量比其他耐火材料大，所以升温曲线制定的依据是所采用的硅砖的热膨胀性质。 　　1．选取硅砖砖样测定其膨胀曲线 　　烘炉升温曲线是依据焦炉用硅砖代表砖样的热膨胀数据制定的。砖样选自炭化室和四联拱燃烧室两个部位。选择对焦炉高向和横向膨胀影响较大的砖，每个部位选3～4个砖号，每个砖号选两块组成两套砖，一套用于制定热膨胀曲线，另一套保留备查。炭化室选择墙面砖中用量多的砖，四联拱燃烧室选择每层中用量最多的砖以及拱角砖。 　　2．确定各部位温度比例 　　烘炉初期，四联拱燃烧室温度要控制在炭化室温度的85%以上。烘炉末期，四联拱燃烧室温度要控制在炭化室温度的80%以上从而减少焦炉在线维护。 　　3．确定干燥期和最大膨胀量 　　根据当地气候潮湿状况，干燥期确定为10～15天。升温期300℃以前，最大膨胀率0. 035%。300℃以后最大膨胀率0.045%。 　　4．烘炉升温曲线的确定 　　烘炉天数除与砖样化验数值有关外，还与烘炉方式、热态工程量等有关从而减少焦炉在线维护。有特殊情况，可以适当地延长烘炉天数。根据砖样的膨胀率和推荐的最大日膨胀率进行计算，结合干燥期得出烘炉天数。由此可编制烘炉升温计划表，绘制出升温曲线从而减少焦炉在线维护。

　　1．开工方案的确定 　　(1)装煤顺序的确定。QRD-2000清洁型热回收捣固式机焦炉每组焦炉孔数较少，装煤顺序采用“5-2”串序。其优点是操作紧凑，车辆运行距离短，节省动力等。 　　(2)扒封墙和拆除烘炉小灶方案。扒封墙和拆除小灶要求时间要短、操作速度要快、不要损坏焦炉炉体，从而减少焦炉热修同时要注意安全。做到稳妥可靠。一般情况下，扒封墙和拆除小灶均用人工操作，拆除下来的耐火砖和杂物用机械运走。 　　2．开工的组织和管理 　　(1)开工的组织机构。开工组织机构的设置一般情况下设有总指挥组，负责整个开工的行政和技术总指挥。一般下设有扒封墙和拆除小灶组、焦炉机械车辆组、废气系统组、后勤服务组。所有的开工人员都要认真学习焦炉有关开工规定和开工规程，熟悉本岗位的操作规程和安全注意事项从而减少焦炉热修。开工的全体人员必须听从开工总指挥组和总指挥的统一管理和协调，严格遵守劳动纪律，严格按开工规定和规程操作从而减少焦炉热修。所有的开工人员和在开工现场的其他人员必须穿戴规定的劳保用品和防护用品。 　　(2)开工的人员配置。开工的人员配置，以及各小组的人员配备根据工程的具体情况和开工焦炉的孔数确定。特别要说明的是做好开工的安全、保卫、消防、医务、生活、福利等工作。 　　3．其他工作 　　焦炉土建、机械安装、电气安装、自控安装，以及备煤系统、出焦系统、全厂供水、全厂供电等全部合格，具备焦炉开工条件。

　　QRD-2000清洁型热回收捣固式机焦炉的生产操作比较简单，主要有液压捣固、装煤推焦、接焦熄焦、焦炉的废气系统、焦炉加热制度等生产操作。由于其炼焦特点，备煤车间、筛焦车间的生产操作和工艺指标也有其特殊的要求从而减少焦炉在线维护。 　　由于其独特的炉体结构和采用液压捣固，可以使用的炼焦煤的范围很广。炼焦煤种可以采用贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中黏煤、弱黏煤、长焰煤、无烟煤等。根据焦炭质量和低生产成本的要求确定合适的配煤方案从而减少焦炉在线维护。 　　要求炼焦入炉煤的粒度小于3mm占90%以上，水分控制在9%～10%。炼焦煤采用一部分无烟煤时，无烟煤首先要经过一级粉碎，粉碎的粒度小于1mm占到90%以上从而减少焦炉在线维护。然后，经过一级粉碎的无烟煤和其他炼焦煤配合后进行二级粉碎，最终配合煤粉碎的粒度小于3mm占到92%以上。

　　1．DCS系统 　　仪控系统采用DCS系统，完成焦炉仪控系统的功能，及CPMS系统检测项目的数据采集功能。 　　为适应现场需要，对仪控系统的I/O模块应考虑10%以上的富裕量，配备两台计算机操作员站，并做到系统配置简明，使用维护方便，通讯接口标准化。 　　2．焦炉交换机PLC系统 根据CPMS系统的要求，CPMS系统必须与焦炉交换机PLC进行数据通讯，一方面读取含有干熄焦大砌块的焦炉交换的实际中间间歇时间；另一方面，将经焦炉操作人员确认了的中间间歇时间设置到含有干熄焦大砌块的焦炉交换机PLC中，控制含有干熄焦大砌块的焦炉生产；同时，将标准时钟传送到焦炉交换机PLC，使其时钟保持与CPMS系统服务器一致。 　　3．三车定位系统 　　三车定位系统具备采集推焦时间、推焦车的推力、装煤时间、装煤重量、推焦开始、推焦结束、平煤开始或结束、装煤重量等焦炉生产数据。三车定位系统与CPMS系统进行数据通讯，将上述数据传送到CPMS服务器。同时，接收来自CPMS系统服务器并经焦炉操作人员确认的下一个推焦孔号、推焦时间，显示在推焦机的显示屏上，指导生产。三车定位系统还能接受CPMS系统服务器发出的标准时钟，保持与CPMS系统服务器的时钟同步。 　　4．火道温度计算机 　　火道温度计算机须与CPMS系统通讯，将火道温度传送给CPMS系统。

　　（一）开机操作 　　除尘系统采用集中控制，联动运转时，采用PC程序集中控制。将各个机旁选择开关打到自动位，脉冲控制仪各选择开关打到自动位。将集中操作台上出焦（装煤）选择开关打到自动位。启动主电机时，首先用鼠标点取除尘系统启动条件，确认各条件OK灯亮，等主电机允许送电信号灯亮时和高压柜送出允许机旁启动主电机合闸信号灯亮时，确认允许机旁启动电机信号灯亮。若主电机允许启动信号灯NO，查看故障指示灯处理完相应故障后，按操作台上复归按钮。从而减少焦炉热修等允许机旁启动主电机工作灯亮时，经确认无问题后，到机旁操作箱手动启动主电机。主电机启动后，检查风机入口阀是否全开，如果没有，用手动方法打开。检查出焦（装煤）除尘信号未来之前，勺管是否在低速位，信号来后，勺管是否自动到高速位从而减少焦炉热修。检查各项运行参数、温度、压力、流量、转速是否正常。 　　（二）停机操作 　　将液力耦合器勺管推至低速位，关闭风机人口阀门，然后从机旁按停机按钮（如果设备存在故障或电器有问题时，可进行停风机操作）。 　　（三）手动输灰操作 　　当自动清灰系统出现故障，而除尘器又必须工作时，可采用手动操作。将输灰系统各机旁操作箱选择开关打到手动位。然后按下列顺序开启，斗式提升机一总刮板机一分刮板机。待输灰系统设备运转正常后，方可开卸灰装置。除尘器放灰时，必须一个灰斗放完后，再放另一个灰斗，严禁两个灰斗同时排放。卸灰时，除尘器卸灰阀，上阀开5s，然后下阀开5s，再重复进行。卸灰时，掌握灰斗存灰下限，严禁将灰斗放空造成漏风。停机顺序为：分刮板机一总刮板机一斗式提升机。 　　（四）灰斗排灰操作 　　(1)自动。根据灰仓存灰量，及时通知值班工长或调度派车运灰。将选择开关打到自动位。先打开增温机加水阀门，再按自动开启按钮。待汽车装满前，按自动停止按钮从而减少焦炉热修。 　　(2)手动。将选择开关打到手动位。按主机手动开启按钮。打开加热机加水阀。按给料手动开启按钮。待汽车装满前，按停止按钮。随时掌握加湿机排水量，严禁排干灰和排稀泥。 　　（五）除尘器（布袋）检修 　　当除尘器某一室需要检修时，用鼠标点取该室选择开关。关闭该室除尘器进出口阀门。检修完毕，打开该室进出口阀门，再用鼠标再次点取该室选择开关。每小时按下列程序进行巡检。装煤除尘预喷涂装置工作是否正常。液力耦合器工作是否正常。风机运转是否正常。各处对轮，护罩是否完好。主电机运行是否正常。斗式提升机及刮板机运转是否正常。除尘器各个卸灰阀工作是否正常。除尘器脉冲反吹是否正常。刮板机盖板是否完好无损。两个烟囱烟气排放情况。 　　（六）注意事项 　　(1)风机启动时，不允许同时启动两台主机，等一台动轮正常后，方可启动另一台。 　　(2)在正常生产启动电机时，不准将强制解除选择开关打到强制位，进行启动主电机。 　　(3)装煤除尘系统生产，而出焦除尘系统停产时，必须人工向喷涂仓中加料，最好为细石灰粉，也可用其他非粉性细粉代替。 　　(4)在正常生产时，每天应向预喷涂料仓中加入适量焦粉。 　　(5)在生产中威胁到设备，人身安全时，可按“急停”键，正常停机时不允许按“急停”键。

　　在实际生产中往往会遇到设备检修等原因，需停止送煤气，所以存在有计划的停送煤气的操作，有时也会遇到突发事故不能正常送煤气的特殊操作。停煤气时，如何使炉温下降缓慢，不至于由于炉温的急剧下降，损坏炉体，或者在送煤气时，如何防止爆炸或防止煤气中毒事故发生，这是焦炉停止加热时遇到的主要问题。 　　1．焦炉停止加热 　　(1)有计划的停送煤气。这种停煤气操作是在有准备的条件下停送煤气的。首先将鼓风机停转，然后关闭煤气总管调节阀门，注意观察停煤气前的煤气压力变化从而减少焦炉热修。鼓风机停转后，立即关闭上升一侧的加减旋塞，后关闭下降一侧的加减旋塞，保持总压力在200Pa以下即可。短时间停送煤气，可将机侧、焦侧分烟道翻板关小，保持50～70Pa吸力。若时间较长，应将总、分烟道翻板、交换开闭器翻板、进风口盖板全关。废气砣关闭，便于对炉体保温。注意上升管内压力变化，若压力突然加大，应全开放散。若压力不易控制，将上升管打开，切断自动调节器，将手动翻板关小，严格控制集气管压力，使压力比正常操作略大20～30Pa即可。每隔30min或40min交换一次废气。停送煤气后，应停止推焦。若停送煤气时间较长，应密闭保温，并每隔4h测温一次。若遇其他情况，随时抽测从而减少焦炉热修。 　　(2)无计划停送煤气。指的是遇到下列情况时突然停送煤气的操作。常见有：煤气管压力低于500Pa；煤气管道损坏影响正常加热；烟道系统发生故障，不能保证正常的加热所需的吸力；交换设备损坏，不能在短时间内修复等。如果遇到这些情况，应立即停止加热，进行停煤气处理。处理时首先关闭煤气主管阀门，其余的操作同有计划停送煤气的操作相同。 　　2．重新供热 　　停送煤气后，若故障已排除，可进行送煤气操作。若交换机停止交换时，可以开始交换，将交换开闭器翻板、分烟道翻板恢复原位，然后打开煤气预热器将煤气放散，并应用蒸汽吹扫。当调节阀门前压力达2000Pa时，检测其含氧量（做爆发试验）合格后关闭放散管，打开水封。当交换为上升气流时，打开同一侧的加减旋塞，恢复煤气，并注意煤气主管压力和烟道吸力，此时可将集气管放散关闭从而减少焦炉热修。当集气管压力保持在200～250Pa时，根据集气管压力大小情况，打开吸气弯管翻板，尽快恢复正常压力。

　　1．湿法喷补 　　湿法喷补是将耐火料与结合剂配制成浆进行喷补，常用的结合剂是磷酸和水玻璃，是利用结合剂在高温下有较强的黏结性的特点，将耐火泥黏附在炉墙表面。该方法操作简单，补炉快捷，虽至今仍在不少焦化厂使用，但存在两个缺点：其一是由于硅砖的热稳定性差，当常温含水量高达40%～50%的灰浆喷在1100℃高温的硅砖墙面上时，墙面急剧冷却，会产生肉眼看不到的龟裂，时间一长，损坏就暴露出来；其二，黏结力低，挂料时间只有6～9个月，随着先进补炉技术的出现，这种方法被淘汰已是大势所趋。 　　2．干法喷补 　　此法的机理是利用喷补料与炉墙砖相似的性能，在高温下二者黏结在一起。它利用压缩空气将火泥送至喷嘴，在混合器内与黏结剂混匀，后喷涂在炉墙七。但由于喷嘴易堵塞，挂料时间短，灰料浪费大而停用。 　　3．火焰喷补技术 　　(1)火焰喷补技术的机理。火焰喷补技术是20世纪70年代国际上出现的先进补炉技术，这套装置由控制箱、焊枪、振动抹、空气锤等组成，使用介质有丙烷、氧气、压缩空气、冷却水等，最大喷补能力为50kg/h耐火料。其补炉机理是利用丙烷和氧气燃烧产生的高温火焰，将耐火粉料熔融，然后吹附到炉墙上。 　　(2)补炉设备辅助设施介绍： 　　1)供氧系统。工艺条件要求0. 7～0. 99MPa、100m3/h的氧气。 　　2)丙烷供应。丙烷气源压力需要0. 17～0. 2MPa、20m3/h的流量。 　　3)冷却水供应。火焰补炉工艺对水源要求严格，pH值6～8。 　　4)升降平台。平台要求可同时站两人自如操作喷枪及振动抹。 　　5)隔热炉门。 　　(3)火焰补炉操作： 　　1)火焰焊补的介质是氧气、丙烷和粉料，要使粉料能粘在损伤墙面上，既不流淌，又要牢固持久，就要力求三者的有机结合。即使在1m2的损伤范围内，各处的剥蚀深浅也不一样，就必须选择不同的氧气、丙烷的配合，喷补料的供应量及冷却水的合适压力，随时变更上述组合。这种操作需达到一定熟练程度才能掌握。 　　2)喷嘴与墙面的距离、角度及移动速度的有机配合。火焰焊补的质量与粉料的熔融性有直接关系，从分析焊补焰中喷补料的熔融过程看，粉料粒子在离喷嘴200mm开始熔融，大于300mm时，粒子便开始凝固，也就是说在200～300mm间，粉料粒子处于最佳熔融状态。因此，喷嘴与墙面的距离保持在200～300mm，可获得最佳焊补效果。否则，喷补料在固态或半熔融态喷上去，易产生气孔，焊层疏松从而进行焦炉热修。 　　另外，火焰束应垂直于墙面，喷嘴移动速度不快不慢，以粉料的堆积厚薄，墙面损伤状况而随时调整，以防止空料、偏料和落料。从而减少焦炉热修 　　3)火焰补炉是将熔融炉料喷涂在炉墙表面，要求挂料时间越长越好。在实际中一是待补墙面的石墨、砖渣未清理干净，影响了挂料时间；二是损坏墙面预热不够，高温的熔融料一遇冷墙面，急剧冷却凝固继而产生裂纹、气孔、墙砖炸裂，不仅喷补料不结实，而且给炉体带来副作用。解决方法是在送料前，将喷补部位预热到1000℃以上，使高温粉料与高温砌体温差缩小，达到了最佳黏结效果，延长炉墙挂料时间。 　　(4)火焰焊补的效果。焦炉火焰焊补技术是湿法补炉技术的一次飞跃，从应用实践看，挂料时间和补炉效果均优于湿法技术，特别适合炉墙裂纹及小于10mm裂缝的焊补，喷补深度可达7、8火道，一定程度上遏制炉墙裂纹的扩大和剥蚀深度的加剧，但其设备庞大笨重，管线复杂，对燃烧介质要求高，喷补时涉及人员多，焊补速度慢，且只适于轻度剥蚀的墙面的焊补。从而减少焦炉热修 　　(5)喷补料国产化。为推广火焰补炉技术，必须研制开发国产料以替代进口料。经对进口喷补料LFC-502的化学成分、物理性能、粒度组成及岩相进行剖析，并通过显微观察，其主晶相为α-方石英，大小约0. 0123～0. 0135mm，占总量的95%，次晶相为少量鳞石英与玻璃相等。经反复试验及改变配方，先后解决了喷嘴间歇出料、喷焊后分层、料流动性差等技术难题，武钢开发出了适应进口焊补设备的国产喷补料——“WNB-1”，各项指标均达到了进口料的标准。 　　4．半干法喷补技术 　　(1)机理。半干法喷补原理是干粉料和液态黏结剂，在喷出之前的掺混器内混匀，从喷嘴喷出。德国半干法喷补技术所使用的液态黏结剂是生活用水，水量在10%～15%之间可任意调节。 　　(2)设备介绍。半干法喷补设备主要包括：喷补机和空气锤。半干法喷补机是利用转子原理喷射干的（或者表面有少量水分的）粉状材料的连续操作的专业设备。干粉状喷补料通过料斗和搅拌器送入转盘中；两个密封垫圈压紧的转盘由一个三相电机驱动，输送喷补料到出料口，用压缩空气将喷补料从出料口风动输送到料管；喷补料从料管喷出之前，保持干的（或者表面有少量水分的）粉料状态，在喷枪尾端的混料器中加少量水润湿后，由压缩空气风动输送到混合喷枪前端喷嘴连续喷射出料。喷补料含水可控制在10%～15%。转盘的速度由人工设定，用来调节料流的大小，最大喷补能力为450～900kg/h，喷补用水靠针状阀调节，粉料在掺混器中与生活用水混合。 　　(3)半干法喷补的优点 　　半干法喷补与人工湿法抹补相比主要有以下优点： 　　1)用空气锤对墙面碎砖及石墨进行清理，较原始的人工清理更彻底，为喷补料与旧墙牢固结合打下良好基础； 2)优质干粉料，可根据墙面受损程度选用不同粒度、组成的喷补料，其化学组成、粒度、物理性质见表9-13。烧结后的喷补料具有在高温下抗压和抗磨强度好(抗剪切强度一般为3MPa)，膨胀率低（线膨胀系数在-0.4%～0.5%之间）； 　　3)喷补料属于高铝质，因此抗急冷、急热性能好； 　　4)喷补料是逐层逐层涂上，水分易于挥发，因此气孔率低，自然热传导性也高； 　　5)设备少，体积小，易移动，对施工环境无特殊要求，可全气候下作业，操作简单。 　　6)对传动介质无过严要求； 　　7)挂料时间可达一年以上，且是逐层脱落，再次喷补，不影响维修质量，避免了人工抹补带来的抹补料整体脱落，且带下旧墙部分碎砖的弊端； 　　8)施工效率高，喷补速度可视墙面损坏程度调节，喷补的50mm深1m2的墙面，边喷补边修整，不足30min即可完成，且炉面平整； 　　9)设备维护方便； 　　10)损失喷补料少，一名普通熟练操作人员的损失小于20%，从现场来看，一般损失不超过15%。与湿法喷、抹补相比最大的优点是：泥料含水量只有10%～12%，而湿法抹补，泥料含水量在17%左右，且泥料依靠人工成块抹补在炉墙壁表面，水分不易排出，导致气孔率偏高，一般挂料3个月后，就会出现抹补墙面变得膨松凸出，接茬处新旧墙面形成错台，6个月后成块脱落，加剧了炉墙的损害；湿法喷补含水量都在30%左右，会导致修理部位炉墙因涂层水分汽化而过分冷却，涂层和炉墙都会急剧收缩而产生裂纹。 　　(4)喷补效果。即便磨损比较厉害的炉墙，抹补墙面只是出现不规则细小裂纹，新旧墙面结合好，没有出现人工抹补时的脱落现象，挂料6个月没有问题；在抹补后7～10个月，70%的抹补墙面出现了裂纹，30%的抹补墙面膨胀凸出，并稍有脱落；在抹补后11～12个月，膨胀程度加大，但新旧墙面结合仍然牢固，只是稍有剥蚀，墙面颜色深浅一致，密封性能较好，未出现窜漏情况，对实际生产未造成影响，挂料时间完全能达到一年以上。对炉墙穿洞喷补速度快，效果理想。 　　(5)半干法喷补料。国内现在许多焦炉已进入炉役后期，炉体衰老严重，采取多种护炉方法进行焦炉维护，特别采用引进德国的焦炉半干法喷补技术后取得了良好的效果。但是进口喷补料存在价格昂贵、进货周期长、手续复杂等缺点。进口料外观呈灰色，其理化性能和粒度分布见表9-14、表9-15，主要化学成分见表9-16。进口料在施工时出料平稳，喷补机出料口空气压强0.15MPa，加水率12%～15%，反弹率15%左右。目前国内开发料各项性能指标都达到了进口料水平，特别是使用寿命较长，可代替进口料，用于焦炉的日常维护。

　　焦炉出焦产生的大量高温含尘烟气，经导焦栅上大型吸气罩捕集后，通过接口翻板阀进入集尘主管，送入蓄热式冷却器冷却，然后进入袋式除尘器净化。净化后的烟气通过通风机、消音器及烟囱排入大气。通过除尘器和冷却器捕集下来的粉尘经气动双层排灰阀进入刮板输送机，再由斗式提升机将粉尘送入粉尘仓，最后由加湿卸灰机定期将粉尘装入汽车运出。从而减少焦炉在线维护为节省电能，在通风机和电机之间配置了调速型液力耦合器，通过摩电道将信号传输到除尘站地面控制系统，通风机由低速转为高速时产生较大的吸力，将粉尘抽到除尘站进行处理，推焦后，耦合器勺管由高位转为低位，风机由高速变为低速从而减少焦炉在线维护。 　　在通风机由高速转为低速时，开启冷风阀及旁通阀，使除尘器在清灰时处于离线状态，同时使冷却器蓄热板冷却，为下次出焦做准备从而减少焦炉在线维护。脉冲电磁阀自动进行脉冲反吹，然后震动器振打排灰。