焦化厂实习总结

内蒙古科技大学生产实习报告

前言

现代焦炉炉体由炭化室、燃烧室和蓄热室三个主要部分构成。一般，炭化室宽0.4～0.5m、长10～17m、高4～7.5m,顶部设有加煤孔和煤气上升管(在机侧或焦侧)，两端用炉门封闭。燃烧室在炭化室两侧，由许多立火道构成。蓄热室位于炉体下部，分空气蓄热室和贫煤气蓄热室。

现代化焦炉主要部分用硅砖砌筑，火道温度可达到1400℃。成焦时间因炭化室宽度和火道温度不同，一般为 13～18h。焦炉机械有装煤车、推焦车、导焦车和熄焦车等。由装煤车把煤装入炭化室，炼成的焦炭用推焦车推出，赤热的焦炭经导焦车落入熄焦车内，经水熄或回收热能的干法熄焦。熄过的焦炭放到焦台上。焦炭经过筛选后作为产品外送。为了改善炼焦生产条件，现代焦炉操作除了机械化、自动化之外，还建有防治烟尘和处理污水装置。电子计算机也已开始用于焦炉操作。炉子向大型化发展，炭化室有效容积增加到50m3。为了提高焦炉生产能力,采取降低炉墙厚度和选用导热性能好的炉墙砖等措施，将是发展的趋势。

这次我们在包钢实习着重了解了焦炉的结构、回收、净化煤气、干熄焦工艺流程等。

第1页

内蒙古科技大学生产实习报告

第一章 焦炉的构造

1.1焦炉炉体的结构简介

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与烟道相连。烟道设在焦炉基础内或基础两侧，烟道末端通向烟囱。

1.1.1燃烧室和炭化室

燃烧室是煤气燃烧的地方，通过与两侧炭化室的隔墙向炭化室的提供热量。

装炉煤在炭化室内经高温干馏变成焦炭。燃烧室墙面温度高达1300--1400℃，而炭化室墙面温度约1000--1150℃，装煤和出焦时炭化室墙面温度变化剧烈，且装煤中的盐类对炉墙有腐蚀性。现代焦炉均采用硅砖砌筑炭化室墙。硅砖具有荷重软化点高、导热性能好、抗酸性渣侵蚀能力强、高温热稳定性能好和无残余收缩等优良性能。砌筑炭化室的硅砖采用沟舌结构，以减少荒煤气窜漏和增加砌体强度；所用的砖型有：丁字砖、酒瓶砖和宝塔砖。中国焦炉的炭化室墙多采用丁字砖，20世纪80年代以后则多采用宝塔砖。炭化室墙厚一般为90—100mm，中国多为95—105mm。为防止焦炉炉头砖产生裂缝，有的焦炉的炉头采用高铝砖或粘土砖砌筑，并设置直缝以消除应力，中国焦炉多采用这种结构。

燃烧室分成许多立火道，立火道的形式因焦炉炉型不同而异。立火道由立火道本体和立火道顶部两部分组成。煤气在立火道本体内燃烧。立火道顶是立火道盖顶以上部分。从立火道盖顶砖的下表面到炭化室盖顶砖下表之间的距离，称加热水平高度，它是炉体结构中的一个重要尺寸。如果该尺寸太小，炉顶空间温度就会过高，致使炉顶产生过多的沉积碳；反之，则炉顶空间温度过低，将出现焦饼上部受热不足，因而影响焦炭质量。另外，炉顶空间温度过高或过低，都会对炼焦化学产品质量产生不利影响。炭化室的主要尺寸有长、宽、高、锥度和中心距。焦炉的生产能力随炭化室长度和高度的增加而成比例的增加。捣固焦炉与顶装炉不同，其锥度较小，只有0—200mm。

1.1.2蓄热室

为了回收利用焦炉燃烧废气的热量预热贫煤气和空气，在焦炉炉体下部设置蓄热室。现代焦炉蓄热室均为横蓄热室（其中心线与燃烧室中心线平行），以便

第2页

内蒙古科技大学生产实习报告

于单独调节。蓄热室有宽蓄热室和窄蓄热室两种。宽蓄热室是每个炭化室下设一个，窄蓄热墙一般用硅砖砌筑，有些国家用粘土砖或半硅砖代替硅砖砌筑温度较低的蓄热室下部。在蓄热室中放置格子砖，以充分回收废气中的热量。格子砖要反复承受急冷急热的温度变化，故采用粘土质或半硅质材料制造。现代焦炉的格子砖一般采用异型薄壁结构，以增加蓄热面积和提高蓄热效率。蓄热室下部有小烟道，其作用是向蓄热室交替导入冷煤气和空气，或排出废气。小烟道中交替变换的上升气流（被预热的煤气或空气）和下降气流（燃烧室排出的高温废气）温度差别大，为了承受温度的急剧变化，并防止气体对小烟道的腐蚀，需在小烟道内衬以粘土砖。

1.1.3斜道区

位于燃烧室和蓄热室之间的通道。不同类型焦炉的斜道区结构有很大差异。斜道区布置着数量众多的通道（斜道、水平砖煤气道貌岸然和垂直砖煤气道等），它们彼此距离很近，并且上升气流和下降气流之间压差较大，容易漏气，所以斜道区设计要合理，以保证炉体严密。为了吸收炉组长向生产的膨胀，在斜道区各砖层均留膨胀缝。膨胀缝之间设置滑动缝，以利于膨胀之间的砖层受热自由滑动。斜道区承受焦炉上部的巨大重量，同时处于1100-1300℃的高温区，所以也用硅砖砌筑。

1.1.4 炉顶

位于焦炉炉体的最上部。设有看火孔、装煤孔和从炭化室导出荒煤气用的上升管孔等。炉顶最下层为炭化室盖顶层，一般用硅砖砌筑，以保证整个炭化室膨胀一致，也有用粘土砖砌筑的，这种砖不易断裂，但易产生表面裂纹。为减少炉顶散热，在炭化室顶盖层以上采用粘土砖、红砖和隔热砖砌筑。炉顶表面一般铺缸砖，以增加炉顶面的耐磨性。在多雨地区，炉顶面设有坡度，以便排水。炉顶厚度按保证炉体强度和降低炉顶温度的要求确定，现代焦炉炉顶一般为1000—1700mm，中国大型焦炉的炉顶厚度为1000-1250mm。

1.2焦炉结构及材料

1.2.1焦炉炉体结构的特点

1.焦炉炉体为双联火道、分段加热、废气循环，焦炉煤气下喷，蓄热室分格的复热式超大型焦炉。此焦炉具有结构先进、严密、功能性强、加热均匀、热工

第3页

内蒙古科技大学生产实习报告

效率高、环保优秀等特点。

2.焦炉蓄热室为煤气蓄热室和空气蓄热室，上升气流时，分别只走煤气和空气，均为分格蓄热室。每个立火道独立对应2格蓄热室构成1个加热单元。蓄热室底部设有可调节孔口尺寸的喷嘴板，喷嘴板的开孔调节方便、准确、并使得加热煤气和空气在蓄热室长向上分布合理、均匀。

3.蓄热室主墙和隔墙结构严密，用异型砖错缝砌筑，保证了各部分砌体之间不互相串漏。

4.由于蓄热室高向温度不同，蓄热室上、下部分别采用不同的耐火材料砌筑，从而保证了主墙和各分隔墙之间的紧密接合。

5.分段加热使斜道结构复杂，砖型多，但通道内不设膨胀缝，使斜道严密，防止了斜道区上部高温事故的产生。

6.燃烧室由36个共18对双联火道组成。分3段供给空气进行分段燃烧，并在每对火道隔墙间下部设循环孔，将下降火道的废气吸入上升火道的可燃气体中，用此两种方式拉长火焰，达到高向加热均匀的目的。由于采用分段加热和废气循环，炉体高向加热均匀，废气中的氮氧化物含量低，可以达到先进国家的环保标准。

7.跨越孔的高度可调，可以满足不同收缩特性的煤炼焦的需要。 8.采用单侧烟道，仅在焦侧设有废气盘，可节省一半的废气盘和交换设施，优化烟道环境。 1.2.2焦炉用耐火材料

砌筑焦炉本体及有关部位所使用的耐火制品。焦炉是获得焦炭及炼焦化学副产品的热工设备。

炭化室用耐火材料炭化室由炉墙、炉底、炉顶和炉门组成。炭化室工作是周期性的，装煤时炉墙表面温度降至500～600℃，结焦末期炉墙表面温度又升至1000～1100℃。温度的大幅度波动，使砌体产生热应力，导致砌体出现裂纹、组织松散、强度降低，还受到煤料成焦时的膨胀压力，致使墙面鼓胀或凹陷等。装煤和推焦时，炉墙和炉底经常受到强烈的机械磨损和撞击。另外，炉墙还承受化学侵蚀和炭素沉积的作用。因此，炭化室墙、底用硅砖砌筑。焦炉，尤其是现代

第4页