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和燃烧室的斜道区,每个蓄热室下部的小烟道通过交换开闭器与烟道连接 。烟道设在焦炉基础内或基础两侧,烟道末端通向烟囱 。因此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 。因为JN43-80型焦炉是在JN43-58-Ⅱ型焦炉的基础上,通过多年的生产实践,进一步完善改进而来的,所以下面以JN43-58-Ⅱ型焦炉为例将焦炉的以上部分做下分析 。
1)炭化室
炭化室是接受煤料并对装炉煤料隔绝空气进行干馏焦碳的炉室,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,顶部由3-4个加煤孔,并有1-2个导出干馏煤气的上升管,它的两端为内衬耐火材料的铸铁炉门 。JN43-58-Ⅱ型焦炉的炭化室尺寸分为两种宽度,即平均宽为407mm和450mm两种形式,炭化室全高为4300mm,全长为14080mm,有效长为13350mm,炭化室的有效面积为21.7m3加热水平高度为800mm 。
2)燃烧室
燃烧室位于炭化室两侧,是煤气燃烧的地方,煤气与空气在其中混合燃烧,产生的热量传给炉墙,间接加热炭化室中煤料,对其进行高温干馏 。燃烧室一般用硅砖砌筑 。JN43-58-Ⅱ型焦炉燃烧室宽度为736mm和693mm(包括炉墙),炉墙为厚度为100mm的带舌槽的硅砖砌筑 。燃烧室属于双联火道带废气循环式结构,它有28个立火道组成,相邻火道的中心距为480mm,立火道隔墙厚度为130 mm 。其中成对的隔墙上部有跨越孔,下部取消了边火道的循环孔,防止了短路 。立火道底部的两个斜道区出口设置在燃烧室中心线的两侧,在JN43-58-Ⅱ型焦炉基础上加大边斜道口的断面积,保证了两端炉头的供气量 。
3)蓄热室
蓄热室作用就是利用蓄积废气的热量来预热燃烧所需的空气和贫煤气 。JN43-58-Ⅱ型焦炉每个炭化室底部有两个蓄热室,一个为煤气蓄热室,另一个为空气蓄热室 。它们同时和其侧上放的两个燃烧室相连 。燃烧室正下方为主墙,主墙内有垂直砖煤气道,焦炉煤气由地下室煤气与主管经此道送入立火道底部与空气混合燃烧 。由于主墙两侧气流导向,中间又有砖煤气道,压差大容易串漏 。故砖煤气道系用内径为50mm的管砖,管砖外用带舌槽的异型砖交错砌成厚为270mm的主墙 。蓄热室洞宽为321.5mm,内放17层九孔薄壁式格子砖 。为使蓄热室长向气流均匀分布,采用扩散式箅子砖,配置不同孔径的扩散或收缩孔型,蓄热室隔墙均用硅砖砌筑,且其内表面衬有黏土砖 。
4)斜道区
连接蓄热室和燃烧室的通道为斜道区,它位于蓄热室顶部和燃烧室底部之间,用于导入空气和煤气,并将其分配到每个立火道中,同时排除废气 。燃烧室的每个立火道与其相应的斜道相连,当用焦炉煤气加热时,由两个斜道送入空气和导出废气,而焦炉煤气由垂直砖煤气道进入 。当用贫煤气加热时,一个斜道送入煤气,另一个斜道送入空气,换向后两个斜道均导出废气 。斜道口布置调节砖,在确定斜道断面尺寸时,一般应使斜道口阻力占上升气流斜道总阻力的2/3-3/4;为了保持炉头温度,应使炉头斜道出口断面比中部大50%-60%;斜道口的倾斜角一般不应低于30 ,斜道断面逐渐缩小的夹角一般小于7 等等 。
5)基础平台
基础平台位于炉体底部,它支撑整个炉体,炉体设施和机械的质量,并把它传到地基上 。JN43-58-Ⅱ型焦炉基础为下喷式,又底板、顶板和支柱组成,用钢筋混凝土浇铸而成 。为了减轻温度对基础的影响,焦炉砌体的下部与基础平台之间有4-6层红砖 。
6)炉顶区
JN43-58-Ⅱ型焦炉炉顶区砌有装煤孔、上升管孔、看火孔、洪炉孔和拉条钩等 。炉顶的实心部分由砌炉过程中的废耐火砖砌筑,炉顶表面用耐磨性好、能抵抗雨水侵蚀的缸砖砌筑 。
总之,JN43-58-Ⅱ型焦炉的结构特点是:双联火道带废气循环,焦炉煤气下喷,两格蓄热室的复热式焦炉,具有结构严密、炉头不易开裂、高向加热均匀、热工效率高、砖型少、挥发性低等优点 。
3、护炉机械设备
焦炉四大车有:装煤车、推焦车、拦焦车和熄焦车 。其中装煤车是在焦炉炉顶上由煤塔取煤并往炭化室装煤的焦炉机械,推焦车的作用是完成启闭机械炉门、推焦、平煤等操作,拦焦车的作用是启闭焦侧炉门将炭化室推出的炉饼通过导焦槽导入熄焦车中以完成出焦操作,熄焦车的作用是用以接受炭化室推出的弘叫,并送往熄焦塔通过水喷洒而将其熄灭,然后再把焦炭卸至凉焦台上 。
护炉设备是包括炉柱、保护板、纵横拉条、弹簧、炉门框、抵抗墙及机侧、焦侧操作台等 。主要作用是利用可调节的弹簧的势能连续不断的向砌体施加足够的、分布均匀合理的保护性压力,使砌体在自身膨胀和外力作用下仍能保持完整性和严密性,并有足够的强度从而保证焦炉的正常生产 。
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