焦爐構(gòu)造與機械設(shè)備

1、第二章 焦爐構(gòu)造第一節(jié) 現(xiàn)代焦爐的分類 現(xiàn)代焦爐一般按加熱火道的組合形式，使用煤氣種類及引入方式等特點進行分類。在實踐中一般焦爐是綜合上述兩個特點來區(qū)分的。58型焦爐稱為雙聯(lián)、下噴、復熱式焦爐；66型焦爐稱為兩分、側(cè)入式焦爐。我廠主要是58型焦爐，一焦爐是JN60-82型大容積焦爐，炭化室高6米，結(jié)構(gòu)特點與58型焦爐相同；二焦爐是雙聯(lián)火道、煤氣側(cè)入、復熱式仿58型焦爐，三、四、五焦爐是標準58-II型焦爐。 一、按加熱火道組合特點分類： （1）兩分式：即燃燒室的火道按機、焦側(cè)分成兩部分，一側(cè)是上升氣流，另一側(cè)是下降氣流。在火道頂有一水平煙道相連。（2）雙聯(lián)式：燃燒室中每相鄰火道聯(lián)成一對，一個是

2、上升氣流，另一個是下降氣流。我廠焦爐都是雙聯(lián)式。（3）上跨式：炭化室兩邊燃燒室，一邊燃燒室呈上升氣流，另一邊是下降氣流。兩燃燒室是以跨過炭化室頂部的跨越孔相連通的。此各形式焦爐在我國已經(jīng)很少見了。 二、按加熱方法分類： 從爐體結(jié)構(gòu)上只能用一種煤氣加熱的稱為單熱式，可分為焦爐煤氣單熱式和高爐煤氣單熱式。可用兩種以上煤氣加熱的稱為復熱式。我廠一、二、三、四、五焦爐均可采用高爐、焦爐煤氣及二者混合煤氣加熱，均為復熱式焦爐。 三、按焦爐煤氣供給方法分類：1、側(cè)入式：焦爐加熱煤氣由焦爐兩側(cè)水平磚煤氣道進入燃燒室立火道。2、下噴式：焦爐加熱煤氣由爐下經(jīng)垂直磚煤氣道進入燃燒室立火道。下噴式焦爐都有地下室，安

3、放加熱煤氣管道。我廠二焦爐是側(cè)入式，一、三、四、五焦爐是下噴式焦爐。 第二節(jié) 現(xiàn)代焦爐的構(gòu)成 現(xiàn)代焦爐主要由炭化室、燃燒室、斜道區(qū)、蓄熱室及爐頂區(qū)、焦爐基礎(chǔ)、煙道、煙囪等部分組成。 一、炭化室：是裝煤煉焦的地方，在炭化室兩端用爐門密封。頂部有裝煤孔，為了順利推焦，炭化室水平截面呈梯形，焦側(cè)寬度大于機側(cè)，兩側(cè)寬度差稱為錐度。焦爐錐度一般為50mm；一焦爐為大容積焦爐錐度為60 mm. 我廠焦爐炭化室尺寸如下： 1#焦爐 2#焦爐 3#焦爐 4、5#焦爐 （mm） (mm) (mm) (mm) 炭化室全高 6000 4000 4300 4300 炭化室有效高 5650 3700 4000 4300

4、 炭化室全長 15980 1200 14000 14000 炭化室有效長 15140 11300 13280 13280 炭化室平均寬 450 400 450 450 炭化室錐度 60 40 50 50 炭化室有效容積 38.5 16.724 23.9 23.9 炭化室中心距 1300 1050 1143 1143 單孔裝煤量 28.5 12.6 17-18 17-18 設(shè)計周轉(zhuǎn)時間 20 16 17.5 17.5 加熱水平 900 600 800 800 二、燃燒室：是煤氣燃燒，給炭化室加熱的地方；位于炭化室兩側(cè)，是焦爐溫度最高區(qū)域，在推焦時受機械撞擊，在砌筑燃燒室時，要選用荷重軟化點高，導

5、熱性好的硅磚砌筑。每座焦爐的燃燒室數(shù)比炭化室多一個，其長度相同，燃燒室頂面標高低于炭化室頂面，兩者之差稱為加熱水平。其目的是為了在上部和下部焦炭同時成熟的條件下，保持適當?shù)奶炕翼敳靠臻g溫度。燃燒室由若干立火道組成，以便于控制從機方到焦方的溫度分布。同時相鄰立火道間的隔墻也起著增加焦爐結(jié)構(gòu)強度的作用。我廠所有焦爐都是雙聯(lián)火道帶廢氣循環(huán)的，每對火道的隔墻上部有跨越孔，下部有循環(huán)孔。循環(huán)孔是改善焦爐高向加熱的措施之一。在每個火道內(nèi)部煤氣與空氣斜道口都裝有調(diào)節(jié)磚，下噴式焦爐有垂直磚煤氣道入口，有煤氣噴嘴。燃燒室砌體的爐頭，由于溫度變化劇烈，容易間生裂縫，剝落和變形。故爐頭適宜用耐急冷急熱性好，又耐磨

6、的耐火材料砌筑。 三、斜道區(qū)：斜道區(qū)位于炭化室及燃燒室下面，蓄熱室上面，是焦爐加熱系統(tǒng)的一個重要部位，結(jié)構(gòu)復雜，溫度也較高。斜 道區(qū)內(nèi)燃燒室與蓄熱室相聯(lián)接的通道稱為斜道 。進入燃燒室的高爐煤氣，空氣及排出的廢氣均通過斜道。二焦爐焦爐在斜道區(qū)設(shè)有水平磚煤氣道，并在蓄熱室中心隔墻處按機焦側(cè)隔開。在水平磚煤氣道上，相應于多個立火道處，各有一個垂直主管與立火道相通。四#五#一#焦爐的垂直磚煤氣道，通過斜道區(qū)把加熱用的焦爐煤氣導入各立火道內(nèi)進行燃燒。 四、蓄熱室：蓄熱室位于斜道下部，通過斜道與燃燒室相通，是廢氣與空氣（或煤氣）進行熱交換的部位。在蓄熱室里裝有格子磚。當由主火道下降的熾熱廢氣經(jīng)過蓄熱室時，

7、其熱量大部分格子磚吸收，每隔一定時間（一、二、三、四、五爐每隔20分鐘）換一次向，進入冷空氣或高爐煤氣，格子磚又將熱量傳遞給空氣或高爐煤氣。在焦爐整個時間內(nèi)，蓄熱室就是這樣不斷地進行熱交換。使廢氣由1200左右經(jīng)過蓄熱室降低到400以下，而經(jīng)過蓄熱室的上升氣體（空氣或高爐煤氣）被預熱到1000以上，這樣就可以回收廢熱并提高煤氣與空氣在火道內(nèi)燃燒溫度，使焦爐熱效率提高。蓄熱室是由小煙道、篦子磚、格子磚、隔墻、封墻等組成。 1、小煙道位于蓄熱室的底部，是蓄熱室聯(lián)接廢氣盤的通道。 2、篦子磚：其作用主要是通過篦子磚孔徑的改變，使氣流沿蓄熱室長度方向，根據(jù)加熱要求合理分配，篦子磚有圓孔型與方孔型篦子磚

8、兩種。 3、格子磚：它是熱交換的介質(zhì)，由于氣流冷熱變化頻繁而劇烈，因此均采用耐急冷急熱性能較好的粘土耐火材料制作。 4、隔墻：中心隔墻處于蓄熱室長向中間位置，將蓄熱室按機焦側(cè)隔開。單墻是相鄰蓄熱室同向氣流的隔墻；主墻是不同氣流蓄熱室的隔墻，下噴式焦爐的磚煤氣道在主墻內(nèi)通過。 5、封墻：是封閉機焦側(cè)兩端蓄熱室洞口的墻，因蓄熱室內(nèi)處于負壓，封墻嚴密隔熱，如果不嚴密，外部冷空氣就會吸入蓄熱室，使端部格子磚溫度降低，當用高爐煤氣加熱時，又會使高爐煤氣燃燒從而降低爐頭溫度。如果隔熱不好，蓄熱室的熱量又會通過封墻向外散失，從而降低熱工效率并惡化蓄熱室走廊操作環(huán)境。 五、爐頂：焦爐炭化室蓋頂磚以上的部位稱為

9、爐頂區(qū)，在該區(qū)域有裝煤孔、上升管孔、看火孔、烘爐孔及烘爐道、拉條溝等。一、二焦爐爐頂每孔炭化室有四個裝煤孔，三、四、五焦爐每孔炭化室有三個裝煤孔。六、焦爐基礎(chǔ)平臺、煙道與煙囪：焦爐基礎(chǔ)平臺位于焦爐地基之上。在焦爐爐體方向的兩端部設(shè)有鋼筋混凝土的抵抗墻，抵抗墻上留有縱拉條孔，焦爐砌磚基礎(chǔ)平臺上，依靠抵抗墻及縱拉條緊固爐體。煙道與煙囪雖不屬于焦爐砌體的組成部分，但爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生的廢氣通過煙道由煙囪排出。我廠現(xiàn)代焦爐在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是二焦爐分別在64年11月建成投產(chǎn)的，無地下室，高爐煤氣側(cè)入結(jié)構(gòu)。三、四、五焦爐都是58型焦爐煤氣下噴結(jié)構(gòu)，一焦爐基本結(jié)構(gòu)與58型相似，只是各部位尺寸不同。第三節(jié) 焦爐的

10、機械與設(shè)備焦爐機械包括：裝煤車、推焦車、攔焦車和熄焦車等，用以完成焦爐的裝煤、出焦等操作。焦爐機械的配置，應滿足焦爐生產(chǎn)規(guī)模的要求，保證焦爐按計劃、均衡的完成作業(yè)任務。一、 裝煤車：裝煤車的作用是完成由煤塔取煤往炭化室裝煤的操作。裝煤車由鋼結(jié)構(gòu)、走行機構(gòu)、閘板、導管機構(gòu)、振煤機構(gòu)、開關(guān)煤塔斗嘴機構(gòu)以及氣路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)等組成。（一）車體鋼結(jié)構(gòu)：車體鋼結(jié)構(gòu)是由兩根主梁和兩根橫梁構(gòu)成的全車骨架，設(shè)有司機室和配電室，根據(jù)炭化室裝煤孔的個數(shù)，裝有相應的煤斗。（二）走行機構(gòu)：走行機構(gòu)由主動輪、被動輪、平衡軸及緩沖器組成，制動裝置用于剎車。（三）閘門及導套機構(gòu)：煤車斗嘴有閘門和伸縮套管，打開閘門即可向炭化

11、室內(nèi)裝煤。為避免煤粉四散，裝煤時，斗嘴下面的伸縮套落下，與裝煤口緊緊連接。（四）開煤塔斗嘴機構(gòu)：煤車自煤塔取煤時，應打開煤塔下部的斗嘴，使煤落入煤斗中。（五）氣路系統(tǒng)：煤車設(shè)有空氣壓縮機系統(tǒng)，用于啟動閘門，升降伸縮套，啟閉煤塔斗嘴、風力振煤、走行氣閘等。裝煤車的改進有：自動啟閉爐蓋、一次對位、自動掃爐蓋和增設(shè)消煙除塵裝置。二、推焦車：推焦車的作用是完成啟閉機側(cè)爐門、推焦、平煤的操作。推焦車由鋼結(jié)構(gòu)、走行機構(gòu)、平煤機構(gòu)、摘門機構(gòu)、氣路系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等組成。（一）車體鋼結(jié)構(gòu)：推焦車是巨大的三層鋼結(jié)構(gòu)，最下層裝置有推焦車的走行機構(gòu)、空壓機系統(tǒng)及配電室，第二層有推焦機構(gòu)、摘門機構(gòu)和平煤機構(gòu)，第三層裝置

12、平煤桿、開小爐門機構(gòu)及司機室。（二）走行機構(gòu)：走行裝置有四組平衡輪，每組2個走行輪，它有相同兩套傳動機同時驅(qū)動。（三）推焦機構(gòu)：推焦機構(gòu)是由電機通過一個漸開線減速機，驅(qū)動主動齒輪旋轉(zhuǎn)，使下部帶有齒條的推焦桿在支承輥上移動而進行推焦的，在減速機設(shè)有手搖裝置，以備停電時將推焦桿從炭化室中退出，推焦桿設(shè)備有兩個行程開關(guān)來控制推焦桿前后行程位置。（四）摘門機構(gòu)：摘門機構(gòu)作用是啟閉機側(cè)爐門。摘門機構(gòu)由擰絲機構(gòu)、提門機構(gòu)、移門機構(gòu)組成，擰絲機構(gòu)對入橫鐵螺絲后進行旋轉(zhuǎn)便完成松緊螺絲工作。提門機構(gòu)完成吊起爐門工作，提門機構(gòu)聯(lián)動開小爐門裝置，可同時打開或關(guān)閉小爐門。摘門機構(gòu)設(shè)有頂鉤及啟閉橫鐵裝置的頂爐門裝置。（

13、五）平煤機構(gòu)：平煤機構(gòu)的作用是扒平從爐頂裝煤而形成的煤峰，使裝煤量達到規(guī)定數(shù)量，并平通炭化室頂部空間，保證荒煤氣順利導出。平煤機構(gòu)由傳動機構(gòu)、平煤桿、雙輥支架、鋼繩拉緊機構(gòu)、開小爐門機構(gòu)和接煤槽及煤斗組成。另外，平煤機構(gòu)還包括活動接煤槽和煤斗。平煤過程中帶出的煤，經(jīng)接煤槽溜入下部的煤斗，煤斗設(shè)有氣動或手動閘門，將小斗煤放到余煤提升機斗槽內(nèi)。（六）壓縮空氣系統(tǒng)：推焦機的壓縮空氣，除用來消除炭化室頂部的石墨外，還用于開小爐門機構(gòu)的汽缸，走行氣動制動器、煤斗汽缸及清掃等。（七）潤滑系統(tǒng)：推焦機所有潤滑軸承都用中央油泵統(tǒng)一供油，分為推焦、平煤、啟門三個油路系統(tǒng)，集中潤滑采用手動干油泵壓油。三、攔焦車：

14、攔焦車的作用是啟閉焦側(cè)爐門，將炭化室推出的焦餅通過導焦槽導入熄焦車中，以完成出焦操作。攔焦車由摘門和導焦兩大部分組成，攔焦車軌道設(shè)于焦側(cè)操作臺上。攔焦車由鋼結(jié)構(gòu)車架、走行機構(gòu)、導焦機構(gòu)及電氣系統(tǒng)組成。（一）鋼結(jié)構(gòu)車架：攔焦車的摘門部分和導焦部分，各裝有兩個單獨的鋼結(jié)構(gòu)車架，這兩個車架彼此連接在一起，摘門部分的車架上設(shè)有司機室、配電室和冷風機。導焦槽為槽鋼焊成的柵架，設(shè)于單獨的車架上。（二）走行機構(gòu)：攔焦車走行機構(gòu)有一對主動輪及三對從動輪，主動輪裝在摘門車上，導焦車的移動由摘門車帶動的，走行機構(gòu)的制動裝置為電磁制動器。（三）摘門機構(gòu)：攔焦車的摘門機構(gòu)包括擰絲機構(gòu)、提門機構(gòu)、移門機構(gòu)及爐門旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，用以在推焦時啟閉焦側(cè)爐門。（四）導焦槽移動機構(gòu)：推焦前，導焦槽對正炭化室，通過移動使導焦槽與炭化室連接，即能正常導出焦餅。為防止導焦槽在推焦時后退，應設(shè)有鎖閉裝置。四、熄焦車：熄焦車的作用是接受由炭化室推出的紅焦，送至熄焦塔下用水噴灑將其熄滅，然后把焦碳卸至焦臺。熄焦車由鋼結(jié)構(gòu)車廂，開門機構(gòu)、走行輪