[发明专利]用于控制在焦炉中的空气分配的系统和方法

说明书

技术领域

本发明技术大体上涉及用于控制在焦炉中的空气分配的系统和方法。

背景技术

焦炭是用于熔化且减少在钢的生产中的铁矿的固体碳燃料和碳源。在一个被称为“汤普森焦化过程”的过程中，通过将煤粉分批供应到炉子来产生焦炭，所述炉子在受到紧密控制的大气条件下被密封且加热到非常高的温度，持续24到48小时。使用焦炉将煤转化成冶金焦炭已经持续了许多年。在焦化过程期间，在受控温度条件下加热细碎煤以使煤脱掉挥发成分且形成具有预定孔隙率和强度的焦炭的熔体。因为焦炭的生产是分批过程，所以多个焦炉同时操作。

将煤颗粒或煤颗粒的混合物装载到热炉中，且在炉子中加热煤以便从所得焦炭去除挥发性物质(“VM”)。卧式热回收(HHR)炉在负压下操作且通常由耐火砖和其它材料构造，从而产生基本上密闭的环境。负压炉从炉子外部吸入空气以氧化煤的VM且释放在炉子内的燃烧的热量。

在一些布置中，通过在炉侧壁、门、或在煤床上方的区域的拱部(称为拱部区域)中的闸板端口或孔口将空气引入到炉子。在拱部区域中，空气与从煤的热解放出的VM气体一起燃烧。然而，作用于进入炉室的冷气的浮力效应可能导致煤燃尽和在产率上的损失。更确切地说，进入炉子的较冷的高密度空气朝向热煤表面落下。在空气可以变暖、上升、与挥发性物质燃烧和/或在炉子中分散和混合之前，它产生在煤表面上的燃烧损失。因此，需要改进在焦炉中的燃烧效率。

附图说明

图1A是根据本技术的实施例配置的卧式热回收焦化厂的示意性图示。

图1B是根据本技术的实施例配置的图1A的卧式热回收焦化厂的一部分的等距、部分剖视图。

图1C是根据本技术的实施例配置的卧式热回收焦炉的截面视图。

图2A是根据本技术的实施例配置的具有门空气分配器的焦炉的一部分的等距、部分透明视图。

图2B是根据本技术的实施例配置的门空气分配器的等距视图。

图2C是根据本技术的实施例配置的图2B的门空气分配器的侧视图。

图2D是形成涡流空气型态且根据本技术的实施例配置的图2B的门空气分配器的部分示意性、俯视图。

图3A是根据本技术的实施例配置的具有拱部空气分配器的焦炉的等距、部分透明视图。

图3B是根据本技术的实施例配置的拱部空气分配器的示意性图示。

图4是根据本技术的另外的实施例配置的拱部空气分配器的示意性图示。

图5是根据本技术的另外的实施例配置的拱部空气分配器的示意性图示。

图6是根据本技术的另外的实施例配置的拱部空气分配器的示意性图示。

图7是根据本技术的另外的实施例配置的门空气分配器的示意性图示。

图8是根据本技术的另外的实施例配置的门空气分配器的示意性图示。

图9是根据本技术的另外的实施例配置的门空气分配器的示意性图示。

图10是根据本技术的另外的实施例配置的门空气分配器的示意性图示。

图11是根据本技术的另外的实施例配置的门空气分配器的示意性图示。

具体实施方式

本发明技术大体上涉及用于控制在焦炉中的空气分配的系统和方法。在特定实施例中，焦炉空气分配系统包括炉室，其具有经配置以支撑煤床的炉底、从炉底朝上延伸的多个侧壁以及覆盖炉室的顶部部分的炉拱。空气分配系统进一步包含定位在炉底上方的进气口和接近于所述入口的分配器。所述入口经配置以将空气引入到炉室中且所述分配器经配置以进行以下操作中的至少一者：预加热、重新引导、再循环或散开炉室内的空气。

下文参考图1A到11描述本技术的若干实施例的具体细节。在以下揭示中未阐述描述通常与煤加工和/或焦炉相关联的众所周知的结构和系统的其它细节，以避免对本技术的各种实施例的描述的不必要的混淆。图中示出的许多细节、尺寸、角度以及其它特征仅是为了说明本技术的特定实施例。因此，在不脱离本发明技术的精神或范围的情况下，其它实施例可以具有其它细节、尺寸、角度以及特征。因此，所属领域的技术人员将因此理解，本技术可以具有其它实施例，所述其它实施例具有另外的元件；或者本技术可以具有其它实施例，所述其它实施例不具有下文参考图1A到11所示出且描述的若干特征。