[发明专利]一种环保型荷重试验焦炉及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金焦炭物化性能检测技术领域，尤其涉及一种环保型荷重试验焦炉及其使用方法。

背景技术

试验焦炉是依照相似原理的设计原则，在炼焦生产焦炉的炭化室焦饼中，取一具有代表性的形单元体做为研究对象，模拟炼焦生产过程中的系列条件，进行结焦机理、焦炭物化性能等相关指标的试验研究，从中探索试验规律，总结出最佳原料配比，以优质、低耗的原料配方指导现场生产。试验焦炉应以科学、严谨、精密设计保证该炼焦试验模拟炼焦生产实际的真实性、准确性、平行样的重现性，能够及时有效的解决生产现场技术问题，为配比优化，工艺参数调整提供依据，为推动炼焦生产向高产、优质、低耗的方向迅猛发展提供有力的技术支撑。

但是，目前国内外试验焦炉的实验目的仅限于单一试验配煤干馏结焦实验，完成配煤成焦的冷强度、热反应性及反应后强度指标的检验，由于配煤试样在无荷重(胶质体自然膨胀)条件下的干馏炼焦方式，使得试验焦炉练出的焦炭与大焦炉相比密度偏低，泡焦过多，冷强度、1100℃反应性及反应后强度指标偏差较大，使得两者之间的物化性能仅能用相关性来比较与衡量，尤其干馏过程的副产品油气与煤气直接排放进入大气，对环境造成了一定的污染。由于目前实验焦炉干馏结焦工艺检验结果偏差大，可信度低，很难满足指导炼焦生产的需要，且不能对配煤干馏炼焦效果做出完整的评价。

发明内容

本发明提供了一种环保型荷重试验焦炉，能够真实模拟生产焦炉的炼焦环境，通过调节配煤试样荷重的干馏炼焦方式模拟不同容积的生产焦炉，干馏过程中产生的焦化副产品可全部回收，因此既能获取该配煤的焦炭、煤焦油与煤气产出率，又能提供与生产焦炉干馏结焦效果一致的检验用焦炭试样，对不同的配煤干馏结焦效果做出完整、准确的评价，为指导炼焦生产提供更有力的依据；本发明同时提供了该试验焦炉的使用方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种环保型荷重试验焦炉，包括试验焦炉、焦化副产品冷凝回收装置及焦罐组件移动装置，所述试验焦炉由加热炉体和置于加热炉体中的焦罐组件组成，焦罐组件包括焦罐、焦罐上盖、荷重砣、纤维保温套和把接护套管，把接护套管将荷重砣、纤维保温套和焦罐上盖串接在一起，并整体置于焦罐中，荷重砣底部的焦罐中放置配煤试样；把接护套管内设有测温热电偶，把接护套管上部与焦罐组件移动装置相连，焦罐组件可在焦罐组件移动装置带动下升降旋转；所述焦化副产品冷凝回收装置包括列管式冷凝器、煤焦油收集瓶、过滤器和电点火器，焦罐上盖烟气出口通过油气烟道连接列管式冷凝器，列管式冷凝器底部设冷凝液出液管，煤焦油收集瓶设置在冷凝液出液管下方；冷凝液出液管另外连接煤气放散管，煤气放散管上依次设煤气表、过滤器和电点火器。

所述焦罐组件移动装置由升降机构和旋转机构组成；升降机构包括升降立管、升降电机、升降丝杠和升降支梁，升降电机位于升降立管顶部，用于驱动与升降立管平行的升降丝杠转动，套装在升降丝杠和升降立管上的升降支梁可沿升降丝杠上下移动，升降支梁伸出端与把接护套管固定连接；旋转机构包括旋转电机、旋转驱动轮、旋转主轮和支撑套管，支撑套管套装在升降立管外侧，旋转驱动轮由固定在支撑套管上的旋转电机驱动，旋转主轮套装在升降立管上，与旋转驱动轮啮合传动；升降丝杠下端与旋转主轮固定连接，升降立管、升降电机、升降丝杠及升降支梁可整体在旋转主轮带动下绕升降立管轴线转动，升降立管通过轴承固定在旋转主轮下方的支撑套管中。

所述列管式冷凝器的循环水进口通过进水管分别连接循环热水箱和循环冷水箱，进水管上设冷热水切换阀，循环热水箱和循环冷水箱均为恒温水箱。

所述测温热电偶、升降电机、旋转电机和冷热水切换阀分别连接试验焦炉控制系统。

所述列管式冷凝器的冷凝管内径为换热面积≥0.8m²。

所述煤焦油收集瓶下设有电子秤。

所述油气烟道分为2段，其两端分别连接焦罐上盖烟气出口和列管式冷凝器，中间对接处设旋压密封套。

所述过滤器内的过滤体采用医用棉。

一种环保型荷重试验焦炉的使用方法，包括如下步骤：

1)先将配煤试样装入焦罐内，用把接护套管将荷重砣、纤维保温套、焦罐上盖串接成一体并压在配煤试样上，把接护套管内放置测温热电偶，将焦罐上盖与焦罐固定密封形成焦罐组件，把接护套管与升降支梁固定连接；

2)启动升降电机，带动升降丝杠旋转，通过升降支梁将焦罐组件向上提升，并移动到上行终点；