[其他]焦炉火道四联循环方法

说明书

本发明与炼焦化学中焦炉加热的方法有关。这种方法是在焦炉燃烧室中，以每四个火道一组进行火道四联废气循环。

在本发明提出以前，国内的各种类型的焦炉各火道的燃烧情况大致相同，即在燃烧室立火道中，以每两个火道联成一对，一对火道间隔墙上部有一个跨越孔，下部有一个废气循环孔将两个火道联接。当其中一个火道的燃烧气体向上流动并经跨越孔进入另一立火道向下流动至废气循环孔时，其废气中有部分经废气循环孔反流入上升气流火道中，形成废气循环。当另一立火道向上流动时，其气流状况，除流向相反外，也是一样的。这种焦炉结构的燃烧方法，在立火道中部有一个燃烧或加热中心，这种现象使焦炉下部和中部的温度差均为负值;中部与上、下部的平均温度差，其值偏大，因而出现中部焦饼早熟现象。再则，采用分段加热法，其焦炉结构复杂，维护调节比较困难;采取双联废气循环法。虽可拉长火焰的长度，但也无法避免出现一个燃烧中心。至于，国外采用的在立火道隔墙中设废气循环通道、加热系统为全蛇形废气循环等其气流方向和废气循环方向都存在着弊端，不能从根本上解决焦炉上、中、下部均匀加热调节中的难题。

本发明的目的是，对焦炉燃烧室以四个火道一组采取四联循环方法，即在中间隔墙下部开一个废气循环孔，这样可以使中部两个火道实现两面废气循环，从而可以拉长火焰高度，使燃烧中心提高;同时造成两端火道只能单面废气循环，使火焰较短，燃烧中心较低。这种废气循环方法，对整个燃烧系统而言，可以分散燃烧中心，均匀焦饼上、中、下部温度的目的。

为了实现上述目的是，在设计一般大容积焦炉时，以四个火道列为一组（各组按顺序编号排列）在中部第2火道和第3火道隔墙下部重新开设一个废气循环孔，其孔口的断面积为一般废气循环孔口断面积的45～55%;中部两个火道的斜道口，要小于两端火道的斜道口。当第1火道进入正常气量的110%时，第2火道排出正常气量的90%，剩余的正常气量的20%废气，将通过中部隔墙下新开的废气循环孔，进入第3火道内实现两面废气循环，使火焰高度拉长，然后由第4火道排出，在下一个换向情况时，也完全一样。因此，调节中部火道和两端火道斜道口开启度的相对大小，可实现调节单面循环量，特别是双面循环量，以达到调节整座焦炉的高向加热和调节上、中、下部焦饼均匀加热的目的。

本发明由于采取火道四联废气循环方法，单双面废气循环时，焦炉有一半火道的燃烧中心偏高，另一半偏低。在用焦炉煤气加热时，无须采用高、低灯头也能达到上、中、下部均匀加热的目的，从而减低一些灯头的高度，消取煤气通道和灯头被石墨堵塞的危险。同时，改变了传统焦炉一对火道废气循环被堵塞后，在焦炉中部的第2火道与第3火道隔墙下部新开设的废气循环孔，可使炉头火道火焰短，第2火道火焰长，同时，可以从第4火道来调节炉头火道的温度，以适应炉头在冬、夏季散热不同和结焦时间变更时散热不同的变化。

下面用附图来说明四联废气循环的气流方向和供气量的关系：如图1所示的煤气和空气量时，炉头火道上升时可比正常量（中部火道按100%计量）多供10～15%的煤气量和空气量，这时第2火道只能排出90%的废气量。剩余20～25%的废气量，将通过第2火道和第3火道下部新开的废气循环孔进入第3火道，最后从第4火道排出，当第4火道上升时，多供给10～15%的煤气量而增加的废气量，第3火道不能排出，也将通过第2火道和第3火道下部新开的废气循环孔进入第2火道，最后从第1火道排出，使从第1火道排出的总废气量与其进入大量大致相等。

在实施本发明时，对于炭化室超过5米高的焦炉，可以采取在炭化室上、下部墙体上用不同厚度的方法保证加热温度均匀，上部墙体厚度为100毫米，下部墙体厚度为105～110毫米为宜，下部砖厚的高度占炭化室高度的40～50%。为了避免焦饼中部温度高于下部温度，煤气出口和空气出口间的距离，可以调得近些。例如由原来40毫米，调整为10～20毫米，煤气出口与空气出口气流的中心线交角，可以调整稍大些为宜。

由于采取火道四联循环方法，改善了焦炉的高向加热，可以提高焦炉生产能力3%左右，节约炼焦耗能量约1%，同时可以改善焦饼质量和延长焦炉的寿命。