6m焦?fàn)t設(shè)計(jì)參數(shù)及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
一、設(shè)計(jì)參數(shù)
我國最早設(shè)計(jì)炭化室高6m的焦?fàn)t是20世紀(jì)90年代初投產(chǎn)的JN60型焦?fàn)t，其基本尺寸見表4-2。該焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是雙聯(lián)火道，廢氣循環(huán)，焦?fàn)t煤氣下噴，貧煤氣和空氣側(cè)噴的復(fù)熱式焦?fàn)t。也有僅僅燃燒貧煤氣的單熱式焦?fàn)t，爐體結(jié)構(gòu)與58-Ⅱ型焦?fàn)t相似從而減少焦?fàn)t在線維護(hù)。
二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
?。ㄒ唬┤紵到y(tǒng)
(1)爐頭不設(shè)直縫。炭化室墻面采用寶塔磚結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的炭化室和燃燒室間無直通縫，有利于爐體的檢修維護(hù)。
(2)采用雙聯(lián)火道。6m焦?fàn)t燃燒室被分成32個(gè)立火道，每兩個(gè)為一對，連成一個(gè)雙聯(lián)火道，雙聯(lián)火道雖然結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，磚型多一些，但鑒于焦?fàn)t爐體的重要性以及焦炭質(zhì)量等方面的因素，雙聯(lián)火道結(jié)構(gòu)型式有其獨(dú)到之處。雙聯(lián)火道加熱系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1)焦?fàn)t燃燒室結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。
2)便于溫度調(diào)節(jié)，高向加熱均勻。
3)加熱系統(tǒng)阻力小，這是爐體設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要標(biāo)志從而減少焦?fàn)t在線維護(hù)。
4)充分保證爐頭溫度、橫墻溫度的均勻性，生產(chǎn)穩(wěn)定。
(3)廢氣循環(huán)。循環(huán)廢氣可降低上升火道內(nèi)的火焰溫度，從而減少了燃燒過程中NOx的形成，保證焦?fàn)t高向加熱的均勻性。因此，在6m焦?fàn)t爐體設(shè)計(jì)中，普遍采用該項(xiàng)技術(shù)，加大了廢氣循環(huán)量，將煤氣和空氣稀釋，導(dǎo)致燃燒速度減慢，拉長火焰。此外邊部火道采用四聯(lián)循環(huán)結(jié)構(gòu)，即在2號、3號火道間隔墻下部增開一個(gè)廢氣循環(huán)孔，取消1號、2號火道間廢氣循環(huán)孔，當(dāng)1號火道上升2號火道下降時(shí)，部分廢氣進(jìn)入3號火道而減小了2號火道的下降阻力；當(dāng)2號火道上升1號火道下降時(shí)，3號火道的部分廢氣進(jìn)入2號火道，相當(dāng)于拉長了2號火道的燃燒火焰，有利于提高1號火道的溫度。根據(jù)廢氣循環(huán)原理，高爐煤氣加熱時(shí)廢氣循環(huán)比為20%左右從而減少焦?fàn)t在線維護(hù)。邊部四聯(lián)循環(huán)可使1號、2號火道溫度差縮小。
?。ǘ┬顭崾? (1) 6m焦?fàn)t蓄熱室不分格，蓄熱室主墻、單墻采用溝舌結(jié)構(gòu)，單、主墻均用異形磚砌筑，增加了爐體的嚴(yán)密性。為了充分回收廢熱，以降低煉焦耗熱量，節(jié)約能耗，蓄熱室中裝有薄壁九孔異形格子磚，大大地增加了格子磚蓄熱面。采用合理的箅子磚孔型和尺寸排列，使蓄熱室氣流沿長向均勻分布。為了降低蓄熱室阻力，安裝時(shí)上下各層格子磚孔對準(zhǔn)，高爐煤氣含塵量控制在15mg/m3以下。
(2)改進(jìn)蓄熱室封墻結(jié)構(gòu)。20世紀(jì)80～90年代初設(shè)計(jì)和投產(chǎn)的焦?fàn)t，蓄熱室封墻的結(jié)構(gòu)為：從里至外一層黏土磚，一層斷熱磚，外加隔熱罩。當(dāng)隔熱罩壓靠較好且側(cè)面石棉繩擠得較緊時(shí)，封墻的嚴(yán)密程度應(yīng)是很好的。但由于隔熱罩是靠橫梁固定在大小鋼柱上的，當(dāng)鋼柱變形后，它就會隨之離開封墻面，而里面封墻尤其是中上部縫隙是較多的。若要密封則需拆掉隔熱罩，非常麻煩，生產(chǎn)中往往被忽視，從而造成爐頭加熱情況很差。為了改善操作環(huán)境，又便于維護(hù)管理，6m焦?fàn)t將蓄熱室封墻結(jié)構(gòu)改為從里到外硅磚、斷熱磚和黏土磚3層磚體結(jié)構(gòu)，再在外面用復(fù)合硅酸鹽保溫材料抹面代替隔熱罩，這樣大大提高了嚴(yán)密程度，且便于維護(hù)。
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斜道區(qū)的高度與斜道長度應(yīng)在保證炭化室底部有足夠的厚度下盡可能短些。6m焦?fàn)t斜道區(qū)高度在800mm左右。斜道由低到高其斷面逐漸縮小，縮小值愈大，阻力愈大。6m焦?fàn)t斜道正面設(shè)計(jì)除斜道第六層正面使用少量高鋁磚外，其余全部使用硅磚，從爐體結(jié)構(gòu)講，減少了磚型，便于砌筑，有利于爐體膨脹。
（四）爐頇區(qū)
炭化室蓋頂磚以上部位為爐頂區(qū)，其中炭化室蓋頂磚及相應(yīng)層的燃燒頂部砌體為硅磚，裝煤孔和上升管周圍使用黏土磚，爐頂表面用致密、耐水堅(jiān)硬且耐磨的缸磚砌筑。在爐頂不受壓部位鋪硅藻土磚，防止?fàn)t頂溫度過高，改善操作環(huán)境。爐頂表面設(shè)有坡度，以利于排水。改進(jìn)了上升管孔和裝煤孔的結(jié)構(gòu)，增加了溝舌。新建6m焦?fàn)t多采用單集氣管，爐頂操作條件較好。
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