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一、焦炉的主要(zhǔyào)结构1、炭化(tànhuà)室和燃绕室焦炉的炭化室与燃烧室相间排列,燃烧室长度与炭化室相同,在宽度上具有与炭化室锥度大小相同方向相反的锥度,即燃烧室的机侧宽度比焦侧宽度大,这样炭化室机焦两侧(liǎnɡcè)的中心距是相同的。燃烧室内的顶端空间高度低于炭化室顶的高度,二者间的差值称为加热水平高度。焦炉设置加热水平的目的是防止对炭化室顶部空间加热过度,在保证焦饼上下均匀成熟的前提下,控制煤干馏热解产物的二次热解,提高化学产品的质量和产率。加热水平高度H与煤线距炭化室顶距离h(大型焦炉取300mm)、煤料垂直收缩量Δh(一般为炭化室有效高度的5%~7%)有关,可用下面经验公式确定。H=h+Δh+(200~300)mm(3-1)现代焦炉的燃烧室由若干垂直的立火道组成,立火道底部有供煤气或空气的入口(或废气出口)。为了便于观察、测温和调火,每个立火道都有一个(yīɡè)看火孔引向炉顶。立火道之间的相互连接方式有多种类型,立火道始终是分成两大组,当一组立火道供煤气和空气燃烧时,另一组立火道则排燃烧产生的废气,每隔一定的时间,两组立火道的气流进行交换以维持加热的均匀,同时也满足焦炉设置蓄热室的要求。燃烧室与炭化室之间的隔墙称炉墙,焦炉在生产时,炉墙燃烧室侧的平均温度约1300℃,炭化室侧的墙面可达1100℃以上。在此高温下,墙体还要承受一定的侧向推力和上部的重力,要求墙体结构上要防止干馏煤气泄漏、导热性能要好,整体结构强度要高,为此现代焦炉的炉墙普遍采用带舌槽的异型硅砖砌筑。燃烧室与炭化室处的砖结构(jiégòu)示意见图3-2。2、蓄热室图3-3JN型焦炉的蓄热室(小烟道)1-主墙;2-小烟道粘土(zhāntǔ)衬砖;3-小烟道;4-单墙;5-蓖子砖;6-隔热砖蓄热室主要靠格子砖交替地吸热和放热起到回收热量的作用。当蓄热室内通入下降的高温废气时,格子砖被废气加热,下一个周期,改变蓄热室内的气流方向(fāngxiàng),变成上升气流,通入空气或煤气,这时被加热了的格子砖又对空气或煤气进行加热,使其温度达1000℃以上,这样,一座焦炉必须是半数蓄热室处于下降气流,半数蓄热室处于上升气流,每隔20~30min进行一次气流交换。处于下降气流的蓄热室压力小于处于上升气流的蓄热室压力,这就要求分隔异向气流蓄热室的隔墙必须严密,对于两分式火道结构的焦炉,该隔墙是中心隔墙,而对于双联火道结构的焦炉,主墙是分隔异向气流的隔墙。由于主墙分隔异向气流,主墙两侧的静压差大,煤气容易串漏,而且主墙还是焦炉下部的承重墙,这就要求主墙具有足够的强度,气密性好。单墙的作用是将蓄热室分成两个窄的蓄热室,分别用于预热空气和煤气,因为煤气和空气属同向气流,压差小,因此对单墙的密封要求比对主墙的要求略低,且不要求单墙承重。对于单热式焦炉或两分火道结构的焦炉,蓄热室不设单墙。蓄热室机侧和焦侧的两端是封墙,封墙的作用是密封和隔热,焦炉生产(shēngchǎn)时,蓄热室内为负压,若封墙不严会导致空气漏入蓄热室。蓄热室的底部是小烟道,其作用是将的空气或煤气(méiqì)均匀分配进入蓄热室和汇集并排出从蓄热室下降的废气。由于此处的温度变化剧烈,硅砖小烟道内一般衬以粘土砖。在小烟道的顶部是篦子砖,其作用是支撑蓄热室内的格子砖,并通过篦子砖上的分配孔将气流沿蓄热室长向均匀分布。蓄热室内放置的格子砖分条形和异形两种,现代焦炉都采用薄壁异型多孔格子砖。焦炉使用高炉煤气(méiqì)加热时,含尘量应控制在15mg/m3以下,并定期使用压缩空气在蓄热室处于下降气流时进行吹扫。蓄热室的温度变化大,格子砖采用粘土砖。3、斜道区斜道区的温度达1000~1200℃,所以在设计和砌筑斜道区时,必须考虑硅砖的热膨胀性,在每层砖内都留有膨胀缝,缝的方向平行于抵抗墙(砌炉时缝内应充填可燃尽材料),当焦炉烘炉开工时,靠膨胀缝吸收(xīshōu)焦炉斜道区的纵向热膨胀。图3-4JN型焦炉斜道区构造示意图。图3-4JN型焦炉斜道区构造图由于斜道倾斜,为防止积灰造成堵塞,斜道的倾斜角应小于30°。斜道的断面收缩角一般应小于7°,以减少其阻力。同一火道内两个斜道出口的中心线交角应尽可能小,以利于气流平稳拉长火焰。对于(duìyú)靠改变斜道口的调节砖的位置或改变调节砖厚度来改变出口断面大小,调节贫煤气量和空气量的炉型,斜道的出口收缩,使上升气流时斜道口阻力占整个斜道阻力的75%,这样可增加调节的灵敏性。4、炉顶区图3-5JN型焦炉(jiāolú)炉顶区构造图1-装煤孔;2-看火孔;3-烘炉孔;4-挡火砖5、焦炉(jiāolú)基础和烟道焦炉的两端设有抵抗墙,其作用是约束焦炉组的纵向膨胀,在烘炉过程中,由于抵抗墙的制约,当砖体膨胀时,膨胀