煉焦?fàn)t及其設(shè)備演示文稿第一頁，共73頁。本章內(nèi)容：第一節(jié)煉焦?fàn)t第二節(jié)筑爐材料第三節(jié)護(hù)爐設(shè)備第四節(jié)煤氣設(shè)備第五節(jié)焦?fàn)t的砌筑、烘爐、開工和修理第六節(jié)焦?fàn)t的大型化和高效安排：2學(xué)時第二頁，共73頁。第一節(jié)煉焦?fàn)t(cokeoven)一、煉焦?fàn)t的發(fā)展（evolutionofcokeoven）焦?fàn)t的發(fā)展經(jīng)歷了如下四個階段:

堆式干餾（beehivecokeoven）：1735年倒焰爐（flamecokeoven）：1840年廢熱式焦?fàn)t（non-regenerativecoke）：1881年現(xiàn)代蓄熱式焦?fàn)t（modernregenerativecokeoven）：1884年第三頁，共73頁。二、現(xiàn)代蓄熱式焦?fàn)t的基本構(gòu)成炭化室（chamber）燃燒室（flues）斜道區(qū)（slopefluezone/portzone）蓄熱室（regenerator）爐頂區(qū)（topzone）煙道與基礎(chǔ)（wastegasflueandfoundation）第四頁，共73頁。CokepushingmachineLarrycarguideQuenchingcarCokeoven第五頁，共73頁。第六頁，共73頁。1、炭化室和燃燒室(chamberandflues)炭化室是煤料隔絕空氣進(jìn)行炭化的地方。燃燒室煤氣燃燒向炭化室供給熱量的地方。二者相間排列。錐度(taper)——為了推焦的方便，炭化室的水平截面呈梯形，焦側(cè)寬機(jī)側(cè)窄，焦側(cè)與機(jī)側(cè)的寬度差，稱為炭化室的錐度。機(jī)、焦側(cè)寬度的平均值，稱為炭化室的平均寬度。加熱水平（高度）——為了焦餅上下均勻成熟，炭化室高度要高于燃燒室，二者的高度差，稱為焦?fàn)t的加熱水平（高度）。為了燃燒室長向加熱的均勻性和提高炭化室的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，將燃燒室分成各個立火道。立火道的連接方式有雙聯(lián)式、二分式、四分式、跨頂式等。改善高向加熱均勻性的措施：廢氣循環(huán)、高低燈頭、分段加熱、不同爐墻厚度等第七頁，共73頁。Flue(verticalflue)ChamberSilicawall第八頁，共73頁。horizontalflueCrossflueBi-crossflueCrossoverflueHairpinflue第九頁，共73頁。TopzoneSlopefluezoneregeneratorstackTotalwastegasfluewastegasflueFoundationFluesCOGmainBus第十頁，共73頁。第十一頁，共73頁。第十二頁，共73頁。SlopeflueGunflueRegenerator第十三頁，共73頁。3、蓄熱室(regenerator)位于焦?fàn)t的下部，是回收廢氣中的廢熱并用來預(yù)熱上升的空氣和高爐煤氣的地方。內(nèi)填格子磚作為熱交換的介質(zhì)。下部設(shè)小煙道，頂部設(shè)蓄熱室頂部空間。ChecherbrickBus第十四頁，共73頁。第十五頁，共73頁。第十六頁，共73頁。單墻——同向氣流間的蓄熱室隔墻主墻——逆向氣流間的蓄熱室隔墻中心隔墻——位于焦?fàn)t中心線上將蓄熱室分成機(jī)、焦側(cè)兩部分的隔墻封墻——位于端部將蓄熱室密封的墻。第十七頁，共73頁。4、爐頂區(qū)(topzoneofbattery)位于焦?fàn)t的頂部，炭化室蓋頂磚以上部分稱為爐頂區(qū)。內(nèi)設(shè)裝煤孔、看火孔、上升管孔、烘爐孔和拉條溝等。WatchingholeWatchingopeningChargingholeChargingopening第十八頁，共73頁。5、煙道和基礎(chǔ)(wastegasflusandfoundation)蓄熱室下部設(shè)分煙道，匯集來自蓄熱室的廢氣，分煙道匯于總煙道，再接至煙囟。焦?fàn)t基礎(chǔ)包括基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和抵抗墻兩部分。第十九頁，共73頁。第二十頁，共73頁。第二十一頁，共73頁。6、我國主體焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)我國的主體焦?fàn)t為JN焦?fàn)t，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：雙聯(lián)火道(hairpinverticalflue)、廢氣循環(huán)(exhaustgascirculation)、焦?fàn)t煤氣下噴(COGunderjet)、復(fù)熱式(combination)。第二十二頁，共73頁。第二十三頁，共73頁。第二十四頁，共73頁。第二十五頁，共73頁。第二十六頁，共73頁。7、7.63m焦?fàn)t結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)第二十七頁，共73頁。1、焦?fàn)t結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

7.63m焦?fàn)t為德國伍德公司設(shè)計開發(fā)的既有廢氣循環(huán)又有分段加熱的“組合火焰型（COMBIFLAME）”焦?fàn)t。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：雙聯(lián)火道；廢氣循環(huán)；分段加熱；兩格蓄熱室，長向、橫向均分格；焦?fàn)t煤氣下噴下調(diào)；高爐煤氣和空氣側(cè)噴下調(diào)；單側(cè)分煙道；加熱微調(diào)（雙跨越孔）；復(fù)熱式。燃燒室由18對36個立火道組成；分三段供入空氣分段燃燒構(gòu)成三段加熱；雙跨越孔可改善爐頂空間溫度；蓄熱室長向分36格、橫向分2格；采用金屬噴嘴板下部調(diào)節(jié)。第二十八頁，共73頁。第二節(jié)筑爐材料(buildingmaterialforcokeoven)一、砌筑焦?fàn)t用耐火材料的基本要求（1）荷重軟化溫度高于所在部位的最高溫度；（2）在所在部位溫度變化范圍內(nèi)，具有抗溫度急變性能；（3）能抵抗所在部位可能遇到的各種介質(zhì)的侵蝕；（4）炭化室墻具有良好的導(dǎo)熱性能，格子磚具有良好的蓄熱能力。第二十九頁，共73頁。二、耐火磚的性能與焦?fàn)t磚的選擇

1、耐火磚的性能（1）耐火度

——指耐火材料在高溫下抵抗熔融性能的能力或指標(biāo)。是熔錐熔融現(xiàn)象發(fā)展到軟化彎倒的溫度。耐火材料——耐火度大于1580℃的材料。試驗(yàn)方法：示溫熔錐，當(dāng)錐角與底盤接觸時的溫度。第三十頁，共73頁。（2）荷重軟化溫度

——指在一定荷載下產(chǎn)生軟化變形時的溫度。試驗(yàn)方法：開始變形溫度：變形0.6%

變形終了溫度：變形40%

荷重軟化溫度：開始變形溫度常用耐火磚的基本性能見表4-40.2MPaQQ第三十一頁，共73頁。第三十二頁，共73頁。（3）高溫體積穩(wěn)定性

——指耐火制品長期在高溫下使用時，體積發(fā)生不可逆變化的性能。試驗(yàn)方法：

Q1200~1500℃正值：殘余膨脹（重?zé)蛎洠┴?fù)值：殘余收縮（重?zé)湛s）第三十三頁，共73頁。（4）熱膨脹性

——指耐火制品隨溫度升高發(fā)生的熱膨脹變形性能。線膨脹率：

體積膨脹率：式中：l0、V0——精通溫下試樣的原始長度和體積；

lt、Vt——溫度升至t℃的長度和體積。第三十四頁，共73頁。

冷水850℃

以碎裂、剝落部分的重量達(dá)到試樣初重的20%時次數(shù)為指標(biāo)。硅磚：1~2次普通粘土磚：10~20次粗粒粘土磚：25~100次（5）溫度急變抵抗性（抗急冷急熱性）

——在溫度急劇變化時不開裂、剝落的性能。試驗(yàn)方法：第三十五頁，共73頁。（6）密度與孔隙真密度：優(yōu)質(zhì)硅磚真密度要小，鱗石英要多體積密度：優(yōu)質(zhì)硅磚體積密度要大，氣孔率要低第三十六頁，共73頁。（7）導(dǎo)熱率與熱擴(kuò)散率導(dǎo)熱率λ——制品導(dǎo)熱能力的大小熱擴(kuò)散率a——制品在傳熱過程中溫度變化的能力，它影響制品內(nèi)層溫度分布的均勻性。

熱擴(kuò)散率：式中：λ——熱導(dǎo)率，kJ/(m·h·℃)γ——密度，kg/m3

cp——比熱容，kJ/(kg·℃)

第三十七頁，共73頁。(8)抗蝕性

——指耐火制品高溫下抵抗灰分、氣體等侵蝕的能力。第三十八頁，共73頁。2、焦?fàn)t磚的選擇

（1）硅磚

1）組成：SiO293%以上的硅質(zhì)耐火材料

2）特點(diǎn)：荷重軟化溫度高，導(dǎo)熱性能好，抗蝕性強(qiáng)，600％℃以上抗急熱急冷性能好，無殘余收縮等。

3）使用部位：炭化室（燃燒室），斜道區(qū)，蓄熱室隔墻（單墻、主墻、中心隔墻）

第三十九頁，共73頁。

（2）粘土磚

1）組成：Al2O335~48%,SiO252~65%的鋁硅質(zhì)耐火材料

2）特點(diǎn)：熱穩(wěn)定性好

3）使用部位：格子磚、箅子磚、小煙道襯磚、磚煤氣道第一層磚、爐頂用磚、爐門襯磚、上升管襯磚等。（3）高鋁磚

1）組成：Al2O3＞48%的鋁硅質(zhì)耐火材料

2）特點(diǎn)：耐磨，抗熱震性好

3）使用部位：爐頭第四十頁，共73頁。第四十一頁，共73頁。

第三節(jié)護(hù)爐設(shè)備(equipmentforprotection)護(hù)爐設(shè)備又稱為所爐鐵件，包括：橫向：爐柱（鋼柱）、保護(hù)板、爐門框、大小彈簧、橫拉條、爐門等；縱向：抵抗墻、縱拉條等。第四十二頁，共73頁。爐柱（鋼柱）buckstay保護(hù)板protectingplate爐門框doorframework大小彈簧largeandsmallsprings橫拉條crosstierod爐門door抵抗墻resistancewall縱拉條longitudinaltierod第四十三頁，共73頁。buckstaydoor第四十四頁，共73頁。抵抗墻Resistancewall第四十五頁，共73頁。煤塔coalbin縱拉條Longitudinaltierod第四十六頁，共73頁。第四十七頁，共73頁。ProtectingplatebuckstaySmallSpring第四十八頁，共73頁。第四十九頁，共73頁。第五十頁，共73頁。buckstayProtectingplateNutandspringUp-crosstieroddown-crosstierod第五十一頁，共73頁。護(hù)爐設(shè)備的主要作用：（1）利用可調(diào)節(jié)的彈簧勢能，連續(xù)不斷地向砌體施加數(shù)量足夠、分布合理的保護(hù)性壓力，使砌體在自身膨脹和外力作用下仍能保持完整、嚴(yán)密，從而保證焦?fàn)t正常生產(chǎn)。（2）支撐機(jī)焦側(cè)操作臺、集氣管。（3）保護(hù)板、爐門框和爐門之間的配合，完成焦?fàn)t的密封，防止荒煤氣外漏，造成冒煙冒火。第五十二頁，共73頁。第五十三頁，共73頁。

第四節(jié)煤氣設(shè)備(gasequipment)包括：干餾煤氣（荒煤氣）導(dǎo)出設(shè)備加熱煤氣供入設(shè)備一、干餾煤氣導(dǎo)出設(shè)備

1、作用

1）將荒煤氣順利導(dǎo)出，不致因爐門刀邊附近煤氣壓力過高而冒煙冒火，但又要使全爐各炭化室在結(jié)焦過程中始終保持正壓；

2）將荒煤氣適度冷卻，不致因溫度過高引起設(shè)備變形、阻力升高和鼓風(fēng)、冷凝的負(fù)荷增大，但又要保持焦氨水的良好的流動性。第五十四頁，共73頁。2、構(gòu)成上升管——橋管——水封閥——集氣管——門型管——吸氣管——?dú)庖悍蛛x器——回收車間第五十五頁，共73頁。第五十六頁，共73頁。第五十七頁，共73頁。standpipegooseneckWater-sealedvalveCollectingmainFoulgasRawgasHingedlidLiquorspray(flushingliquor)ammoniaLiquorpipeTop(ofcoke-oven)第五十八頁，共73頁。Suckmain(crossovermain)ΠmainStandpipeAdjustingvalveTarbox第五十九頁，共73頁。第六十頁，共73頁。二、加熱煤氣供入設(shè)備(gassupplyequipment)單熱式焦?fàn)t：配備一套加熱煤氣管系復(fù)熱式焦?fàn)t：配備高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣兩套管系COGsystemBFGsystemBFGm