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無回收、無污染機械化小焦爐的制作方法

文檔序號:5114512閱讀:1005來源:國知局
專利名稱:無回收、無污染機械化小焦爐的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種小型煉焦設備,是無回收、無污染、投資省、建設快的機械化小焦爐,適于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和個體戶使用。
到目前為止,我國仍有大量舊式蜂窩型煉焦爐在生產(chǎn)使用,占全國年產(chǎn)焦量的四分之一,達上千萬噸。但這種煉焦爐冒煙冒火,還有油、水外排,對環(huán)境污染很大;加之人工裝煤出焦,操作環(huán)境惡劣,能源消耗大,焦爐生產(chǎn)率低。
根據(jù)美國專利USP3912597介紹的一種煉焦爐,為解決污染問題,其特點是以兩爐為一組,在兩爐之間設一公用焚燒室,目的是將煉焦干餾物部分燃燒后,使殘余化合物在焚燒室內(nèi)完全燃燒,再從煙囪排出。但此爐雖結(jié)構復雜,然而在炭化室煤氣發(fā)生量后期減少時,焚燒室不能維持必需的溫度;另外由于用人工裝煤出焦,費時費力,操作條件差。所以后來又申報了一項專利(美國專利USP4111757),其主要改進是在焚燒室內(nèi)增加助燃燃料管(石油或天然氣),并增加鼓風機供給空氣。這樣不僅使流程和結(jié)構復雜化,還增加了設備投資和生產(chǎn)成本。另外兩爐本身在結(jié)焦后期煤氣發(fā)生量不足時,如何維持底部火道的溫度,沒有采取措施,只是使出焦與裝煤實現(xiàn)了機械化。
國內(nèi)自1983年以來,對小焦爐也進行了一些改良,如TJ-75型爐,是簡單地將兩爐合砌在一起,中間無焚燒室,而且省掉一堵墻,兩爐單側(cè)點火,中間墻溫度低。又如Xy型爐,是單孔獨立生產(chǎn)。兩種爐的底部都砌成半封閉式U型溝火道,焦油、熄焦水和煤氣均由此溝通過,污染環(huán)境。又是在爐內(nèi)噴水熄焦,熄焦后爐內(nèi)悶熱,用人工扒焦和裝煤,操作環(huán)境十分惡劣,裝煤前,地面上的U型溝還要重砌。
鑒于上述存在的問題,本發(fā)明的目的是尋求一種無回收、無污染、投資少、建設快的小型機械化煉焦爐。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的,所采取的措施是(1)在兩側(cè)總煙道靠近爐體側(cè)設有總焚燒室,全爐組共用,各爐的高溫廢氣全通過它,因此可充分利用所有廢氣的余熱,以提高焚燒室的溫度,從而不用增加能量的消耗,就可以在結(jié)焦后期煤氣發(fā)生量不足時仍能維持焚燒室所必需的溫度(700℃以上),以保證干餾化合物全部氧化成無害氣體從煙囪排出,環(huán)保效果好。(2)是在總煙道內(nèi)設有蓄熱室,利用廢氣的余熱預熱二次空氣,保證底部火道溫度在1200℃左右。(3)是將爐底砌成完全封閉式爐底,使煤料與底部煙道隔絕,避免焦油和煤氣從此經(jīng)過而污染環(huán)境。
本發(fā)明煉焦爐的優(yōu)點是投資少、能源消耗省、設計結(jié)構簡單、建設快,無回收、無污染、環(huán)保好,爐外熄焦、裝煤出焦機械化、操作條件好,熱效率高,壽命長,盈利大。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細說明。


圖1為無回收、無污染機械化小焦爐的平面圖。
圖2為圖1中所示的1-1剖視圖。
圖3為圖2中所示的2-2剖視圖及A視圖。
如圖1、2、3所示,本發(fā)明的無回收、無污染機械化小焦爐是由(1)裝煤車、(2)爐頂、(3)裝煤孔、(4)炭化室、(5)爐頂燃燒室、(6)下降火道、(7)底火道、(8)連接管、(9)集合道、(10)催化焚燒室、(11)總煙道、(12)煙囪、(13)蓄熱室、(14)分配道、(15)小煙道、(16)爐底、(17)煤料、(18)爐門、(19)攔焦架、(20)斜坡、(21)空氣入口組成的。
圖1中,催化焚燒室(10)設在兩側(cè)總煙道(11)內(nèi)靠近爐體的一端,內(nèi)有催化格子磚,與集合道(9)〔或小煙道(15),因為集合道(9)和小煙道(15)實為同一通道,在交換使用時,其作用改變了,也就是當排出廢氣時為集合道(9),當送入空氣時就變成為分配空氣的小煙道(15)〕和總煙道(11)相通。催化焚燒室(10)為全爐組共用,使各爐的高溫廢氣全通過它,可充分利用所有廢氣的余熱,這樣就可以在結(jié)焦后期煤氣發(fā)生量不足時,仍能保證焚燒室(10)內(nèi)所必需的溫度(大于700℃),使干餾化合物全部氧化成無害氣體從煙囪中排出。
在兩側(cè)總煙道(11)內(nèi)靠近空氣入口(21)一端設有蓄熱室(13),內(nèi)有傳熱格子磚,蓄熱室(13)與空氣入口(21)和分配道(14)相通。利用總煙道(11)中的廢氣余熱預熱空氣,保證底火道(7)的溫度在1200℃左右,操作時根據(jù)規(guī)定時間兩側(cè)交換使用。
圖3中,爐底(16)用多塊異型耐火磚砌成完全封閉式的,各磚之間咬合連接,使煤料與底部煙道隔絕,避免了焦油和煤氣從爐底通入煙道而污染環(huán)境。
炭化室(4)在結(jié)焦后期煤氣發(fā)生量不足時,為了維持底火道(7)的溫度,對各爐剩余熱量采取了互補措施并控制其操作方法,以達到縮短結(jié)焦時間、保證焦炭質(zhì)量的目的。
本發(fā)明小焦爐采取了機械化出焦裝煤,保證了焦爐爐體熱量損失少,不受爐內(nèi)熄焦的急冷和短時間升溫的冷熱沖擊,因此爐體壽命可達12年以上(而一般改良型小焦爐的壽命只有3~5年)。
本焦爐煉焦需要的熱量主要來自于本身的煤氣,所以結(jié)焦用煤量基本上與大型焦爐相同,結(jié)焦率可達原煤的70%以上(視煤料揮發(fā)分而定)。另外不用鼓風機,也不用外加熱源,因此操作費用低,經(jīng)濟效益大。
結(jié)合附圖介紹本發(fā)明小焦爐的操作原理及過程如下
煉焦煤由裝煤車(1)送到爐頂(2),經(jīng)裝煤孔(3)裝入炭化室(4)。由于爐內(nèi)溫度在煤氣點火溫度以上,所以煤一入爐,馬上產(chǎn)生一部分煤氣,并與爐頂(2)上的空氣入口(21)進入的空氣接觸并立即燃燒。由于控制空氣量,只能部分燃燒,使爐頂達到1000℃左右,生成的廢氣及未燃燒的煤氣經(jīng)爐頂燃燒室(5)、下降火道(6)、進入底火道(7)、在此與預熱的二次空氣混合燃燒,然后經(jīng)連接管(8)到集合道(9),再經(jīng)催化焚燒室(10)成為無害氣體入總煙道(11),經(jīng)煙囪(12)放入大氣。
空氣經(jīng)蓄熱室(13)、分配道(14)和小煙道(15)進入底火道(7),與從下降火道(6)來的、部分未燃燒的煤氣相遇而繼續(xù)燃燒,熱量通過爐底(16)傳給煤料(17)。
焦炭成熟后,由推焦機通過爐門(18)將焦餅從另一側(cè)推出,經(jīng)攔焦架(19)落入熄焦車中,為節(jié)省投資,初期可在焦側(cè)砌一簡易斜坡(20)就地熄焦。
實施例以一組12孔無回收、無污染機械化小焦爐為例,每孔年產(chǎn)焦870噸,投資49萬元,噸焦投資47元。為了充分利用機械能力,可建兩組焦爐(2×12孔焦爐)共用一套設備。這樣總投資約81萬元,年產(chǎn)焦2萬多噸,則噸焦投資降到39元。以洗精煤價為90元/噸計算,操作費為30元/噸,而焦炭價為200元/噸(產(chǎn)焦率為70%),那么每噸焦炭就會盈利44元,一年多就可回收全部投資。本焦爐還有剩余熱量,如果加以利用,可發(fā)電140度·小時,那么盈利則更大。
權利要求
1.一種由(1)裝煤車、(2)爐頂、(3)裝煤孔、(4)炭化室、(5)爐頂燃燒室、(6)下降火道、(7)底火道、(8)連接管、(9)集合道、(10)催化焚燒室、(11)總煙道、(12)煙囟、(13)蓄熱室、(14)分配道、(15)小煙道、(16)爐底、(18)爐門、(19)攔焦架、(20)斜坡、(21)空氣入口組成的無回收、無污染機械化小焦爐,其特征在于a)催化焚燒室(10)為全爐組共用,使各爐所有廢氣都經(jīng)過它;b)設一預熱二次空氣的蓄熱室(13);c)將爐底砌成完全封閉式的。
2.根據(jù)權利要求1所述的小焦爐,其特征在于催化焚燒室(10)設在兩側(cè)總煙道(11)內(nèi)靠近爐體的一端,并與集合道(9)〔或小煙道(15)〕和總煙道(11)相通。
3.根據(jù)權利要求1所述的小焦爐,其特征在于蓄熱室(13)設在兩側(cè)總煙道(11)內(nèi)靠近空氣入口(21)的一端,并與分配道(14)和空氣入口(21)相通。
4.根據(jù)權利要求1所述的小焦爐,其特征在于爐底(16)是用耐火磚砌成完全封閉式的,各磚之間是相互咬接的。
全文摘要
本發(fā)明為一種無回收、無污染機械化小焦爐,適于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和個體戶使用。此煉焦爐以全爐組共用的焚燒室、蓄熱室、及完全封閉式爐底的新型結(jié)構,實現(xiàn)了結(jié)構簡單、無回收、無污染、投資少、能耗小、熱效率高、壽命長、建設快、見效快、盈利大的目的,而且是爐外熄焦,機械化出焦裝煤,操作條件好,所以頗受用戶和工人的歡迎。
文檔編號C10B15/00GK1031554SQ8810513
公開日1989年3月8日 申請日期1988年9月26日 優(yōu)先權日1988年9月26日
發(fā)明者王永年, 董建宇 申請人:冶金工業(yè)部鞍山焦化耐火材料設計研究院
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