專利名稱：封閉干餾分層炭化管狀立式焦?fàn)t的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型焦?fàn)t涉及一種原煤炭化焦?fàn)t，尤指一種多組、分段錐體管狀干 餾炭化、揮發(fā)物分層揮發(fā)、獨(dú)立排氣道、燃?xì)庋h(huán)利用的封閉干餾分層炭化管 狀立式焦?fàn)t。
背景技術(shù)：
中國專利公開了一種連續(xù)碳化管式型焦?fàn)t(公開號(hào)
公開日年月日)，在 爐體內(nèi)設(shè)有成組且平行排列的管狀炭化室，每根管狀炭化室相距一定間隔且水 平依次通過爐體內(nèi)的倒焰室、隔墻和燃燒室。在爐體外的進(jìn)料側(cè)設(shè)有與管狀炭 化室連接的焦坯進(jìn)料器、在爐體外的出料側(cè)設(shè)有與管狀炭化室連接的干冷熄焦 管。焦坯進(jìn)料器的焦坯進(jìn)料管、管狀炭化室與千冷熄焦管同軸線、同口徑且相 通。還設(shè)有密閉落焦桶、水封熄焦池，煤氣集氣管、熱風(fēng)管、刮板出焦機(jī)等。
這種結(jié)構(gòu)的不足之處在于 一是需使用型煤炭化；二是炭化溫度不能調(diào)節(jié) 原煤中的揮發(fā)份如焦油等不能回收利用；三是需要使用原煤供熱，不利于環(huán)境 保護(hù)；四是管狀炭化室水平布置，在炭化過程中需加裝推進(jìn)裝置，能耗大。
中國專利公開了一種連續(xù)焦化型鐵合金焦?fàn)t(公開號(hào)1035557C，公開曰 1997年8月6日)，該炭化室的墻壁為薄格子磚結(jié)構(gòu)，與兩側(cè)燃燒室的立火道相 連，立火道通過底部的跨越孔與小煙道連通，小煙道的頂部設(shè)有焚燒室，使高 溫廢氣中的殘留物再次燃燒后，從煙道排出。在出料口下端設(shè)有液封熄焦槽和 刮板出焦機(jī)，其上部設(shè)有斗式提升機(jī)。其兩側(cè)還設(shè)有集氣管。整個(gè)碳化室在煤 料的自動(dòng)重力作用下緩慢下降，干鎦區(qū)溫度約60(TC，到下部時(shí)，經(jīng)內(nèi)熱空氣管 輸入微量空氣，會(huì)干餾溫度提高，隨即進(jìn)入夾套水冷式出焦斗冷卻，相繼進(jìn)入
液封熄焦槽熄焦。
這種結(jié)構(gòu)的不足之處在于
1. 該炭化室的墻壁為薄格子磚結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)屬方型結(jié)構(gòu)，受原料煤熱膨漲 力周邊受力不均勻，加之內(nèi)側(cè)表面不光滑，干餾炭化時(shí)原料煤受熱膨漲后容易 掛壁、粘壁而堵塞炭化室，嚴(yán)重時(shí)與炭化室內(nèi)墻壁燒結(jié)成一體，而且格子磚結(jié) 構(gòu)炭化室墻壁厚度受材料與工藝的限制，炭化室墻壁厚增加傳導(dǎo)溫度的阻力。
2. 該炭化室與兩側(cè)燃燒室的立火道相連，炭化室周邊只有兩側(cè)傳熱，原料 煤受熱不均而影響炭化質(zhì)量。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種多組分層、錐體管狀干餾炭化、 揮發(fā)物分段析出、獨(dú)立排氣道、燃?xì)猸h(huán)保型封閉干餾分層炭化管狀立式焦?fàn)t。
為解決上述問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案炭化室設(shè)計(jì)為錐體管式 炭化室，每個(gè)錐體管式炭化室分為多層，從上到下依次為烘干段、揮發(fā)段、干 餾段、炭化段、夾套水冷干熄焦室。所述的烘干段、揮發(fā)段、干餾段、炭化段、 夾套水冷干熄焦室設(shè)計(jì)為錐體管狀碳化管，錐體管狀碳化管的兩端和固定在焦 爐本體的炭化管托盤接觸固定配合。烘干段與揮發(fā)段之間、揮發(fā)段與干餾段之
間、干餾段與炭化段之間設(shè)有煤氣排氣孔、煤氣排氣孔通過設(shè)在焦?fàn)t本體內(nèi)的 煤氣道和煤氣集氣室相連通。焦?fàn)t本體內(nèi)設(shè)有多組錐體管式炭化室，每組錐體 管式炭化室內(nèi)設(shè)有多個(gè)錐體管式炭化室，每個(gè)錐體管式炭化室沿徑向平行均布。 每組錐體管式炭化室之間密封隔開。每組錐體管式炭化室的烘干段共用一個(gè)煤 氣集氣室，每組錐體管式炭化室的揮發(fā)段、干餾段、炭化段各共用一個(gè)燃燒室。 斗式提升機(jī)的頂端和爐頂倉相連通，在爐頂倉的下部設(shè)有與焦?fàn)t本體內(nèi)沿橫向
排列的錐體管式炭化室相配合的螺旋給煤機(jī)和螺旋分煤機(jī)，在螺旋給煤機(jī)末端 和螺旋分煤機(jī)的始端之間設(shè)有緩沖流煤管。螺旋分煤機(jī)分別與該橫向排列的每 個(gè)錐體管式炭化室的頂側(cè)端連通并固定配合，螺旋分煤機(jī)的末端和斗式提升機(jī) 之間設(shè)有余煤溢流管，從斗式提升機(jī)到余煤溢流管之間封閉且相通。赤焦進(jìn)入 連體夾套水冷熄焦套管后，循環(huán)冷卻水帶走赤焦通過熄焦套管傳出的大量熱量， 使赤焦熱量放出后而冷卻，已冷卻的焦炭再落入浸在密閉的水槽內(nèi)與夾套熄焦 套管有一定間距的托板上，經(jīng)調(diào)速往復(fù)刮板推焦機(jī)推出，再由水槽內(nèi)的刮板運(yùn) 輸機(jī)將焦炭運(yùn)出。
所述的錐體管式炭化室根據(jù)原煤中揮發(fā)成分的不同可為2—6段
所述的錐體管狀炭化管形狀為圓形，管子內(nèi)徑錐度范圍為l: 10~1: 200， 管子長(zhǎng)度范圍在0.6米一6米之間，管子內(nèi)經(jīng)范圍在0.2米一1.2米之內(nèi)，管壁厚 度范圍20毫米一120毫米，管子材料為剛玉復(fù)合材料。
總煙道內(nèi)設(shè)有熱交換管，熱交換管和熱風(fēng)管相連，熱風(fēng)管和夾套水冷干熄 焦室的下端呈供氣配合。其目的是通過熱風(fēng)管給風(fēng)供氧使原料煤內(nèi)熱自燃，調(diào) 整熱風(fēng)管的給風(fēng)量來控制原料煤內(nèi)熱自燃溫度。碳化溫度低時(shí)也可調(diào)整熱風(fēng)管 的微量給風(fēng)來提高炭化溫度。
所述的焦?fàn)t本體內(nèi)設(shè)有與每個(gè)燃燒室相配合的多孔格子上火道，火焰從煤 氣燃燒進(jìn)火口經(jīng)上火道進(jìn)入燃燒室內(nèi)。燃燒室經(jīng)排煙口通過設(shè)在焦?fàn)t本體內(nèi)的 排煙道和總煙道相連通，總煙道和焦?fàn)t外的煙囪相連通。
本實(shí)用新型采用圓錐管狀干餾炭化室技術(shù)使管壁薄傳導(dǎo)熱快、干餾炭化室 周邊受熱均勻、熱傳導(dǎo)均勻，干餾炭化室壁受原料煤熱膨漲力時(shí)受力均勻，內(nèi) 徑上小下大圓錐體管狀干餾炭化室，使受熱膨漲后的煤與管壁保持一定縫隙，
加之管壁光滑而不掛壁不粘壁。采用分層多組燃燒室，多段分層干餾炭化室技 術(shù)，分層多組燃燒室分層燃燒，可單獨(dú)調(diào)整各段燃燒室的溫度，使各段干餾炭 化室在各段得到不同的干餾炭化溫度，解決了長(zhǎng)煙煤種在不同溫度下?lián)]發(fā)出不 同的所需要的低炭低灰煤焦油及化學(xué)產(chǎn)物。采用多孔格子火道技術(shù)煤氣燃燒 器將火焰噴入多孔格子火道后，多孔格子火道使火焰均勻的進(jìn)入燃燒室對(duì)干餾 炭化室進(jìn)行充分加熱，使長(zhǎng)煙煤種在干餾炭化室各段都能均勻受熱，使揮發(fā)物 均勻揮發(fā)，提高了揮發(fā)物的品質(zhì)和焦炭質(zhì)量。采用全密閉連續(xù)高效干餾炭化技 術(shù)從焦?fàn)t附屬機(jī)械設(shè)備到干餾炭化室入煤口，干餾炭化室，連體夾套水冷干 式熄焦段，出焦口整個(gè)工藝流程采用全密閉連續(xù)高效干餾炭化工藝技術(shù)，解決 了焦?fàn)t加煤時(shí)泄漏黑煙和有害氣體的污染，焦?fàn)t熄焦時(shí)無灰塵和硫化氫排放污 染，做到了真正的環(huán)保型焦?fàn)t。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。


圖一是本實(shí)用新型的主剖面結(jié)構(gòu)示意圖 圖二是本實(shí)用新型的右視剖面示意圖
圖三是本實(shí)用新型錐體管式炭化室烘干段與揮發(fā)段之間的結(jié)構(gòu)示意圖 圖四是本實(shí)用新型錐體管式炭化室干餾段與炭化段之間的結(jié)構(gòu)示意圖 圖五是本實(shí)用新型錐體管式炭化室夾套水冷干熄焦室出焦口的結(jié)構(gòu)示意
圖
附圖標(biāo)記
1-斗式提升機(jī)2-爐頂煤倉3-觀測(cè)孔4-螺旋給煤機(jī)5-螺旋分煤機(jī)6-緩沖流煤管7-煤氣集氣室8-樓梯平臺(tái)9-煤氣輸氣管10-煤氣排氣孔11-
熱交換管12-總煙道13-熱風(fēng)管14-焦?fàn)t本體15-煤氣管16-煤氣集氣管 17-砼梁18-冷卻水管19-熱風(fēng)管20-冷卻水溢流管21-水槽22-刮板推焦 機(jī)23-砼拄24-砼基礎(chǔ)25-往復(fù)刮板推焦機(jī)26-夾套水冷干熄焦室27-炭 化段28-煤氣燃燒進(jìn)火口 29-干餾段30-排煙口 31-揮發(fā)段32-余煤溢流 管33-烘干段34-上火道35-燃燒室36-排煙道37-煤氣道38-爐底托焦 板39-引火口 40-錐體管式炭化室41-碳化管托板42-錐體管狀碳化管 43-水冷干熄焦室水套
具體實(shí)施方式
如圖一、圖二、圖三、圖四、圖五所示，斗式提升機(jī)1將原料煤送入爐頂 煤倉2，有螺旋給煤機(jī)4經(jīng)緩沖流煤管6將煤分送給各螺旋分煤機(jī)5，螺旋分煤 機(jī)5按各預(yù)熱脫水烘干室33的需要將原煤分送給各預(yù)熱脫水烘干室33，并通過 觀測(cè)孔3 了解給煤量，螺旋分煤機(jī)5將本組烘干室33裝填后余剩的煤有溢流管 32送回斗式提升機(jī)1再返回爐頂煤倉2。整個(gè)上煤系統(tǒng)全部采用密閉連接，解 決了冒黑煙和有害氣體的泄露對(duì)環(huán)鏡的污染問題。爐體有砼基礎(chǔ)24，砼拄23， 砼梁17，焦?fàn)t本體14，樓梯平臺(tái)8等結(jié)構(gòu)組成。焦?fàn)t本體14的上端設(shè)有煤氣 集氣室7，每一段炭化段之間設(shè)有煤氣排氣孔10，煤氣排氣孔10與多孔格子煤 氣道37相通，煤氣道37與煤氣集氣室7相通，原料煤進(jìn)入各干餾炭化室后， 經(jīng)過干餾炭化過程，產(chǎn)出大量煤氣從各炭化段之間排出，經(jīng)煤氣排氣孔10進(jìn)入 多孔格子煤氣道37匯集后，再進(jìn)入爐體上端煤氣集氣室7內(nèi)，由煤氣輸氣管9 排出爐體外經(jīng)煤氣集氣管16送去洗滌凈化，經(jīng)洗滌凈化后的煤氣再經(jīng)煤氣管15 返送回燃燒室35燃燒。燃燒室35中間裝有分段獨(dú)立多組錐體管狀干餾炭化室 40，錐體管狀干餾炭化室40自上而下的組成部分有預(yù)熱烘干段33、揮發(fā)段31、
干餾段29、碳化段27、夾套水冷干熄焦室26，烘干段33、揮發(fā)段31、干餾段 29、碳化段27、夾套水冷干熄焦室26均采用錐體管狀碳化管42，原料煤進(jìn)入 預(yù)熱脫水烘干段33以后，預(yù)熱脫水烘干段33利用煤氣集氣室7大量熱煤氣傳 導(dǎo)過來的熱量將原料煤中的水份烘干，水蒸汽從預(yù)熱脫水烘干段33與預(yù)熱揮發(fā) 段31接口處的煤氣排氣口 10排入煤氣集氣室7 ，再由煤氣輸氣管9從煤氣集 氣室7同熱煤氣一起抽排走，脫水后的原料煤下移進(jìn)入揮發(fā)段31，上層燃燒室 35對(duì)揮發(fā)段31加熱，使原料煤中的揮發(fā)份達(dá)到析出溫度(〉200°C)，析出的揮 發(fā)份從預(yù)熱脫水烘干段33與揮發(fā)段31接口處的煤氣排氣口 10排入集氣室7 ， 原料煤繼續(xù)下移進(jìn)入干餾段29后，中層燃燒室35對(duì)干餾段29加熱，使原料煤 中的揮發(fā)份達(dá)到大量析出溫度(〉500°C)，析出的揮發(fā)份從預(yù)熱揮發(fā)段31與干 餾段29接口處的煤氣排氣口 10排入煤氣道37后再進(jìn)入集氣室7。原料煤中的 揮發(fā)物大量析出后下移進(jìn)入炭化段27，下層燃燒室35對(duì)炭化段27加熱，使原 料煤中的剩余少量揮發(fā)份繼續(xù)析出和煤的進(jìn)一步炭化(《600°C)，析出的揮發(fā) 份從干餾段29與炭化段27接口處的煤氣排氣口 10排入煤氣道37后進(jìn)入集氣 室7，再由輸氣管9經(jīng)煤氣集氣管16抽去洗滌凈化。焦?fàn)t本體14內(nèi)與各燃燒室 35相連都設(shè)有煤氣燃燒進(jìn)火口 28，煤氣燃燒器通過煤氣燃燒進(jìn)火口 28將火焰 送入多孔格子上火道34，多孔格子上火道34將火焰分均后，再通過過火道將火 焰送入燃燒室35內(nèi)進(jìn)行燃燒加熱各炭化室段。煤氣在燃燒室35內(nèi)燃燒后，廢 氣從排煙口 30通過多孔格子排煙道36進(jìn)入總煙道12排出爐體。窯爐中間的總 煙道12內(nèi)裝有煤氣燃燒器燃燒時(shí)所需的熱空氣加熱的耐腐熱交換管11，熱交換 管11通過熱風(fēng)管13和熱風(fēng)管19連接，利用余熱加熱燃燒時(shí)所需的熱空氣，回 收了熱能，提高了熱效率。己揮發(fā)過并已炭化的赤焦下移進(jìn)入夾套水冷干熄焦
室26，有冷卻水管18將冷卻水注入夾套水冷干熄焦室水套43夾套內(nèi)，吸收熄 焦室壁赤焦傳導(dǎo)過來大量的熱量后，再通過冷卻水溢流管20排出，通過調(diào)整冷 卻水注入量來保證熄焦所需要的冷卻溫度。干熄后已冷卻的焦炭，從夾套水冷 干熄焦室26下端落入與夾套熄焦套管有一定間距的爐底托焦板38上，經(jīng)調(diào)速 往復(fù)刮板推焦機(jī)25推出下落入水槽21內(nèi)，再由水槽21內(nèi)的刮板運(yùn)輸機(jī)22將 焦炭運(yùn)出。夾套水冷干熄焦室26下端設(shè)有熱風(fēng)管19和引火口 39，點(diǎn)火烘爐時(shí) 打開引火口 39和熱風(fēng)管19，通過熱風(fēng)管19給風(fēng)供氧使原料煤內(nèi)熱自燃，調(diào)整 熱風(fēng)管19的給風(fēng)量來控制原料煤內(nèi)熱自燃溫度。碳化溫度上不去時(shí)也可調(diào)整熱 風(fēng)管19的微量給風(fēng)來提高炭化溫度。
實(shí)現(xiàn)了上述結(jié)構(gòu)的設(shè)置使干餾炭化室壁受原料煤熱膨漲力時(shí)受力均勻，管 壁光滑而不掛壁不粘壁；可單獨(dú)調(diào)整各段燃燒室的溫度，使各段干餾炭化室在 各段得到不同的干餾炭化溫度，解決了長(zhǎng)煙煤種在不同溫度下?lián)]發(fā)出不同的所 需要的低炭低灰煤焦油及化學(xué)產(chǎn)物；使揮發(fā)物均勻揮發(fā)，提高了揮發(fā)物的品質(zhì) 和焦炭質(zhì)量；整個(gè)工藝流程采用全密閉連續(xù)高效干餾炭化工藝技術(shù)，解決了焦 爐加煤時(shí)泄漏黑煙和有害氣體的污染，焦?fàn)t熄焦時(shí)無灰塵和硫化氫排放污染， 做到了真正的環(huán)保。
權(quán)利要求1、一種封閉干餾分層炭化管狀立式焦?fàn)t，包括焦?fàn)t本體(14)、斗式提升機(jī)(1)、爐頂倉(2)、水槽(21)、刮板出焦機(jī)(22)、往復(fù)刮板推焦機(jī)(25)、夾套水冷干熄焦室(26)、煤氣燃燒進(jìn)火口(28)、排煙口(30)、燃燒室(35)、排煙道(36)、總煙道(12)，夾套水冷干熄焦室(26)的出焦口浸在水槽(21)內(nèi)，往復(fù)刮板推焦機(jī)(25)和刮板出焦機(jī)(22)安裝在水槽(21)內(nèi)處于與夾套水冷干熄焦室(26)的出焦口下方，其特征在于炭化室設(shè)計(jì)為錐體管式炭化室(40)，每個(gè)錐體管式炭化室(40)分為多層，從上到下依次為烘干段(33)、揮發(fā)段(31)、干餾段(29)、炭化段(27)、夾套水冷干熄焦室(26)，所述的烘干段(33)、揮發(fā)段(31)、干餾段(29)、炭化段(27)、夾套水冷干熄焦室(26)設(shè)計(jì)為錐體管狀炭化管(42)，錐體管狀炭化管(42)的兩端和固定在焦?fàn)t本體(14)的炭化管托盤(41)接觸固定配合，烘干段(33)與揮發(fā)段(31)之間、揮發(fā)段(31)與干餾段(29)之間、干餾段(29)與炭化段(27)之間設(shè)有煤氣排氣孔(10)、煤氣排氣孔(10)通過設(shè)在焦?fàn)t本體(14)內(nèi)的煤氣道(37)和煤氣集氣室(7)相連通，焦?fàn)t本體(14)內(nèi)設(shè)有多組錐體管式炭化室(40)，每組錐體管式炭化室(40)內(nèi)設(shè)有多個(gè)錐體管式炭化室(40)，每個(gè)錐體管式炭化室(40)沿徑向平行均布，每組錐體管式炭化室(40)之間密封隔開，每組錐體管式炭化室(40)的烘干段(33)共用一個(gè)煤氣集氣室(7)，每組錐體管式炭化室(40)的揮發(fā)段(31)、干餾段(29)、炭化段(27)各共用一個(gè)燃燒室(35)，斗式提升機(jī)(1)的頂端和爐頂倉(2)相連通，在爐頂倉(2)的下部設(shè)有與焦?fàn)t本體(14)內(nèi)沿橫向排列的錐體管式炭化室(40)相配合的螺旋給煤機(jī)(4)和螺旋分煤機(jī)(5)、在螺旋給煤機(jī)(4)末端和螺旋分煤機(jī)(5)的始端之間設(shè)有緩沖流煤管(6)，螺旋分煤機(jī)(5)分別與該橫向排列的每個(gè)錐體管式炭化室(40)的頂側(cè)端連通并固定配合，螺旋分煤機(jī)(5)的末端和斗式提升機(jī)(1)之間設(shè)有余煤溢流管(32)，從斗式提升機(jī)(1)到余煤溢流管(32)之間封閉且相通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的封閉干餾分層炭化管狀立式焦?fàn)t，其特征在于-所述的錐體管式炭化室(40)為2—6段。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉干餾分層炭化管狀立式焦?fàn)t，其特征在于 所述的錐體管狀炭化管(42)形狀為圓形，管子內(nèi)徑錐度范圍為1: 10—1: 200， 管子長(zhǎng)度范圍在0.6米一6米之間，管子內(nèi)經(jīng)范圍在0.2米一1.2米之內(nèi)，管壁厚 度范圍20毫米一120毫米。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的封閉干餾分層炭化管狀立式焦?fàn)t，其特征在于 在所述的總煙道(12)內(nèi)設(shè)有熱交換管(11)，熱交換管(11)和熱風(fēng)管(13、 19)相連，熱風(fēng)管(19)和夾套水冷干熄焦室(26)的下端呈供氣配合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的封閉干餾分層炭化管狀立式焦?fàn)t，其特征在于 所述的焦?fàn)t本體(14)內(nèi)設(shè)有與每個(gè)燃燒室(35)相配合的多孔格子上火道(34)， 火焰從煤氣燃燒進(jìn)火口 (28)經(jīng)上火道(34)進(jìn)入燃燒室(35)內(nèi)，燃燒室(35) 經(jīng)排煙口 (30)通過設(shè)在焦?fàn)t本體(14)內(nèi)的排煙道(36)和總煙道(12)相 連通，總煙道(12)和焦?fàn)t外的煙囪相連通。
專利摘要一種封閉干餾分層炭化管狀立式焦?fàn)t，其炭化室采用錐體管式炭化室，每個(gè)錐體管式炭化室從上到下依次分為烘干段、揮發(fā)段、干餾段、炭化段、夾套水冷干熄焦室，各段采用錐體管狀碳化管。段與段之間設(shè)有煤氣排氣孔，焦?fàn)t本體內(nèi)設(shè)有多組錐體管式炭化室，每組錐體管式炭化室之間密封隔開，每組內(nèi)的多個(gè)錐體管式炭化室沿徑向平行均布。在螺旋給煤機(jī)末端和螺旋分煤機(jī)的始端之間設(shè)有緩沖流煤管，螺旋分煤機(jī)的末端和斗式提升機(jī)之間設(shè)有余煤溢流管，從斗式提升機(jī)到余煤溢流管之間封閉且相通。整個(gè)過程全密封，煤氣循環(huán)利用，余熱循環(huán)利用，揮發(fā)物均勻揮發(fā)，無黑煙和有害氣體污染。是一種節(jié)能環(huán)保型低溫焦?fàn)t。
文檔編號(hào)C10B3/00GK201071352SQ20062003045
公開日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2006年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月19日
發(fā)明者劉子臣, 李建設(shè), 王松錄, 賓 邵 申請(qǐng)人:王松錄