[發(fā)明專利]一種立管式焦爐上升管荒煤氣汽化冷卻裝置結構及其制作方法

有效

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• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN108070390B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 汪琴;孟曉東;劉建成;高越
• 申請（專利權）人: 江蘇龍冶節(jié)能科技有限公司
• 主分類號: C10B27/00
• 分類號: C10B27/00
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 向敢;王雪飛

本發(fā)明涉及一種立管式焦爐上升管荒煤氣汽化冷卻裝置結構及其制作方法。該裝置主要由立管式上升管筒體、環(huán)形外套管、上法蘭、下法蘭等組成，該裝置利用金屬粉末液相燒結成型，然后經中頻加熱爐加熱，再鍛壓后使內筒壁和汽液通道致密化。本發(fā)明能非常有效簡化上升管制造工序，制造高強度一體化上升管，提高安全性和導熱效率。

技術領域

本發(fā)明涉及焦爐上升管整體冶金的技術領域，尤其涉及一種立管式焦爐上升管荒煤氣汽化冷卻裝置結構及其制作方法。

背景技術

眾所周知，焦爐炭化室上升管逸出的荒煤氣溫度為650～850℃帶出的熱量占煉焦耗熱總量的35％左右。常規(guī)工藝下，在橋管處噴灑大量70～75℃的循環(huán)氨水，將高溫荒煤氣溫度降至95～105℃，再進入回收煤氣凈化系統(tǒng)，不僅消耗大量氨水，而且增加系統(tǒng)中的動力消耗，也惡化了焦爐的操作環(huán)境，同時也導致大量余熱浪費。長期以來，針對荒煤氣余熱利用，國內外研究人員均作了大量工作，形成了多項技術，目前可分為兩類，一類是夾層水套式，即在上升管內筒外再加一層套管，形成水夾套層，中間通過夾層熱水回收余熱；其優(yōu)點是傳熱效率高，但因夾層要保持6個壓和150℃的汽液混合物溫度，因此既要耐熱又要耐壓，存在一定安全隱患。第二類是螺旋盤管式，即用螺旋膽管套在上升管的內筒外，高壓由較細的螺旋膽管承壓，比較安全；但只靠上升管內筒外壁輻射熱量加熱螺旋膽管，由于上升管內筒與螺旋膽管不接觸或填充物導熱性能低于金屬，熱傳導效率低，導致上升管內筒溫度偏高。以上兩種結構第一種較易加工，而第二種加工難度較高還需在上升管內筒外周安裝螺旋管吊架。

也有在螺旋盤管與內筒外側腔體內整體澆鑄加工上升管筒體的技術方案，但由于大型薄壁空心鑄件，當鐵液澆入散熱面積大的寬窄小型腔時，伴隨型壁阻力，型內膨脹壓力，前沿鐵液不斷冷卻降溫后流動性變差，在兩側周圍鐵液匯攏時，由于低溫鐵液難以熔融為一體，容易形成冷隔，或澆不足。對于澆鑄超過1米長的管件，鐵液密度高，底部壓強大還會侵蝕熔化擠壓底部膽管，產生變形，導致制成的上升管換熱器管路局部阻力大，且澆鑄成型的工件未經過細化晶粒的過程，強度低同樣存在安全隱患。

本發(fā)明提供了一種立管式焦爐上升管荒煤氣汽化冷卻裝置結構，將上升管內筒和立管式熱傳導結構整體成型提高安全性和換熱面積；本發(fā)明同時提供了所述裝置的制造方法，采取金屬粉末熱壓液相燒結，熱軋鍛壓的方法保證工件的強度，降低加工難度。

發(fā)明內容

本發(fā)明的首要目的在于提供通過上述制備方法得到的耐高溫高強度的一種立管式焦爐上升管荒煤氣汽化冷卻裝置結構。

本發(fā)明的另一目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種立管式焦爐上升管荒煤氣汽化冷卻裝置結構的制作方法。

本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現：

一種立管式焦爐上升管荒煤氣汽化冷卻裝置結構，包括由上升管筒體，位于上升管筒體上下兩端的上升管上法蘭、上升管下法蘭組成的焦爐上升管主體結構，其特征在于；所述上升管筒體側壁具有一定厚度，其內分布有貫通該側壁上下兩端面的若干汽液通道；所述汽液通道至少以下之一方式設置：沿周向均勻分布、縱向設置、至少一圈分布。

上升管上法蘭和上升管下法蘭均設有雙圈環(huán)形凸臺，該雙圈環(huán)形凸臺與上升管筒體圍合，分別在上升管筒體兩端形成環(huán)形腔室，上升管筒體兩端的環(huán)形腔室分別連通進水鋼管和汽液出口鋼管。

優(yōu)選地，所述上升管筒體兩端分別呈錐臺形，所述雙圈環(huán)形凸臺的內圈環(huán)形凸臺與所述上升管筒體筒體側壁的端面相接；

還設置有與所述雙圈環(huán)形凸臺的外圈環(huán)形凸臺壁厚、直徑相同的環(huán)形外套管,其兩端分別與所述雙圈環(huán)形凸臺的外圈環(huán)形凸臺、所述上升管筒體筒體側壁的端面相接；

所述進水鋼管和汽液出口鋼管設置在所述環(huán)形外套管側壁上。

優(yōu)選地，上升管筒體采用鐵-鉻-鋁合金、鎳-鉻高溫耐熱合金及不銹鋼中的一種整體制造。