[發明專利]一種焦爐炭化室頂部結構

在審

• 申請號: 202210904592.4
• 申請日: 2022-07-29
• 公開（公告）號: CN115353893A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 張天宇;肖長志;韓龍;楊俊峰
• 申請（專利權）人: 中冶焦耐（大連）工程技術有限公司
• 主分類號: C10B29/00
• 分類號: C10B29/00
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 陶新亞

本發明涉及一種焦爐炭化室頂部結構，包括自下而上依次設置的頂部爐墻、跨頂磚及爐頂區；焦爐的機側或焦側設有上升管孔；爐頂空間的高度自上升管孔所在焦爐一側向焦爐另一側逐漸增大，跨頂磚與頂部爐墻之間填充爐墻墊高層。本發明能夠將裝煤產生的大量煙塵快速導入至上升管，減少高壓氨水用量，有效控制焦爐炭化室煙塵外溢情況；同時，能夠將煉焦初期生成的大量荒煤氣快速導出，減少荒煤氣在爐頂空間中的停留時間，防止荒煤氣二次裂解，使得整個煉焦期間集氣管壓力波動范圍更小，有利于焦爐穩定生產。

技術領域

本發明涉及焦爐技術領域，尤其涉及一種焦爐炭化室頂部結構。

背景技術

當今的大型焦爐主要由蓄熱室、斜道、燃燒室、炭化室和爐頂區組成，其中爐頂區指炭化室跨頂磚以上部分，頂裝焦爐對應每個炭化室上方的爐頂區設置多個個裝煤孔和一個上升管孔。搗固焦爐對應每個炭化室上方的爐頂區設置有多個導煙孔、多個除碳孔和一個上升管孔。焦爐裝煤線與跨頂磚之間的區域稱為爐頂空間，在裝煤、煉焦過程中炭化室內產生的荒煤氣與煙塵通過爐頂空間、經上升管后進入集氣管收集。目前，裝煤過程中炭化室生成的煙塵，主要依靠集氣管內高壓氨水噴射形成的、-400Pa至-500Pa的吸力導出。

煉焦過程中荒煤氣產生的量各不相同，裝煤、推焦過程中均有大量煙塵導出，尤其是焦爐大型化后，炭化室的長、寬、高方向尺寸均有較大增加，荒煤氣的產生量與裝煤時煙塵的導出量也相應地大幅提升。對于依靠增大高壓氨水噴射形成的負壓將荒煤氣與煙塵導入集氣管的方式，不僅氨水需求量大大提高，而且也難以達到預期效果；因此亟需探索一種通過對焦爐結構進行改進，能夠促進荒煤氣與煙塵順利導出并降低爐頂空間內阻力的方法。

發明內容

本發明提供了一種焦爐炭化室頂部結構，通過對爐頂空間的結構形式進行改進，能夠將裝煤產生的大量煙塵快速導入至上升管，減少高壓氨水用量，有效控制焦爐炭化室煙塵外溢情況；同時，能夠將煉焦初期生成的大量荒煤氣快速導出，減少荒煤氣在爐頂空間中的停留時間，防止荒煤氣二次裂解，使得整個煉焦期間集氣管壓力波動范圍更小，有利于焦爐穩定生產。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種焦爐炭化室頂部結構，包括自下而上依次設置的頂部爐墻、跨頂磚及爐頂區；炭化室的頂部為頂部爐墻，頂部爐墻的下表面為煤線，煤線與跨頂磚之間的區域為爐頂空間；焦爐的機側或焦側設有上升管孔；所述爐頂空間的高度自上升管孔所在焦爐一側向焦爐另一側逐漸增大，跨頂磚與頂部爐墻之間填充爐墻墊高層。

所述焦爐為搗固焦爐，搗固焦爐對應炭化室上方的爐頂區沿焦側-機側方向依次設有上升管孔、若干導煙孔及若干除碳孔，導煙孔與除碳孔間隔設置；搗固焦爐的爐頂空間高度自焦側向機側呈梯級變化，并逐漸減小，即上升管孔與最靠近上升管孔的第一導煙孔之間的跨頂磚高于第一導煙孔與相鄰的第一除碳孔之間的跨頂磚，以此類推。

所述焦爐為頂裝焦爐，頂裝焦爐對應炭化室上方的爐頂區沿機側-焦側方向依次設有上升管孔及若干裝煤孔，裝煤孔間隔設置；頂裝焦爐的爐頂空間高度自機側向焦側呈梯級變化，并逐漸減小，即上升管孔與最靠近上升管孔的第一裝煤孔之間的跨頂磚高于第一裝煤孔與相鄰的第二裝煤孔之間的跨頂磚，以此類推。

所述爐墻墊高層由耐火磚砌筑或由耐火澆注料澆筑成型。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1)炭化室的頂面爐墻高度呈梯級變化，使得焦爐沿遠離上升管孔一側至靠近上升管孔一側的爐頂空間逐漸增大；在裝煤初期，能夠引導炭化室內的大量煙塵向上升管孔一側流動，由于機焦兩側的爐頂空間存在高度差，熱浮力逐漸累積，使煙塵流速加快即煙塵導出速度加快，在達到相同導煙效果的前提下能夠有效減少高壓氨水用量，并且有利于防止因炭化室內壓力過高導致煙塵自裝煤孔或爐門處外溢的情況發生。