一種電加熱連續煤熱解焦化爐的制作方法

專利名稱：一種電加熱連續煤熱解焦化爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種焦化爐，尤其是涉及一種電加熱連續煤熱解焦化爐。
背景技術：
一、 煉焦原理
煉焦生產，其基本原料是煉焦煤，它是將煉焦煤在密閉的焦化爐內隔絕空氣高 溫加熱，放出水分和吸附氣體，隨后分解產生煤氣和焦油等，剩下以碳為主體的焦 炭。這種煤熱解過程通常稱為煤的干餾。
煤的干餾分為低溫干餾、中溫干餾和高溫干餾三種。它們的主要區別在于干餾
的最終溫度不同，低溫干餾為50(TC—60(TC，中溫干餾為70(TC—80(TC,高溫干 餾為90(TC — 1000。C。目前的煉焦化爐絕大多數屬于高溫煉焦化爐，主要生產冶金 焦炭、煉焦煤氣和煉焦化學產品。這種高溫煉焦過程，就是高溫干餾。
二、 煉焦煤的熱解過程
煉焦煤在隔絕空氣高溫加熱過程中生成焦炭，它具有下列特性當被加熱到400 'C左右，就開始形成熔融的膠質體，并不斷地自身裂解產生出油氣，這類油氣經過 冷凝、冷卻及回收工藝，得到各種化工產品和凈化的焦化爐煤氣。
當溫度不斷升高，油氣不斷放出，膠質體進一步分解，部分氣體析出，而膠質 體逐漸固化成半焦，同時產生出一些小氣泡，成為固定的疏孔。
溫度再升高，半焦繼續收縮，放出一些油氣，最后生成焦炭。
三、 傳統焦化爐
傳統焦化爐爐體主要是用硅磚砌筑而成的，分成一至四個相連接的部分爐頂、 炭化室(兩側是燃燒室)、斜道、蓄熱室。爐頂區設有炭化室裝煤孔、燃燒室火道 看火孔以及荒煤氣導入集氣系統的上升管孔等。炭化室是窄長的方型室，用以容納 煤料。煤料可由裝煤孔或機側(搗固煉焦)裝入。燃燒室在炭化室兩側，煤氣在其 內燃燒，燃燒產生的熱量，經炭化室一燃燒室共用墻傳入炭化室，將煤料加熱至高 溫煉成焦炭。斜道是蓄熱室、燃燒室火道間的氣流通道。蓄熱室在炭化室及燃燒室 下部，內填充有帶孔的格子磚。當下降氣流時，燃燒產生的高溫廢氣流將格子磚加熱，交換成上升氣流時，使通過蓄熱室的貧煤氣或空氣預熱后進入燃燒室。 一座焦 化爐由數十孔炭化室組成。
現代焦化爐雖有多種爐型，但無非是因火道結構、加熱煤氣種類及其入爐方式、 蓄熱室結構及裝煤方式的不同而進行有效排列組合，為了保證焦炭、煤氣的質量及 產量，不僅需要合適的煤配比而且要有良好的外部條件。現代焦化爐爐體最上部是 爐頂，爐頂之下為相間配置的燃燒室和炭化室，爐體下部有蓄熱室和連接蓄熱與燃 燒室的斜道區，每個蓄熱室下部的小煙道通過交換開閉器(廢氣道)與煙道相連， 煙道設在焦化爐基礎內式基礎兩側，煙道末端通向煙囪，故也稱焦化爐由三室兩區 組成，即炭化室、燃燒室、斜道區、爐頂區和基礎部分。
四、傳統焦化爐的具有如下缺陷1)不能連續生產焦炭，且生產的焦炭是不 規則的；2)對環境的污染較大，不符合可持續發展的規劃；3)焦化產品回收工藝 復雜；4)維修成本高昂。

實用新型內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種電加熱連續煤熱解焦化爐；該焦化 爐能連續生產出有規則的球形焦炭；生產過程污染小，節能環保；延長了煤炭產業 鏈，提高了產品的品質；維修成本低廉。
為解決上述技術問題，本實用新型采用如下的技術方案 一種電加熱連續煤 熱解焦化爐，它包括爐體，所述爐體內自上而下，依次設有料斗、預熱加熱段、電 加熱主體段、氣體循環冷卻段和排焦段；所述料斗、預熱加熱段、電加熱主體段、 氣體循環冷卻段和排焦段之間都設有控制閥門。
進一步地，所述料斗、預熱加熱段、電加熱主體段、氣體循環冷卻段和排焦段 的中空空間橫截面呈圓形。
進一步地，所述爐體的爐襯導熱部分采用碳化硅磚，它不易損毀，導熱性好， 焦爐維護成本低。
進一步地，所述爐體外接隔熱材料采用硅酸鋁棉板，對外散熱起到了很好的保 溫效果。
進一步地，所述預熱加熱段包括預熱一段和預熱二段；
進一步地，所述電加熱主體段包括上部的半焦段，中部連續的電加熱一段、電加熱二段、電加熱三段和電加熱四段，下部的過熱區和控熱區。
進一步地，所述氣體循環冷卻段包括干熄一段和干熄二段，所述干熄一段和干
熄二段內壁設有護板，該護板上設有風孔，護板外是循環冷卻氣風室，該風室通過
管道與一鼓風機相連通；所述鼓風機通過管道和一氣體控溫器相連通，所述氣體控
溫器通過管道和預熱一段相連通；所述干熄二段通過管道和原料配合煤加熱器相連
通，所述原料配合煤加熱器通過管道和預熱二段相連通。
進一步地，所述料斗與預熱一段之間設有板閥；所述預熱一段與預熱二段之間、
預熱二段與半焦段之間、過熱區與控熱區之間、控熱區與干熄一段之間、干熄一段
與干熄二段之間、干熄二段與排焦段之間分別設有閘閥。
本實用新型的有益效果如下
1、 本實用新型的焦化爐在煉焦型煤滾動中相應的閥門進行有效控制；其流動 速度與加溫效果可進行自由控制。
2、 本實用新型的焦化爐解決了煤炭熱解焦化所需要的溫度和環境氣氛。
3、 本實用新型的焦化爐在煉焦過程中的爐體內，具有輻射、對流、傳導等綜 合傳熱過程，同時利用熱能傳到原理，由高溫向低溫，有下部向上部的特性，加大 熱能傳遞時間。
4、 本實用新型的焦化爐在利用廢棄循環上將傳統的水熄焦方法改為惰性氣體 的循環，根據熱能轉化定律將焦炭的余熱直接進行了有效利用，對原料煤和型煤進 行預熱，達到了熱能的充分利用，節能環保。
5、 通過合理配煤，低溫壓力成型，降低了原料成本，提高了焦炭品質，減少 了焦沬焦粒的生成。
6、 可根據要求生產出鑄造焦、冶金焦、氣焦、活性焦等。
7、 通過電加熱，置換出全部煤氣，有效地解決了煙氣污染。
8、 置換出的荒煤氣再進行化產回收(焦油、粗苯、硫磺、液氨)，凈煤氣分離 轉換生產甲醇和高熱值燃氣，增加了產值。
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細 說明


圖1為本實用新型的一種電加熱連續煤熱解焦化爐的結構示意圖； 圖2為本實用新型的氣體循環冷卻原理框圖。
具體實施方式
參見圖l、 2所示， 一種電加熱連續煤熱解焦化爐，它包括爐體100，所述爐 體內設有料斗l、預熱加熱段2、電加熱主體段3、氣體循環冷卻段4和排焦段5， 所述料斗1的下方設預熱加熱段2，所述預熱加熱段2的下方設電加熱主體段3， 所述電加熱主體段3下方設氣體循環冷卻段4，所述氣體循環冷卻段4下方設排焦 段5;所述爐體100的爐襯導熱101部分采用碳化硅磚。不易損毀，導熱性好，焦 爐維護成本低；所述爐體100外接隔熱材料采用硅酸鋁棉板102，對外散熱起到了 很好的效果。
所述預熱加熱段2包括一段預熱21和二段預熱22;所述料斗1與一段預熱之 間設板閥60，該板閥60可以控制原料從料斗1進入一段預熱21。
所述電加熱主體段3包括上部的半焦段31，中部連續的一段電加熱32、 二段 電加熱33、三段電加熱34和四段電加熱35，下部的過熱區36和控熱區37。
所述電加熱主體段3的工作原理如下所述半焦段31的熱源來自于下部加熱 段的余熱，通過下部傳遞的熱源產生大量的荒煤氣，并由氨水噴灑荒煤氣收集系統， 導出荒煤氣；連續的四段電加熱32、 33、 34、 35控制溫度分別為4S0 52(TC、 680 720°C、 880 920°C、 1030 1120，分段加熱能保證荒煤氣的產出和質量，同 時能保證焦炭的強度和質量；在四段電加熱35內的1030 112(TC的高溫焦炭進入 過熱區36后，把高溫焦炭的大量余熱通過熱的傳遞方式，向四段電加熱35、三段 電加熱34、 二段電加熱33、 一段電加熱32逐段向上傳遞，成為半焦段31的熱源; 過熱區36降溫到900 92(TC后的焦炭進入控熱區37，熱量進一步向上傳遞，達到 控熱的目的，溫度降到800 82(TC，然后焦炭進入氣體循環冷卻段4。
所述氣體循環冷卻段4包括干熄一段41和干熄二段42，所述干熄一段41和 干熄二段42內壁設有護板43，該護板43上設有風孔(圖中未示出！)，護板43外 是循環冷卻氣風室44，該風室44通過管道與一鼓風機45相連通；所述鼓風機45 通過管道和一氣體控溫器46相連通，所述氣體控溫器46通過管道和一段預熱21相連通；所述干熄二段42通過管道和原料配合煤加熱器47相連通，所述原料配合 煤加熱器47通過管道和二段預熱22相連通。
所述氣體循環的原理是經氣體控溫器46控溫后的140 16(TC的氣體通過鼓 風機45送入氣體循環冷卻段4的干熄一段41和干熄二段42的循環冷卻氣風室44， 并通過護板43風孔進入爐體100內部，對過熱區36降溫后的焦炭進行冷卻，冷卻 氣體氣體變成400 45(TC的高溫氣體，(同時焦炭冷卻到200 250°C，由排焦段5 排出)400 450。C的高溫氣體進入原料配合煤加熱器47，把煤加熱至140 160°C 時用煤成型機將原料煤壓成球形型煤，高溫氣體溫度降至350 40(TC，并進入爐體 100上部的二段預熱22，使球形型煤預熱至300 35(TC后，再進入一段預熱21， 使球形型煤預熱至190 210°C，循環的氣體降溫至245 255。C后，送回到氣體控 溫器46控溫處理后經鼓風機45連續循環。
所述一段預熱21至二段預熱22設有閘閥61; 二段預熱22至半焦段31設有閘 閥62;過熱區36至控熱區37設有閘閥63;控熱區37至干熄一段41設有閘閥64; 干熄一段41至干熄二段42設有閘閥65;干熄二段42至排焦段5之間設有閘閥66; 閘閥61-66能自動控制原料或產品的進出。
顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉 例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員 來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需 也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本實用新型的技術方案所引伸 出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之列。
權利要求1、一種電加熱連續煤熱解焦化爐，它包括爐體，其特征在于所述爐體內自上而下依次設有料斗、預熱加熱段、電加熱主體段、氣體循環冷卻段和排焦段；所述料斗、預熱加熱段、電加熱主體段、氣體循環冷卻段和排焦段之間分別設有控制閥門。
2、 根據權利要求1所述電加熱連續煤熱解焦化爐，其特征在于所述料斗、 預熱加熱段、電加熱主體段、氣體循環冷卻段和排焦段的中空空間橫截面呈圓形。
3、 根據權利要求1或2所述電加熱連續煤熱解焦化爐，其特征在于所述爐 體的爐襯導熱部分采用碳化硅磚；所述爐體外接隔熱材料采用硅酸鋁棉板。
4、 根據權利要求3所述電加熱連續煤熱解焦化爐，其特征在于所述預熱加熱段包括預熱一段和預熱二段。
5、 根據權利要求4所述電加熱連續煤熱解焦化爐，其特征在于所述電加熱主體段包括上部的半焦段，中部連續的電加熱一段、電加熱二段、電加熱三段和電 加熱四段，下部的過熱區和控熱區。
6、 根據權利要求5所述電加熱連續煤熱解焦化爐，其特征在于所述氣體循環冷卻段包括干熄一段和干熄二段，所述干熄一段和干熄二段內壁設有護板，該護板上設有風孔，護板外是循環冷卻氣風室，該風室通過管道與一鼓風機相連通；所述鼓風機通過管道和一氣體控溫器相連通，所述氣體控溫器通過管道和預熱一段相連通；所述干熄二段通過管道和原料配合煤加熱器相連通，所述原料配合煤加熱器 通過管道和預熱二段相連通。
7、 根據權利要求6所述電加熱連續煤熱解焦化爐，其特征在于所述料斗與 預熱一段之間設有板閥；所述預熱一段與預熱二段之間、預熱二段與半焦段之間、 過熱區與控熱區之間、控熱區與干熄一段之間、干熄一段與干熄二段之間、干熄二 段與排焦段之間分別設有閘閥。
專利摘要一種電加熱連續煤熱解焦化爐，所述爐體內自上而下依次設有料斗、預熱加熱段、電加熱主體段、氣體循環冷卻段和排焦段；所述料斗、預熱加熱段、電加熱主體段、氣體循環冷卻段和排焦段之間分別設有控制閥門。本實用新型的有益效果如下1.本實用新型在煉焦型煤滾動中相應的閥門的有效控制，使型煤流動速度與加溫效果進行自由控制；2.本實用新型解決了煤炭熱解焦化所需要的溫度和環境氣氛；3.本實用新型達到了熱能的充分利用，節能環保；4.本實用新型提高了焦炭品質，減少了焦末焦粒的生成；5.通過電加熱，置換出全部煤氣，有效地解決了煙氣污染。
文檔編號C10B19/00GK201381296SQ20092015143
公開日2010年1月13日 申請日期2009年4月23日 優先權日2009年4月23日
發明者付平平, 王新民 申請人:山西利華新科技開發有限公司