專利名稱：一種電加熱連續(xù)煤熱解焦化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種焦化爐，尤其是涉及一種電加熱連續(xù)煤熱解焦化爐。
背景技術(shù)：
一、 煉焦原理
煉焦生產(chǎn)，其基本原料是煉焦煤，它是將煉焦煤在密閉的焦化爐內(nèi)隔絕空氣高 溫加熱，放出水分和吸附氣體，隨后分解產(chǎn)生煤氣和焦油等，剩下以碳為主體的焦 炭。這種煤熱解過(guò)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(qū)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(shù)屬于高溫?zé)捊够癄t，主要生產(chǎn)冶金 焦炭、煉焦煤氣和煉焦化學(xué)產(chǎn)品。這種高溫?zé)捊惯^(guò)程，就是高溫干餾。
二、 煉焦煤的熱解過(guò)程
煉焦煤在隔絕空氣高溫加熱過(guò)程中生成焦炭，它具有下列特性當(dāng)被加熱到400 'C左右，就開(kāi)始形成熔融的膠質(zhì)體，并不斷地自身裂解產(chǎn)生出油氣，這類(lèi)油氣經(jīng)過(guò) 冷凝、冷卻及回收工藝，得到各種化工產(chǎn)品和凈化的焦化爐煤氣。
當(dāng)溫度不斷升高，油氣不斷放出，膠質(zhì)體進(jìn)一步分解，部分氣體析出，而膠質(zhì) 體逐漸固化成半焦，同時(shí)產(chǎn)生出一些小氣泡，成為固定的疏孔。
溫度再升高，半焦繼續(xù)收縮，放出一些油氣，最后生成焦炭。
三、 傳統(tǒng)焦化爐
傳統(tǒng)焦化爐爐體主要是用硅磚砌筑而成的，分成一至四個(gè)相連接的部分爐頂、 炭化室(兩側(cè)是燃燒室)、斜道、蓄熱室。爐頂區(qū)設(shè)有炭化室裝煤孔、燃燒室火道 看火孔以及荒煤氣導(dǎo)入集氣系統(tǒng)的上升管孔等。炭化室是窄長(zhǎng)的方型室，用以容納 煤料。煤料可由裝煤孔或機(jī)側(cè)(搗固煉焦)裝入。燃燒室在炭化室兩側(cè)，煤氣在其 內(nèi)燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱量，經(jīng)炭化室一燃燒室共用墻傳入炭化室，將煤料加熱至高 溫?zé)挸山固?。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(nèi)填充有帶孔的格子磚。當(dāng)下降氣流時(shí)，燃燒產(chǎn)生的高溫廢氣流將格子磚加熱，交換成上升氣流時(shí)，使通過(guò)蓄熱室的貧煤氣或空氣預(yù)熱后進(jìn)入燃燒室。 一座焦 化爐由數(shù)十孔炭化室組成。
現(xiàn)代焦化爐雖有多種爐型，但無(wú)非是因火道結(jié)構(gòu)、加熱煤氣種類(lèi)及其入爐方式、 蓄熱室結(jié)構(gòu)及裝煤方式的不同而進(jìn)行有效排列組合，為了保證焦炭、煤氣的質(zhì)量及 產(chǎn)量，不僅需要合適的煤配比而且要有良好的外部條件?，F(xiàn)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(qū)，每個(gè)蓄熱室下部的小煙道通過(guò)交換開(kāi)閉器(廢氣道)與煙道相連， 煙道設(shè)在焦化爐基礎(chǔ)內(nèi)式基礎(chǔ)兩側(cè)，煙道末端通向煙囪，故也稱焦化爐由三室兩區(qū) 組成，即炭化室、燃燒室、斜道區(qū)、爐頂區(qū)和基礎(chǔ)部分。
四、傳統(tǒng)焦化爐的具有如下缺陷1)不能連續(xù)生產(chǎn)焦炭，且生產(chǎn)的焦炭是不 規(guī)則的；2)對(duì)環(huán)境的污染較大，不符合可持續(xù)發(fā)展的規(guī)劃；3)焦化產(chǎn)品回收工藝 復(fù)雜；4)維修成本高昂。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種電加熱連續(xù)煤熱解焦化爐；該焦化 爐能連續(xù)生產(chǎn)出有規(guī)則的球形焦炭；生產(chǎn)過(guò)程污染小，節(jié)能環(huán)保；延長(zhǎng)了煤炭產(chǎn)業(yè) 鏈，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)；維修成本低廉。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案 一種電加熱連續(xù)煤 熱解焦化爐，它包括爐體，所述爐體內(nèi)自上而下，依次設(shè)有料斗、預(yù)熱加熱段、電 加熱主體段、氣體循環(huán)冷卻段和排焦段；所述料斗、預(yù)熱加熱段、電加熱主體段、 氣體循環(huán)冷卻段和排焦段之間都設(shè)有控制閥門(mén)。
進(jìn)一步地，所述料斗、預(yù)熱加熱段、電加熱主體段、氣體循環(huán)冷卻段和排焦段 的中空空間橫截面呈圓形。
進(jìn)一步地，所述爐體的爐襯導(dǎo)熱部分采用碳化硅磚，它不易損毀，導(dǎo)熱性好， 焦?fàn)t維護(hù)成本低。
進(jìn)一步地，所述爐體外接隔熱材料采用硅酸鋁棉板，對(duì)外散熱起到了很好的保 溫效果。
進(jìn)一步地，所述預(yù)熱加熱段包括預(yù)熱一段和預(yù)熱二段；
進(jìn)一步地，所述電加熱主體段包括上部的半焦段，中部連續(xù)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(guò)熱區(qū)和控?zé)釁^(qū)。
進(jìn)一步地，所述氣體循環(huán)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(nèi)壁設(shè)有護(hù)板，該護(hù)板上設(shè)有風(fēng)孔，護(hù)板外是循環(huán)冷卻氣風(fēng)室，該風(fēng)室通過(guò)
管道與一鼓風(fēng)機(jī)相連通；所述鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)管道和一氣體控溫器相連通，所述氣體控
溫器通過(guò)管道和預(yù)熱一段相連通；所述干熄二段通過(guò)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(guò)管道和預(yù)熱二段相連通。
進(jìn)一步地，所述料斗與預(yù)熱一段之間設(shè)有板閥；所述預(yù)熱一段與預(yù)熱二段之間、
預(yù)熱二段與半焦段之間、過(guò)熱區(qū)與控?zé)釁^(qū)之間、控?zé)釁^(qū)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(shè)有閘閥。
本實(shí)用新型的有益效果如下
1、 本實(shí)用新型的焦化爐在煉焦型煤滾動(dòng)中相應(yīng)的閥門(mén)進(jìn)行有效控制；其流動(dòng) 速度與加溫效果可進(jìn)行自由控制。
2、 本實(shí)用新型的焦化爐解決了煤炭熱解焦化所需要的溫度和環(huán)境氣氛。
3、 本實(shí)用新型的焦化爐在煉焦過(guò)程中的爐體內(nèi)，具有輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)等綜 合傳熱過(guò)程，同時(shí)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(shí)間。
4、 本實(shí)用新型的焦化爐在利用廢棄循環(huán)上將傳統(tǒng)的水熄焦方法改為惰性氣體 的循環(huán)，根據(jù)熱能轉(zhuǎn)化定律將焦炭的余熱直接進(jìn)行了有效利用，對(duì)原料煤和型煤進(jìn) 行預(yù)熱，達(dá)到了熱能的充分利用，節(jié)能環(huán)保。
5、 通過(guò)合理配煤，低溫壓力成型，降低了原料成本，提高了焦炭品質(zhì)，減少 了焦沬焦粒的生成。
6、 可根據(jù)要求生產(chǎn)出鑄造焦、冶金焦、氣焦、活性焦等。
7、 通過(guò)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(jìn)行化產(chǎn)回收(焦油、粗苯、硫磺、液氨)，凈煤氣分離 轉(zhuǎn)換生產(chǎn)甲醇和高熱值燃?xì)猓黾恿水a(chǎn)值。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì) 說(shuō)明


圖1為本實(shí)用新型的一種電加熱連續(xù)煤熱解焦化爐的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的氣體循環(huán)冷卻原理框圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖l、 2所示， 一種電加熱連續(xù)煤熱解焦化爐，它包括爐體100，所述爐 體內(nèi)設(shè)有料斗l、預(yù)熱加熱段2、電加熱主體段3、氣體循環(huán)冷卻段4和排焦段5， 所述料斗1的下方設(shè)預(yù)熱加熱段2，所述預(yù)熱加熱段2的下方設(shè)電加熱主體段3， 所述電加熱主體段3下方設(shè)氣體循環(huán)冷卻段4，所述氣體循環(huán)冷卻段4下方設(shè)排焦 段5;所述爐體100的爐襯導(dǎo)熱101部分采用碳化硅磚。不易損毀，導(dǎo)熱性好，焦 爐維護(hù)成本低；所述爐體100外接隔熱材料采用硅酸鋁棉板102，對(duì)外散熱起到了 很好的效果。
所述預(yù)熱加熱段2包括一段預(yù)熱21和二段預(yù)熱22;所述料斗1與一段預(yù)熱之 間設(shè)板閥60，該板閥60可以控制原料從料斗1進(jìn)入一段預(yù)熱21。
所述電加熱主體段3包括上部的半焦段31，中部連續(xù)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(guò)熱區(qū)36和控?zé)釁^(qū)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(lái)自于下部加熱 段的余熱，通過(guò)下部傳遞的熱源產(chǎn)生大量的荒煤氣，并由氨水噴灑荒煤氣收集系統(tǒng)， 導(dǎo)出荒煤氣；連續(xù)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(chǎn)出和質(zhì)量，同 時(shí)能保證焦炭的強(qiáng)度和質(zhì)量；在四段電加熱35內(nèi)的1030 112(TC的高溫焦炭進(jìn)入 過(guò)熱區(qū)36后，把高溫焦炭的大量余熱通過(guò)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(guò)熱區(qū)36降溫到900 92(TC后的焦炭進(jìn)入控?zé)釁^(qū)37，熱量進(jìn)一步向上傳遞，達(dá)到 控?zé)岬哪康?，溫度降?00 82(TC，然后焦炭進(jìn)入氣體循環(huán)冷卻段4。
所述氣體循環(huán)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(nèi)壁設(shè)有護(hù)板43，該護(hù)板43上設(shè)有風(fēng)孔(圖中未示出！)，護(hù)板43外 是循環(huán)冷卻氣風(fēng)室44，該風(fēng)室44通過(guò)管道與一鼓風(fēng)機(jī)45相連通；所述鼓風(fēng)機(jī)45 通過(guò)管道和一氣體控溫器46相連通，所述氣體控溫器46通過(guò)管道和一段預(yù)熱21相連通；所述干熄二段42通過(guò)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(guò)管道和二段預(yù)熱22相連通。
所述氣體循環(huán)的原理是經(jīng)氣體控溫器46控溫后的140 16(TC的氣體通過(guò)鼓 風(fēng)機(jī)45送入氣體循環(huán)冷卻段4的干熄一段41和干熄二段42的循環(huán)冷卻氣風(fēng)室44， 并通過(guò)護(hù)板43風(fēng)孔進(jìn)入爐體100內(nèi)部，對(duì)過(guò)熱區(qū)36降溫后的焦炭進(jìn)行冷卻，冷卻 氣體氣體變成400 45(TC的高溫氣體，(同時(shí)焦炭冷卻到200 250°C，由排焦段5 排出)400 450。C的高溫氣體進(jìn)入原料配合煤加熱器47，把煤加熱至140 160°C 時(shí)用煤成型機(jī)將原料煤壓成球形型煤，高溫氣體溫度降至350 40(TC，并進(jìn)入爐體 100上部的二段預(yù)熱22，使球形型煤預(yù)熱至300 35(TC后，再進(jìn)入一段預(yù)熱21， 使球形型煤預(yù)熱至190 210°C，循環(huán)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(jīng)鼓風(fēng)機(jī)45連續(xù)循環(huán)。
所述一段預(yù)熱21至二段預(yù)熱22設(shè)有閘閥61; 二段預(yù)熱22至半焦段31設(shè)有閘 閥62;過(guò)熱區(qū)36至控?zé)釁^(qū)37設(shè)有閘閥63;控?zé)釁^(qū)37至干熄一段41設(shè)有閘閥64; 干熄一段41至干熄二段42設(shè)有閘閥65;干熄二段42至排焦段5之間設(shè)有閘閥66; 閘閥61-66能自動(dòng)控制原料或產(chǎn)品的進(jìn)出。
顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉 例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需 也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案所引伸 出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求1、一種電加熱連續(xù)煤熱解焦化爐，它包括爐體，其特征在于所述爐體內(nèi)自上而下依次設(shè)有料斗、預(yù)熱加熱段、電加熱主體段、氣體循環(huán)冷卻段和排焦段；所述料斗、預(yù)熱加熱段、電加熱主體段、氣體循環(huán)冷卻段和排焦段之間分別設(shè)有控制閥門(mén)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述電加熱連續(xù)煤熱解焦化爐，其特征在于所述料斗、 預(yù)熱加熱段、電加熱主體段、氣體循環(huán)冷卻段和排焦段的中空空間橫截面呈圓形。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述電加熱連續(xù)煤熱解焦化爐，其特征在于所述爐 體的爐襯導(dǎo)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(jù)權(quán)利要求3所述電加熱連續(xù)煤熱解焦化爐，其特征在于所述預(yù)熱加熱段包括預(yù)熱一段和預(yù)熱二段。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述電加熱連續(xù)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(xù)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(guò)熱區(qū)和控?zé)釁^(qū)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述電加熱連續(xù)煤熱解焦化爐，其特征在于所述氣體循環(huán)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(nèi)壁設(shè)有護(hù)板，該護(hù)板上設(shè)有風(fēng)孔，護(hù)板外是循環(huán)冷卻氣風(fēng)室，該風(fēng)室通過(guò)管道與一鼓風(fēng)機(jī)相連通；所述鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)管道和一氣體控溫器相連通，所述氣體控溫器通過(guò)管道和預(yù)熱一段相連通；所述干熄二段通過(guò)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(guò)管道和預(yù)熱二段相連通。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述電加熱連續(xù)煤熱解焦化爐，其特征在于所述料斗與 預(yù)熱一段之間設(shè)有板閥；所述預(yù)熱一段與預(yù)熱二段之間、預(yù)熱二段與半焦段之間、 過(guò)熱區(qū)與控?zé)釁^(qū)之間、控?zé)釁^(qū)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(shè)有閘閥。
專利摘要一種電加熱連續(xù)煤熱解焦化爐，所述爐體內(nèi)自上而下依次設(shè)有料斗、預(yù)熱加熱段、電加熱主體段、氣體循環(huán)冷卻段和排焦段；所述料斗、預(yù)熱加熱段、電加熱主體段、氣體循環(huán)冷卻段和排焦段之間分別設(shè)有控制閥門(mén)。本實(shí)用新型的有益效果如下1.本實(shí)用新型在煉焦型煤滾動(dòng)中相應(yīng)的閥門(mén)的有效控制，使型煤流動(dòng)速度與加溫效果進(jìn)行自由控制；2.本實(shí)用新型解決了煤炭熱解焦化所需要的溫度和環(huán)境氣氛；3.本實(shí)用新型達(dá)到了熱能的充分利用，節(jié)能環(huán)保；4.本實(shí)用新型提高了焦炭品質(zhì)，減少了焦末焦粒的生成；5.通過(guò)電加熱，置換出全部煤氣，有效地解決了煙氣污染。
文檔編號(hào)C10B19/00GK201381296SQ20092015143
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者付平平, 王新民 申請(qǐng)人:山西利華新科技開(kāi)發(fā)有限公司