炼焦炉的机械设备知识(共58页).ppt

1、第五章第五章炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备第一节第一节 筑炉材料筑炉材料第二节第二节 护炉设备护炉设备第三节第三节 煤气设备煤气设备第四节第四节 焦炉机械焦炉机械炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 第一节第一节 筑炉材料筑炉材料 一、耐火材料的性质一、耐火材料的性质 通常以以下指标来衡量耐火材料的性能。通常以以下指标来衡量耐火材料的性能。 1气孔率气孔率 气孔率即气孔的总体积占耐火制品气孔率即气孔的总体积占耐火制品总体积的百分比，它表示耐火材料的致密程度。通总体积的百分比，它表示耐火材料的致密程度。通常所说的气孔率是指不计闭口气孔不和大气相通常所说的气孔率是指不计闭口气孔不和大气相通的气孔的开

2、口气孔率，又叫显气孔率。的气孔的开口气孔率，又叫显气孔率。 耐火制品的气孔率愈小，导热性愈好，耐火砖耐火制品的气孔率愈小，导热性愈好，耐火砖的耐压强度也愈高，但吸水性能差，且耐冷热急变的耐压强度也愈高，但吸水性能差，且耐冷热急变性能差。性能差。 2体积密度和真密度体积密度和真密度 体积密度是指包括全部气孔在内的每体积密度是指包括全部气孔在内的每m3耐火砖的耐火砖的质量质量 真密度是指不包括气孔在内的单位体积耐火材料真密度是指不包括气孔在内的单位体积耐火材料质量与同体积水的比值。质量与同体积水的比值。 炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 3热膨胀性 耐火制品受热后，一般都会发生膨胀，这种性质称为热

3、膨胀性。它可用线膨胀率或体积膨胀率来表示。不同的温度范围内，其膨胀率是不同的。 100 100 式中 L0、V0室温下试样的原始长度和体积； Lt、V t 温度升高至t时试样的长度和体积。 4导热性 耐火制品的导热性，取决于其相组成和组织结构，用导热系数“来表示，其法定单位为kJ/(mh)，多数耐火制品的导热系数随温度的升高而增大如硅砖、黏土砖等，也有些制品那么相反如镁砖和碳化硅砖。00llltt00VVVtt炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 5耐火度 耐火材料在高温下抵抗熔融性能的指标.测定：用高岭土、氧化铝和石英按不同配比制成规定尺寸的三角锥状标准试样称示温熔锥，它们的耐火度是的，将待测试

4、样按规定制成三角锥状，和示温熔锥同时置于高温炉内，以一定的速度升温，当待测试样和某一个标准试样同时软化弯倒，锥角与底盘接触时，该标准试样的耐火度即待测试样的耐火度，因此耐火度是熔融现象开展到软化弯倒时的温度。炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 6荷重软化温度荷重软化温度 耐火制品高温结构强度的指耐火制品高温结构强度的指标。标。测定方法是用规定尺寸的圆柱体在测定方法是用规定尺寸的圆柱体在0.2Pa的压力下，的压力下，以一定的升温速度加热，随着温度的升高，试样将以一定的升温速度加热，随着温度的升高，试样将产生一定数量的变形，当试样的最大高度降低产生一定数量的变形，当试样的最大高度降低0.6时的温度，

5、即为荷重软化温度时的温度，即为荷重软化温度(或称荷重软化点或称荷重软化点)。 黏土砖荷重变形曲线比较平坦，开始变形和终了黏土砖荷重变形曲线比较平坦，开始变形和终了变形的温度差可达变形的温度差可达200250， 硅砖到达变形温度后立即破坏，开始到终了仅差硅砖到达变形温度后立即破坏，开始到终了仅差1015。 炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 7高温体积稳定性 耐火材料在高温下长期使用时，其成分会继续变化，产生再结晶和进一步的烧结现象，因此耐火制品体积会有变化。由于各种制品的化学成分不同，有的收缩，有的膨胀，且这种变化是不可逆的，故称为剩余收缩和剩余膨胀，其数值用制品加热到12001500oC(因耐

6、火制品种类不同而异)，保温2h，冷却到常温的体积变化百分率%来表示。 高温体积稳定性= 100式中 V0试样加热前的体积； V试样加热并冷却后的体积。 正值表示剩余膨胀，负值表示剩余收缩。 00VVV 炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 8温度激变抵抗性 是耐火制品抵抗温度激变而不损坏的性能。将试样加热到850 10后保温40分钟，放在流动的凉水中冷却，并反复进行，直到试样碎裂后脱落局部的质量占原试样质量的20%时止，此时其经受的急冷急热次数，就作为该制品耐急冷急热性能的指标。 炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 总之，砌筑焦炉用耐火材料应满足以下根本要求： 荷重软化温度高于所在部位的最高温度；

7、所在部位的最高温度变化范围内，具有抗温度激变性能； 能抵抗所在部位可能遇到的各种介质的侵蚀； 炭化室墙具有良好的导热性能，格子砖具有良好的蓄热能力。炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 二、焦炉用耐火材料二、焦炉用耐火材料 1.SiO2 1.SiO2晶型转变与硅砖特性晶型转变与硅砖特性 硅砖是以石英岩为原料，经粉碎，并参加黏结剂硅砖是以石英岩为原料，经粉碎，并参加黏结剂如石灰乳、矿化剂如铁粉，再经混合、成型、如石灰乳、矿化剂如铁粉，再经混合、成型、枯燥和按方案加热升温而烧成的。枯燥和按方案加热升温而烧成的。 优点：硅砖含优点：硅砖含SiO2SiO2大于大于93%93%，系酸性耐火材料，系酸性耐火材

8、料，具有良好的抗酸性侵蚀能力，硅砖的导热性能好，耐具有良好的抗酸性侵蚀能力，硅砖的导热性能好，耐火度为火度为1690169017101710，荷重软化点可高达，荷重软化点可高达16401640，无，无剩余收缩，剩余收缩， 缺点：耐急冷急热性能差，热膨胀性强。缺点：耐急冷急热性能差，热膨胀性强。 SiO2 SiO2在不同的温度下能以不同的晶型存在，在晶在不同的温度下能以不同的晶型存在，在晶型转化时会产生体积的变化，并产生内应力，故硅砖型转化时会产生体积的变化，并产生内应力，故硅砖的制造性能和使用与的制造性能和使用与SiO2SiO2的晶型转变有密切关系。的晶型转变有密切关系。炼焦炉的机械设备炼焦炉

9、的机械设备 SiO2能以三种结晶型态存在，即石英、方石英和鳞石英，而每一种结晶形态又有几种同质异晶体。即： -石英、-石英； -方石英 、-方石英； -鳞石英、-鳞石英、-鳞石英。 三种形态及其同质异晶体，三种形态及其同质异晶体，是以晶型的密度不同来彼此区分的。它们在一定的温度范围内是稳定的，超过此温度范围，即发生晶型转变。炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 2. 黏土砖黏土砖 黏土砖的主要原料是耐火黏土和高岭土，其黏土砖的主要原料是耐火黏土和高岭土，其主要成分是高岭石主要成分是高岭石Al2 O32SiO22H2O，其余，其余局部为局部为K2O、Na2O、CaO、MgO及及Fe2O3等杂质，等杂

10、质，它们约占它们约占67%左右。黏土砖是以经煅烧的硬质耐左右。黏土砖是以经煅烧的硬质耐火黏土熟料与局部可塑性黏土经粉碎、混合、火黏土熟料与局部可塑性黏土经粉碎、混合、成型、枯燥后烧成的。成型、枯燥后烧成的。 熟料是为了减少枯燥和烧成过程中的收缩，增熟料是为了减少枯燥和烧成过程中的收缩，增大体积密度、降低气孔率，提高耐急冷急热性能。大体积密度、降低气孔率，提高耐急冷急热性能。 炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 3高铝砖高铝砖 含含Al2O3高于高于48的铝硅质耐火砖叫高铝砖，它的铝硅质耐火砖叫高铝砖，它是以高铝矾土为原料，并用与黏土砖类同的制造方是以高铝矾土为原料，并用与黏土砖类同的制造方法制成

11、。它的耐火度及荷重软化开始温度均高于黏法制成。它的耐火度及荷重软化开始温度均高于黏土砖，抗渣性能也好，耐急冷急热性虽不如黏土砖土砖，抗渣性能也好，耐急冷急热性虽不如黏土砖但优于硅砖，可用于砌筑燃烧室炉头或炉门衬砖。但优于硅砖，可用于砌筑燃烧室炉头或炉门衬砖。 4耐热混凝土耐热混凝土 它是一种长期承受高温作用的特种混凝土，是由它是一种长期承受高温作用的特种混凝土，是由耐火骨料、适当的胶凝材料有时还掺入矿物质和耐火骨料、适当的胶凝材料有时还掺入矿物质和有机掺合料和水按一定比例调制成泥料，经捣制有机掺合料和水按一定比例调制成泥料，经捣制或振动成型、继而凝结、硬化、脱模、养护烘干而或振动成型、继而凝结

12、、硬化、脱模、养护烘干而产生的具有一定强度的耐高温制品。产生的具有一定强度的耐高温制品。炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 5. 耐火泥耐火泥 耐火泥是一种使砌体成为一个整体的黏结剂，它应有与砌体用砖相一致的性能，使用中应满足以下要求： 有一定的黏结性和良好的填塞能力； 有较小的收缩性，以防砖缝干固时开裂； 有一定的耐火度和荷重软化开始温度； 有一定的保水性，便于施工，保证质量； 在使用温度下发生烧结，以增加砌体的机械强度。炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 6其它筑炉材料其它筑炉材料 隔热材料隔热材料 通常导热系数小于0.837kJ/(mhk)的建筑材料称为隔热材料。一般它具有气孔率大而气孔小，

13、机械强度低，体积密度小等特点，常见的隔热材料及其主要性能如表5-5。 总之，各种隔热材料可散料直接使用，也可加水调成胶泥状涂抹使用。选用时应考虑到它们的最高允许使用温度，超过规定温度，隔热材料会丧失强度或破裂。炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 2水玻璃水玻璃 是由磨细的石英砂或石英粉与碳是由磨细的石英砂或石英粉与碳酸钠或硫酸钠按一定比例配合后，经酸钠或硫酸钠按一定比例配合后，经13001400oC的熔融化合得到的块状固体硅酸钠，假设的熔融化合得到的块状固体硅酸钠，假设再将其用蒸汽熔化，那么得到液状的硅酸钠。根再将其用蒸汽熔化，那么得到液状的硅酸钠。根本反响如下：本反响如下： Na2CO3+nS

14、iO2 Na2OnSiO2+CO2 炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 第二节第二节 护炉设备护炉设备 焦炉砌体的外部应按装护炉设备，如图5-3。这些设备包括：炉拄、保护板、纵横拉条、弹簧、炉门框、抵抗墙及机焦侧操作台等。图5-3 护炉设备装配简图1拉条；2弹簧；3炉门框；4炉柱；5保护板；6炉门挂钩炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 一、护炉设备的作用一、护炉设备的作用 护炉设备的主要作用是利用可调节的弹簧的势能，护炉设备的主要作用是利用可调节的弹簧的势能，连续不断地向砌体施加足够的、分布均匀合理的保护性压力，连续不断地向砌体施加足够的、分布均匀合理的保护性压力，使砌体在自身膨胀和外力作用下仍能

15、保持完整性和严密性，使砌体在自身膨胀和外力作用下仍能保持完整性和严密性，并有足够的强度，从而保证焦炉的正常生产。并有足够的强度，从而保证焦炉的正常生产。 护炉设备对炉体的保护分别沿炉组长向护炉设备对炉体的保护分别沿炉组长向 ( (纵向纵向) )和燃烧室和燃烧室长向长向( (横向横向) )分布，纵向为：两端抵抗墙，弹簧组，纵拉条；分布，纵向为：两端抵抗墙，弹簧组，纵拉条；横向为：两侧炉柱、上下横拉条、弹簧、保护板和炉门框等。横向为：两侧炉柱、上下横拉条、弹簧、保护板和炉门框等。 1 1炉体横向膨胀及护炉设备的作用炉体横向膨胀及护炉设备的作用 炉体横向即燃烧室长向不设膨胀缝，烘炉期间，炉体横向即燃

16、烧室长向不设膨胀缝，烘炉期间，随炉温升高炉体横向逐渐伸长。投产后的随炉温升高炉体横向逐渐伸长。投产后的2323年内，由于二氧年内，由于二氧化硅继续向鳞石英转化，炉体继续伸长。此外，以后周期性化硅继续向鳞石英转化，炉体继续伸长。此外，以后周期性的装煤出焦，导致炉体周期性的膨胀、收缩。正常情况下，的装煤出焦，导致炉体周期性的膨胀、收缩。正常情况下，年伸长量大约在年伸长量大约在5mm5mm以下。以下。炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备图5-4 炉柱、横拉条和弹簧装配示意图1上部横拉条；2上部大弹簧；3下部横拉条；4下部小弹簧；5蓄热室保护板；6上部小弹簧；7炉柱；8木垫；9小横梁；10小炉柱炼焦炉的机

17、械设备炼焦炉的机械设备 2炉体纵向膨胀及护炉设备的作用炉体纵向膨胀及护炉设备的作用 炉体纵向膨胀靠设在斜道区和炉顶区以及两侧炉炉体纵向膨胀靠设在斜道区和炉顶区以及两侧炉端墙处的膨胀缝吸收，正常情况下，抵抗墙只产生端墙处的膨胀缝吸收，正常情况下，抵抗墙只产生有限的向外倾斜，砌体在纵向膨胀时对两端抵抗墙有限的向外倾斜，砌体在纵向膨胀时对两端抵抗墙产生向外的推力。与此同时，抵抗墙和纵拉条的组产生向外的推力。与此同时，抵抗墙和纵拉条的组合结构通过弹簧组给砌体以保护性压力。当此力超合结构通过弹簧组给砌体以保护性压力。当此力超过各层膨胀缝的滑动面摩擦阻力时，砌体内部发生过各层膨胀缝的滑动面摩擦阻力时，砌体

18、内部发生相对位移使膨胀缝变窄。膨胀缝所在区域的上部负相对位移使膨胀缝变窄。膨胀缝所在区域的上部负载越大，膨胀缝层数越多，滑动面越大越粗糙，甚载越大，膨胀缝层数越多，滑动面越大越粗糙，甚至在滑动面上误抹灰浆，那么摩擦阻力越大，抵抗至在滑动面上误抹灰浆，那么摩擦阻力越大，抵抗墙所受推力就越大，那么纵拉条的断面应愈大，弹墙所受推力就越大，那么纵拉条的断面应愈大，弹簧组提供的负荷吨位也应愈高。簧组提供的负荷吨位也应愈高。 炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 3护炉设备的其它作用护炉设备的其它作用 在结焦过程中煤料膨胀以及推焦时焦饼压缩所产生的侧压力，使燃烧室整体受弯曲应力，在伸长的一侧产生拉应力。炉墙内

19、从炭化室侧到燃烧室侧的温差，也使炭化室墙产生内应力。因此护炉设备的作用也在于用保护性压力来抵消这些应力。此外，开关炉门时炉体受到强大的冲击力，推焦时焦饼产生的摩擦力等，都需要护炉设备将砌体箍紧，炉体才能具有足够的结构强度。另外，炉柱还是机焦侧操作台和集气管等设备的支架。炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 二、保护板、炉门框及炉柱二、保护板、炉门框及炉柱 保护板、炉门框及炉柱的主要作用是将保护性压力均匀合理地分布在砌体上，同时保证炉头砌体、保护板、炉门框和炉门刀边之间的密封。因此，要求其紧靠炉头且弯曲度不能过大。 图5-5 大保护板装配图1保护板；2炉门框；3固定炉门框螺栓；4石棉绳炼焦炉的机械设

20、备炼焦炉的机械设备 现在大型焦炉均采用大保护板，原使用小保护板的己陆续改用中保护板，小保护板仅用于小型焦炉。炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 三、拉条及弹簧三、拉条及弹簧 1 1拉条拉条 焦炉用的拉条分为横拉条和纵拉条两种，横拉条用园钢焦炉用的拉条分为横拉条和纵拉条两种，横拉条用园钢制成，沿燃烧室长向安装在炉顶和炉底。上部横拉条放在炉制成，沿燃烧室长向安装在炉顶和炉底。上部横拉条放在炉顶的砖槽沟内，下部横拉条埋设在机、焦侧的炉基平台里。顶的砖槽沟内，下部横拉条埋设在机、焦侧的炉基平台里。 拉条的材质一般为低碳钢。它在拉条的材质一般为低碳钢。它在250350oC250350oC时强度极时强度极限

21、最大，延伸率最低，随温度的升高，强度显著下降，延伸限最大，延伸率最低，随温度的升高，强度显著下降，延伸率增大。率增大。 为了保证横拉条在弹性范围内正常工作，其任一断面的为了保证横拉条在弹性范围内正常工作，其任一断面的直径不得小于原始直径的直径不得小于原始直径的7575。否那么，将影响对炉体的保。否那么，将影响对炉体的保护作用。护作用。 纵拉条是由扁钢制成，一座焦炉有纵拉条是由扁钢制成，一座焦炉有5656根，设于炉顶。其根，设于炉顶。其作用是沿炉组长向拉紧两端抵抗墙，以控制焦炉的纵向膨胀。作用是沿炉组长向拉紧两端抵抗墙，以控制焦炉的纵向膨胀。纵拉条两端穿在抵抗墙内，并设有弹簧组，保持一定的负荷。

22、纵拉条两端穿在抵抗墙内，并设有弹簧组，保持一定的负荷。炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 2弹簧弹簧 分大小弹簧两种。由大小弹簧组成弹簧组，安装在焦炉机侧上下和焦侧的下部横拉条上。沿炉柱高向不同部位还装有几组小弹簧。弹簧既能反映出炉柱对炉体施加的压力，使炉柱紧压在保护板上，又能控制炉柱所受的压力，以免炉柱负荷过大。弹簧组的负荷即为炉体所受的总负荷。 弹簧在最大负荷范围内，负荷与压缩量成正比。烘炉和生产过程中，弹簧的负荷必须经常检查和调节，弹簧压力超过规定值时，根据炉柱曲度、炉柱与保护板间隙的情况，综合考虑调节。 弹簧在安装前必须进行测试压缩量和负荷的关系，然后编组登记，作为原始资料保存，以备检查

23、对照。炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 四、炉门四、炉门 炭化室的机焦侧是用炉门封闭的，通过摘、挂炉门可炭化室的机焦侧是用炉门封闭的，通过摘、挂炉门可进行推焦和装煤生产操作，炉门的严密与否对防止冒烟、进行推焦和装煤生产操作，炉门的严密与否对防止冒烟、冒火和炉门框、炉柱的变形、失效有密切关系。因此，不冒火和炉门框、炉柱的变形、失效有密切关系。因此，不属于护炉设备的炉门实际上是很重要的护炉设备。随炭化属于护炉设备的炉门实际上是很重要的护炉设备。随炭化室高度增大，改善炉门已成为重要课题。室高度增大，改善炉门已成为重要课题。 1 1炉门的总体结构及根本要求炉门的总体结构及根本要求 现代焦炉采用自封式刀

24、边炉门现代焦炉采用自封式刀边炉门( (图图5-9)5-9)。其根本要求是。其根本要求是结构简单，密封严实，操作轻便，维修方便，清扫容易。结构简单，密封严实，操作轻便，维修方便，清扫容易。炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 为了提高密封性能，从两个方面实行改革， 一是降低炉门刀边内侧的荒煤气压力降低炉门刀边内侧的荒煤气压力，如气道式炉门衬砖； 二是提高炉门刀边的密封性和可调性提高炉门刀边的密封性和可调性，如双刀边和敲打刀边。 为了操作方便，如今主要在门栓机构门栓机构上下功夫， 如弹簧门栓，气包式门栓弹簧门栓，气包式门栓、自重炉门自重炉门。炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备图5-9 自封式刀边炉门1

25、外壳；2提钩；3刀边；4角钢；5刀边支架；6衬砖；7砖槽；8横铁；9炉门框挂钩；10横铁螺栓；11平煤孔；12小炉门；13小炉门压杆；14砌隔热材料空隙；15支架；16横铁拉杆炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 2 2敲打刀边敲打刀边 刀边用扁钢制成，靠螺栓固定(图5-10 )。调节时将螺帽放松，敲击固定卡子，使刀边紧贴炉门框。为了防止刀边在外力撞击下后退，有各种结构的卡子，国外推荐一种带凸轮卡子的刀边，它是用一块带凸轮的卡子卡住刀边，凸轮顶住刀边，当外力加于刀边上时，同刀边接触的凸轮半径将随螺栓转动而增大，从而防止刀边后退。敲打刀边制作、更换和调节方便，价格低廉，对轻度变形的炉门框也能适应，因

26、此为国内外所广泛采用。 炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 刀边厚度一般不超过2mm，要求焊口平直，周边尺寸符合要求。在刀边支架周长上，安装调节顶丝，用以调节刀边使其与炉门框封严。炉门刀边是否完好，与能否保证炉门的严密性关系很大。为此，当炉门摘下后，要立刻清扫刀边、炉门框和炉门衬砖上的焦油渣及焦粉等残留物质。否那么剩余物越积越厚，炉门刀边将逐渐失去自封作用，造成冒烟冒火。 炉门由于摘挂频繁，且与大气接触，温度变化剧烈，所以炉门刀边和衬砖易损坏。为 此，焦炉都设有炉门修理站，按方案循环进行炉门修理工作。 炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 4 4气封炉门气封炉门 经过

27、回收车间净化的回炉煤气用管道送入炉门处的气室，然后慢慢从炉门铁槽和炉门 框密封面之间的空隙流走，这样炉门刀边与炉门框密封面之间，形成了一个自下而上的流动 气封带(图5-12)，带内净煤气的压力略高于附近的荒煤气，以阻止含焦油的荒煤气接近刀边，大大减少了清扫工作量，并提高了密封效果。但气封煤气进入炭化室后，与荒煤气一道排出，使煤气回收净化系统负荷增大。炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备图5-12 气封炉门断面图 1炉门框；2炉门；3挡煤板 近年来炉门作为控制焦炉烟尘、实现环境保护的重要设备，除采用上述措施外，各国对炉门结构、材质的研究都进行了大量的工作，例如一些工厂正在开展一种用可挠性较大、对热变

28、形不灵敏的耐热镍铬合金钢制作弹簧密封环，用来代替固定刀边；又如日本认为炉门受热弯曲是破坏密封的主要原因，因此采用在炉门衬砖和炉门体之间设有空气绝热层的炉门，减少了由炭化室传给炉门体的热量，减轻了炉门的热变形。炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 第三节第三节 煤气设备煤气设备 焦炉煤气设备包括：荒煤气焦炉煤气设备包括：荒煤气(粗煤气粗煤气)导出设备和导出设备和加热煤气供入设备两大系统。加热煤气供入设备两大系统。 一、荒煤气导出设备一、荒煤气导出设备 荒煤气导出设备包括：上升管、桥管、水封阀、荒煤气导出设备包括：上升管、桥管、水封阀、集气管、集气管、“型管、焦油盒、吸气管以及相应的型管、焦油盒、吸气

29、管以及相应的喷洒氨水系统。喷洒氨水系统。 荒煤气导出设备荒煤气导出设备作用作用： 一、将出炉荒煤气顺利导出，不致因炉门刀边附近煤气压力过高而引起冒烟冒火，但又要保持和控制炭化室在整个结焦过程中为正压； 二、将出炉荒煤气适度冷却，不致因温度过高而引起设备变形、阻力升高和鼓风、冷凝的负荷增大，但又要保持焦油和氨水良好的流动性。炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 1. 上升管和桥管上升管和桥管 上升管直接与炭化室相连，由钢板焊接或铸铁铸造而成，上升管直接与炭化室相连，由钢板焊接或铸铁铸造而成，内衬耐火砖。桥管为铸铁弯管，桥管上设有氨水和蒸汽喷内衬耐火砖。桥管为铸铁弯管，桥管上设有氨水和蒸汽喷嘴。水封阀

30、靠水封翻板及其上面桥管氨水喷嘴喷洒下来的嘴。水封阀靠水封翻板及其上面桥管氨水喷嘴喷洒下来的氨水形成水封，切断上升管与集气管的连接。翻板翻开时，氨水形成水封，切断上升管与集气管的连接。翻板翻开时，上升管与集气管联通。上升管与集气管联通。 图5-13 荒煤气导出糸统1“型管；2自动调节翻板；3氨水总管；4吸气管；5焦油盒；6集气管；7上升管；8炉柱；9隔热板；10弯头与桥管；11氨水管；12手动调节翻板 图5-14 上升管、集气管结构简图炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 过程：由炭化室进入上升管的温度达700750左右的荒煤气，经桥管上的氨水喷嘴连续不断地喷洒氨水氨水温度约为7580，由于局部2.

31、53.0氨水蒸发大量吸热，煤气温度迅速下降至80100，同时煤气中约6070的焦油冷凝下来。 冷氨水喷洒，蒸发量降低，煤气冷却效果反而不好，焦油黏度增加，容易造成集气管堵塞。 冷却后的煤气、循环热氨水和冷凝焦油一起流向煤气净化工序，经别离、澄清，并补充氨水后，由循环氨水泵打回焦炉。 炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 循环氨水用量 单集气管约为5t/(t干煤)， 双集气管约为6t/(t干煤)， 氨水压力应保持0.2MPa左右。 为保证氨水的正常喷洒，循环氨水必须不含焦油，且氨水压力应稳定。 为减少上升管的热辐射， 上升管设隔热板； 上升管加装水夹套，回收荒煤气的局部热量。 2上升管内沉积物的形成

32、及预防措施上升管内沉积物的形成及预防措施 上升管内壁形成沉积物上升管内壁形成沉积物(俗称结石墨俗称结石墨)并迅并迅速增厚堵塞荒煤气导出通道，是炉门冒烟速增厚堵塞荒煤气导出通道，是炉门冒烟冒火的重要原因之一。冒火的重要原因之一。 为去除沉积物，各国曾使用多种机械清为去除沉积物，各国曾使用多种机械清扫装置或用压缩空气吹扫，但操作频繁，扫装置或用压缩空气吹扫，但操作频繁，劳动条件恶劣，对炉体有不同程度的不利劳动条件恶劣，对炉体有不同程度的不利影响影响.炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 3集气管、集气管、“型管和吸气管型管和吸气管 集气管是用钢板焊接或铆接成的圆型或槽型集气管是用钢板焊接或铆接成的圆型

33、或槽型的管子，沿整个炉组长向置于炉柱的托架上，以的管子，沿整个炉组长向置于炉柱的托架上，以聚集各炭化室中由上升管来的荒煤气及由桥管喷聚集各炭化室中由上升管来的荒煤气及由桥管喷洒下来的氨水和冷凝下来的焦油。洒下来的氨水和冷凝下来的焦油。 集气管上部每隔一个炭化室均设有带盖的清扫集气管上部每隔一个炭化室均设有带盖的清扫孔，以清扫沉积于底部的焦油和焦油渣。通常上孔，以清扫沉积于底部的焦油和焦油渣。通常上部还有氨水喷嘴，以进一步冷却煤气。部还有氨水喷嘴，以进一步冷却煤气。 集气管中的氨水、焦油和焦油渣等靠坡度或集气管中的氨水、焦油和焦油渣等靠坡度或液体的位差流走。故集气管可以水平安装靠位液体的位差流走

34、。故集气管可以水平安装靠位差流动，也可以按差流动，也可以按610的坡度安装，倾斜方向的坡度安装，倾斜方向与焦油、氨水的导出方向相同。与焦油、氨水的导出方向相同。炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 集气管分单、双两种型式。 单集气管：多布置在焦炉的机侧，其优点是投资省、钢材用量少，炉顶通风较好等，但装煤时炭化室内气流阻力大，容易造成冒烟冒火。 双集气管：煤气由炭化室两侧集合于吸气管，降低集气管两侧的压力，使全炉炭化室压力分布较均匀；荒煤气在炉顶空间停留时间短，可以减轻荒煤气裂解，有利于提高化学产品的产率和质量；但双集气管消耗钢材多，基建投资大。此外，氨水、蒸汽消耗量也较多。 炼焦炉的机械设备炼焦炉

35、的机械设备图5-15 双集气管布置图1炉顶横贯煤气管；2焦侧手动调节翻板；3机侧手动调节翻板； 4氨水喷嘴；5自动调节翻板 炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 二、加热煤气供入设备二、加热煤气供入设备 加热煤气供入设备的作用是向焦炉输送和调节加压煤气。 图5-16 JN43型下喷式焦炉的煤气管系1高炉煤气主管；2焦炉煤气主管；3煤气预热器；4混合用焦炉煤气管；5孔板；6放散管；7水封炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 为了稳定回炉煤气总管的压力和缓冲焦炉换向，防止切断煤气时，管道中的煤气压力急剧增加，对仪表等设备带来危害，故通常还设有自动放散水封槽。由于煤气连接管直径较大，插入深度可根据不同情况而

36、定，当煤气压力超过插入深度的液柱压力时，煤气冲出水面由放散管排出。 图5-18 自动放散水封槽炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 第四节第四节 焦炉机械焦炉机械 炼焦生产中焦炉机械包括： 顶装焦炉用装煤车 推焦车 拦焦车和熄焦车 (焦炉四大车) 侧装焦炉用装煤推焦车代替装煤车和推焦车， 捣固机和消烟车：用以完成炼焦炉的装煤出焦任务。炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 一、装煤车一、装煤车 装煤车是在焦炉炉顶上由煤塔取煤并往炭化室装煤的焦装煤车是在焦炉炉顶上由煤塔取煤并往炭化室装煤的焦炉机械。炉机械。 装煤车由钢结构架、走行机构、装煤机构、闸板、导管装煤车由钢结构架、走行机构、装煤机构、闸板、导管机

37、构、振煤机构、开关煤塔斗嘴机构、气动液压系统、机构、振煤机构、开关煤塔斗嘴机构、气动液压系统、配电系统和司机操作室组成。配电系统和司机操作室组成。炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 大型焦炉的装煤车功能较多，机械化、自动化水平较高，一般应具有以下功能： 一次对位，机械开启和关闭装煤孔盖和上升管密封盖； 机械式开关高压氨水喷洒； 机械式螺旋给料加煤和炉顶面清扫； PLC自动操作控制。 炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 二、推焦车二、推焦车 推焦车的作用是完成启闭机侧炉门、推焦、平煤等操作。推焦车的作用是完成启闭机侧炉门、推焦、平煤等操作。主要由钢结构架、走行机构、开门装置、推焦装置、去除石主要由钢

38、结构架、走行机构、开门装置、推焦装置、去除石墨装置、平煤装置、气路系统、润滑系统以及配电系统和司墨装置、平煤装置、气路系统、润滑系统以及配电系统和司机操作室组成。机操作室组成。 大型焦炉推焦车应具备以下功能：大型焦炉推焦车应具备以下功能： 一次对位完成摘挂炉门、推焦和平煤操作；一次对位完成摘挂炉门、推焦和平煤操作； 机械清扫炉门、炉门框和操作平台；机械清扫炉门、炉门框和操作平台； 机械实现尾焦的采集和处理；机械实现尾焦的采集和处理； 用压缩空气清扫上升管根部的石墨；用压缩空气清扫上升管根部的石墨； 推焦电流的显示及纪录；推焦电流的显示及纪录； PLC PLC自动操作控制。自动操作控制。炼焦炉的

39、机械设备炼焦炉的机械设备 推焦车在一个工作循环内，操作程序很多，但推焦车在一个工作循环内，操作程序很多，但时间只有时间只有10min左右，工艺上要求每孔炭化室的实左右，工艺上要求每孔炭化室的实际推焦时间与方案推焦时间相差不得超过际推焦时间与方案推焦时间相差不得超过5min。为。为此，推焦车各机构应动作迅速，平安可靠。为减少此，推焦车各机构应动作迅速，平安可靠。为减少操作过失，最好采用程序自动控制或半自动控制，操作过失，最好采用程序自动控制或半自动控制，为缩短操作循环时间，使车辆效劳于更多的炉孔数，为缩短操作循环时间，使车辆效劳于更多的炉孔数，今后车辆的开展尽可能采用一点停车，即车辆开到今后车辆

40、的开展尽可能采用一点停车，即车辆开到出炉号后不再需要来回移动，就能完成此炉号的推出炉号后不再需要来回移动，就能完成此炉号的推焦和上一炉号的平煤任务，这样不仅可以缩短操作焦和上一炉号的平煤任务，这样不仅可以缩短操作时间，而且可以改善出炉操作。时间，而且可以改善出炉操作。 炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 三、拦焦车三、拦焦车 它是由启门、导焦及走行清扫等局部所组成。它是由启门、导焦及走行清扫等局部所组成。 作用：启闭焦侧炉门，将炭化室推出的焦饼通过导焦槽作用：启闭焦侧炉门，将炭化室推出的焦饼通过导焦槽导入熄焦车中，以完成出焦操作。导入熄焦车中，以完成出焦操作。 启门机构包括：摘门机构和移门旋转机

41、构。启门机构包括：摘门机构和移门旋转机构。 导焦局部设有导焦槽及其移动机构，以引导焦饼到熄焦导焦局部设有导焦槽及其移动机构，以引导焦饼到熄焦车上。车上。 炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 拦焦车工作场地狭窄，环境温度高，烟尘大，故对其结构的要求是稳定性好，一次对位完成摘挂炉门和导焦槽定位，平安可靠，防尘降温，定位次数少。拦焦车在运转过程中，导焦槽的底部应与炭化室的底部在同一平面上，以防焦炭推出时夹框或推焦杆头撞击槽底而损坏。摘门机构除与推焦车相同外，炉门的提起高度和回转角度应完全符合要求。为减轻劳动强度，增设机械清扫炉门、炉门框和操作平台的装置以及尾焦采集装置，并能实现PLC自动操作控制。炼焦

42、炉的机械设备炼焦炉的机械设备 四、熄焦车四、熄焦车 熄焦车由钢架结构、走行台车、电机车牵引和制动系统、熄焦车由钢架结构、走行台车、电机车牵引和制动系统、耐热铸铁车箱、开门机构和电信号等部位组成。用以接受由耐热铸铁车箱、开门机构和电信号等部位组成。用以接受由炭化室推出的红焦，并送到熄焦塔通过水喷洒而将其熄灭，炭化室推出的红焦，并送到熄焦塔通过水喷洒而将其熄灭，然后再把焦炭卸至凉焦台上。然后再把焦炭卸至凉焦台上。 操作过程中，由于经常在急冷急热的条件下工作，故熄操作过程中，由于经常在急冷急热的条件下工作，故熄焦车是最容易损坏的焦炉机械。焦车是最容易损坏的焦炉机械。 工艺上要求熄焦车材质上能耐温度剧变，耐腐蚀，故车工艺上要求熄焦车材质上能耐温度剧变，耐腐蚀，故车箱内应衬有耐热铸铁钢板。箱内应衬有耐热铸铁钢板。炼焦炉的机械设备炼焦炉的机械设备 五、捣固站五、捣固站 捣固站捣固站: :将储煤槽中的煤粉捣实并最终形成煤饼的机械。 可移动式的捣固机可移动式的捣固机:有走行传动机构，每个捣固机上有24个捣固锤，由人工操作，沿煤饼方向往复移动，分层将煤饼捣实，煤塔给料器采用人工控制分层给料的方式 固定连续捣固站固定连续捣固站:捣固锤头多，沿煤饼排开，在加煤时，锤头不必来回移动或在小距离内移动，实现连续捣固，煤塔给料器采用自动控制均匀薄层连续给料。炼焦炉的机