CN201161994Y - 中型自动控制电加热试验焦炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及模拟炼焦生产的试验装置，主要解决现有试验焦炉加热均匀性不够、长宽比与焦炉不匹配以及炉内压力无法控制等技术问题。技术方案：中型自动控制电加热试验焦炉，包括炭化室，所述炭化室由两侧炉墙、两侧炉端、炉顶和炉底门所围成的空间构成，炭化室外测设有加热室，炉门与电机联动，其特征是：加热室位于炭化室两侧，加热室的两侧面装有带电极孔的加热元件分布砖，加热元件水平布置在加热室，炉顶开有一个导烟孔和一个中心热电偶孔，中心热电偶孔中安置炉顶中心热电偶，导烟孔连接烟囱，左、右炉墙水平插入四只热电偶，烟囱内安置压力传感器，压力传感器通过信号线与计算机连接，计算机通过信号线与步进电机连接，步进电机连接炭化室上部电动闸阀。
Description
技术领域：
本实用新型涉及模拟炼焦生产的试验装置，特别是装干煤70Kg～80kg的底开门自动控制电加热试验焦炉。
背景技术：
试验焦炉的发展经历了三个阶段，即大型试验焦炉阶段、小型化试验焦炉阶段和小型试验焦炉扩大化阶段。
在大型试验焦炉阶段，采用200kg半工业试验焦炉在直接指导生产焦炉配煤炼焦方面最具有代表性。这种焦炉采用煤气加热，从炭化室顶部装入炼焦煤，机侧推焦机将成熟焦炭从焦侧推出。由于炉体结构、加热方式及加热制度、操作方法与生产焦炉相似，因而从此试验焦炉得到的数据能够较好地指导工业焦焦炉生产。
在小型化试验焦炉阶段，以7kg和20kg试验焦炉为主，这些小型试验焦炉均采用电加热方式，炭化室宽度小于200mm，顶部装煤方式，但由于试验煤样量少，煤料传热过程因受炉体结构、炉幅窄及炉顶装煤方式的影响而与生产焦护存在较大的差异，不能直接指导炼焦生产。
在小型试验焦炉扩大化阶段，由于大焦炉更节能更易于采取环保措施，生产焦炉向大型化的发展，试验焦炉也以40kg作为主流，采用电加热方式，其炭化室宽度280～360mm，采用底部铁箱装煤方式，对4.3m生产焦炉发挥了良好的指导作用，但对目前以6m焦炉的模拟性受到限制。
从加热均均匀性上来看，200kg试验焦炉采用煤气加热，加热制度不易控制；20kg和40kg均采用电加热，但大多采用单侧集中控制，对高向加热的均匀性没有考虑，需要从电加热高向均匀性上进行改进。
从炭化室宽度看，200kg试验焦炉与生产焦炉的450mm相同；而20kg试验焦炉仅为200mm，40kg试验焦炉为280～360mm，与生产焦炉相差较大，还需要进一步的接近。从炭化室长宽比上看，20kg和40kg试验焦炉在炭化室宽度提高后，其长宽比下降，使试验焦炉多向加热的影响增加，增加了炉头焦的数量，减少炉头焦，保证一定长宽比，也需要进一步的改进。
从压力控制上看，炼焦过程中要求是保持试验焦炉炭化室内的微正压，以防空气进入燃烧焦炭。为达到这个目的，以上试验焦炉均采用在一定结焦时间后对焦炉内的微正压进行估计，固定插板时间，并不进行压力测定，不能达到配煤的科学性；有些实验焦炉虽测定压力，但需通过人工隔一段时间进行调整，调整的及时性受到限制。因此需要采用更科学的压力控制方法，保证试验焦炉的工艺要求。
实用新型目的：
本实用新型的目的在于提供一种炭化室宽度为400～440mm、炉底面装煤的70Kg～80kg自动控制电加热室式试验焦炉。主要解决现有试验焦炉加热均匀性不够、长宽比与焦炉不匹配以及炉内压力无法控制等技术问题。
本实用新型技术方案：中型自动控制电加热试验焦炉，包括炭化室，所述炭化室由两侧炉墙、两侧炉端、炉顶和炉底门所围成的空间构成，炭化室外测设有加热室，炉门与电机联动，其特征是：加热室位于炭化室两侧，加热室的两侧面装有带电极孔的加热元件分布砖，加热元件水平布置在加热室，炉顶开有一个导烟孔和一个中心热电偶孔，中心热电偶孔中安置炉顶中心热电偶，导烟孔连接烟囱，左、右炉墙水平插入四只热电偶，烟囱内安置压力传感器，压力传感器通过信号线与计算机连接，计算机通过信号线与步进电机连接，步进电机连接炭化室上部电动闸阀。
炉顶为拱形，炭化室的宽度为400～440mm，保证炭化室长宽比为1.8～2.0，炉底铁箱装煤，加热元件加热速率分层单独控制，加热元件两冷端有护罩。
本实用新型有益效果：
1、从实现均匀加热的方面看，试验焦炉加热元件水平放置，并对左右两侧和每侧分别上下分组单独控制，实现了对焦炉煤气加热的有效模拟；
2、从试验焦炉的自动化程度看，通过测压装置和电动闸阀，实现了炼焦过程中实时对炭化室内部压力的控制，有效保证试验焦炉炭化室内的微正压状态；
3、从炭化室尺寸来看，试验焦炉炭化室的宽度为400～440mm，更接近生产焦炉450mm的宽度；炭化室长宽比为1.8～2.0，使试验焦炉的装煤量为70～80kg，减少了炉头焦的数量，降低了炉头焦对生产的影响，增强了对6m焦炉对生产的模拟性。
4、从试验焦炉炉顶结构上看，炉内顶采用拱形设计，保证了炉顶气体的收集和出现裂隙后不会下沉。
附图说明：
图1为本实用新型结构示意主视图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为图1的B-B剖视图。
图4为图3的C-C剖视图。
图5为本实用新型压力控制示意图
图中：1-烟囱，2-炉顶中心热电偶，3-护罩，4-炉墙热电偶，5-炉门，6-电机，7-加热室，8-炉墙，9-炉端，10-电极孔，11-炉顶，12-导烟孔，13-中心热电偶孔，14-压力传感器，15-计算机，16-闸阀，17-步进电机。
具体实施方式：
结合下图对本实用新型的实施方式进行说明，见图1、图2、图3、图4和图5。
本试验焦炉炉体结构包括炭化室。炭化室由左、右炉墙8、炉端9和炉顶11、炉门5所围成。两侧炉墙采用传热效果好的炭化硅砖，炉顶采用拱形，炉顶开有一个导烟孔12和一个中心电偶孔13，导烟孔12连接烟囱1，烟囱1中间装有插板。
加热室7位于炭化室两侧，炭化室宽为400～440mm，炭化室长宽比为1.8～2.0，使试验焦炉的装煤量为70～80kg，加热控制上下左右相互独立。加热室的两侧面装有带电极孔10的加热元件分布砖，加热元件水平布置在加热室，加热元件冷端有护罩3。左、右炉墙水平插入四只热电偶4用于检测加热区间温度，炉顶中心热电偶2用于检测焦饼中心温度。在使用过程中，它们根据加热功率的需要分区进行控制达到对煤气加热的有效模拟。
炉门5可以通过电机6控制上下运动，承载铁箱进行装炉和出炉，炉门密封采用沙封装置。
烟囱1内安置压力传感器14，压力传感器14通过信号线与计算机15连接，计算机15通过信号线与步进电机17连接，步进电机17连接炭化室上部电动闸阀16。压力自动控制通过压力传感器14测定炉内压力，传到计算机15中，通过计算机控制步进电机17带动闸阀16移动，调整开度，在炼焦过程中可以实现实时对炭化室内部压力的控制，有效保证试验焦炉炭化室内的微正压状态。
Claims (4)
1、中型自动控制电加热试验焦炉，包括炭化室，所述炭化室由两侧炉墙、两侧炉端、炉顶和炉底门所围成的空间构成，炭化室外测设有加热室，炉门与电机联动，其特征是：加热室位于炭化室两侧，加热室的两侧面装有带电极孔的加热元件分布砖，加热元件水平布置在加热室，炉顶开有一个导烟孔和一个中心热电偶孔，中心热电偶孔中安置炉顶中心热电偶，导烟孔连接烟囱，左、右炉墙水平插入四只热电偶，烟囱内安置压力传感器，压力传感器通过信号线与计算机连接，计算机通过信号线与步进电机连接，步进电机连接炭化室上部电动闸阀。
2、根据权利要求1所述的中型自动控制电加热试验焦炉，其特征是炉顶为拱形。
3、根据权利要求1所述的中型自动控制电加热试验焦炉，其特征是炭化室长宽比为1.8～2.0。
4、根据权利要求1所述的中型自动控制电加热试验焦炉，其特征是加热元件两冷端有护罩。
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