CN201406403Y

CN201406403Y - 干熄焦试验装置

Info

Publication number: CN201406403Y
Application number: CN2009200406429U
Authority: CN
Inventors: 张文成; 张玉才; 汤宁; 任学延; 吴斌; 王春花
Original assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2009-04-21
Filing date: 2009-04-21
Publication date: 2010-02-17
Anticipated expiration: 2019-04-21

Abstract

本实用新型涉及一种干熄焦试验装置，其组成包括：干熄炉、烟囱、冷却气体输送装置，冷却气体输送装置的气体输出支管位于干熄炉的炉体内，干熄炉的炉顶开设有导气孔，导气孔与烟囱联通，导气孔与烟囱之间具有闸阀，其改进之处在于：还具有热电偶、以及与该热电偶电连接的中央处理设备，所述热电偶的探头位于导气孔内。本干熄焦试验装置的中央处理设备通过设置于导气孔内的热电偶可实时探测到干熄焦过程中出口处气体的温度，该温度与冷却气体的进气量、进气时间形成对应关系，从而可以反映干熄焦过程各阶段时焦炭的状态，能够模拟生产干熄焦的焦炭质量，从而对生产上配煤炼焦发挥直接的指导作用。

Description

干熄焦试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种干熄焦试验装置，用于试验焦炉炼制的焦炭冷却干熄过程。

背景技术

干熄焦是技术是利用冷的冷却气体(燃烧后的废气)，在干熄炉中与赤热的红焦换热从而冷却红焦。吸收了红焦热量的冷却气体将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽，被冷却的冷却气体再由循环风机鼓入干熄炉冷却红焦。干熄焦锅炉产生的蒸汽或并入厂内蒸汽管网或送去发电。

干熄焦能够回收红焦显热，减少环境污染，并能够可改善焦炭质量，有利于保护资源和降低焦炭成本。但由于生产干熄焦涉及到热交换系统、蒸汽系统、发电系统，过程相当复杂，很难在实验室实现有效的模拟。

由于干熄焦系统的节能降耗的优势，目前新建焦炉全面采用干熄焦，而目前试验焦炉以湿法熄焦为主。湿法熄焦与干熄焦相比，其焦炭受到的热应力和焦炭的温度变化历程不同，从而影响了焦炭的工艺性质，用湿法熄焦的工艺进行炼焦试验，势必很难准确模似生产焦炭的质量变化，难以发挥炼焦试验对生产的指导作用。而目前还没有较为成熟的干熄焦试验装置。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对以上现有的干熄焦试验无专用试验装置的主要不足之处，提出一种干熄焦试验装置，可以模拟焦炭干熄焦过程，并从中获得对实际生产起指导作用的参数。

为了达到以上的目的：本实用新型的干熄焦试验装置，其组成包括：干熄炉、烟囱、冷却气体输送装置，所述冷却气体输送装置的气体输出支管位于干熄炉的炉体内，所述干熄炉的炉顶开设有导气孔，所述导气孔与烟囱联通，导气孔与烟囱之间具有闸阀，其改进之处在于：还具有热电偶、以及与该热电偶电连接的中央处理设备，所述热电偶的探头位于导气孔内。

为了进一步的达到以上目的，本实用新型干熄焦试验装置，进一步的改进之处在于：冷却气体输送装置的气体输出总管上具有可调节总管送气流量的电动调节阀，该电动调节阀的信号输入端与中央处理设备的控制信号输出端连接。

本实用新型的工作原理如下：本干熄焦试验装置的中央处理设备通过设置于导气孔内的热电偶可实时探测到干熄焦过程中出口处气体的温度，该温度与冷却气体的进气量、进气时间形成对应关系，从而可以反映干熄焦过程各阶段时焦炭的状态，并且可通过电动调节阀调节冷却气体的进气流量，作用于干熄焦过程，实现了闭环控制，经过模拟干熄焦焦炭历程，可总结得出一些干熄焦经验，这些经验能够对生产上配煤炼焦发挥直接的指导作用。

本实用新型的有益效果如下：本干熄焦试验装置从模拟焦炭干熄焦温度变化历程出发，简化了生产干熄焦过程，从焦炭质量控制的角度，实现了对生产干熄焦系统的模拟，使试验焦炉的配煤炼焦能够对生产上配煤炼焦发挥直接的指导作用，具有较强的可操作性；干熄焦试验装置使焦炭在冷却气体下保护降温，熄焦时间约2h，都接近于与生产干熄焦过程，因此本实验装置能够对焦炭的质量实现较好的模拟，为炼焦试验指导配煤炼焦创造了条件；从干熄焦试验炉的自动化程度看，通过对出口气体温度测定，在熄焦过程中实时了对冷却气体流量的控制，满足了干熄焦试验炉在不同阶段对流量的要求，有效保证干熄焦炉内的微正压状态，避免了空气的进入，保证了干熄焦的顺利进行。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型实干熄焦试验装置的主视结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为本实用新型实干熄焦试验装置的右视结构示意图。

图4为本实用新型的冷却气体控制示意图。

具体实施方式

本实施例的干熄焦试验装置如图1、图2、图3、图4所示，其组成包括：干熄炉1、烟囱6、冷却气体输送装置，该冷却气体输送装置的气体输出支管4位于干熄炉1的炉体内，干熄炉1的炉顶2开设有导气孔8，导气孔8与烟囱6联通，导气孔8与烟囱6之间具有闸阀7，此外还具有热电偶9、以及与该热电偶9电连接的中央处理设备18，热电偶9的探头位于导气孔8内。图1中，5为轨道，焦炭经过轨道5导入，进行装炉和出炉。

本实施例中，干熄炉的炉墙、炉顶具有双层结构，其内层为耐火材料，外层为钢板外壳，这种双层结构能够保持热量的适度散发，由于热量无回收，适度散热可以提高干熄炉的冷却效率。如图1、图2所示，干熄炉1的炉墙10具有三面(101、102、103)，炉墙101、102、103与炉门3围成口字形，炉墙10与炉顶2之间密封，相邻的炉墙之间密封，炉门3与炉墙101、103之间具有炉门密封机构，炉门密封机构可采用沙封装置。本干熄焦试验装置使焦炭始终处于密封状态，避免了空气的进入，保证了熄焦的正常进行。

如图4所示，本实施例中，冷却气体输送装置的气体输出总管11上具有可调节总管送气流量的电动调节阀17，该电动调节阀17的信号输入端与中央处理设备18的控制信号输出端连接。这样，中央处理设备就可根据出口气体温度变化，自动控制进入干熄炉内的冷却气体流量，实现闭环控制，使得本试验装置的可控性能大大提高，有利于模拟试验的顺利进行。

为了保障冷却气体的供应，本试验装置利用汇流排将若干冷却气瓶分组相连，确保能够满足干熄焦对冷却气体气量的需求。具体来说，如图1、图2、图4所示，本实用新型的冷却气体输送装置包括有依次连接的若干冷却气瓶15、汇流排16、气体输出总管11、若干气体输出支管4。采用瓶装冷却气体进行干熄焦，解决了没有管道冷却气不能干熄焦的问题，并用汇流排将冷却气瓶相连，确保了熄焦所需氮气供应和熄焦均匀。从图2中可见，本实施例的冷却气体输送装置具有四根气体输出支管，分布于干熄炉炉内的四个角落，力求能够熄焦均匀。冷却气体从干熄焦炉的底部四周通入，由干熄焦炉的顶部溢出。干熄炉的炉顶具有上凸结构，且中心区域的水平高程为最高，导气孔位于炉顶的中心区域，保证气体顺利排出。

如图1、图2、图3所示的实施例中，本干熄焦试验装置的炉门3为上下滑动式炉门，干熄炉1的炉体固定有容炉门3上下滑动的导轨20，炉门3置于该导轨20内，为了实现电动控制炉门开关，本装置还具有炉门升降机构，所述炉门升降机构的组成包括电动机14、由电动机传动14的绕盘21、绕于该绕盘21上的拉绳22，绕盘21上的拉绳22的自由端与炉门3顶部连接。如图3所示，炉门升降装置还具有两个用于引导拉绳22转向的定滑轮12、13，电动机14固定在地面上，其中一个定滑轮13位于干熄炉炉门3的上方，另一个定滑轮12位于绕盘21的上方，拉绳的自由端依次绕过绕盘上方的定滑轮12、炉门上方的定滑轮13后与炉门3顶部连接。干熄焦炉门采用电动控制，控制方便灵活，减少了炉门开闭的时间，从而减少了焦炭的燃烧损失。

本实施例中，冷却气体选用氮气，干熄焦试验装置通过程序控制氮气的流量，来实现最优化的干熄焦效果，在红热焦炭进入干熄炉之初，以4-6m³/min的大流量充满干熄炉，使燃烧的焦炭熄灭，然后，将流量减少到0.5-1m³/min流量，使焦炭与气体充分换热，直到焦炭温度降低到燃点以下，即判定熄焦终点，停止通入氮气，熄焦结束。实现了氮气流量的程序控制，有效保证干熄焦效果和节约了氮气的用量。熄焦终点的判定，直接以焦炭温度判定比较困难，因为焦炭温度难以测定准确，本发明通过研究干熄焦出口气体温度和焦炭温度之间的关系，认为当出口气体的温度小于130℃时，焦炭温度已经降低到燃点以下，即判定为熄焦终点。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形式的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims

1、一种干熄焦试验装置，其组成包括：干熄炉、烟囱、冷却气体输送装置，所述冷却气体输送装置的气体输出支管位于干熄炉的炉体内，所述干熄炉的炉顶开设有导气孔，所述导气孔与烟囱联通，且所述导气孔与烟囱之间具有闸阀，其特征在于：还具有热电偶、以及与该热电偶电连接的中央处理设备，所述热电偶的探头位于导气孔内。

2、根据权利要求1所述的干熄焦试验装置，其特征在于：所述冷却气体输送装置的气体输出总管上具有可调节总管送气流量的电动调节阀，该电动调节阀的信号输入端与中央处理设备的控制信号输出端连接。

3、根据权利要求2所述的干熄焦试验装置，其特征在于：所述的冷却气体输送装置包括有依次连接的若干冷却气瓶、汇流排、气体输出总管、若干气体输出支管。

4、根据权利要求3所述的干熄焦试验装置，其特征在于：所述干熄炉的炉顶具有上凸结构，且中心区域的水平高程为最高，所述导气孔位于炉顶的中心区域。

5、根据权利要求4所述的干熄焦试验装置，其特征在于：所述干熄炉的炉体固定有容炉门上下滑动的导轨，所述炉门置于该导轨内。

6、根据权利要求5所述的干熄焦试验装置，其特征在于：还具有炉门升降装置，所述炉门升降装置的组成包括电动机、由电动机传动的绕盘、绕于该绕盘上的拉绳，绕盘上的拉绳的自由端与炉门顶部连接。

7、根据权利要求6所述的干熄焦试验装置，其特征在于：所述炉门升降装置还具有两个用于引导拉绳转向的定滑轮，所述的电动机固定在地面上，其中一个定滑轮位于干熄炉炉门的上方，另一个定滑轮位于绕盘的上方，所述拉绳的自由端依次绕过绕盘上方的定滑轮、炉门上方的定滑轮后与炉门顶部连接。

8、根据权利要求7所述的干熄焦试验装置，其特征在于：所述干熄炉的炉墙、炉顶具有双层结构，其内层为耐火材料，外层为钢板外壳。

9、根据权利要求8所述的干熄焦试验装置，其特征在于：所述干熄炉具有三侧炉墙，所述的炉墙与炉门围成口字形，炉墙与炉顶之间密封，相邻的炉墙之间密封，炉门与炉墙之间具有炉门密封机构。

10、根据权利要求9所述的干熄焦试验装置，其特征在于：所述冷却气体输送装置具有四根气体输出支管，分布于干熄炉炉内的四个角落。