5.5m捣固焦炉的优势

5.5米捣固型炼焦炉的优势

自上世纪80年代末我国发展捣固炼焦技术以来，由于该项技术能提高焦炭的冷态强度和反应后强度,增加30%焦炉生产率,大幅度降低焦炭生产成本,增加企业利润。特别是采用捣固工艺技术可以节省不可再生的优质焦煤资源，是焦化行业发展的主要方向。

焦炉大型化是上世纪70年代以来世界炼焦技术发展的总趋势。三十多年来顶装煤焦炉炭化室的高度已由4.0m增高至8.0m，炭化室的宽度由407mm增至600mm以上，单孔容积已由20m3增大到90m3 以上。焦炉超大型化能带来生产效率高，节省能源，万吨规模占地面积小，焦炭质量好，其环境污染总量减小，年产万吨焦炭投资低的综合效益。 一.焦炉炉体的基本结构

ZHJL 5552D型焦炉是双联火道，废气循环，下喷，复热式大型捣固焦炉。 1 炉体的主要尺寸（冷态）及工艺技术参数：

炭化室全长：15980mm， 有效长：15140mm， 炭化室全高：5500mm， 有效高：5200mm， 炭化室平均宽：520mm， 锥度：20mm， 捣固煤饼尺寸：L×B×H=15000×470×5200mm，

精煤堆比重（干）1.0t/ m3 ， 煤饼重量：36.66t ， 焦炉周转时间：23h，

炭化室中心距：1350mm，立火道中心距480mm，立火道个数32， 炉顶厚度：1200~1250mm，

炭化室炉墙厚度：90mm， 立火道隔墙厚度：151mm， 斜道部分高度：825mm，

蓄热室高度：3700mm，宽度：415mm，主墙厚：290mm，单墙厚：230mm 蓄热室格子砖高度：2750mm，层数：22。 2 焦炉各部位构成 2.1 焦炉基础砌砖：

焦炉基础砌砖共四层，总厚度为240mm。采用强度大、隔热效率高的漂珠砖和高强隔热砖砌筑。降低了焦炉顶板的温度，改善了操作环境，减少了热量损失。 2.2 蓄热室

蓄热室高度3700mm，主墙为37层砌筑。

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小烟道截面为 273×650mm，底部设有清扫孔。 采用扩散式箅子砖，每侧分7段 。

蓄热室主墙采用三条沟舌，单墙采用一条沟舌。蓄热室采用有单、主墙复热式结构砌筑比单蓄热室结构承载的强度要好。封墙厚399mm，墙内设计有30mm厚硅酸钙隔热板新型高效保温材料，外封墙设计70mm厚的隔热和密封效果好的硅酸盐抹面，减少了热损失，改善了焦炉操作环境。

采用12孔格子砖，每块格子砖的蓄热面积为０.43107m2，水力直径为0.0273m。 2.3 斜道区

斜道区部分总高825mm，共计8层。 在斜道一层和二层部位设蓄热室测温孔。

长短斜道的倾角均大于30°。炉头斜道出口断面比中部要大50%。 2.4 炭化室——燃烧室

炭化室墙厚90mm，采用“宝塔”形结构和残余石英含量低的优质硅砖砌筑。比原4.3m焦炉有重大改进的是在立火道隔墙上采用了带有沟舌的异型砖砌筑。在循环孔和跨越孔周围采用了带有沟舌结构的硅砖砌筑，大大增强了燃烧室的结构强度和炉墙的整体性，防止砖体松动和掉砖。

机焦两侧炉头火道断面为中间火道断面的85%，解决了炉头火道温度较低的问题，使炭化室内焦饼温度得以均匀。

焦炉加热水平为800mm，可使焦饼上下同时成熟，减少炉顶空间石墨生成。

燃烧室采用废气循环和加高焦炉煤气灯头的结构，保证了用焦炉煤气加热时炭化室高向加热的均匀性。此外，因设计有废气循环可以降低废气中的氮氧化物含量，减少了对大气的污染；而当焦炉延长结焦时间操作时，由于用焦炉煤气加热采用了高灯头，因此不会造成短路现象出现。

燃烧室盖顶大砖采取在一对火道内设拱顶的结构，使上面的负荷归集在立火道隔墙上，可以承受住炉顶导烟车的机械震动而不易损坏。

2.5 炉顶

炉顶区总高度为1200—1250 mm，从焦炉中心至机、焦两侧各有50mm的坡度，便于雨水排除。 炭化室盖顶砖采用硅砖可大大减少因砖的材质问题而产生的裂纹、断裂。

采用强度大，隔热效率高的漂珠砖和高强隔热砖代替传统焦炉采用红机砖和普通隔热砖，可减少炉顶散热、变形，同时也方便了焦炉砌筑。 二.焦炉热工计算

2.1蓄热室计算

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2.1.1整个计算和数据是以高炉煤气为基准进行的。 蓄热室高向温度分布：

下降气流 废气 焦侧蓄热室上部 焦侧蓄热室中部 焦侧蓄热室下部 格子砖 蓄热室格子砖上部 蓄热室格子砖中部 蓄热室格子砖下部 温度 1300 1035 360 高炉煤气 上升气流 格子砖 蓄热室格子砖上部 蓄热室格子砖中部 蓄热室格子砖下部 焦侧蓄热室上部 焦侧蓄热室中部 焦侧蓄热室下部 温度°C 1140 860 140 1077 800 90 2.1.2 格子砖蓄热面积及水力直径

一块格子砖的蓄热面积 0.43107 m2 焦侧单个蓄热室一层格子砖的蓄热面积 25.26101 m2 焦侧单个蓄热室一层格子砖总空隙面积 1.496 m2 焦侧单个蓄热室一层格子砖的总周长长度 219.7388 m 格子砖水力直径 0.0273m 2.1.3 煤气蓄热室热平衡：

预热后高炉温度为 1077°C 2.1.4 一个煤气蓄热室的换热面积及格子砖层数：

格子砖高度（设计值） 2750mm 格子砖层数（设计值） 22 换热面积（设计值） 555.74 m2 计算需要换热面积 412.95 m2 计算需要格子砖层数 17 每小时换热1000Kcal的换热面积 0.79m2 2.2 炉体水力计算

2.2.1焦炉内加热系统各部位阻力及浮力： mmH2O柱

部位 上升气流 小烟道 阻力 0.113 浮力 0.045 部位 下降气流 立火道 阻力 0.114 浮力 4.195 3

箅子砖 蓄热室格子砖 蓄热室顶部空间 斜道 立火道 炉顶 小计 0.184 0.522 3.897 0.061 4.777 0.023 2.179 0.161 0.745 4.285 1.898 9.336 斜道 蓄热室顶部空间 蓄热室格子砖 箅子砖 小烟道 小计 2.909 0.654 0.433 1.083 5.193 0.758 0.164 2.308 0.076 0.215 7.716

2.2.2 焦炉各部位压力 mmH2O柱

上升气流 部位 小烟道中心 箅子砖底部 箅子砖上部 蓄热室顶部空间 立火道底部 跨越孔中心 炉顶 压力 －4.456 －4.524 －4.685 －2.867 －6.019 －1.795 0.103 炉顶看火孔 跨越孔中心 立火道底部 蓄热室顶部空间 箅子砖上部 箅子砖下部 小烟道出口中心 部位 下降气流 压力 ±0.000 －1.898 －6.207 －10.038 －13.000 －13.509 －14.807

2.2.3 烟囱高度计算

小烟道出口中心压力 －14.807 mmH2O 从交换开闭口至烟囱根部总阻力 16.101 mmH2O 从交换开闭口至烟囱根部总浮力 －2.543 mmH2O 烟囱阻力损耗 3.043 mmH2O 备用烟囱吸力 5.00 mmH2O 计算烟囱吸力 41.494mmH2O 计算烟囱高度 111m 三 5.5m捣固型焦炉配套机械

根据5.5m 捣固焦炉的要求和特点，我公司与太原重机厂密切合作，在焦炉配套车辆方面做了

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大量的试验研究工作，开发出5.5m 捣固焦炉的配套车辆，这是集成了4.3m 捣固焦炉与6m 顶装煤焦炉相关机械的优点。配套机械包括捣固装煤车、推焦车、除尘拦焦车、炉顶导烟车、电机车、熄焦车、21锤移动捣固机、30锤固定捣固机、摇动给料机等。

在开发配套机械时对捣固煤饼做了重锤试验。捣固锤采用了480、500、520、540 kg /锤四种重锤实验。锤重500 kg/锤，捣固时间6分钟，配合煤水分8.8%，获得煤饼堆比重1.16t/m3的效果，煤饼进行装煤移动不塌煤。试验结果列表如下：

捣固锤重量 Kg 配合水分 % 捣固时间 min 煤饼堆比重 t/ m 3 480 7.0 1.10 500 8.7 6.0 1.12 520 8.8 6.0 1.16 540 5.2 1.20

通过以上试验考虑到540 kg/锤对装煤车的冲击力太大，不推荐使用。推荐使用500，520kg /锤。配套机械制作时采用捣固锤重量为500kg/锤，冲击行程400mm ，捣固频率67—72次/min，煤饼捣固成时间 约6分钟。

装煤出焦时除尘方式为炉顶导烟车和除尘拦焦车与地面站相配合。

各车辆的操作时间

车辆名称 分项时间（min） 1周期用时(min) 装煤车 捣固 走行至 炉孔 2台 推焦车 7 走行至炉孔 3 开启炉门 3 推焦 3 装煤车装煤 清扫炉门 关闭炉门 2台 拦焦车 3 走行至炉孔 1 开启炉门 2 接焦 3 清扫门 框 2台 3 1 2 1 1 8 2 关闭炉门 11 16 装煤 煤塔至炉孔 5

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