「知識」典型焦爐型號及其特點

JN型焦爐種類繁多,有兩分式、下噴式、側入式及搗固式等不同類型,具有代表性的有JN60型焦爐、JN55型焦爐和JN43型焦爐。

「知識」典型焦爐型號及其特點

1.JN60型和JNX60型焦爐

JN60型焦爐為雙聯火道、焦爐煤氣下噴、廢氣循環、復熱式頂裝焦爐。爐體結構特點是:蓄熱室主牆寬度為290mm,採用三溝舌結構:單牆寬度為230mm,採用單溝舌結構。斜道寬度為120mm。邊斜道出口寬度為120mm,中部斜道出口寬度為96mm。這樣,即可大量減少磚型,又可提高邊火道溫度。有些焦爐採用高低燈頭結構。炭化室牆的厚度上下一致,均為100mm。炭化室牆面採用寶塔磚結構。爐頭採用硅磚咬縫結構,爐頭磚與保護板咬合很少。燃燒室由16對雙聯火道組成。在裝煤孔和爐頭處的炭化室蓋頂用粘土磚砌築,以防止急冷急熱而過早地斷裂。其餘部分均用硅磚,以保持爐頂的整體性及嚴密性。爐頂裝煤孔和上升管孔的座磚上加鐵箍。爐頭先砌並設灌漿孔,以使爐頂更為嚴密。爐頂由焦爐中心線至機、焦兩側爐頭,有50mm的坡度,以便排水。焦爐中心線處的爐頂厚度為1250mm,機焦側端部的爐頂厚度為1200mm。

JNX60-87型是1987年專為寶鋼二期焦爐而設計的下調式焦爐。它的外形和基本尺寸與JN60型焦爐相同,亦為雙聯火道,焦爐煤氣下噴,廢氣循環、復熱式頂裝焦爐。其不同之處是蓄熱室分格。其優點是氣流分佈均勻,熱工效率高;火道溫度調節是在地下室通過蓄熱室篦子磚上的可調節孔調節,因此調節簡便、準確、容易。其缺點是蓄熱室結構複雜、砌築困難;如格子磚堵塞,則不易更換,因此未推廣使用。在總結了寶鋼二期焦爐生產經驗的基礎上,經現場結合,我院又新設計了JNX60-2型下調式焦爐在寶鋼三期焦爐上使用。其設計作了許多改進,選用了新材質,改善了爐頭加熱和操作環境。

2.JN55型焦爐

JN55型焦爐爐體結構特點是,每個炭化室下面有兩個寬度相同的蓄熱室,在蓄熱室異向氣流之間的主牆內設垂直磚煤氣道,單牆和主牆均用帶溝舌的異型磚砌築,以保持其嚴密性。斜道區用硅磚砌築。斜道寬度為130mm。邊斜道(第1、2、31、32火道)出口為110mm,中部斜道出口寬度為80mm。這既可提高爐頭火道溫度,又可減少斜道區的磚型數量。燃燒室由16對雙聯火道組成。立火道底部設有廢氣循環孔,可使焦餅上下加熱均勻。由於打開炭化室爐門時爐頭下部比上部散熱多,以及在爐頭一對火道內設廢氣循環容易產生短路,故機、焦側爐頭第一對火道下部不設廢氣循環孔。機、焦側邊火道的寬度減小為280mm(中部各火道寬度為330mm),以減小邊火道的熱負荷,從而提高邊火道溫度。焦爐煤氣噴嘴均為低燈頭。沿炭化室高向爐牆厚度一致。爐頭採用直縫結構。爐頂厚度為1174mm。每個炭化室設有四個裝煤孔和兩個上升管孔。炭化室蓋頂磚以上為粘土磚、紅磚和隔熱磚。爐頂表面層採用缸磚砌築。

3.JN43型焦爐

JN43型焦爐已形成系列,包括JN43-58-1型焦爐(又稱58型焦爐)、JN43-58-2型焦爐(又稱58-2型焦爐)和JN43-80型焦爐。JN43型焦爐是中國早期設計和建設的,其後又經多次改進。爐體結構特點是在每個炭化室(或燃燒室)下面有兩個寬度相同的蓄熱室。在蓄熱室異向氣流之間的主牆內設垂直磚煤氣道,焦爐煤氣道通過它供入爐內;在JN43-58-1型和JN43-80型焦爐上,同向氣流之間的單牆,採用雙溝舌“Z”型磚砌築,而JN43-58-2型焦爐則採用標準磚砌築。蓄熱室下部小煙道頂部採用圓孔擴散式箅子磚,以使蓄熱室氣流分佈均勻;小煙道兩側襯以粘土磚,以保護由硅磚砌築的單主牆;小煙道底部和蓄熱室封牆均砌有隔熱磚,以減少散熱。斜道出口處設有可更換的不同厚度的調節磚,以調節各立火道的煤氣和空氣量。JN43-58-2型焦爐和JN43-80型焦爐的爐頭火道,其斜道口寬度較中部立火道的斜道口寬度為大,以提高爐頭溫度。JN43型焦爐爐體的斜道區全部用硅磚砌築。燃燒室由28個立火道組成,每兩個火道為一組,組成雙聯火道。每對立火道隔牆上部設有跨越孔,底部設有廢氣循環孔。每個炭化室設有三個裝煤孔和一個或二個上升管孔。JN43-58-1型和JN43-58-2型焦爐炭化室的蓋頂磚為粘土磚,JN43-80型焦爐則為硅磚。在炭化室蓋頂磚之上用粘土磚、紅磚和隔熱磚砌築,以減少爐頂散熱。爐頂表面層,用缸磚砌築,以提高爐頂表面的耐磨性。JN43-58-1型焦爐在爐頂設有烘爐水平道,JN43-58-2型和JN43-80型焦爐則將烘爐水平道取消,以減少爐頂漏氣和降低爐頂溫度和爐頂空間表面溫度。

JNX43型下調式焦爐(僅湘潭鋼鐵公司使用)採用蓄熱室分格設計,設有可調箅子磚孔。特別適用於用貧煤氣加熱的焦化廠。

JNK43-98D型焦爐是寬炭化室(500mm),雙聯火道,焦爐煤氣下噴,廢氣循環的頂裝焦爐,是適應市場需要而設計的一種焦炭質量高,爐體壽命長,環保好,經濟適用,投資省的新型焦爐。有單熱式和復熱式兩種結構。此型焦爐特別適用於山西優質煤的煉焦,可煉製成優質的冶金焦和鑄造焦。

4.JND系列搗固焦爐

JND搗固焦爐我國設計的搗固焦爐有炭化室高3.2m、3.8m和4.3m三種。這三種焦爐均為雙聯火道、廢氣循環、下噴式焦爐。JND38型、JND32型焦爐前兩者炭化室寬460mm,JNDK43型焦爐炭化室寬為500mm,炭化室錐度均為10mm。搗固焦爐炭化室牆面第一層磚厚到120mm,爐頂設上升管孔供排出荒煤氣用,爐頂還設有排氣孔供與消煙車對接以排出裝煤煙氣或供補充加煤用。

JNDK43-99D型焦爐是最新設計的,國內最大的搗固焦爐,是JNK43-98D型焦爐的搗固型,因此它具有其一切優點。只是為了適合搗固焦爐的結構需要更加牢固的特點,加大了炭化室中心距。

目前正在開發設計炭化室高5.5m的搗固焦爐。

5.JN28-97型,JND28-97型焦爐

JN28-97型,JND28-97型焦爐是鞍山焦化耐火材料設計研究總院結合我國土焦改造的目標,特別是針對山西省土焦及改良型焦爐而設計的20萬噸規模焦化廠使用的頂裝式焦爐和搗固焦爐。該兩種型號的焦爐在設計上遵循工藝簡單,適用,技術裝備水平適中,環保條件有所改善,投資數額為鄉鎮企業能夠接受的原則,選用了寬炭化室,粘土磚,寬蓄熱室,雙聯火道,焦爐煤氣側噴,單熱式焦爐。

由於小型焦爐採用寬炭化室,雙聯火道,因此焦碳質量高;針對山西缺水,煤氣淨化短流程的特點,採用了焦爐煤氣側噴加熱;又由於採用粘土磚寬蓄熱室,因此節省了大量投資。

6.66-5F型,66-5D型焦爐

66-5F型,66-5D型焦爐是在原66型焦爐多年實踐的基礎上,進行多次改進而新設計的復熱式66-5F及單熱式66-5D型焦爐作為10萬噸規模小型焦化廠的通用爐型,適用於原66型焦爐大修改造。這兩種爐型為兩分火道,焦爐煤氣側噴式焦爐,結構簡單,嚴密,投資省。

根據國家經貿委文件的指示精神,從1999年開始我國已不再批准建設炭化室高4m以下的焦爐。

二、新日鐵M型焦爐(僅寶山鋼鐵總廠使用)

新日鐵M型焦爐炭化室高有5.5m、6m、6.5m等不同型號。我國寶鋼所建新日鐵M型焦爐炭化室高6m、平均寬450mm、長15700mm。其爐體結構特點是沿高向分段加熱,蓄熱室分格,空氣和貧煤氣全下噴式供入。蓄熱室沿機焦側長向分為16格,其中兩端各1個小格,中部14個大格,每格對應兩個立火道,貧煤氣和空氣相間配置。在正常情況下,空氣由管道強制送入分格蓄熱室(送風機出故障時則由交換開閉器的風門吸入)。富煤氣下噴供入爐內。每個蓄熱室下有兩個小煙道,一個與煤氣蓄熱室相連,另一個與空氣蓄熱室相連。小煙道在機、焦側相通無中心隔牆。小煙道頂無箅子磚,當用自然風供給空氣時,無法調節沿焦爐機、焦側長向的空氣分配。M型焦爐蓄熱室與兩個燃燒室連通的斜道長度相等,阻力相同,便於爐內溫度和壓力制度的管理。燃燒室除邊火道設置焦爐煤氣低燈頭外,其餘各火道從機側起高低燈頭相間排列。高低燈頭均豎立在立火道中央,四面不靠立火道牆。沿燃燒室長向的每個立火道隔牆中都有兩個孔道,一個處於上升氣流,另一個處於下降氣流,每個孔道在不同高度上各開兩個孔,與上升或下降氣流立火道相通。用貧煤氣加熱時,貧煤氣和空氣由立火道底斜道口和立火道隔牆孔道的兩個孔噴出,構成三段加熱。用富煤氣加熱時,富煤氣由高低燈頭噴出,空氣由斜道口和立火道隔牆孔道的兩個孔噴出而構成三段加熱。三段加熱可拉長火焰,但爐體結構複雜,僅燃燒室部分用的異型磚就多達529種。炭化室下部牆厚120mm,上部爐牆厚100mm。爐頭為咬縫結構,爐頭肩部用粘土磚砌築。

新日鐵M型焦爐用貧煤氣加熱時,貧煤氣經下噴管進入單數蓄熱室的煤氣小格,空氣經空氣下噴管進入單數蓄熱室的空氣小格,預熱後進入與該蓄熱室相聯接的燃燒室的單數火道(從焦側向機側排列)燃燒。燃燒後的廢氣經跨越孔從與單數火道相聯的雙數立火道下降,經雙數蓄熱室各小格進入雙數交換開閉器,再經分煙道、總煙道,最後從煙囪進入大氣。換向後,氣流方向相反。用焦爐煤氣加熱時,對於第一種換向狀態,焦爐煤氣由焦爐煤氣下噴管經垂直磚煤氣道進入各燃燒室的單數火道,空氣經單數交換開閉器上的風門進入單數蓄熱室的各小格,預熱後進入與該蓄熱室相聯接的燃燒室的單數立火道,與煤氣相遇燃燒,燃燒產生的廢氣流動途徑與貧煤氣加熱時相同。新日鐵M型焦爐與我國JN43型焦爐不同,它是採用同位燃燒方式,而JN43型焦爐是相間燃燒方式。


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