1、一、焦炉炉型的分类根据火道结构形式的不同，焦炉可分为二分式焦炉，双联火道焦炉及少数的过顶式焦炉。根据加热煤气种类的不同，焦炉可分为单热式焦炉和复热式焦炉。根据煤气入炉的方式不同，焦炉可分为下喷式焦炉和侧入式焦炉。二、现代焦炉的结构现代焦炉虽有多种炉型，但都有共同的基本要求：焦并长向和高向加热均匀，加热水平适当，以减轻化学产品的裂解损失。劳动生产率和设备利用率高。加热系统阻力小，热工效率高，能耗低。炉体坚固、严密、衰老慢、炉龄长。劳动条件好，调节控制方便，环境污染少。1、炭化室增大炭化室的容积是提高焦炉生产能力的主要措施之一。(1)、炭化室的长度大型焦炉一般为 1316 米，随着长度的增加，焦炉
2、的生产能力成比例地增加，长度增加的极限取决于技术装备的条件。炭化室的有效长度取决于炉门及衬砖的厚度，此厚度一般为365420mm。(2)、炭化室的高度大型焦炉一般为 46 米。增加高度可以增加焦炉的生产能力，且由于煤料堆密度的增加而有利于焦炭质量的提高，但受到高向加热均匀性的限制，而且炉门、炉门框生产时的清扫都将增加困难。（3）炭化室宽度炭化室的宽度对焦炉的生产能力与焦炭质量均有影响，增加宽度虽然焦炉的容积增大，装煤量增多，但因煤料传热不良，随炭化室宽度的增加，结焦时间大为延长，结焦速度降低。2、燃烧室（1）结构形式与材质燃烧室火道一般分为二分式和双联火道式两种，国内个别老焦炉还有过顶式。二分
3、式焦炉的最大优点是结构简单，异向气流接触面少，但由于有水平集合烟道，使气流沿燃烧室长向分配不易均匀，同时削弱了砌体的强度。双联火道结构，具有加热均匀，气流阻力小，砌体强度高等优点，但异向气流接触面多，焦炉老龄时易串漏，结构较复杂，砖型多，故我国小型焦炉均不采用。燃烧室材质一般均用硅砖砌筑。为进一步提高焦炉的生产能力和焦炉的强度，有发展为采用高密度硅砖的趋势。（2）高向加热高低灯头系双联火道中单数火道低灯头、双数火道高灯头，使火焰在不同的高度燃烧。由于高灯头高出火道底面一段距离才送出煤气，自斜道来的空气常易将高灯头下面砖缝的石墨烧掉，造成串漏。废气循环是目前实现燃烧室高向加热均匀简单而有效的方法
4、。此法的原理是利用循环废气降低可燃气体混合物中可燃成分的浓度，减慢燃烧速度，从而拉长了火焰，使高向加热均匀。（3）加热水平高度它影响炉顶空间结石墨的程度和化学产品的质量。加热水平高度由以下三个部分组成：一是煤线距炭化室顶部的距离，即为炉顶空间高度，一般大型焦炉为 300mm，中小型焦炉为150-200mm；二是煤料结焦后的垂直收缩量，它取决于煤料的收缩性及炭化室的有效高度，一般为有效高度的 5-7；三是考虑到燃烧室顶对焦炭的传热，炭化室中成熟后的焦饼顶面高应比燃烧室顶面高出 200-300mm（大焦炉）或 100-150mm（小焦炉） 。3、蓄热室对于蓄热室的基本要求是气流分配均匀，蓄热效率高
5、，串漏少和防止局部高温。当蓄热室上升气流时，废气盘关闭，蓄热室下降气流时则空气盘关闭。上升气流由小烟道一侧的空气盘进入，经蓄热室上升，在燃烧室燃烧后废气从相邻蓄热室下降，并由小烟道另一侧的废气盘排出蓄热室隔墙的炉头部位，因受外界大气温度的影响，温度波动较大，硅砖砌成的炉头隔墙易产生一些裂纹，因此有些焦化厂的焦炉在蓄热室炉头部位也采用高铝砖直缝结构。蓄热室的封墙一定要注意隔热，要注意严密，封墙一般用粘土砖及隔热砖砌成，总厚度约为 400mm。4、斜道区蓄热室和燃烧室间借助于斜道相互连通，斜道所在的砌体称为斜道区。由于斜道是斜的，而且上下口径又不相等，不同气流相互交叉，又有砖煤气道和膨胀缝，所以斜
6、道区的结构是焦炉中砖型最多，结构最复杂，砌筑要求最严格的部位。侧入式焦炉，各烧嘴断面积之和约为水平砖煤气道断面的 6070为宜，太大则各烧嘴的调节灵敏性差；太小则增加砖煤气道内煤气压力，易漏气，且除碳空气不易进入，容易使砖煤气道堵塞。5、基础平台与烟道基础位于炉体的底部，它支撑整个炉体，炉体设施和机械的重量，并把它传到地基上去。大型焦炉的基础均用钢筋混凝土浇灌而成，小型焦炉的基础一般不需配筋，只有当地基的土质不均匀时，才配少量钢筋。5、炉顶炭化室封顶砖以上部位为炉顶。砌有装煤孔、上升管孔、看火孔、烘炉孔及拉条沟等。为减少炉顶散热，改善炉顶的操作条件，炉顶不受压部位砌有隔热砖。炉顶厚度一般为 9
7、00-1200mm。在多雨地区，炉顶最好有一定的坡度以供排水。焦饼中心温度的测量定义：焦饼中心温度是指结交末期，焦炉炭化室中心断面处焦炭的平均温度，是判断炭化室焦炭是否成熟的一种指标，是横排温度及高向加热的综合体现，也是确定标准温度的依据。测量工具：高温计、特制钢管钳、2M 钢尺、煤线盘、石棉绳、钢管测量方法：采用在炭化室装煤盖处插入普通钢管（内径为 38mm 或 50mm）用光学高温计测量或热电偶测量，出焦前 4 小时开始，每小时测量一次，最后一次测量在推焦前 30 分钟，要求此时温度为 950-1050，作为焦炭成熟的标志记录事项：装煤时间、推焦时间、煤线、焦线、计算焦饼收缩率、测定该炭化
8、室的横墙温度、炉墙温度（8 点） 。注意事项：1、测量炉号有代表性，横墙温度好，加热正常；2、插入的钢管与炭化室中心线一致；3、插入钢管前先测量煤线，拔管时测量焦线，推焦时观察焦炭成熟情况，推完焦后要测量与插管深度相应的炉墙温度；测量时间：1、改变结焦时间、标准温度；2、装入煤的质量改变太大时，水分、挥发份大于 3%，堆密度大于 5%；3、配煤比改变时；4、在正常情况下，每季度测量一次。标准温度和直行温度标准温度：是指机焦两侧测温火道平均温度控制值，根据焦饼中心温度确定控制值。标准火道：是指选出的能代表机焦两侧温度的火道，称为测温火道或标准火道。要求：能代表机焦两侧火道的平均温度，单数、双数各
9、一个，便于测温操作，而避开装煤口、纵拉条与铁轨道。直行温度：是指全炉机焦侧测温火道温度，它代表全炉温度。测量方法：在换向后 5min 开始测定，一般从焦侧交换机端开始测定，由机侧返回交换机端，两个换向测完。测定时，速度要均匀，1min 测 10-11 为宜。测定结果加温度校定值，校定到换向后 20S 的温度。计算方法：直行温度应均匀稳定，均匀系数用 K 均考核，稳定系数用 K 安考核在任何情况下，硅砖焦炉的燃烧室立火道温度应在 1100-1450之间，不得超过极限温度，应为燃烧室最高温度在距立火道底 1M 处，且比立火道温度高 100-150，并考虑到炉温波动，测量误差等因素，底部温度应控制在
10、比硅砖软化点 1620-1650低 150-160的范围内，不低于 1100.目的是防止装煤后，炉墙温度降至 700以下，以引起硅砖砌体发生巨变而开裂。机、焦侧温度差及横排温度定义：它指焦炉同一燃烧室各火道温度，是检查沿燃烧室长向温度分布的合理性，保证焦炉测调项目的合理性，焦饼均匀成熟。应炭化室宽度由机侧往焦侧增加，装煤相应也大，因而，除炉头外，所有火道温度应由机侧到焦侧均匀上升，其温度大致与锥度有关。测温方法：交换后 5min 开始测量，单号从机侧到焦侧，双号从焦侧到机侧，不顺加校正值，将所测结果绘制出横排曲线表。并以标准火道为点，温差为斜率，画出直线（标准线） ，加以考核。单排曲线是调节燃
11、烧室温度的依据；10 排与全炉用来分析斜道调节砖与煤气喷嘴排列是否合适，蓄热室顶吸力是否正确。横墙温度曲线不好时，应先观察高、低温火道的燃烧情况，灯头有无破碎或歪倒、斜道是否堵塞、蓄热室顶部斜道有无下火、砖煤气道有无串漏煤气等情况。调节时必须注意相邻燃烧室，相邻火道温度变化的情况。只有当横墙温度均匀稳定时，测温火道温度才具有代表性。边火道温度定义：指焦炉两侧燃烧室端的火道温度。其波动值较大，常因供热不足而出现低温，易出生焦，且损坏炉体；但若温度高，则易造成炉头过火，引起塌焦，恶化环境。控制值一般比标准温度低 150，但不得小于 1000.从横排看，比中部温度低 60-80，可使焦炭同步成熟。测
12、温方法：交换后 5min 开始测量，顺序一致，由焦侧交换机端开始，机侧返回。两个换向测完，不换成冷却温度。疏通并严密封堵炉头火道的砖煤气道，可增加供热。炉头温度低的原因一般有：1、炉头调节砖或焦炉煤气立管孔板不合适。2、蓄热室封墙泄露，将煤气烧掉，必须经常抹补封墙，勾缝。3、炉门衬砖损坏严重，散热大。4、小烟道煤气和空气分布不合理，炉头由于动压头较大，煤气量少，可在小烟道距废气盘双叉部承接口一米处加挡板处理。5、蓄热室顶部吸力过大，可适当调小。蓄热室顶部温度作用：为了检查蓄热室温度是否正常，并及时发现有无局部的高温漏火、下火情况。其控制值，硅砖1320；粘土砖 1250.两分式焦炉由于气流途径
13、长，又不受上升气流火道传热的影响，故，因比立火道温度约差 200 ，为立火道温度的 82-85%。测温方法：测点应在温度最高处，用焦炉煤气加热，交换后 5min 开始测量上升气流温度，测温孔盖应随测随盖，计算平均温度（端部除外）指出最高和最低点。蓄热室顶部温度过高的原因：1、炉体串漏，炭化室荒煤气或砖煤气道煤气抽入蓄热室燃烧；2、燃烧不完全，立火道内煤气因空气不足，被带入蓄热室燃烧；3、废气循环短路，当吸力不正常，煤气管道压力不足，结焦时间过长，煤气流量调节不当，容易造成短路，直接抽入蓄热室燃烧。小烟道温度定义：即废气排出温度，是为了检查蓄热室热交换情况是否良好，并发现因炉体不严造成的漏火、下
14、火等情况，用焦炉煤气加热不应大于 450，在保持烟囱吸力的情况下，越低越好。测温方法：将 500 的水银温度计，插在上升气流的废气盘测温孔中，高度约 3/5 或 2/3，在下降气流换向前 5-10min 读数，要先读数，后抽出水银温度计，指出最高和最低点温度。当其他条件相同时，小烟道温度随结焦时间缩短而提高。蓄热室格子砖积灰、烧熔或蓄热室下火等均会使小烟道温度升高。炉顶空间温度定义：即炭化室顶部空间粗煤气温度，应控制在 80030，不应超过 850。测温方法：载结焦过程 2/3 时，用热电偶从加煤孔处测定，热电偶插入深度为炉顶空间中部，15min 后读数。测点为机侧特制炉盖，深度为比煤线高 1
15、00mm。测定值加上冷端温度，冷端温度用水银温度计测量，测点是热电偶热端与导线接触的地方。在整个结交过程中，炉顶空间温度的变化是：在装煤后很快达到 600左右，一直到 1/2 结焦周期左右，有升温趋势但不明显，此后至 2/3 结焦周期升温才较明显，稍后由于煤气发生量迅速减少，炉顶空间温度迅速地升高，至结交末期又较缓慢的上升。增加推焦次数和缩短结焦时间均会提高炉顶空间温度。过高的炉顶空间温度会使石墨生成过快。炉顶空间温度过低，可通过减少装煤量和各装煤孔装煤量均匀，不堵眼，平媒平通，对于双集气管，可在结焦时间为 2/3 时关闭一侧翻板。冷却温度目的：为把换向后不同时期测出的温度均匀换算为换向后 2
16、0s 的温度（此时温度最高） ，以便比较全炉温度的均匀性和稳定性，防止超过极限温度（1450 ） ，必须测出换向期间下降气流测温火道的下降量，即为冷却温度。测点选择：串序 9-2 的选择 9-10 火道；串序 5-2 的选择 5-6 火道；分别在机、焦侧测量火道内进行，人员为 4-6 人。测量方法：火焰即将消失即相当于 20s 开始测第一次，以后，每隔 1min 测一次，直到下次换向为止。根据测量结果，换算出该分钟的下降值，然后，按测直行温度的顺序及速度，将全炉划分为几段，根据各各区段，测温时间，确定其换向后 20s 的校正值。为了使测量出的数值准确，测量应在检修时间，测量时避免烟气影响，不许
17、变动加热制度，集气管压力等，测量的看火孔只许在测量时打开，测完后应立即盖上。炭化室墙面温度测量炭化室墙面温度是测量与焦饼中心温度相同点的墙面温度。测量点：上部是火道跨越孔下面；中部是距炭化室底约 3 米处；下部是距炭化室底 300mm 处。测量顺序：测量之前应与出炉工联系好，不准向炭化室内扔尾焦，以防止烟尘和火焰影响或把人烧伤机焦侧炉门关上后立即测量，顺序是先机侧后焦侧，从上到下两面炉墙，上、中、下三点要成一线。测点要避开有石墨的地方 ，测量过程中，只准打开正在测量的炉盖和上升管盖。焦炉主要技术指标1、全炉所有火道任一点温度在交换 20 秒不得超过 1450和低于 1100，炉头温度不得低于
18、950。2、长结焦时间标准温度不得低于 950。3、炉头温度与标准测温火道温度之差应小于 150，与其平均温度比较不大于 250。4、蓄热室顶部不得超过 1320，但不得低于 900。5、炉顶空间温度不应超过 850。6、焦饼中心温度 9501050，使用高炉煤气加热上下两点之差不得超过 100，使用焦炉煤气加热上下两点之差不得超过 120。7、小烟道温度不得超过 450，不低于 250。8、分烟道温度不超过 350。9、加热用焦炉煤气温度 4045，高炉煤气不高于 35，高炉煤气粉尘含量小于15mg/m3。10、集气管温度 80100，压力 140160Pa。11、燃烧室立火道看火孔压力应保
19、持 0-5Pa。12、单个蓄热室顶部吸力与全炉蓄热室顶部平均吸力相比，上升气流为2Pa；下降气流为3Pa（边炉除外） 。13、立火道空气过剩系数 规定为：高炉煤气加热时为 1.15-1.25；焦炉煤气加热时为 1.20-1.30。14、喷洒荒煤气的氨水压力为 0.1-0.15Mpa，氨水温度为 75-80。15、废气盘至蓄热室顶部严禁正压。16、在同一个结焦时间内蓄热室上升气流顶部吸力应确定不变。17、地下室焦炉煤气主管压力不低于 500Pa，高炉煤气主管不低于 300Pa。18、使用混合煤气加热时，焦炉煤气主管压力应大于高炉煤气主管压力 200Pa 以上，体积混合比，焦炉煤气为高炉煤气的 2-5%。
