专利名称:双联下喷废气循环焦炉的制作方法本发明涉及一种炭化室高6m、双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、复热式焦炉，它适于冶金工厂生产冶金焦炭和城市民用煤气气源厂生产煤气等用。根据苏联1955年出版的“焦炭生产”一书中第七章第四节“现代炼焦炉构造的基本方向”(P158-161)介绍，苏联∏BP型焦炉是双联火道、废气循环、煤气侧入的焦炉，焦炉的高向加热是依靠下降气流火道的惰性气体，强迫它在火道中循环，以减少上升气流火道可燃成份的浓度，从而减缓燃烧的反应速度，得到拉长火焰的效果，能使焦并中心温度在结焦终了时，上下温差在70℃以内，改善了上下加热的均匀性。但是∏BP型焦炉斜道区结构复杂，异向气流接触面较多。焦炉煤气从斜道区进入横砖煤气道再分配给立火道，调节手段设在立火道底，所以调温十分不方便，从结构上看，∏BP型焦炉也存在明显的缺点(1)∏BP型焦炉燃烧室炉墙用“丁”字砖，由于炭化室装煤、出焦次数频繁，易使“丁”字砖上下砖缝均产生断裂，轻者窜漏，重者倒墙，尤其是炉头火道的炉墙，在生产8-9年后会全部倒塌，大大影响焦炉寿命。(2)∏BP型焦炉的炉头砖是用硅砖砌筑的，硅砖在570℃时有晶形转化，使体积发生变化。炉头砖因温度波动大，易使硅砖剥落，在立火道顶部尤甚。(3)∏BP型焦炉燃烧室盖顶砖是矩形砖，在生产过程中易出现断裂，容易掉进立火道内，所以说∏BP型焦炉虽然具有很多优点，但其存在的缺点也急待解决。德国波鸿市的奥托公司于1937、9、9发表了一篇文章“简介双联火道焦炉的特点”中介绍的德国Otto型焦炉的燃烧室用高低灯头，借高低不同的灯头高度使火道高向加热均匀，燃烧室横向温度的调节，由于是下喷式的，所以要比∏BP型焦炉侧喷式要方便灵活，而且操作条件好，因为是在地下室里进行，在进入立火道的每个煤气支管上安有可更换的喷嘴，这比∏BP型焦炉在立火道底更换烧嘴要方便得多。但是在Otto型焦炉的蓄热室主墙内有砖煤气道，容易在煤气管中心位置产生裂缝，当正对此处的外层墙面有砖缝时，管内的煤气就会漏入蓄热室。鉴于∏BP型和Otto型焦炉存在的上述缺点，本发明的目的是设计一种大容积焦炉，使它既能保持∏BP型和Otto型焦炉的优点，又能通过炉体结构的改进克服上述缺点，使焦炉炉体更加严密，炉体寿命更长，操作方便，加热均匀，焦炭成熟度好。为实现此目的，本发明设计了一种废气循环、双联火道、高低灯头、焦炉煤气下喷的、以生产冶金焦炭为主还生产干馏煤气的6米大容积焦炉，所采取的措施是(1)燃烧室采用“宝塔”砖炉墙，可使炭化室墙立缝与立火道不直通，保持了严密性，并使“宝塔”砖的宽面深入到炉墙内，这样就不易将“宝塔”砖头部剪断，提高了炉体寿命。(2)燃烧室炉头砖采用高铝砖，可以提高炉头寿命。(3)焦炉立火道盖顶采用拱形结构，从而可以保证燃烧室顶的强度。(4)带有三条沟舌的、互相咬合砌筑的蓄热室主墙正对管砖处的外层墙面无砖缝，保证了墙的严密性和整体性好。下面结合附图和实施例进行详细介绍图1为双联下喷废气循环焦炉的结构图和气体流程图。图2为燃烧室“宝塔”砖炉墙局部示意图。图3为燃烧室高铝炉头砖局部示意图。图4为立火道盖顶拱形结构局部示意图。图5为蓄热室主墙结构局部示意图。
如图1所示，本发明的双联下喷废气循环焦炉的结构为(1)跨越孔，(2)燃烧室，(3)循环孔，(4)斜烟道，(5)砖煤气道，(6)蓄热室，(7)小烟道，(8)立火道，(9)炭化室，(10)蓄热室主墙，(11)蓄热室单墙，(12)篦子砖。
双联下喷废气循环的气体流程如下当烧焦炉煤气时，煤气经地下室横排煤气管进入双数燃烧室(2)(2H、4H……)的单数立火道(8)(1、3、5……31)和单数燃烧室(2)(1H、3H……)的双数立火道(8)(2、4、6……32)。空气是由单数蓄热室(6)(1K、3K5K……)经斜道(4)进入双数燃烧室(2)(2H、4H……)的单数立火道(8)(1、3、5……31)和单数燃烧室(2)(1H、3H……)的双数立火道(8)(2、4、6……32)。
燃烧生成的废气，由上升气流火道(8)(单数立火道1、3、5……31)经跨越孔(1)转入下降气流火道(8)(双数立火道2、4、6……32)。这时下降气流中的部分废气经循环孔(3)进入上升气流火道(8)(单数立火道1、3、5……31)冲淡了正在燃烧的煤气和空气，使火焰拉长，上下加热均匀，其余废气由下降气流火道(8)(双数立火道2、4、6……32)，经斜道(4)进入双数蓄热室(6)(2K、2M、4K、4M……)，废气在蓄热室(6)内，将大部分含热量传给格子砖，然后由小烟道(7)进入烟道和烟囱。经过20～30分钟加热后，进行换向，换向后的流动气体按反方向流动。
当烧高炉煤气时，关闭地下室的焦炉煤气，高炉煤气由机焦两侧进入单数煤气蓄热室(6)(1M、3M……)，经斜道(4)进入双数燃烧室(2)(2H、4H……)的单数立火道(8)(1、3、5……31)和单数燃烧室(2)(1H、3H……)的双数立火道(8)(2、4、6……32)，空气由单数蓄热室(6)(1K、3K……)进入与煤气相同的火道。燃烧生成的废气进入下降气流火道(8)(2、4、6……32)，经斜道(4)进入蓄热室(6)、小烟道(7)经烟囱排出。换向后气流按反方向流动。
如图2所示，(1)燃烧室墙，(2)燃烧室墙上的宝塔砖，(3)燃烧室墙立缝。
燃烧室采用“宝塔”砖炉墙(2)可使炭化室墙立缝(3)与立火道不直通，保持了炉墙的严密性。由于炭化室温度波动频繁，燃烧室墙(1)对宝塔砖(2)产生剪力，所以本设计将宝塔砖的宽面深入炉墙内，这样就不容易将宝塔砖头部剪断，延长了炉体寿命。
如图3所示，(4)为高铝质炉头砖。燃烧室炉头砖在装煤后降低到600℃左右，温度变化较大，硅砖在570℃时有晶体转化，使体积发生变化，所以炉头使用硅砖容易剥落，造成生产期间要经常补炉。为了提高炉头寿命，将不接触火焰的硅质炉头砖改成高铝质炉头砖(即立火道顶)。
如图4所示，(1)为立火道盖顶拱形结构，(2)为立火道隔墙。立火道是空心的，封顶后，盖顶砖的长度一般要超过500mm，所以砖重在30公斤以上，外形又复杂，因此砖的横向难免会有跨棱裂纹，在长期生产中温度波动，炉顶又有装煤车走动，个别盖顶砖因断裂而落入立火道。焦炉大型化，装煤车设有除尘器、自动启盖和机械清扫等机构，使车重从50吨剧增至160吨以上。所以焦炉立火道盖顶采用拱形结构(1)，并使拱脚设在立火道隔墙(2)上，从而保证了燃烧室顶的强度。
如图5所示，(1)管砖，(2)蓄热室主墙砖砖缝，(3)蓄热室主墙砖上的沟舌。蓄热室主墙是上升气流和下降气流的隔墙，二者之间有较大的压力差，平均约40帕，尤其在砖煤气道部位，在长期生产中加热频繁换向，易使煤气管砖(1)产生裂缝，焦炉煤气会从此缝隙漏入下降气流蓄热室中，这样不仅会损失煤气量，而且会破坏加热制度，所以必须使蓄热室主墙正对管砖的外层墙面无砖缝(2)，并在主墙砖上设有三条沟舌(3)，而且是互相咬合砌筑，使主墙严密，整体性好。
实施例以一座43孔双联下喷废气循环焦炉为例，其主要结构尺寸如下炭化室高为6000mm，炭化室平均宽为450mm，炭化室的锥度为60mm，炭化室的长度为15980mm，炭化室的有效长度为15140mm，炭化室的中心距为1300mm，立火道的中心距为480mm，立火道隔墙厚为150mm，炭化室墙壁厚为100mm。
在每对立火道内设有一个跨越孔(1)和循环孔(3)，并设有高低灯头，在燃烧室内交错排列。
燃烧室机焦侧炉头上部(跨越孔(1)以上)使用能适应温度波动而又耐腐蚀的高铝质炉头砖。炉头火道的热负荷约为第二火道的80%，斜道口设有“牛舌砖”调节立火道贫煤气量和空气量。
蓄热室主墙是由带三个沟舌的砖相互咬合砌筑的，使煤气管砖(1)正对的外层墙面，无砖缝(2)。
小烟道内衬粘土砖，在小烟道顶设有扩散式篦子砖，在炉头部位大孔朝下，成收缩管，靠近中心隔墙处大孔朝下，成扩散管，适应上升和下降气流在小烟道内的压力分布。
炉顶上设有四个装煤孔和二个上升管。
此双联下喷废气循环焦炉每孔炭化室的产品为每孔炭化室的有效容积 38.5m3每孔炭化室装煤量 28.5m3周转时间 17小时每孔炭化室每年产全焦量 1.05万t/年每孔每小时产煤气量 536Nm3/孔，小时。


本发明为炭化室高6m、双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、复热式焦炉，它适于冶金工厂生产冶金焦炭和城市民用煤气气源厂生产煤气用。本发明的大容积焦炉，使炉体更加严密，延长的炉体寿命；使操作更加方便，提高了生产效率；使加热更加均匀，提高了产品质量。