一种箱式炼焦设备及箱式炼焦方法与流程

本发明涉及炼焦，特别是涉及一种箱式炼焦设备及箱式炼焦方法。

背景技术：

1、箱式炼焦设备是一种用来炼焦的装置，主要包括焦箱、承托捣固煤砖的托盘、焦箱盖、焦箱托盘下部烟道、烟道闸板、汇合烟道、锅炉、烟囱等设施。箱式炼焦工艺流程为：先将捣固煤砖码放在托盘的干馏位置上，将焦箱和托盘之间、焦箱盖和焦箱之间的连接处进行密封，形成煤砖的密闭干馏空间；再将位于焦箱托盘下部烟道与汇合烟道之间的烟道闸板开启，在烟囱的抽吸作用下，密闭的焦箱内部形成负压，空气经焦箱壳体侧壁上设置的空气导入孔吸入焦箱内部，与煤砖析出的荒煤气混合燃烧，燃烧产生的热量一部分用于煤砖的干馏，其余的热量随烟气排入到汇合烟道，经余热锅炉回收显热的低温烟气后，由烟囱排放；干馏结束后，焦箱托盘下部烟道与汇合烟道之间的烟道闸板关闭，与后续系统断开连接，高温焦炭在由焦箱、焦箱盖和托盘形成的密闭空间中自然冷却。

2、在相关技术中，箱式炼焦工艺存在以下问题：常温状态的空气直接吸入焦箱与荒煤气进行燃烧，燃烧火焰温度相对低，导致结焦时间较长；焦箱内的热量通过对流、辐射和传导的形式，经过焦箱内衬由焦箱壳体表面散失到环境中，热损失较大。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种箱式炼焦设备及箱式炼焦方法，用以减少焦箱热损失，提高荒煤气燃烧的火焰温度，减少结焦时间。具体技术方案如下：

2、本申请第一方面的实施例提出了一种箱式炼焦设备，包括：焦箱、托盘和焦箱盖；所述焦箱为顶部和底部开口的中空箱体，包括侧壁；所述托盘设置于所述焦箱的底部，所述焦箱盖设置于所述焦箱的顶部；所述焦箱的侧壁内侧设置有衬砖墙，所述衬砖墙上间隔设置有多条气体垂直通道，所述气体垂直通道垂直于所述焦箱盖；所述衬砖墙上还设置有与所述焦箱盖平行的上部气体汇合通道和下部气体汇合通道，所述上部气体汇合通道设置于所述气体垂直通道上方，与各条所述气体垂直通道连通，所述下部气体汇合通道设置于所述气体垂直通道下方，与各条所述气体垂直通道连通；所述焦箱的侧壁下部设置有多个气体入口；所述衬砖墙的上部设置有多个气体出口，所述气体入口与所述下部气体汇合通道连通，所述气体出口与所述上部气体汇合通道连通；所述托盘上设置有多个废气导出孔；所述衬砖墙、所述焦箱盖和所述托盘围起的空间为炭化室，所述炭化室上部与所述气体出口连通，底部与所述废气导出孔连通。

3、在本申请的一些实施例中，所述气体垂直通道、所述上部气体汇合通道和所述下部气体汇合通道设置于所述衬砖墙远离所述炭化室一侧；所述气体出口设置于所述衬砖墙靠近所述炭化室的一侧。

4、在本申请的一些实施例中，所述气体垂直通道、所述上部气体汇合通道和所述下部气体汇合通道为在所述衬砖墙上设置的开口朝向侧壁的凹形槽，所述气体出口为在所述衬砖墙上设置的柱形孔。

5、在本申请的一些实施例中，所述气体入口与所述下部气体汇合通道位于同一高度，所述气体出口与所述上部气体汇合通道位于同一高度。

6、在本申请的一些实施例中，所述衬砖墙与侧壁接触的部分采用隔热砖砌筑；与所述炭化室接触的部分采用耐火砖砌筑。

7、在本申请的一些实施例中，所述托盘包括多个间隔设置于所述托盘内部的托盘内衬，相邻所述托盘内衬之间沿所述托盘内衬排列设置有多个砖块，所述砖块的沿排列方向的两端设有凹槽，相邻所述砖块的凹槽拼接形成所述废气导出孔。

8、在本申请的一些实施例中，所述托盘与所述焦箱连接位置的四周设置有砂封结构。

9、在本申请的一些实施例中，所述气体入口处设置有流量调节阀。

10、本申请第二方面的实施例提供了一种箱式炼焦方法，应用第一方面任一实施例所述的箱式炼焦设备，包括：将煤砖码放在所述托盘上；将所述焦箱坐落在所述托盘上面；将所述焦箱盖坐落在所述焦箱上面；在所述焦箱内部负压的作用下，空气从所述气体入口进入所述下部气体汇合通道，在所述下部气体汇合通道混合均匀后分散进入各个所述气体垂直通道，在所述上部气体汇合通道汇集，混合均匀后通过所述气体出口进入所述炭化室，与荒煤气混合燃烧用以进行炼焦，产生的高温废气从所述废气导出孔排出所述焦箱。

11、在本申请的一些实施例中，所述废气导出孔与设置于所述箱式炼焦设备外部的热能回收系统通过烟道连通，从所述废气导出孔排出所述焦箱的高温废气进入所述热能回收系统进行热量回收，经过热量回收后变成低温废气返回至所述气体入口，在所述下部气体汇合通道混合均匀后分散进入各个所述气体垂直通道，在所述上部气体汇合通道汇集，混合均匀后通过所述气体出口进入所述炭化室，在所述炭化室内与已经成熟的高温焦炭通过辐射、对流和传导的方式换热，成熟的高温焦炭被低温废气冷却，低温废气吸收热量后变成高温废气进入所述热能回收系统。

12、本发明实施例有益效果：

13、本发明实施例提供这种箱式炼焦设备及箱式炼焦方法，在焦箱的侧壁内侧设置衬砖墙，焦箱的侧壁下部设置多个气体入口，衬砖墙上开设下部气体汇合通道、气体垂直通道、上部气体汇合通道和气体出口，在焦箱内部负压的作用下，空气依次通过气体入口、下部气体汇合通道、气体垂直通道、上部气体汇合通道和气体出口，实现回收焦箱表面的热量，减少焦箱热损失，降低焦箱表面温度。通过对流、辐射和传导吸收焦箱内部热量并进行预热，预热后的高温空气进入炭化室与荒煤气燃烧可以提高火焰温度，减少结焦时间。

14、当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种箱式炼焦设备，其特征在于，包括：焦箱(100)、托盘(200)和焦箱盖(300)；

2.根据权利要求1所述的箱式炼焦设备，其特征在于，所述气体垂直通道(121)、所述上部气体汇合通道(122)和所述下部气体汇合通道(123)设置于所述衬砖墙(120)远离所述炭化室(400)一侧；所述气体出口(124)设置于所述衬砖墙(120)靠近所述炭化室(400)的一侧。

3.根据权利要求2所述的箱式炼焦设备，其特征在于，所述气体垂直通道(121)、所述上部气体汇合通道(122)和所述下部气体汇合通道(123)为在所述衬砖墙(120)上设置的开口朝向侧壁的凹形槽，所述气体出口(124)为在所述衬砖墙(120)上设置的柱形孔。

4.根据权利要求3所述的箱式炼焦设备，其特征在于，所述气体入口(111)与所述下部气体汇合通道(123)位于同一高度，所述气体出口(124)与所述上部气体汇合通道(122)位于同一高度。

5.根据权利要求1所述的箱式炼焦设备，其特征在于，所述衬砖墙(120)与侧壁(110)接触的部分采用隔热砖砌筑；与所述炭化室(400)接触的部分采用耐火砖砌筑。

6.根据权利要求1所述的箱式炼焦设备，其特征在于，所述托盘(200)包括多个间隔设置于所述托盘(200)内部的托盘内衬(220)，相邻所述托盘内衬(220)之间沿所述托盘内衬(220)排列设置有多个砖块(230)，所述砖块(230)的沿排列方向的两端设有凹槽，相邻所述砖块(230)的凹槽拼接形成所述废气导出孔(210)。

7.根据权利要求1所述的箱式炼焦设备，其特征在于，所述托盘(200)与所述焦箱(100)连接位置的四周设置有砂封结构(240)。

8.根据权利要求1所述的箱式炼焦设备，其特征在于，所述气体入口(111)处设置有流量调节阀(112)。

9.一种箱式炼焦方法，其特征在于，应用权利要求1至8任一项所述的箱式炼焦设备，包括：

10.根据权利要求9所述的箱式炼焦方法，该方法还包括：

技术总结本发明实施例提供了一种箱式炼焦设备及箱式炼焦方法，箱式炼焦设备包括焦箱、托盘和焦箱盖；托盘设置于焦箱的底部，焦箱盖设置于焦箱的顶部；焦箱的侧壁内侧设置有衬砖墙，衬砖墙上间隔设置有多条气体垂直通道、上部气体汇合通道和下部气体汇合通道，上部气体汇合通道设置于气体垂直通道上方，与各条气体垂直通道连通，下部气体汇合通道设置于气体垂直通道下方，与各条气体垂直通道连通；焦箱的侧壁下部设置有多个气体入口；衬砖墙的上部设置有多个气体出口，气体入口与下部气体汇合通道连通，气体出口与上部气体汇合通道连通；托盘上设置有多个废气导出孔；衬砖墙、焦箱盖和托盘围起的空间为炭化室，上部与气体出口连通，底部与废气导出孔连通。技术研发人员：印文宝,吕栋钰,赵楠楠,胡蕙,贾楠,汪仕民,王奇,王治信,潘英杰,张红斌受保护的技术使用者：华泰永创（北京）科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/22