焦炉设备主要包括以下几个部分:炉顶区炭化室、燃烧室、斜道、蓄热室、小烟道基础平台及烟囱。
1炉顶区;炼焦炉炭化室盖顶砖以上的部位称为炉顶区,在该区有装煤孔、上升管孔、看火孔、烘炉孔、拉条沟等。烘炉孔是设在装煤孔,上升管座等处连接炭化室与燃烧室的通道。烘炉时,燃料在炭化室两封墙外的烘炉炉灶内燃烧后,废气经炭化室,烘炉孔进入燃烧室。烘炉结束后,用塞子砖堵死烘炉孔。
2炭化室;是把煤料隔绝空气干馏的地方,是由两侧炉墙、炉顶、炉底和两侧炉门合围起来的。炭化室的有效容积是装煤炼焦的有效空间部分;它等于炭化室有效长度、平均宽度及有效高度的乘积。炭化室的容积、宽度与孔数对焦炉生产能力、单位产品的投资及机械设备的利用率等均有重大影响。炭化室顶部还设有1个或2个上升管口,通过上升管、桥管与集气管相连。
炭化室锥度:为了推焦顺利,焦侧宽度大于机侧宽度,两侧宽度之差叫做炭化室锥度。炭化室锥度随炭化室的长度不同而变化,炭化室越长,锥度越大。在长度不变的情况下,其锥度越大越有利于推焦。生产几十年的炉室,由于其墙面产生不同程度的变形,此时锥度大比锥度小利于推焦,从而可以延长炉体寿命。
3燃烧室、是煤气与空气混合并燃烧的空间。双联式燃烧室每相邻火道连成一对,一个是上升气流,另一个是下降气流。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,但异向气流接触面较多,结构较复杂,砖形多,我国大型焦炉均采用这种结构。每个燃烧室有28个或32个立火道。相邻两个为一对,组成双联火道结构。每对火道隔墙上部有跨越孔,下部除炉头一对火道外都有废气循环孔。砖煤气道顶部灯头砖稍高于废气循环孔的位置,使焦炉煤气火焰拉长,以改善焦炉高向加热均匀性和减少废气氮氧化物含量,还可防止产生短路。
焦炉设备上升管是焦炉逸出煤气先通过的专用设备,上升管盖在推焦前打开,装煤后盖上,阀体与桥管的承插口间隙大时,用石棉绳填充堵塞。通常炉顶空气污染的二分之一是上升管盖和阀体承插口逸出的荒煤气造成的。198l—1983年焦化厂提出改造上升管盖及阀体承插口,并组织有关技术人员做了大量的工作,于1983年9月研制成功并投入使用,使用过程中发现正方形漏噶下煤不均匀,经常悬料,煤车司机不得不用长短钎子捅煤,常因取煤不及时影响正常装煤。
护炉铁件是焦炉的主要设备之一,它担负着保护焦炉炉体砖,并随焦炉炉温度的变化而变化,保证焦炉炉温度的变化,保证焦炉正常生产的重任。焦炉设备护炉铁件包括炉柱、保护板、炉门框、炉门、纵横拉条等。护炉铁件安装质量直接影响焦炉的正常生产和寿命。护炉铁件为先筑炉后安装,总结历次安装经验得出:合格设备是前题,前期准备是关键,保护炉门框加压是难点,重点是运输和吊装。设备运输过程中要采取措施加以保护,特别相炉门刀边一碰就变形,影响密封。
护炉铁件采用集中吊装统一调整固定的方法消除累积误差,重点保证护炉铁件与焦炉间的密封,注意烘炉过程热膨胀需滑动的联接处。
随着炉龄的不断增长,炉体不断老化,尤其是焦炉护炉铁件松动、腐蚀且变形较为明显,很难真正起到炉体横向保护性作用。因此,及时换焦炉大弹簧及横拉条,对确保焦炉正常生产,延长焦炉使用寿命具有十分重要的意义。座焦炉炉顶横拉条腐蚀均极为严重,其中炉头、装煤孔口及上升管根部横拉条腐蚀为明显。绝大多数横拉条局部直径已小于原始直径的3/4,个别甚至小于原始直径的2/3。此外,机侧炉顶绝大部分大弹簧的有效圈数、间距及工作高度均不符合4米以下焦炉铁件管理要求,其负荷也均大大超过大弹簧吨位要求,甚至部分大弹簧还远远超过其负荷,处于疲劳失效状态,无法真正起到炉体横向保护性作用。