大容积焦炉炉柱的设计开发

大型炉窑工程工艺设计方案一、引言炉窑作为工业生产中不可或缺的设备，广泛应用于冶金、化工、建材、玻璃等领域。

大型炉窑工程的设计和建设对于保障生产设备的安全稳定运行、提高生产效率和产品质量具有重要意义。

在设计方案中需要充分考虑炉窑的结构、材料、燃料、热工计算等多个方面的因素，以确保炉窑能够满足生产需求并达到预期的效果。

本文将结合大型炉窑的设计工艺流程、技术要求以及具体案例，对大型炉窑工程的设计方案进行探讨，以期为相关工程技术人员提供一定的参考和指导。

二、设计流程1. 项目确定在进行大型炉窑工程的设计之前，首先需要明确项目的具体要求和目标。

包括生产能力、生产工艺、产品质量、环保要求等方面的指标。

同时需要进行现场勘测和规划，确认炉窑的安装地点、土地利用情况、周边环境等相关情况。

2. 工艺设计工艺设计是大型炉窑工程设计的核心环节，其主要包括炉窑的结构设计、热工计算、燃料选择、燃烧控制、节能环保等方面。

需要充分考虑生产工艺要求，确保炉窑能够满足生产工艺流程的需要，并保证产品质量。

同时还需要对燃料的选择和燃烧控制进行合理规划，以提高能源利用效率，并符合环保要求。

3. 结构设计炉窑的结构设计涉及到材料选择、炉壁厚度、炉体结构、隔热层设计等方面。

需要充分考虑炉窑的使用环境和工作条件，确保炉窑的结构能够经受得住高温、高压、腐蚀等各种复杂的工作状态，达到安全稳定运行的要求。

4. 控制系统设计大型炉窑工程的控制系统设计涉及到自动化控制、监控系统、安全系统等方面。

需要充分考虑炉窑的生产工艺要求和操作方便性，确保控制系统能够准确控制设备运行，保证产品质量。

5. 安全评估在大型炉窑工程设计完成后，还需要进行一系列的验收和安全评估工作，确保设计方案符合相关的国家标准和安全规范，同时保证炉窑的安全稳定运行。

三、技术要求1. 炉窑的结构设计应符合相关的国家标准和规范，确保炉窑的安全可靠运行。

2. 炉窑的热工计算应根据生产工艺要求进行合理规划，确保炉窑能有效地传热、转移物质和能量。

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引言随着环境保护意识的提高和工业生产的不断发展，对于绿色、高效、大容积焦炉装备的需求日益增加。

焦化炉建筑工程施工方案一、前言焦化炉是炼焦生产过程中的重要设备，主要用于煤焦化和高温炭化。

焦化炉的建设是一个复杂的工程，需要经过精心的设计和施工才能确保其稳定运行。

本文将针对焦化炉建筑工程进行详细的施工方案设计，包括项目背景、工程概况、施工流程、材料采购、安全措施等内容，以确保焦化炉建设工程顺利进行。

二、项目背景焦化炉建设项目位于工业园区内，总投资约5000万元，占地面积约5000平方米，计划建设一座新型高效节能的焦化炉。

项目旨在提高炼焦生产效率，降低生产成本，减少对环境的污染，是符合国家产业政策和环保要求的重要工程。

三、工程概况1. 工程内容：本项目包括焦化炉建筑、设备安装、管线布置等工程，总建筑面积约2000平方米。

2. 工程标准：本项目参照国家相关标准，符合建筑设计规范和施工标准。

3. 施工单位：本项目由一家有丰富建筑施工经验的公司承担，具备完善的施工队伍和设备。

4. 工期：本项目计划工期为6个月，分为前期准备、土建施工、设备安装、调试等阶段。

四、施工流程1. 前期准备（1）选址确定：根据工程需要，确定焦化炉建设的具体位置，并做好相应的环境检测和评估。

（2）设计方案：与设计单位密切配合，确定焦化炉建筑方案和施工图纸，包括结构设计、平面布置、设备安装等内容。

（3）施工队伍组建：组建专业施工队伍，包括建筑工、设备安装工、电气工等，并明确各自职责和工作安排。

2. 土建施工（1）场地准备：在确定的建设位置附近，清理杂草、平整土地，确保施工区域平整。

（2）基础施工：按照设计图纸，进行焦化炉基础的浇筑和固定，确保建筑结构稳固。

（3）立柱搭建：根据设计方案，搭建焦化炉的支撑立柱，确保整体结构的稳定。

3. 设备安装（1）设备调试：在基础结构完成后，进行设备的安装和调试工作，确保设备运行正常。

（2）管线布置：根据设计方案，设计合理的管线布置，确保设备之间的连接畅通。

4. 调试验收（1）设备调试：进行整体设备的调试工作，确保设备运行正常。

提高大容积焦炉产量的生产实践探讨随着我国科技的发展，对焦炉产量也有了新的要求，为了适应社会的需要，提高这方面的技术，下面就先分析7m焦炉单炉产量低的影响因素，然后总结相关的技术和经验，在以后的工作中，针对焦炉中的弊端，加以改善和提高，对加煤流程进行优化，重新设置平煤操作技术，最终保证大容积焦炉产量得到提高。

下面就对这些方面进行分析，希望给有关人士一些借鉴。

标签：大容积；焦炉产量；生产实践分析的7m焦炉单炉是我国自主研制的，使用了JNX 70-2型2×60孔复热式下调焦炉，生产能力是150万t/a。

但是随着企业经济的发展，企业将钢铁产量设置在千万吨级，为了完成这一目标，相关工作人员在实践工作中，针对存在的问题进行总结，对生产管理、配煤生产、加煤操作三方面进行优化调整，进而让钢铁产量得到了很大的提高，不仅提高了企业的经济效益，而且也保证了焦炭的品质。

1 焦炉的基本情况分析对于该焦炉而言，设计的年产焦炭量为150万吨，使用的碳化室高位6.98m，2×60的孔复热式焦炉，应用了三吸气管技术，在加煤和出焦除尘中，使用了地面站除尘工艺。

该焦炉的其他参数，炭化室孔数为2×60孔，炭化室的容积为48m3/孔，其煤堆比重为0.8t/m3，焦炉紧张操作系数为1.07，结焦率达到了78%。

2 分析焦炉当前所存在的问题通常情况下，可以通过增加出炉的数量，缩短结焦的时间，就能提高焦炉的产量，但是对于结焦时间而言，都是由企业统一制定规划的，那么在生产过程中，相关部门不能及时灵活的进行更改，因此结焦时间是固定不变的，要想提高结焦量，就必须增加焦炉单炉的数量。

在工作中总结发现，配煤细度是影响因素之一，如果细度小于3mm，那么煤料的堆比重就会减少，致使加煤量就会减少，除此之外，如果配煤细度太小，在加工过程中还会逸散大量的煤粉，当这些煤粉被集气管吸入之后，就会影响收率。

在长期工作中总结出，必须有效控制配合煤细度在78±2%左右，保证焦炉的加煤量。

JN60—6型大容积焦炉的开工JN60—6型由鞍山焦化耐火材料设计研究总院设计，为双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、高炉煤气侧入的复热式焦炉。

此焦炉具有结构严密、合理、加热均匀、热工效率高的特点。

焦炉的开工是非常复杂的工艺过程，其主要步骤包括各系统设备的试运转、焦炉改为正常加热、扒火床、装煤及接通集气管、首次出焦及确定初步加热制度等。

1 焦炉开工前所具备的条件①焦炉烘炉温度达到要求；②焦炉附属设备安装完毕，达到投产条件，管道试压合格；③焦炉车辆初步联动试运转完毕；④熄焦系统、运焦筛焦系统试运转完毕；⑤焦炉用水、电、蒸汽、压缩空气系统处于工作状态；⑥氨水系统正常循环，桥管喷洒正常；⑦各岗位工人具备上岗资格⑧开工组织及人员已落实；⑨抢修、救护、安全保卫、消防、卫生等组织完善；⑩开工用各种临时设施及工器具已准备齐全；⑾煤塔煤料已达到保证装煤的足够数量；⑿热态工程主要内容已完成，保证装煤生产时相应部位的严密性；⒀全炉炭化室底热态标高测定完毕；⒁推焦机、拦焦机与焦炉相对位置满足生产要求；⒂焦炉开工方案经充分讨论完毕，并经批准。

2 试运转焦炉开工设备的试运转包括单体设备的试运转及相关设备的联动试运转。

只有在单体试运转合格的基础上才能进行联动试运转。

需要在热态下试运转的设备必须掌握试运转时间，不得以提前试运转来代替真正的热态试运转。

试运转包括：①交换机及交换传动系统试运转；②四大车(装煤车、推焦车、拦焦车、熄焦车)联动试运转；③氨水系统试运转；④上升管水封盖试运转(上升管水封盖的供水系统在开工装煤前调整结束)；⑤蒸汽系统试运转；⑥压缩空气系统试运转；⑦刮板放焦机、运焦系统试运转；⑧熄焦系统试运转；⑨余煤单斗提升机系统试运转；⑩仪表系统测温、测压、测流量系统试运转。

3 焦炉改为正常加热当烘炉温度升到750℃时，改用高温计测温，并将烘炉用测温系统拆除。

3．1 改为正常加热前焦炉煤气系统状态①预热器暂不开工，交通管阀门打开，其余阀门关闭；②地下室焦炉煤气主管末端放散管阀门关闭；③地下室焦炉煤气支管调节旋塞全部关闭；④地下室焦炉煤气主管取样、测压管开闭器全关，u型压力计安装好并充水；⑤焦炉煤气水封槽注满水，焦炉煤气管道冷凝液排放管阀门关闭；⑥焦炉煤气支管交换旋塞处于第一种交换状态；⑦仪表导管(孔板、调节机等取压管)开闭器关闭，改为正常加热后投运时再开启；⑧交换传动系统试运转完毕；⑨地下室焦炉煤气支管的孔板盒内已装入孔板，并做最后检查，以免漏装或装错(孔板直径为30mm或生产用最小直径，加煤后根据结焦时间及加热情况再进行更换)；⑩焦炉煤气立火道下喷管中的煤气喷嘴已装好，并做最后检查，以免漏装或装错；⑾交换开闭器进风门铁板已按规定安装好，进风门铁板放在石棉板下面；机侧进风门开度：大进风门开65小进风门开90mm；机侧边炉进风门开度：大进风门开50mm，小进风门开70mm；焦侧进风门开度：大进风门开70mm，小进风门开100mm；焦侧边炉进风门开度：大进风门开55 mm，小进风门开80mm；⑩焦炉机、焦侧分烟道翻板设为手动调节状态，向炉内送煤气前将分烟道吸力(负压)调到规定值：机侧170Pa，焦侧180Pa；⑿爆炸试验筒2个已准备完毕；⒀准备火柴5O盒,氧气呼吸器2个，泡沫灭火器、对讲机等；⒁地下室焦炉煤气支管按对应的燃烧室号从南向北编号，燃烧室立火道从机侧依次向焦侧编号1—32号；⒂地下室焦炉煤气支管从南向北编号，按1A、1B，2A、2B,___，60A、60B，61A、61B的方式在焦炉煤气支管上的立管处书写编号，其中A代表第一种交换状态，即单数燃烧室的双号立火道为上升气流、双数燃烧室单号立火道为上升气流；B代表第二种交换状态，即单数燃烧室单号立火道为上升气流、双数燃烧室双号立火道为上升气流；⒃蓄热室、交换开闭器的编号已在规定位置书写好；⒄交换开闭器小翻板开度调整完毕(中部小翻板开度为全开的1/2，边部小翻板开度为全开的1/3)。

设计任务书（一）设计参数（1）生产能力：年产焦炭100万吨。

（2）焦炉炉体的主要尺寸及技术指标（冷态尺寸）见下表：（4）撰写毕业设计说明书、绘制相关工艺图纸4张。

要求：至少有一张徒手绘制或用计算机（Auto CAD）绘制的图纸。

摘要焦炉炉体主要由炭化室、燃烧室、斜道区、蓄热室和炉顶区组成，蓄热室以下为烟道与基础。

焦炉结构的发展大致经过四个阶段，即土法炼焦、倒焰式焦炉、废热式焦炉和近代的蓄热式焦炉。

本设计为JN-60型焦炉，是目前普遍采用的一种大型焦炉。

此焦炉为双集气管、单吸气管，双联火道，废气循环，焦炉煤气下喷，高炉煤气侧入，复热式焦炉。

JN-60型焦炉的优点是耗热量低、热工效率高；炭化室内煤的堆积密度较大，高向加热均匀；基建投资省、劳动生产率高占地面积少、维修费用低。

设计中进行炉体相关计算，包括：燃烧室静力强度、蓄热室热量衡算、斜道阻力计算等，绘制了四张图纸包括炼焦车间平面布置图、6m焦炉纵剖视图、焦炉加热系统图、燃烧室剖面图。

关键字：JN-60型焦炉，炉体设计，热量衡算，煤气AbstractThe coke oven furnace body consists of the carbonization room, the combustion chamber, the ramp room, the regenerator and the furnace top area. The flue and foundation are under the regenerator. The development of coke structure has undergone four stages, namely, indigenous coke, down-draft type oven, heat-type oven and modern regenerative coke oven.The design adopts JN-60 compound coke oven, a large coke commonly used at present, which has the double collecting pipe, the single suction trachea, the twin quirk, the recycling of waste gas, the coke gas downward spurting and the blast furnace coal gas leaning into. JN-60-type coke oven has the advantage of low heat consumption, heat rate ergonomics; large charcoal interior packing density, the high uniformity of the heat; the low infrastructure investment, the high labor productivity. an the low maintenance costs and area covers .The related computation of furnace body design includes: combustion chamber static rating, heat balance calculation for the regenerator, ramp drag calculation, ect. And four drawings includes: coking workshop floor-plan, 6m coke oven vertical cutaway view, coke oven heating diagram, combustion chamber sectional drawingKey words: JN-60 coke oven, Furnace body design, Heat balance calculation,Coke oven gas前言炼焦炉是将煤料炼制成焦炭的大型工业炉组，由于炼焦生产能力和劳动生产率的不断提高和化学产品的回收利用，使炼焦炉的炉型得到逐步改进。

一、编制依据1.设计院提供的焦炉冷态砌筑施工图纸及有关资料；2.我公司多年焦炉砌筑的施工经验总结及操作制度；3.施工现场的实际情况；4.《工业炉砌筑工程质量验收规》（GB50309—2007）；5.《工业炉砌筑工程施工及验收规》（GB50211—2004）；6.焦耐院提供的《筑炉规程》。

二、工程概况及施工平面布置1工程概况1.1工程概述孝义金达焦化工程JNX3-70-1D型焦炉是炭化室高7m,60孔的大型焦炉。

其主要特点：双联火道、废气循环、多段加热、焦炉煤气下喷、贫煤气和空气侧入、下调、蓄热室分格的复热式焦炉。

本工程共建2*60孔焦炉及配套的生产、生活辅助设施，形成150万t/a生产能力。

焦炉施工包括：焦炉本体砌筑、烟道、炉门、上升管、桥管、保护板无石棉硅钙板粘结、加煤口盖座、轨枕工程施工，一座焦炉耐火材料砌筑总量为24254.3t。

1.2施工特点1.2.1焦炉结构复杂，砌筑量大，特异型砖号多，焦炉属特大型工业炉，施工中搭设上料平台及砌砖用脚手架工程量很大；1.2.2焦炉生产工艺为煤在密封条件下加热干馏生成焦碳，并回收煤气等附属产品，要求筑炉施工满足工艺要求，特别是立火道和炭化室墙面保证设计要求；1.2.3空气、废气在蓄热室进行热交换，必须防止各部气体窜漏，施工中必须保证砌体的气密性，灰浆饱满，勾缝密实；1.2.4焦炉本体砌筑为保证护炉铁件安装，其外形几何尺寸应符合设计要求。

施工中要控制好各中心尺寸及孔洞的位置尺寸，减少系统误差。

1.3本工程与以往工程的不同点1.3.1小烟道结构不同：小烟道炉箅子砖采用多型号大调节孔并设置调节砖。

1.3.2蓄热室结构不同：蓄热室为分格式结构，所以码放格子砖与隔墙砌筑必须同时进行，另外主墙和单墙都有衬砖、隔墙槽。

1.3.3斜道结构不同：斜道部位结构设计复杂，斜道口的形状多变并增加二次加热道。

1.3.4燃烧室结构不同：在立火道高度方向1/3处、2/3处增设了两层助燃空气口，每个立火道隔墙上设置了助燃空气道，使立火道在整个高度上加热更加均匀、高效。

国内常见大容积焦炉的比较与选型建议贾建成刘少阳（邯钢集团邯宝公司焦化厂）1.前言随着炼焦工业的发展，焦炉日趋大型化和现代化，焦炉炭化室的高度从4m左右增加到6m、7m 、7.63m,甚至达到8m或8.65m,长度从13m增加到17m, 18m, 个别达到20.8m,容积从25m3左右增加到40 m3, 50m3,80m3, ,最大可达100m3,以上;建设大容积焦炉,也就是建设大型焦炉,可降低基建投资和操作费用,增加焦炭产量,提高生产效率,同时,随着煤炭资源日趋紧张,炼焦煤价格的大幅上扬,高炉的大型化与富氧喷吹技术的发展对焦炭的机械性能和高温反应性和反应后强度提出了更高要求,也促使焦炉向大型化和自动化方向发展,结合目前国内占主导的炭化室高6m焦炉,新近建设的7m焦炉和我国马钢、太钢、武钢和兖州矿业从德国引进的7.63m焦炉，本文从焦炉炉体结构、机械配置，车辆自动化水平和环境保护和投资等方面对不同炉型焦炉的优缺点作一对比，提出一条较为可行的焦炉选型方法和原则。

2.6m焦炉,7m焦炉和7.63m焦炉的炉体结构特点常见6m焦炉为双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、高炉煤气侧入的复热(或)单热下调式大容积焦炉，7m焦炉炉体采用高低灯头、蓄热室长向分格和空气下调技术， 7.63m焦炉与6m相比炉体采用分段加热、蓄热室长向分格和空气下调技术，具有结构先进、严密，功能性强，加热均匀等特点。

6m,7m和7.63m焦炉的炉体结构和工艺参数比较见下表1。

表1 6m、7m和7.63m焦炉的炉体结构和工艺参数表(以220吨/年为基准)3.6m焦炉,7m焦炉和7.63m焦炉的焦炉机械配置与自动化水平比较随着国内机加工设备的改进和数控加工技术的推广与电子计算机技术的发展,以及新材料和新技术的应用,大容积焦炉机械在总结国内外焦炉机械操作经验的基础上,吸取目前成熟、可靠、先进、实用的焦炉机械的长处，主要从提高焦炉机械效率，降低劳动强度和改善操作环境出发，并以安全、可靠、实用进行和配置的，国内常见6m焦炉,7m焦炉和7.63m焦炉的焦炉机械配置与机车自动化配置水平列表比较见表2。

大型焦炉开工方案张长胜1.焦炉开工前必须具备的条件2.试车合格3.焦炉改到地下室正常加热4.拆除临时烘炉煤气管道完火床5.装煤升压、启动鼓风机6.推焦调温当烘炉温度超过800℃以后，即可组织人力将烘炉测温设施拆除，然后组织焦炉开工。

焦炉开工主要内容包括焦炉转为正常加热、四大车试车、扒火床、装煤操作、联通集气管、吸气管、气液分离器、初冷器、煤气风机等几个部分。

开工操作顺序如下：拆除烘炉测温设备↓转地下室正常加热↓拆除临时烘炉管道及堵炉门烘炉孔↓四大车、风机、自控装置联合试车↓扒火床及堵干燥孔↓继续升温↓第一批装煤↓联通集气管、吸气管、开风机↓继续装煤↓确定初步加热制度↓首次出焦新建焦炉开工方案：开工前必须购进足够的炼焦用煤，生产用煤由备煤车间送到焦炉煤塔内。

从装煤开始，把荒煤气导入集气管，自压送到气液分离器、初冷器、风机前的工作由焦炉车间负责。

化产车间负责气液分离器、初冷器、电捕器、煤气风机一直到焦炉地下室未端放散管的送气工作。

没有完成辅助设备的企业暂时不开工的系统及管道、设备与开工部分的管道、设备相连接的部位均以盲板隔断，盲板必须加装到开工时不影响正常生产为目的。

煤气净化车间暂不开工的管道、设备均应以盲板与开工部分隔断，不得以关闭阀门代替加插盲板。

1. 焦炉开工前必须具备的条件1.1 烘炉温度达到800℃左右。

（600℃也能组织开工，特殊情况由总指挥决定）1.2 焦炉热态工程已完成。

1.3 焦炉附属设备安装完毕，达到投产条件，荒煤气、回炉煤气管道试压合格。

1.4 焦炉车辆、地面除尘设施、脱硫脱硝设施联动试车达标。

1.5 四大车、地面站、风机房、高压氨水、集气管、熄焦等设施自动控制及连锁调试达到生产需要。

1.6 煤塔存煤已达到保证装煤的足够数量。

1.7 推焦车、导焦栅、托煤板底部标高测定（含现场车辆与炉体的实测）完毕并达到使用要求。

1.8 焦炉用水、电、蒸气、压缩空气系统处于工作状态。

1.9 氨水系统已经正常循环，桥管喷洒正常，高压氨水自动控制系统与装煤车自控连锁调试达标。

专利名称：一种大容积多孔数焦炉顶板分段施工结构及其施工方法
专利类型：发明专利
发明人：殷高峰,隋新,张鑫祎,邢辉,王婧娜
申请号：CN202011030441.8
申请日：20200927
公开号：CN112112190A
公开日：
20201222
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种大容积多孔数焦炉顶板分段施工结构及其施工方法，属于焦炉工程施工技术领域，所述结构包括：底板组件、支撑组件、抵挡组件、顶板、缝结构、基准结构和控制结构。

本申请提供的一种大容积多孔数焦炉顶板分段施工结构及其施工方法，在焦炉顶板上设置若干垂直伸缩缝，从而将焦炉顶板划分若干独立分段顶板施工，各分段顶板间通过垂直伸缩缝和水平滑动缝解决温度应力影响和热膨胀的问题，且分段施工各分段顶板可以有效降低施工成本。

申请人：中冶天工集团有限公司
地址：300308 天津市东丽区空港经济区西二道88号
国籍：CN
代理机构：天津诺德知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：栾志超
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