焦炉烘炉

冶金工程学术语

焦炉烘炉(heating-up of coke oven battery)是指将焦炉由常温升温到转入正常加热(或装煤)温度的焦炉操作过程。

简介

焦炉烘炉(heating-up of coke oven battery)是指将焦炉由常温升温到转入正常加热(或装煤)温度的焦炉操作过程。烘炉需配置烘炉设施，所需热量由燃料燃烧供给；烘炉前制订烘炉图表，建立临时机构，准备好所需材料，操作时按烘炉原则控制炉体升温和膨胀，烘炉后期还需进行热态工程，以保证焦炉顺利开工和投入止常生产。烘炉初期排出砌体中水分，然后逐步提高立火道温度，最后达到可以正常加热(用气体燃料烘炉时)或开始装煤(用固体或液体燃料烘炉时)的温度。

烘炉燃料和设施

烘炉一般使用气体燃料，常用的有焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气和天然气等。在没有气体燃料的地方也可用液体燃料(石油液化气、轻柴油等)或固体燃料(烟煤、焦炭等)烘炉。在炭化室内机焦两侧砌封墙，在炭化室外机焦两侧操作台上砌烘炉小灶，与封墙下部相通，炭化室下部砌有火床，以防止烘炉时烧坏炭化室墙。炭化室墙顶部设有烘炉孔，把烘炉气流导向燃烧室。

工艺原则

焦炉在烘炉过程中控制炉体升温和炉体膨胀需遵循一定的规范，以避免炉体损坏、保证供炉质量。烘炉时载热气体的流向为：烘炉小灶(或炉门)→炭化室→烘炉孔→立火道→蓄热室→小烟道→烟道→烟囱，最后排入大气。热气流在流动过程中，不断将热量传给砌体使之升温，在烘炉过程中有节制地增加燃料燃烧量，以提高气流的载热量，维持传热过程连续运行。在整个烘炉过程中，随着供炉燃料量的增加，空气系数逐步减少，而单位时间所供给的空气量则变化不大。

炉体膨胀控制

烘炉过程中，焦炉砌体横向、纵向和高向均不断产生膨胀。焦炉砌体的膨胀具有不可逆性，一般因保护性压力松弛造成砌体开裂后，很难使砌体再恢复原状。因此，烘炉时，需通过控制升温速度和调整砌体上、下部温度分布，对炉体膨胀进行控制。焦炉砌体横向不设膨胀缝，因此膨胀量较多，上下部膨胀效大。如果这部分膨胀差失去控制，会使炭化室炉头部分的砌体脱离主砌体而开裂，裂缝向内部蔓延，引发内部砌体继续开裂为此，要通过每根炉柱向砌体施加约15KN/m的保护性压力。通过对各传力点的监测和调节，使保护性压力有效而不间断地分布在焦炉各区段上，并控制弹簧总松放量始终小于膨胀量。

根据各温度段横向膨胀差的变化，控制合理的升温速度并根据各区段横向膨胀值的分布，判断各温度段上下温度分布的合理性。焦炉纵向设有膨胀缝。纵向的膨胀量被膨胀缝吸收，烘炉结束后燃烧室中心位置基本不变。为了保证膨胀缝间滑动缝的滑动良好，用混凝土抵抗墙和纵绷条镶护焦炉炉体。纵绷条加给焦炉砌体上的压力值，取决于炉端墙和斜道区滑动缝摩擦力的大小。现代4m焦炉纵绷条施加给焦炉砌体上的总压力约为1200KN。焦炉高向膨胀会带动保护板上移，脱离正常位置并引起纵绷条负荷增加。通过对炭化室标高、炉顶标高和相关设备的监测对高向膨胀进行适时调整。

操作

包括烘炉前准备和热态工程。

1.烘炉前准备

包括制订烘炉图表、建立拱沪临时组织和准备测量工具材料等。烘炉图表用来指导烘炉工作，包括升温图丧和膨胀图表。制订供炉图表的依据是，硅砖热膨胀曲线、各温度区间焦炉上下部温度比例和砌体的安全日膨胀率。

2.热态工程

在烘炉后期砌体已处于热态时进行的烘炉操作。包括对焦炉砌体表面和某些通道进行修整、灌浆和沟缝；与炉体相连接的金属结构和混凝土结构的连接和密封等。在整个烘炉过程中，焦炉横向伸长约1.2%左右，为此，机、焦两侧操作台设有膨胀缝和滑动缝，以避免砌体与操作台因膨胀而相互碰挤。

操作台膨胀缝的留设方法有两种：一种是在靠近焦炉内侧留膨胀缝，另一种是在在操作台外侧留滑动面。操作台在洪炉时随炉体伸长而向外移动，为避免操作台支柱在炉体移动时倾斜，烘炉时设临时斜拉条，以保持支柱垂直。焦侧操作台上设有拦焦车轨道，该轨道与炉端台和炉间台的接轨、轨面标高与炭化室底标高的配合、轨道中心凋整和机焦两侧操作台的最终固定等项工程，都要在炉体膨胀基本结束之后才能进行。为了消除炉体横向伸长对废气开闭器的影响，在小烟道与废气开闭器两又连接口处设置膨胀缝，以保证设备能自由滑动，当炉温达600℃以上时再密封固定。在烘炉过程中，焦炉高向膨胀为1.0%左右。上升管根部的固定、桥管接口的密封固定、氨水支管接口的联接和装煤车轨道的定位等，都要在高向膨胀基本结束后进行。

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