CN112080294B - 一种焦炉的炭化室用加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种焦炉的炭化室用加热装置，用于炭化室，包括加热炉、多组导风组件和供气组件，炭化室内置于所述加热炉的加热腔中；多组所述导风组件沿所述加热炉的高度方向依次等距离布置，每组所述导风组件包括多个所述导风组件，多个所述导风组件沿所述加热炉周向均匀布置，所述导风组件均包括对称布置的第一导风管和第二导风管，所述第一导风管和所述第二导风管的一端均为封闭端，所述第一导风管和所述第二导风管的另一端为出风端、且均穿过所述加热炉并延伸至所述加热炉的内部，所述第一导风管的出风端与所述第二导风管的出风端均沿背离所述加热炉方向倾斜设置；解决现有的加热装置在对炭化室加热时，炭化室受热不均匀的问题。

Description

一种焦炉的炭化室用加热装置

技术领域

本发明涉及焦炉技术领域，具体涉及一种焦炉的炭化室用加热装置。

背景技术

炼焦炉通常由耐火砖和耐火砌块砌成的炉子，用于使煤炭化以生产焦炭，是炼焦的主要热工设备。焦炉炉体由炉顶、燃烧室和炭化室、斜道区、蓄热室等部分，并通过烟道和烟囱相连。

目前焦炉的炭化室通常通过外部的燃烧室进行加热，具体的，燃烧室的底部通入经废弃预加热的煤气，燃烧室的顶部通入空气，空气与加热处理的煤气接触，煤气燃烧，对燃烧室进行加热。

然而在加热的过程中存在以下问题，燃烧室由下至上，温度逐渐降低，导致炭化室外壁受热时，从下至上炭化室的外壁的温度是逐渐降低的，炭化室受热不均匀，炭化室在热胀冷缩下，因上述受热不均匀，容易产生炉墙裂缝，影响炭化室内炭化的过程。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种焦炉的炭化室用加热装置，用以解决现有的加热装置在对炭化室加热时，炭化室受热不均匀的问题。

本发明提供一种焦炉的炭化室用加热装置，用于炭化室，包括加热炉、多组导风组件和供气组件，炭化室内置于所述加热炉的加热腔中；多组所述导风组件沿所述加热炉的高度方向依次等距离布置，每组所述导风组件包括多个所述导风组件，多个所述导风组件沿所述加热炉周向均匀布置，所述导风组件均包括对称布置的第一导风管和第二导风管，所述第一导风管和所述第二导风管的一端均为封闭端，所述第一导风管和所述第二导风管的另一端为出风端、且均穿过所述加热炉并延伸至所述加热炉的内部，所述第一导风管的出风端与所述第二导风管的出风端均沿背离所述加热炉方向倾斜设置，所述第一导风管的出风方向与所述第二导风管的出风方向至少部分重叠、以形成一燃烧区域，该燃烧区域位于炭化室和所述加热炉之间；所述供气组件包括第一气源和第二气源，所述第一气源的出风端与多个所述第一导风管连通，所述第二气源与多个所述第二导风管连通。

进一步的，所述第一导风管的出风方向和所述第二导风管的出风方向均位于同一水平面内，第一导风管的出风方向与第二导风管的出风方向均可分解成相互垂直的两个出风方向，相互垂直的两个出风方向中的其中一出风方向垂直指向所述加热腔中的炭化室的外壁.

进一步的，对称布置的所述第一导风管和所述第二导风管均与所述加热炉转动连接，用以调节所述第一导风管和所述第二导风管的出风方向，从而调节所述燃烧区域的位置。

进一步的，所述加热炉的侧壁的内部开设有多组密闭的导风腔，多组所述导风腔与多组所述导风组件一一对应，每组所述导风腔均包括两个所述导风腔，每组中的多个所述第一导风管均内置于每组中的一个所述导风腔中，每组中的多个所述第二导风管均内置每组中的另一所述导风腔中，所述第一导风管和所述第二导风管上均开设有导风孔，所述第一导风管的导风孔或/和第二导风管的导风孔与对应的所述导风腔连通，所述第一气源的出风端与所述第一导风管对应的所述导风腔连通，所述第二气源的出风端与所述第二导风管对应的所述导风腔连通。

进一步的，所述第一导风管和所述第二导风管的外壁上均固定连接有两个固定环，两个所述固定环相对的一侧分别与所述加热炉的内壁和外壁抵接。

进一步的，所述导风腔内均设置有两根固定杆，每个所述导风腔内的两根固定杆的两端均与所述加热炉固定连接，每个所述导风腔内的每个固定杆均依次穿过多个所述第一导风管或/和多个所述第二导风管，每个所述导风腔内的两根固定杆的相背的一侧与多个所述第一导风管或/和多个所述第二导风管抵接。

进一步的，所述第一导风管和第二导风管的一端均与堵头连接，形成所述封闭端。

进一步的，所述加热炉包括炉体和炉盖，所述炉体呈圆筒状，所述炉体内形成所述加热腔，所述炉体的侧壁上开设有多个固定孔，所述第一导风管和所述第二导风管均同轴内置于所述固定孔中，所述炉盖该设于所述炉体的顶部的开口上，所述炉体上安装有出气孔。

进一步的，所述第一气源包括第一风机和第一环形管，所述第一风机的进气端接煤气，所述第一风机的出气端与所述第一环形管连通，所述第一环形管与多个所述第一导风管连通。

进一步的，所述第二气源包括第二风机和第二环形管，所述第二风机的进气端接空气，所述第二风机的出气端与所述第二环形管连通，所述第二环形管与多个所述第二导风管连通。

与现有技术相比，通过设置第一气源的出风端与多个第一导风管连通，第二气源与多个第二导风管连通，分别对第一导风管提供煤气流和对第二导风管提供空气流，通过设置第一导风管的出风方向与第二导风管的出风方向至少部分重叠、以形成一燃烧区域，使煤气流与空气流在该燃烧区域撞击形成向外扩散的燃烧气流，且位于炭化室和加热炉之间，通过设置第一导风管的出风端与对应的第二导风管的出风端均沿背离加热炉方向倾斜设置，将该燃烧气流带动至冲击炭化室的侧壁上，实现对炭化室的加热的功能，同时，通过设置多组导风组件沿加热炉的高度方向依次等距离布置，每组导风组件包括多个导风组件，多个导风组件沿加热炉周向均匀布置，从而使多个燃烧气流沿炭化室周向均匀布置，实现对炭化室的均匀加热的效果。

附图说明

图1为本发明提供的一种焦炉的炭化室用加热装置实施例的整体结构示意图；

图2是本发明提供的一种焦炉的炭化室用加热装置图1中A-A面剖视图；

图3是本发明提供的一种焦炉的炭化室用加热装置图1中A部的放大示意图；

图4是本发明提供的一种焦炉的炭化室用加热装置实施例中导风管的结构示意图；

图5是本发明提供的一种焦炉的炭化室用加热装置实施例中第一导风管和第二导风管的出风方向的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明提供了一种焦炉的炭化室用加热装置，用于炭化室400，包括加热炉100、多组导风组件200和供气组件300，炭化室400内置于加热炉100的加热腔中，多组导风组件200固定于加热炉100上，供气组件300的出风端与多组导风组件200连通，导风组件200的出风端位于加热炉100内。

本实施方案中的多组导风组件200沿加热炉100高度方向依次等距离布置周，每组导风组件200包括多个导风组件200，多个导风组件200沿加热炉100周向均匀布置，导风组件200包括对称布置的第一导风管210和第二导风管220，第一导风管210和第二导风管220的一端均为封闭端，第一导风管210和第二导风管220的另一端为出风端、且均穿过加热炉100并延伸至加热炉100的内部，第一导风管210的出风端与对应的第二导风管220的出风端均沿背离加热炉100方向倾斜设置，第一导风管210的出风方向与第二导风管220的出风方向至少部分重叠、以形成一燃烧区域，该燃烧区域位于炭化室400和加热炉100之间。

其中，第一导风管210和第二导风管220为普通的直管，第一导风管210和第二导风管220的一端均与堵头250连接，形成封闭端，可以理解的是，第一导风管210和第二导风管220也可以采用其它的结构代替，只要使其出风端位于加热炉100内即可，起到导气的作用。

其中，第一导风管210的出风方向和第二导风管220的出风方向均位于水平面内，第一导风管210的出风方向与第二导风管220的出风方向均可分解成相互垂直的两个出风方向，相互垂直的两个出风方向中的其中一出风方向垂直指向加热腔中的炭化室400的外壁，即经第一导风管210排出的气体与对应的第二导风管220排出的气体会冲击在一起，两股气体撞击，最终在炭化室400和加热炉100之间分散均匀，从而达到对炭化炉均匀加热的效果。

具体如何达到加热均匀的效果，下面对第一导风管210和第二导风管220的出风方向进行详细的阐述，如图2和图5所示，经第一出风管排出的气体为气流a，经对应的第二出风管排出的气体为气流b，气流a和气流b在图中所示部位撞击在一起，气流a和气流b反应燃烧，形成燃烧区域，并形成四散的气流，其中气流c的流量是最大的，气流c垂直指向炭化室400的侧壁，气流c撞击在炭化室400的外壁上，并沿着炭化室400的外壁扩散，对炭化室400进行加热，多个导风组件200在炭化室400上形成的多个气流c，使加热的气体均匀的覆盖整个炭化室400的侧壁，从而达到均匀加热的效果，气流d为除了气流c的气流，气流d撞击在加热炉100的内壁上，并沿着加热炉100的内壁扩散，在加热炉100的内壁上形成一层热气流，从而达到保温的效果。

其中，上述气流a和气流b撞击产生的燃烧区域离加热炉100内壁越近，距离炭化室400越远，则对加热炉100的保温效果越好，对炭化室400的加热效果越差；相反，气流a和气流b撞击产生的燃烧区域离加热炉100内壁越远，距离炭化室400越近，则对加热炉100的保温效果越差，对炭化室400的加热效果越好，故而，取适中的值，此处的适中的值指的是，同时保证加热炉100的保温效果好，以及对炭化室400的加热效果好时，气流a和气流b撞击产生的燃烧区域的位置。

进一步的，本实施例中的对称布置的第一导风管210和第二导风管200均与加热炉100转动连接，用以调节第一导风管210和第二导风管220的出风方向，从而调节燃烧区域的位置，具体的，第一导风管210和第二导风管220通过转轴与加热炉100转动连接，可以理解的是，连接方式并不受限制，为本领域技术人员可以想到的实现第一导风管210以及第二导风管220与加热炉100转动连接的结构即可。

本实施方案中对第一出风管和第二出风管的供气是通过供气组件300来实现的，具体的，本实施例中的供气组件300包括第一气源310和第二气源320，第一气源310的出风端与多个第一导风管210连通，第二气源320与多个第二导风管220连通。

其中，第一气源310包括第一风机311和第一环形管312，第一风机311的进气端接煤气，第一风机311的出气端与第一环形管312连通，第一环形管312与多个第一导风管210连通，第二气源320包括第二风机321和第二环形管322，第二风机321的进气端接空气，第二风机321的出气端与第二环形管322连通，第二环形管322与多个第二导风管220连通。

为了便于第一气源310与多个第一导风管210之间的连通，以及第二气源320与多个第二导风管220之间的连通，本实施例的加热炉100的侧壁的内部开设有多组密闭的导风腔111，多组导风腔111与多组导风组件200一一对应，每组导风腔111均包括两个导风腔111，每组中的多个第一导风管210均内置于每组中的一个导风腔111中，每组中的多个第二导风管220均内置每组中的另一导风腔111中，第一导风管210和第二导风管220上均开设有导风孔211，第一导风管210的导风孔211或/和第二导风管220的导风孔211与对应的导风腔111连通，第一气源310的出风端与第一导风管210对应的导风腔111连通，第二气源320的出风端与第二导风管220对应的导风腔111连通，连接更加方便，只要使第一气源310和第二气源320的出气端与对应的导风腔111连通即可。

本实施方案中的加热炉100内具有一加热腔，用于对加热炉100内放置的炭化室400进行加热，加热腔内的热能的来源与导风组件200导入加热炉100中产生的热量，可以理解的是，加热腔的大小不受限制，只要加热腔的内部能够放置炭化室400即可，当然，加热腔并不是越大越好，加热腔越大，加热腔内未被炭化室400占有的面积约大，损失热量越多；同时，加热腔并不是越小越好，加热腔越小，进入加热腔的气体无法及时排除，导致加热腔内压强过大，炭化室400和加热炉100收到的压力越大，缩短使用寿命，取适中值，使该加热装置在工作时，加热炉100内压强不是特别大即可，此处阐述的特别大，指的是加热炉100在不产生形变下，其内可承受的压强。

具体的，本实施例中的加热炉100包括炉体110和炉盖120，炉体110呈圆筒状，炉体110内形成加热腔，炉体110的侧壁上开设有多个固定孔112，第一导风管210和第二导风管220均同轴内置于固定孔112中，炉盖120该设于炉体110的顶部的开口上，炉体110上安装有出气孔，用于排出炉体110内的气体。

可以理解的是，炉体110的形状并不受限制，可以是圆筒状，也可以是盒状，炉体110和炭化室400均是由耐火砖和耐火砌块砌成的。

为了提高炉体110的稳定性，防止炉体110发生形变，如图3所示，本实施例中的第一导风管210和第二导风管220的外壁上均固定连接有两个固定环230，两个固定环230相对的一侧分别与炉体110的内壁和外壁抵接，通过固定环230抵住加热炉100的内壁和外壁，防止炉体110对应的部位发生形变，由于导风组件200数量多，且沿炉体110周向均匀布置，可有效的防止炉体110因热胀冷缩而发生的形变，导致裂缝的产生，影响对炭化室400的加热效果。

为进一步提高炉体110的稳定性，如图4所示，本实施例中的导风腔111内均设置有两根固定杆240，每个导风腔111内的两根固定杆240的两端均与加热炉100固定连接，每个导风腔111内的每个固定杆240均依次穿过多个第一导风管210或/和多个第二导风管220，每个导风腔111内的两根固定杆240的相背的一侧与多个第一导风管210或/和多个第二导风管220抵接，如图1和图4所示，当炉体110发生形变时，首先固定环230起到防变形的作用，其次，炉体110发生形变，导风管有倾斜的趋势，此时两根固定杆240防止导风管倾斜，从而防止炉体110发生形变。

工作流程：往第一气源310内通入煤气，往第二气源320内通入空气，煤气和空气分别第一风机311和第二风机321的驱动下，并分别导入到第一导风管210和第二导风管220中，位于同一水平面内的第一导风管210和对应的第二导风管220排出的气流分别即为气流a(煤气流)和气流b(空气流)，如图5所示，气流a预先受热处理，当气流a与气流b在加热炉100的加热腔中的某一区域接触时，气流a燃烧形成燃烧区域，产生一股沿燃烧区域向外扩散的气流，由于气流a和气流b均是沿背离加热炉100方向设置的，故而，该向外扩散的气流可分解成垂直指向炭化室400的气流c，以及朝向其余侧的气流，主要包括靠近加热炉100内壁的气流d，起到保温的作用，气流c作用在炭化炉的侧壁上，气流c与炭化炉的侧壁撞击，使气流c沿着炭化炉的侧壁面上向外扩散，多个导风组件200产生的多个气流c使炭化炉的侧壁受到加热气流分布均匀，从而达到加热均匀的效果。

与现有技术相比，通过设置第一气源310的出风端与多个第一导风管210连通，第二气源320与多个第二导风管220连通，分别对第一导风管210提供煤气流和对第二导风管220提供空气流，通过设置第一导风管210的出风方向与第二导风管220的出风方向至少部分重叠、以形成一燃烧区域，使煤气流与空气流在该燃烧区域撞击形成向外扩散的燃烧气流，且位于炭化室400和加热炉100之间，通过设置第一导风管210的出风端与对应的第二导风管220的出风端均沿背离加热炉100方向倾斜设置，将该燃烧气流带动至冲击炭化室400的侧壁上，实现对炭化室400的加热的功能，同时，通过设置多组导风组件200沿加热炉100的高度方向依次等距离布置，每组导风组件200包括多个导风组件200，多个导风组件200沿加热炉100周向均匀布置，从而使多个燃烧气流沿炭化室400周向均匀布置，实现对炭化室400的均匀加热的效果。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种焦炉的炭化室用加热装置，用于炭化室，其特征在于，包括：加热炉、多组导风组件和供气组件，炭化室内置于所述加热炉的加热腔中；

多组所述导风组件沿所述加热炉的高度方向依次等距离布置，每组所述导风组件包括多个所述导风组件，多个所述导风组件沿所述加热炉周向均匀布置，所述导风组件均包括对称布置的第一导风管和第二导风管，所述第一导风管和所述第二导风管的一端均为封闭端，所述第一导风管和所述第二导风管的另一端为出风端、且均穿过所述加热炉并延伸至所述加热炉的内部，所述第一导风管的出风端与所述第二导风管的出风端均沿背离所述加热炉方向倾斜设置，所述第一导风管的出风方向与所述第二导风管的出风方向至少部分重叠、以形成一燃烧区域，该燃烧区域位于炭化室和所述加热炉之间，所述第一导风管的出风方向和所述第二导风管的出风方向均位于同一水平面内，第一导风管的出风方向与第二导风管的出风方向均可分解成相互垂直的两个出风方向，相互垂直的两个出风方向中的其中一出风方向垂直指向所述加热腔中的炭化室的外壁，所述第一导风管和第二导风管内导出的气流在所述燃烧区域中形成相背运动的加热气流和保温气流，所述加热气流沿垂直炭化炉的侧壁方向流动，以供加热所述炭化炉，所述保温气流沿靠近加热炉的内壁方向流动，以供保温所述炭化炉；

所述供气组件包括第一气源和第二气源，所述第一气源的出风端与多个所述第一导风管连通，所述第二气源与多个所述第二导风管连通。

2.根据权利要求1所述的焦炉的炭化室用加热装置，其特征在于，对称布置的所述第一导风管和所述第二导风管均与所述加热炉转动连接，用以调节所述第一导风管和所述第二导风管的出风方向，从而调节所述燃烧区域的位置。

3.根据权利要求1所述的焦炉的炭化室用加热装置，其特征在于，所述加热炉的侧壁的内部开设有多组密闭的导风腔，多组所述导风腔与多组所述导风组件一一对应，每组所述导风腔均包括两个所述导风腔，每组中的多个所述第一导风管均内置于每组中的一个所述导风腔中，每组中的多个所述第二导风管均内置每组中的另一所述导风腔中，所述第一导风管和所述第二导风管上均开设有导风孔，所述第一导风管的导风孔或/和第二导风管的导风孔与对应的所述导风腔连通，所述第一气源的出风端与所述第一导风管对应的所述导风腔连通，所述第二气源的出风端与所述第二导风管对应的所述导风腔连通。

4.根据权利要求1所述的焦炉的炭化室用加热装置，其特征在于，所述第一导风管和所述第二导风管的外壁上均固定连接有两个固定环，两个所述固定环相对的一侧分别与所述加热炉的内壁和外壁抵接。

5.根据权利要求3所述的焦炉的炭化室用加热装置，其特征在于，所述导风腔内均设置有两根固定杆，每个所述导风腔内的两根固定杆的两端均与所述加热炉固定连接，每个所述导风腔内的每个固定杆均依次穿过多个所述第一导风管或/和多个所述第二导风管，每个所述导风腔内的两根固定杆的相背的一侧与多个所述第一导风管或/和多个所述第二导风管抵接。

6.根据权利要求1所述的焦炉的炭化室用加热装置，其特征在于，所述第一导风管和第二导风管的一端均与堵头连接，形成所述封闭端。

7.根据权利要求1所述的焦炉的炭化室用加热装置，其特征在于，所述加热炉包括炉体和炉盖，所述炉体呈圆筒状，所述炉体内形成所述加热腔，所述炉体的侧壁上开设有多个固定孔，所述第一导风管和所述第二导风管均同轴内置于所述固定孔中，所述炉盖该设于所述炉体的顶部的开口上，所述炉体上安装有出气孔。

8.根据权利要求1所述的焦炉的炭化室用加热装置，其特征在于，所述第一气源包括第一风机和第一环形管，所述第一风机的进气端接煤气，所述第一风机的出气端与所述第一环形管连通，所述第一环形管与多个所述第一导风管连通。

9.根据权利要求1所述的焦炉的炭化室用加热装置，其特征在于，所述第二气源包括第二风机和第二环形管，所述第二风机的进气端接空气，所述第二风机的出气端与所述第二环形管连通，所述第二环形管与多个所述第二导风管连通。

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