CN114369471A - 一种利用瘦煤提高焦炭强度的室式炼焦方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用瘦煤提高焦炭强度的室式炼焦方法，包括，步骤S1，将焦煤、肥煤和瘦煤混合形成混合煤，并将混合煤加入至专用室式焦炉之中，通过所述专用室式焦炉中设置的烘干装置进行烘干；步骤S2，将所述烘干装置中的混合煤通过投料口投入至炉室之中，并关闭所述投料口；通过所述炉室中设置的加热单元对混合煤进行加热，并对炉室内的温度压力进行控制，使混合煤形成焦炭；步骤S3，将所述炉室内的焦炭推出，运输至冷却场地进行冷却，焦炭炼制完成。本发明通过设置专用室式焦炉对炼焦过程的温度，挥发烟气流量的控制，使瘦煤能够利用在炼焦工艺当中，同时提高了炼制焦炭的强度。

Description

一种利用瘦煤提高焦炭强度的室式炼焦方法

技术领域

本发明涉及炼焦技术领域，尤其涉及一种利用瘦煤提高焦炭强度的室式炼焦方法。

背景技术

炼焦煤在隔绝空气条件下加热到1000℃左右，通过热分解和结焦产生焦炭、焦炉煤气和炼焦化学产品，冶金焦炭含碳量高,气孔率高,强度大，特别是高温强度，是高炉炼铁的重要燃料和还原剂，也是整个高炉料柱的支撑剂和疏松剂，炼焦副产的焦炉煤气发热值高，是平炉和加热炉的优良气体燃料，在钢铁联合企业中是重要的能源组分。

在现有的炼焦工艺中，由于炼焦煤性质普遍存在劣化，表现在黏结性变差、灰分上升、肥煤挥发分上升等方面，在配煤生产中采用增加焦煤和肥煤的配入比例来保证焦炭冷热强度不下降，这样势必造成焦炭的灰分增加；同时，肥煤挥发分的普遍上升，加剧了配煤生产中肥煤灰分对焦炭灰分的影响程度；为了获取合格的焦炭同时扩大高硫煤的用量，加入瘦煤作惰性添加剂是很好的方法，可以弥补本地煤挥发分不高而引起焦炭强度不够的缺陷，由于使用了瘦煤进行炼焦，因此对炼焦过程控制尤为重要。

发明内容

为此，本发明提供一种利用瘦煤提高焦炭强度的室式炼焦方法，用以克服现有技术中低灰分炼焦情况下焦炭强度低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种利用瘦煤提高焦炭强度的室式炼焦方法，包括，

步骤S1，将焦煤、肥煤和瘦煤混合形成混合煤，并将混合煤加入至专用室式焦炉之中，通过所述专用室式焦炉中设置的烘干装置进行烘干；

步骤S2，将所述烘干装置中的混合煤通过投料口投入至炉室之中，并关闭所述投料口；通过所述炉室中设置的加热单元对混合煤进行加热，并对炉室内的温度压力进行控制，使混合煤形成焦炭；

步骤S3，将所述炉室内的焦炭推出，运输至冷却场地进行冷却，焦炭炼制完成；

所述加热单元包括，第一加热装置、第二加热装置、第三加热装置和第四加热装置，四个加热装置分别设置在所述炉室的四个侧壁上，炉室的四个侧壁均与水平方向有倾斜角；所述炉室下端设置有热流口，所述热流口通过热流管道与炉室上端连接；所述热流管道中设置有流速检测装置；所述炉室内设置有温度检测装置；所述专用室式焦炉中还设置有中控模块，其与所述加热单元、所述流速检测装置和所述温度检测装置分别相连，用以控制各部件的工作状态；

所述步骤S2包括，

步骤S21，将混合煤投入至所述炉室中，所述中控模块将根据炉室内的实时温度调整所述加热单元的初始加热温度，中控模块根据炉室内的实时温度判定炉室是否为连续炼焦状态，中控模块根据炉室的状态对初始加热温度进行再次调整；

步骤S22，所述流速检测装置检测所述热流管道内的气体流速，中控模块根据气体的实时流速与其内部设定的进阶加热标准流速范围，控制所述加热单元的加热温度，对所述炉室内的混合没进行进阶加热；

步骤S23，所述温度检测装置检测所述炉室内的实时温度，所述中控模块根据炉室内的实时温度与其内部设定的第一低流速温度、第二低流速温度对所述炉室内的状态进行判断，中控模块并根据气体的实时流速分别控制所述加热单元内各所述加热装置的加热温度。

进一步地，所述中控模块内设有所述加热单元的初始加热温度Tj，中控模块还设有炉室初始标准温度Tc与炉室标准温度差ΔTc，当混合煤通过投料口投入至所述炉室之中时，所述温度检测装置检测炉室实时温度Ts1，中控模块根据炉室实时温度Ts1与炉室初始标准温度Tc计算炉室实时温度差ΔTs1，ΔTs1＝|Tc-Ts1|，中控模块将炉室实时温度差ΔTs1与炉室标准温度差ΔTc进行对比，

当ΔTs1≤ΔTc时，所述中控模块判定炉室实时温度差在炉室标准温度差范围内，中控模块控制所述加热单元内以初始加热温度Tj进行加热；

当ΔTs1＞ΔTc时，所述中控模块判定炉室实时温度差不在炉室标准温度差范围内，中控模块将根据炉室实时温度Ts1与炉室初始标准温度Tc的对比结果对初始加热温度Tj进行调节。

进一步地，当所述中控模块判定炉室实时温度差不在炉室标准温度差范围内时，中控模块将炉室实时温度Ts1与炉室初始标准温度Tc进行对比，

当Ts1＞Tc时，所述中控模块判定炉室实时温度高于炉室初始标准温度，中控模块将对炉室实时温度Ts1进行判定，以确定所述炉室的状态；

当Ts1＜Tc时，所述中控模块判定炉室实时温度低于炉室初始标准温度，中控模块将初始加热温度调整为Tj’，Tj’＝Tj+Tj×[(Tc-Ts1)/Ts1]，所述加热单元以初始加热温度Tj’对所述炉室内的混合煤进行加热。

进一步地，所述中控模块内设有炉室连续炼焦温度Tl，中控模块内还设有连续炼焦加热温度Ty，当所述中控模块判定炉室实时温度高于炉室初始标准温度时，中控模块将炉室实时温度Ts1与炉室连续炼焦温度Tl机械能进行对比，

当Ts1≥Tl时，所述中控模块判定炉室实时温度到达炉室连续炼焦温度标准，中控模块判定所述炉室处于连续炼焦状态，所述加热单元以连续炼焦加热温度Ty对所述炉室内的混合煤进行加热；

当Ts1＜Tl时，所述中控模块判定炉室实时温度未到达炉室连续炼焦温度标准，中控模块判定所述炉室未处于连续炼焦状态，中控模块将初始加热温度调整为Tj”，Tj”＝Tj+Tj×[(Ts1-Tc)/Ts1]，所述加热单元以初始加热温度Tj”对所述炉室内的混合煤进行加热。

进一步地，所述中控模块内设有进阶加热标准流速Lb与进阶加热标准流速差ΔLb，中控模块内设有进阶加热温度Tr，在所述加热单元对所述炉室内的混合煤进行加热时，所述流速检测装置检测所述热流管道内气体的实时流速Ls，中控模块根据实时流速Ls与进阶加热标准流速Lb计算实时流速差ΔLs，ΔLs＝|Lb-Ls|，中控模块将实时流速差ΔLs与进阶加热标准流速差ΔLb进行对比，

当ΔLs≤ΔLb时，所述中控模块判定实时流速差在进阶加热标准流速差范围内，所述加热单元将各所述加热装置的加热温度调整为Tr，对所述炉室内的混合煤进行加热；

当ΔLs＞ΔLb时，所述中控模块判定实时流速差不在进阶加热标准流速差范围内，中控模块将根据实时流速Ls与进阶加热标准流速Lb的对比结果对所述炉室内进行判定。

进一步地，当所述中控模块判定实时流速差不在进阶加热标准流速差范围内时，中控模块将实时流速Ls与进阶加热标准流速Lb进行对比，

当Ls＞Lb时，所述中控模块判定所述热流管道内气体的实时流速高于进阶加热标准流速，所述加热单元维持加热状态，不进行进阶加热；

当Ls＜Lb时，所述中控模块判定所述热流管道内气体的实时流速低于进阶加热标准流速，中控模块将通过所述炉室内的温度对热流管道内气体的实时流速Ls进行判定，以确定炉室内的加热状态。

进一步地，所述中控模块内设有第一低流速温度Td1与第二低流速温度Td2，其中，Td1＜Td2，当所述中控模块判定所述热流管道内气体的实时流速低于进阶加热标准流速时，所述温度检测装置检测所述炉室的炉室实时温度Ts2,中控模块将炉室实时温度Ts2与第一低流速温度Td1、第二低流速温度Td2进行对比，

当Ts2＜Td1时，所述中控模块判定炉室实时温度低于第一低流速温度，中控模块将对所述加热单元的加热温度进行调整，以控制所述热流管道内气体的实时流速；

当Td1≤Ts2≤Td2时，所述中控模块判定炉室实时温度在第一低流速温度与第二低流速温度之间，中控模块将对所述加热单元内各所述加热装置的加热温度进行调节，以调整所述热流管道内气体的实时流速；

当Ts2＞Td2时，所述中控模块判定炉室实时温度高于第二低流速温度，中控模块判定所述炉室内气体达到饱和标准，中控模块控制所述加热单元对炉室内进行恒温加热，直至完成炼焦。

进一步地，当所述中控模块判定炉室实时温度低于第一低流速温度时，中控模块将判定所述炉室内是否完成进阶加热，当所述炉室内未完成阶级加热时，所述中控模块将进阶加热标准流速调整为Lb’，Lb’＝Lb-Lb×[(Td1-Ts2)/Td1]；当所述炉室内已完成阶级加热时，所述中控模块将所述加热单元的加热温度调整为Tx，Tx＝(Td1+Td2)/2，所述温度检测装置将检测所述炉室内炉室实时温度Ts3，直至Td1≤Ts3≤Td2时，所述中控模块对所述热流管道内气体的实时流速进行再次判定。

进一步地，当所述中控模块判定炉室实时温度在第一低流速温度与第二低流速温度之间时，中控模块将所述第一加热装置与第三加热装置的加热温度调至为Td1，中控模块将所述第二加热装置与第四加热装置的加热温度调至为Td2，所述流速检测装置检测所述热流管道内气体的实时流速Ls’，中控模块计算实时流速差ΔLs’，直至ΔLs’＞ΔLb，并且Ls’＜Lb时，所述温度检测装置检测炉室实时温度Ts4，所述中控模块模块对所述炉室内的实时温度进行再次判定，并在Ts4＞Td2时，中控模块控制所述加热单元对炉室内进行恒温加热，直至完成炼焦。

进一步地，在所述炉室内进行炼焦时，将下一批配比完成的混合煤投入至所述烘干装置中，炉室内的热量通过所述投料口传递至烘干装置中，对烘干装置中的混合煤进行烘干。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过利用所述专用室式焦炉对混合煤炼焦过程进行控制，通过设置烘干装置烘干混合煤中的水分，减小在炼焦过程中水蒸气对炼焦的影响，提高了炼制的焦炭的强度，同时通过在所述炉室内设置上下设置一条相通的人流管道，使炼焦过程中产生的高温烟气进行热循环，充分加热炉室内混合煤，使混合煤更容易粘结，通过设置中控模块对炉室内四个加热装置进行控制，改变炉室内的烟气热流动，并对加热单元的加热温度进行控制，使混合煤能够按照设定的温度阶梯进行加热，利于瘦煤的焦化，同时也使炼制而成的焦炭强度得到明显的提升。

进一步地，通过设置炉室初始标准温度与炉室标准温度差，控制混合煤加入到炉室能的初始加热温度，通过控制初级的加热温度，使混合煤能够根据实际的炉室内情况进行对应的升温过程，当炉室内部的实时温度在标准范围内时，将以初始的加热温度对混合煤进行加热，当炉室内部的实时温度不在标准范围内时，根据炉室实时温度的大小对加热温度进行进一步判定调节，使炼制焦炭过程进行智能的控制，使焦炭的强度进一步加强。

进一步地，在所述中控模块判定炉室实时温度差不在炉室标准温度差范围内时，将炉室实时温度与炉室初始标准温度进行对比，当炉室实时温度高于炉室初始标准温度时，表示炉室内的温度较高，进行进一步判定，当炉室实时温度低于炉室初始标准温度时，将初始的加热温度根据实际情况进行提高，有利于瘦煤的均匀焦化，进一步的提高了焦炭的强度。

进一步地，在所述中控模块判定炉室实时温度高于炉室初始标准温度时，中控模块将炉室实时温度＝与其内部设定的炉室连续炼焦温度进行对比，对炉室的状态进行确定，并根据炉室的状态对所述加热单元的加热温度进行调整，保障了混合煤的梯度加热，提高炼制焦炭的强度。

尤其，通过对在加热过程中的炉室内烟气热流流速进行检测，可以判定混合煤中其他物质的挥发程度，并通过对所述加热单元的加热温度进行控制，通过控制温度改变压力，从而体现在烟气流速上，使混合煤在炼焦过程中充分挥发分解，能够使炼制的焦炭的强度大幅度提升。

进一步地，由于所述炉室内部的烟气量会逐渐升高，内部压力也会逐渐变大，因此在实时流速较高时，表示炉室内正在进行加热挥发，所述加热单元维持加热状态，不进行进阶加热，避免挥发过程因压力的改变而受到破坏，进一步的保障了炼制焦炭的质量。

进一步地，在所述热流管道内的气体流速较低时，对炉室内的温度进行反向判定，当实时的温度较低时，说明加热的温度还未到达混合煤中物质挥发的温度，对加热单元内加热温度进行调整，保障了炼焦过程的顺利进行，同时在炉室内的温度较高时，说明炉室内烟气量达到一定高度，压力也升高到较高标准，因此气体流速降低，甚至流速为零，以及达到焦化标准，进行恒温加热，直至完成炼焦，保障了炼焦过程的顺利进行。

进一步地，在所述热流管道中的其他流速较低时，温度也处于较低温度，而且所述炉室内未完成阶级加热，将对进阶加热标准流速进行调整，使流速标准降低，使炉室中的混合煤快速进入进阶加热状态，保障了炼焦的进行，但在所述炉室内已完成阶级加热后，热流管道内的气体流速较低时，将控制所述加热单元的加热温度，以提高炼焦的效率。

进一步地，当所述炉室内的实时温度处于中间温度时，并且所述热流管道内气体的流速却很低，通过控制不同的加热装置对炉室内部进行加热，通过利用热力差干预气体的实时流速，一方面能够使炉室内产生热流循环，提高了混合煤的焦化程度，另一方面也保障了炼焦的正常进行。

尤其，在炼焦过程中炉室内会存在较大的热流，而部分的热流会在投料口部通过热传导的方式传输到外界中，在投料口部设置烘干装置，利用投料口部散发的热量对下一批待炼制混合煤进行烘干，既可以去除混合煤水分，防止炼制过程中水蒸气对焦炭的强度的影响，又有效的利用了炼制剩余能量，减少能源的浪费。

附图说明

图1为本发明所述利用瘦煤提高焦炭强度的室式炼焦方法的流程图；

图2为本发明所述专用室式焦炉的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明所述利用瘦煤提高焦炭强度的室式炼焦方法的流程图，本发明公布一种利用瘦煤提高焦炭强度的室式炼焦方法，包括，

步骤S1，将焦煤、肥煤和瘦煤混合形成混合煤，并将混合煤加入至专用室式焦炉之中，通过所述专用室式焦炉中设置的烘干装置进行烘干；

步骤S2，将所述烘干装置中的混合煤通过投料口投入至炉室之中，并关闭所述投料口；通过所述炉室中设置的加热单元对混合煤进行加热，并对炉室内的温度压力进行控制，使混合煤形成焦炭；

步骤S3，将所述炉室内的焦炭推出，运输至冷却场地进行冷却，焦炭炼制完成；

请继续参阅图2所示，其为本发明所述专用室式焦炉的结构示意图，所述专用室式焦炉，包括，烘干装置1、投料口2、炉室3、第一加热装置4、第二加热装置5、第三加热装置6、第四加热装置7、热流口8、热流管道9、流速检测装置10、温度检测装置11、中控模块(图中未画出)，其中，

所述加热单元包括，第一加热装置4、第二加热装置5、第三加热装置6和第四加热装置7，四个加热装置分别设置在所述炉室3的四个侧壁上，炉室3的四个侧壁均与水平方向有倾斜角；所述炉室3下端设置有热流口8，所述热流口8通过热流管道9与炉室3上端连接；所述热流管道9中设置有流速检测装置10；所述炉室3内设置有温度检测装置11；所述专用室式焦炉中还设置有中控模块，其与所述加热单元、所述流速检测装置10和所述温度检测装置11分别相连，用以控制各部件的工作状态；

所述步骤S2包括，

步骤S21，将混合煤投入至所述炉室3中，所述中控模块将根据炉室3内的实时温度调整所述加热单元的初始加热温度，中控模块根据炉室3内的实时温度判定炉室3是否为连续炼焦状态，中控模块根据炉室3的状态对初始加热温度进行再次调整；

步骤S22，所述流速检测装置10检测所述热流管道9内的气体流速，中控模块根据气体的实时流速与其内部设定的进阶加热标准流速范围，控制所述加热单元的加热温度，对所述炉室3内的混合没进行进阶加热；

步骤S23，所述温度检测装置11检测所述炉室3内的实时温度，所述中控模块根据炉室3内的实时温度与其内部设定的第一低流速温度、第二低流速温度对所述炉室3内的状态进行判断，中控模块并根据气体的实时流速分别控制所述加热单元内各所述加热装置的加热温度。

通过利用所述专用室式焦炉对混合煤炼焦过程进行控制，通过设置烘干装置1烘干混合煤中的水分，减小在炼焦过程中水蒸气对炼焦的影响，提高了炼制的焦炭的强度，同时通过在所述炉室3内设置上下设置一条相通的人流管道，使炼焦过程中产生的高温烟气进行热循环，充分加热炉室3内混合煤，使混合煤更容易粘结，通过设置中控模块对炉室3内四个加热装置进行控制，改变炉室3内的烟气热流动，并对加热单元的加热温度进行控制，使混合煤能够按照设定的温度阶梯进行加热，利于瘦煤的焦化，同时也使炼制而成的焦炭强度得到明显的提升。

具体而言，所述中控模块内设有所述加热单元的初始加热温度Tj，中控模块还设有炉室3初始标准温度Tc与炉室3标准温度差ΔTc，当混合煤通过投料口2投入至所述炉室3之中时，所述温度检测装置11检测炉室3实时温度Ts1，中控模块根据炉室3实时温度Ts1与炉室3初始标准温度Tc计算炉室3实时温度差ΔTs1，ΔTs1＝|Tc-Ts1|，中控模块将炉室3实时温度差ΔTs1与炉室3标准温度差ΔTc进行对比，

当ΔTs1≤ΔTc时，所述中控模块判定炉室3实时温度差在炉室3标准温度差范围内，中控模块控制所述加热单元内以初始加热温度Tj进行加热；

当ΔTs1＞ΔTc时，所述中控模块判定炉室3实时温度差不在炉室3标准温度差范围内，中控模块将根据炉室3实时温度Ts1与炉室3初始标准温度Tc的对比结果对初始加热温度Tj进行调节。

通过设置炉室3初始标准温度与炉室3标准温度差，控制混合煤加入到炉室3能的初始加热温度，通过控制初级的加热温度，使混合煤能够根据实际的炉室3内情况进行对应的升温过程，当炉室3内部的实时温度在标准范围内时，将以初始的加热温度对混合煤进行加热，当炉室3内部的实时温度不在标准范围内时，根据炉室3实时温度的大小对加热温度进行进一步判定调节，使炼制焦炭过程进行智能的控制，使焦炭的强度进一步加强。

具体而言，当所述中控模块判定炉室3实时温度差不在炉室3标准温度差范围内时，中控模块将炉室3实时温度Ts1与炉室3初始标准温度Tc进行对比，

当Ts1＞Tc时，所述中控模块判定炉室3实时温度高于炉室3初始标准温度，中控模块将对炉室3实时温度Ts1进行判定，以确定所述炉室3的状态；

当Ts1＜Tc时，所述中控模块判定炉室3实时温度低于炉室3初始标准温度，中控模块将初始加热温度调整为Tj’，Tj’＝Tj+Tj×[(Tc-Ts1)/Ts1]，所述加热单元以初始加热温度Tj’对所述炉室3内的混合煤进行加热。

在所述中控模块判定炉室3实时温度差不在炉室3标准温度差范围内时，将炉室3实时温度与炉室3初始标准温度进行对比，当炉室3实时温度高于炉室3初始标准温度时，表示炉室3内的温度较高，进行进一步判定，当炉室3实时温度低于炉室3初始标准温度时，将初始的加热温度根据实际情况进行提高，有利于瘦煤的均匀焦化，进一步的提高了焦炭的强度。

具体而言，所述中控模块内设有炉室3连续炼焦温度Tl，中控模块内还设有连续炼焦加热温度Ty，当所述中控模块判定炉室3实时温度高于炉室3初始标准温度时，中控模块将炉室3实时温度Ts1与炉室3连续炼焦温度Tl机械能进行对比，

当Ts1≥Tl时，所述中控模块判定炉室3实时温度到达炉室3连续炼焦温度标准，中控模块判定所述炉室3处于连续炼焦状态，所述加热单元以连续炼焦加热温度Ty对所述炉室3内的混合煤进行加热；

当Ts1＜Tl时，所述中控模块判定炉室3实时温度未到达炉室3连续炼焦温度标准，中控模块判定所述炉室3未处于连续炼焦状态，中控模块将初始加热温度调整为Tj”，Tj”＝Tj+Tj×[(Ts1-Tc)/Ts1]，所述加热单元以初始加热温度Tj”对所述炉室3内的混合煤进行加热。

在所述中控模块判定炉室3实时温度高于炉室3初始标准温度时，中控模块将炉室3实时温度＝与其内部设定的炉室3连续炼焦温度进行对比，对炉室3的状态进行确定，并根据炉室3的状态对所述加热单元的加热温度进行调整，保障了混合煤的梯度加热，提高炼制焦炭的强度。

具体而言，所述中控模块内设有进阶加热标准流速Lb与进阶加热标准流速差ΔLb，中控模块内设有进阶加热温度Tr，在所述加热单元对所述炉室3内的混合煤进行加热时，所述流速检测装置10检测所述热流管道9内气体的实时流速Ls，中控模块根据实时流速Ls与进阶加热标准流速Lb计算实时流速差ΔLs，ΔLs＝|Lb-Ls|，中控模块将实时流速差ΔLs与进阶加热标准流速差ΔLb进行对比，

当ΔLs≤ΔLb时，所述中控模块判定实时流速差在进阶加热标准流速差范围内，所述加热单元将各所述加热装置的加热温度调整为Tr，对所述炉室3内的混合煤进行加热；

当ΔLs＞ΔLb时，所述中控模块判定实时流速差不在进阶加热标准流速差范围内，中控模块将根据实时流速Ls与进阶加热标准流速Lb的对比结果对所述炉室3内进行判定。

通过对在加热过程中的炉室3内烟气热流流速进行检测，可以判定混合煤中其他物质的挥发程度，并通过对所述加热单元的加热温度进行控制，通过控制温度改变压力，从而体现在烟气流速上，使混合煤在炼焦过程中充分挥发分解，能够使炼制的焦炭的强度大幅度提升。

具体而言，当所述中控模块判定实时流速差不在进阶加热标准流速差范围内时，中控模块将实时流速Ls与进阶加热标准流速Lb进行对比，

当Ls＞Lb时，所述中控模块判定所述热流管道9内气体的实时流速高于进阶加热标准流速，所述加热单元维持加热状态，不进行进阶加热；

当Ls＜Lb时，所述中控模块判定所述热流管道9内气体的实时流速低于进阶加热标准流速，中控模块将通过所述炉室3内的温度对热流管道9内气体的实时流速Ls进行判定，以确定炉室3内的加热状态。

由于所述炉室3内部的烟气量会逐渐升高，内部压力也会逐渐变大，因此在实时流速较高时，表示炉室3内正在进行加热挥发，所述加热单元维持加热状态，不进行进阶加热，避免挥发过程因压力的改变而受到破坏，进一步的保障了炼制焦炭的质量。

具体而言，所述中控模块内设有第一低流速温度Td1与第二低流速温度Td2，其中，Td1＜Td2，当所述中控模块判定所述热流管道9内气体的实时流速低于进阶加热标准流速时，所述温度检测装置11检测所述炉室3的炉室3实时温度Ts2,中控模块将炉室3实时温度Ts2与第一低流速温度Td1、第二低流速温度Td2进行对比，

当Ts2＜Td1时，所述中控模块判定炉室3实时温度低于第一低流速温度，中控模块将对所述加热单元的加热温度进行调整，以控制所述热流管道9内气体的实时流速；

当Td1≤Ts2≤Td2时，所述中控模块判定炉室3实时温度在第一低流速温度与第二低流速温度之间，中控模块将对所述加热单元内各所述加热装置的加热温度进行调节，以调整所述热流管道9内气体的实时流速；

当Ts2＞Td2时，所述中控模块判定炉室3实时温度高于第二低流速温度，中控模块判定所述炉室3内气体达到饱和标准，中控模块控制所述加热单元对炉室3内进行恒温加热，直至完成炼焦。

在所述热流管道9内的气体流速较低时，对炉室3内的温度进行反向判定，当实时的温度较低时，说明加热的温度还未到达混合煤中物质挥发的温度，对加热单元内加热温度进行调整，保障了炼焦过程的顺利进行，同时在炉室3内的温度较高时，说明炉室3内烟气量达到一定高度，压力也升高到较高标准，因此气体流速降低，甚至流速为零，以及达到焦化标准，进行恒温加热，直至完成炼焦，保障了炼焦过程的顺利进行。

具体而言，当所述中控模块判定炉室3实时温度低于第一低流速温度时，中控模块将判定所述炉室3内是否完成进阶加热，当所述炉室3内未完成阶级加热时，所述中控模块将进阶加热标准流速调整为Lb’，Lb’＝Lb-Lb×[(Td1-Ts2)/Td1]；当所述炉室3内已完成阶级加热时，所述中控模块将所述加热单元的加热温度调整为Tx，Tx＝(Td1+Td2)/2，所述温度检测装置11将检测所述炉室3内炉室3实时温度Ts3，直至Td1≤Ts3≤Td2时，所述中控模块对所述热流管道9内气体的实时流速进行再次判定。

在所述热流管道9中的其他流速较低时，温度也处于较低温度，而且所述炉室3内未完成阶级加热，将对进阶加热标准流速进行调整，使流速标准降低，使炉室3中的混合煤快速进入进阶加热状态，保障了炼焦的进行，但在所述炉室3内已完成阶级加热后，热流管道9内的气体流速较低时，将控制所述加热单元的加热温度，以提高炼焦的效率。

具体而言，当所述中控模块判定炉室3实时温度在第一低流速温度与第二低流速温度之间时，中控模块将所述第一加热装置4与第三加热装置6的加热温度调至为Td1，中控模块将所述第二加热装置5与第四加热装置7的加热温度调至为Td2，所述流速检测装置10检测所述热流管道9内气体的实时流速Ls’，中控模块计算实时流速差ΔLs’，直至ΔLs’＞ΔLb，并且Ls’＜Lb时，所述温度检测装置11检测炉室3实时温度Ts4，所述中控模块模块对所述炉室3内的实时温度进行再次判定，并在Ts4＞Td2时，中控模块控制所述加热单元对炉室3内进行恒温加热，直至完成炼焦。

当所述炉室3内的实时温度处于中间温度时，并且所述热流管道9内气体的流速却很低，通过控制不同的加热装置对炉室3内部进行加热，通过利用热力差干预气体的实时流速，一方面能够使炉室3内产生热流循环，提高了混合煤的焦化程度，另一方面也保障了炼焦的正常进行。

具体而言，在所述炉室3内进行炼焦时，将下一批配比完成的混合煤投入至所述烘干装置1中，炉室3内的热量通过所述投料口2传递至烘干装置1中，对烘干装置1中的混合煤进行烘干。

在炼焦过程中炉室3内会存在较大的热流，而部分的热流会在投料口2部通过热传导的方式传输到外界中，在投料口2部设置烘干装置1，利用投料口2部散发的热量对下一批待炼制混合煤进行烘干，既可以去除混合煤水分，防止炼制过程中水蒸气对焦炭的强度的影响，又有效的利用了炼制剩余能量，减少能源的浪费。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用瘦煤提高焦炭强度的室式炼焦方法，其特征在于，包括，

步骤S1，将焦煤、肥煤和瘦煤混合形成混合煤，并将混合煤加入至专用室式焦炉之中，通过所述专用室式焦炉中设置的烘干装置进行烘干；

步骤S2，将所述烘干装置中的混合煤通过投料口投入至炉室之中，并关闭所述投料口；通过所述炉室中设置的加热单元对混合煤进行加热，并对炉室内的温度压力进行控制，使混合煤形成焦炭；

步骤S3，将所述炉室内的焦炭推出，运输至冷却场地进行冷却，焦炭炼制完成；

所述加热单元包括，第一加热装置、第二加热装置、第三加热装置和第四加热装置，四个加热装置分别设置在所述炉室的四个侧壁上，炉室的四个侧壁均与水平方向有倾斜角；所述炉室下端设置有热流口，所述热流口通过热流管道与炉室上端连接；所述热流管道中设置有流速检测装置；所述炉室内设置有温度检测装置；所述专用室式焦炉中还设置有中控模块，其与所述加热单元、所述流速检测装置和所述温度检测装置分别相连，用以控制各部件的工作状态；

所述步骤S2包括，

步骤S21，将混合煤投入至所述炉室中，所述中控模块将根据炉室内的实时温度调整所述加热单元的初始加热温度，中控模块根据炉室内的实时温度判定炉室是否为连续炼焦状态，中控模块根据炉室的状态对初始加热温度进行再次调整；

步骤S22，所述流速检测装置检测所述热流管道内的气体流速，中控模块根据气体的实时流速与其内部设定的进阶加热标准流速范围，控制所述加热单元的加热温度，对所述炉室内的混合没进行进阶加热；

步骤S23，所述温度检测装置检测所述炉室内的实时温度，所述中控模块根据炉室内的实时温度与其内部设定的第一低流速温度、第二低流速温度对所述炉室内的状态进行判断，中控模块并根据气体的实时流速分别控制所述加热单元内各所述加热装置的加热温度。

2.根据权利要求1所述的利用瘦煤提高焦炭强度的室式炼焦方法，其特征在于，所述中控模块内设有所述加热单元的初始加热温度Tj，中控模块还设有炉室初始标准温度Tc与炉室标准温度差ΔTc，当混合煤通过投料口投入至所述炉室之中时，所述温度检测装置检测炉室实时温度Ts1，中控模块根据炉室实时温度Ts1与炉室初始标准温度Tc计算炉室实时温度差ΔTs1，ΔTs1＝|Tc-Ts1|，中控模块将炉室实时温度差ΔTs1与炉室标准温度差ΔTc进行对比，

当ΔTs1≤ΔTc时，所述中控模块判定炉室实时温度差在炉室标准温度差范围内，中控模块控制所述加热单元内以初始加热温度Tj进行加热；

当ΔTs1＞ΔTc时，所述中控模块判定炉室实时温度差不在炉室标准温度差范围内，中控模块将根据炉室实时温度Ts1与炉室初始标准温度Tc的对比结果对初始加热温度Tj进行调节。

3.根据权利要求2所述的利用瘦煤提高焦炭强度的室式炼焦方法，其特征在于，当所述中控模块判定炉室实时温度差不在炉室标准温度差范围内时，中控模块将炉室实时温度Ts1与炉室初始标准温度Tc进行对比，

当Ts1＞Tc时，所述中控模块判定炉室实时温度高于炉室初始标准温度，中控模块将对炉室实时温度Ts1进行判定，以确定所述炉室的状态；

当Ts1＜Tc时，所述中控模块判定炉室实时温度低于炉室初始标准温度，中控模块将初始加热温度调整为Tj’，Tj’＝Tj+Tj×[(Tc-Ts1)/Ts1]，所述加热单元以初始加热温度Tj’对所述炉室内的混合煤进行加热。

4.根据权利要求3所述的利用瘦煤提高焦炭强度的室式炼焦方法，其特征在于，所述中控模块内设有炉室连续炼焦温度Tl，中控模块内还设有连续炼焦加热温度Ty，当所述中控模块判定炉室实时温度高于炉室初始标准温度时，中控模块将炉室实时温度Ts1与炉室连续炼焦温度Tl机械能进行对比，

当Ts1≥Tl时，所述中控模块判定炉室实时温度到达炉室连续炼焦温度标准，中控模块判定所述炉室处于连续炼焦状态，所述加热单元以连续炼焦加热温度Ty对所述炉室内的混合煤进行加热；

当Ts1＜Tl时，所述中控模块判定炉室实时温度未到达炉室连续炼焦温度标准，中控模块判定所述炉室未处于连续炼焦状态，中控模块将初始加热温度调整为Tj”，Tj”＝Tj+Tj×[(Ts1-Tc)/Ts1]，所述加热单元以初始加热温度Tj”对所述炉室内的混合煤进行加热。

5.根据权利要求4所述的利用瘦煤提高焦炭强度的室式炼焦方法，其特征在于，所述中控模块内设有进阶加热标准流速Lb与进阶加热标准流速差ΔLb，中控模块内设有进阶加热温度Tr，在所述加热单元对所述炉室内的混合煤进行加热时，所述流速检测装置检测所述热流管道内气体的实时流速Ls，中控模块根据实时流速Ls与进阶加热标准流速Lb计算实时流速差ΔLs，ΔLs＝|Lb-Ls|，中控模块将实时流速差ΔLs与进阶加热标准流速差ΔLb进行对比，

当ΔLs≤ΔLb时，所述中控模块判定实时流速差在进阶加热标准流速差范围内，所述加热单元将各所述加热装置的加热温度调整为Tr，对所述炉室内的混合煤进行加热；

当ΔLs＞ΔLb时，所述中控模块判定实时流速差不在进阶加热标准流速差范围内，中控模块将根据实时流速Ls与进阶加热标准流速Lb的对比结果对所述炉室内进行判定。

6.根据权利要求5所述的利用瘦煤提高焦炭强度的室式炼焦方法，其特征在于，当所述中控模块判定实时流速差不在进阶加热标准流速差范围内时，中控模块将实时流速Ls与进阶加热标准流速Lb进行对比，

当Ls＞Lb时，所述中控模块判定所述热流管道内气体的实时流速高于进阶加热标准流速，所述加热单元维持加热状态，不进行进阶加热；

当Ls＜Lb时，所述中控模块判定所述热流管道内气体的实时流速低于进阶加热标准流速，中控模块将通过所述炉室内的温度对热流管道内气体的实时流速Ls进行判定，以确定炉室内的加热状态。

7.根据权利要求6所述的利用瘦煤提高焦炭强度的室式炼焦方法，其特征在于，所述中控模块内设有第一低流速温度Td1与第二低流速温度Td2，其中，Td1＜Td2，当所述中控模块判定所述热流管道内气体的实时流速低于进阶加热标准流速时，所述温度检测装置检测所述炉室的炉室实时温度Ts2,中控模块将炉室实时温度Ts2与第一低流速温度Td1、第二低流速温度Td2进行对比，

当Ts2＜Td1时，所述中控模块判定炉室实时温度低于第一低流速温度，中控模块将对所述加热单元的加热温度进行调整，以控制所述热流管道内气体的实时流速；

当Td1≤Ts2≤Td2时，所述中控模块判定炉室实时温度在第一低流速温度与第二低流速温度之间，中控模块将对所述加热单元内各所述加热装置的加热温度进行调节，以调整所述热流管道内气体的实时流速；

当Ts2＞Td2时，所述中控模块判定炉室实时温度高于第二低流速温度，中控模块判定所述炉室内气体达到饱和标准，中控模块控制所述加热单元对炉室内进行恒温加热，直至完成炼焦。

8.根据权利要求7所述的利用瘦煤提高焦炭强度的室式炼焦方法，其特征在于，当所述中控模块判定炉室实时温度低于第一低流速温度时，中控模块将判定所述炉室内是否完成进阶加热，当所述炉室内未完成阶级加热时，所述中控模块将进阶加热标准流速调整为Lb’，Lb’＝Lb-Lb×[(Td1-Ts2)/Td1]；当所述炉室内已完成阶级加热时，所述中控模块将所述加热单元的加热温度调整为Tx，Tx＝(Td1+Td2)/2，所述温度检测装置将检测所述炉室内炉室实时温度Ts3，直至Td1≤Ts3≤Td2时，所述中控模块对所述热流管道内气体的实时流速进行再次判定。

9.根据权利要求7所述的利用瘦煤提高焦炭强度的室式炼焦方法，其特征在于，当所述中控模块判定炉室实时温度在第一低流速温度与第二低流速温度之间时，中控模块将所述第一加热装置与第三加热装置的加热温度调至为Td1，中控模块将所述第二加热装置与第四加热装置的加热温度调至为Td2，所述流速检测装置检测所述热流管道内气体的实时流速Ls’，中控模块计算实时流速差ΔLs’，直至ΔLs’＞ΔLb，并且Ls’＜Lb时，所述温度检测装置检测炉室实时温度Ts4，所述中控模块模块对所述炉室内的实时温度进行再次判定，并在Ts4＞Td2时，中控模块控制所述加热单元对炉室内进行恒温加热，直至完成炼焦。

10.根据权利要求1所述的利用瘦煤提高焦炭强度的室式炼焦方法，其特征在于，在所述炉室内进行炼焦时，将下一批配比完成的混合煤投入至所述烘干装置中，炉室内的热量通过所述投料口传递至烘干装置中，对烘干装置中的混合煤进行烘干。

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