【正文】 保證整個炭化室膨脹一致，也有用粘土磚砌筑的，這種磚不易斷裂，但易產(chǎn)生表面裂紋。為減少爐頂散熱，在炭化室頂蓋層以上采用粘土磚、紅磚和隔熱磚砌筑。爐頂表面一般鋪缸磚，以增加爐頂面的耐磨性。在多雨地區(qū)，爐頂面設有坡度，以便排水。爐頂厚度按保證爐體強度和降低爐頂溫度的要求確定，現(xiàn)代焦爐爐頂一般為1000—1700mm，中國大型焦爐的爐頂厚度為10001250mm。炭化室的中心距隨炭化室的高度增加而增大。根據(jù)相關數(shù)據(jù)此此設計取1143，炭化室中心距對焦爐來說是足夠的，當提高產(chǎn)量來增大炭化室的高度時，應進行強度計算。大型焦爐一般炭化室長度為13—16米，炭化室高度為4—6米。炭化室的寬度不宜過大也不宜過小，一般58型焦爐炭化室寬度取450mm或407mm為宜。 焦爐除了受到自身及爐頂?shù)拇怪必摵赏?，還受到炭化室內(nèi)煤料在結焦過程中產(chǎn)生的膨脹壓力及柱體對砌體的加壓，這些都屬于水平負荷。焦爐強度必須足以承受所受到的負荷。焦爐中最薄弱的部位是炭化室強。要保持爐體有足夠長的壽命，必須注意使炭化室強所受負荷處于能承受的范圍之內(nèi)。其辦法是：一，降低所受負荷，主要是控制所用煤料的膨脹壓力；二，提高炭化室墻的負荷能力即爐墻的極限負荷，它與焦爐的尺寸（包括炭化室高，爐頂厚度，煤車負荷，立火道中心距，炭化室中心距，炭化室墻厚度和火道隔墻厚度等）有關。此次設計選擇數(shù)據(jù)符合要求。30煤料在煉焦時的膨脹壓力隨著煤的粘結性，裝爐煤的堆積密度，結焦速度，煤料，炭化室寬度等因素不同而改變。 N/cm2～ N/cm2。但膨脹壓力沿炭化室高向和長向并不一樣。炭化室底部煤氣外排的阻力最大，故膨脹壓力也最大，而到爐頂則接近為零。此外，由于爐墻兩側均受側壓力，因此對爐墻產(chǎn)生彎曲的負荷應為兩側負荷之差。考慮上述因素， N/cm2。 為使爐體處于能承受的負荷能力之內(nèi)，上述最大正應力應小于爐墻磚在使用溫度下的抗壓強度。硅磚的抗壓強度隨溫度升高而降低，當溫度為1500℃時， N/cm2，考慮安全起見。上述計算表明JN43—80型焦爐的砌體強度是足夠的。31設計結論經(jīng)設計計算，本設計采用JN4380型的焦爐。 焦爐的規(guī)格尺寸如下表： 項 目JN43—80項 目JN43—80炭化室全長，mm14080錐度，mm50炭化室有效長，mm13280炭化室中心距，mm1143炭化室全高，mm4300立火道中心距，mm480炭化室有效高，mm4000加熱水平，mm700炭化室平均寬，mm450炭化室有效容積，m3 焦爐的工藝指標為： 爐組焦爐數(shù)焦爐孔數(shù) 結焦率,% 周轉時間,h年消耗干煤量,萬t2 2580 18 焦爐的物料衡算如下表： 收 入支 出項 目數(shù) 值Kg/t項 目數(shù) 值Kg/t占干煤%干煤 GM合計 G10001000全焦 GJ焦油 GJY粗苯 GB氨 GA凈煤氣 Gmq化合水 GSX差值 G合計 G1000100 焦爐的熱量衡算如下表： 熱 收 入熱 支 出項 目數(shù) 值項 目數(shù) 值%%加熱煤氣燃燒熱Q13433844焦炭帶走熱量1659365加熱煤氣顯熱Q29196焦油帶走的熱量57895漏入的荒煤氣燃燒熱Q3364211粗苯帶走的熱量16081 空氣帶入顯熱Q453516氨帶走的熱量5317 入爐煤帶入的顯熱Q5246000凈煤氣帶走的熱量425529水分帶走熱量470912廢氣帶走的熱量648876表面散熱577679 差值245113合計41067671004106767100%，%，煉焦耗熱量為=33參考文獻[1] (2008年修訂版)[M].北京:國家發(fā)改委,2008 [2] [M].北京:國家環(huán)境保護總局,2003[3] 鄭明東,水恒福,[M].北京:化學工業(yè)出版社,。45[4] 高蕓祥,李軼,[J]昆鋼科技,(3):6~9 [5] [J],16(1) [6] 張繼光. 搗固焦工藝在我省的發(fā)展與前景展望[J],17(1) [7] [M].北京冶金出版社2000:46~100 [8] Carmen Barriocanal, John W. Patrick and Alan laboratory identification of dangerously coking coals[J].Fuel,1998, 8: 881~884 [9] [M].(第三版).北京：冶金工業(yè)出版社，2008：54~232 [10] 李明富，[J].煤氣與熱力,2005,25(1):24~28 [11]鞍山焦耐院編. 煉焦配煤手冊[M]. 北京: 冶金工業(yè)出版社,~105 [12] 韓光來. 搗固煉焦配煤技術的研究[J].燃料與化工,40(5) [13] [M].北京:冶金工業(yè)出版社, 1980:1~479 [14] 謝海深,[J].煤炭轉化,2006,29(3):54~58[15] [J].燃料與化工,2006,37(1):1~2 [16] [J].燃料與化工,(1):9~11 [17] 潘立慧,[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2006:213~230 [18] 鄭國舟,楊開蓮,[M] .冶金工業(yè)出版社,1988:1~47 [19] 嚴文福,[M].合肥工業(yè)大學出版社,2005:117~120 [20] 傅永寧. 高爐焦炭[M]. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 1995:20~85[21] G. Bisio, G. Rubatto. Energy saving and some environment improvements in cokeoven plants[J]. Energy, 2000, 25: 247~265 [22] Chunhua Yang, Min Wu, Deyao Shen et intelligent control of gas collectors of coke ovens[J]. Control Engineering Practice, 2001, 9: 725~733 致 謝畢業(yè)設計是對我們在大學所學知識的檢驗。使我對所學知識有了更深刻的認識和實踐，并為我們以后從事化工行業(yè)的工作以及科學研究打下了堅實的基礎。在李曉燕老師的親切指導下我順利的完成了本次畢業(yè)設計，從課題的選定到工藝路線、設備以及附屬設備的工藝尺寸和選型的確定，物料和熱量的衡算過程，李老師都予以悉心的指導，給予了我極大的關懷與幫助，在此僅表示我崇高的敬意和真心的感謝！ 在課題的研究過程中老師和同學們給予了我極大的幫助,為我提供了設計材料、設計題材和理論依據(jù),使我能夠順利完成實驗。再次感謝李老師對我設計工作的支持，感謝李老師的悉心指導和關心,同時還有一起做設計的各位同學們,在我的設計完成過程中給與極大的關心和支持,在此一并向他們表示最衷心的感謝!同時在設計過程中也有很多不足之處。首先，由于資料不足，在查找數(shù)據(jù)時耗費大量時間并帶來諸多不便；其次，由于設計經(jīng)驗的缺乏，導致計算過程耗費過多時間。此外，由于其他相關方面知識和經(jīng)驗的不足，使得在設備在合理利用資源，環(huán)境保護等方面考慮不周。在設計過程中，在李曉燕老師的指導、同班同學及其他老師幫助下，我順利完成了此次畢業(yè)設計。在此，對指導教師的辛苦勞動，我再次表示感謝！34 附錄符號說明——入爐煤干基含量，%；——焦炭干基灰分含量，%；——煤中氧量轉變成化合水的轉化系數(shù)；——煤中氮量轉變成氨的轉化系數(shù)；——氨的平均比熱，kJ/(kg℃)；——焦炭灰分的平均比熱，kJ/(kg℃)；——粗苯氣的平均比熱，kJ/(kg℃)；——結焦周期前半期凈煤氣的平均比熱，kJ/(kg℃)；——結焦周期后半期凈煤氣的平均比熱，kJ/(kg℃)；——凈煤氣燃燒后生成廢氣的平均比熱，kJ/(kg℃)；——焦油氣的平均比熱，kJ/(kg℃)；——焦炭的平均比熱，kJ/(kg℃)；——加熱煤氣的平均比熱，kJ/(kg℃)；——空氣的平均比熱，kJ/(kg℃)；——水汽的平均比熱，kJ/(kg℃)；——設計孔板時所選用的溫度為T1時，煤氣中的水分含量，kg/m3；——工作狀態(tài)下干煤氣中水汽含量，kg/m3；——全爐每小時裝煤量，kg/h；煤的粘結性；——每孔炭化室平均裝煤量，kg/h；——每噸煤產(chǎn)氨量，kg/t；——每噸煤產(chǎn)粗苯量，kg/t；——每噸煤產(chǎn)焦油量，kg/t；——每噸煤產(chǎn)全焦量，kg/t；——每噸煤產(chǎn)漏入炭化室空氣量，kg/t；——每噸煤產(chǎn)凈煤氣量，kg/t；——每噸煤產(chǎn)化合水量，kg/t；——干空氣中含水量，kg/m3；——入爐煤氨產(chǎn)率，%；——入爐煤粗苯產(chǎn)率，%；——入爐煤全焦率，%；——入爐煤焦油產(chǎn)率，%；——入爐煤凈煤氣產(chǎn)率，%；——入爐煤化合水產(chǎn)率，%；——每立方米煤氣完全燃燒所需理論干空氣量，m3；——供給焦爐的熱量，kJ/t；——從焦爐帶出的熱量，kJ/t；——加熱煤氣低（位）發(fā)熱量，kJ/t；——煉焦耗熱量，kJ/kg；——設計孔板所選用的加熱煤氣絕對溫度，K；——工作狀態(tài)下加熱煤氣絕對溫度，K；,——分別為結焦周期前半周期和后半周期的荒煤氣平均溫度，℃；——焦餅平均溫度，℃；——加熱煤氣溫度，℃；——入爐煤溫度，℃；——工作狀態(tài)下加熱煤氣表流量，m3/h；——標準狀態(tài)下加熱煤氣流量，m3/h；——每噸入爐煤所需加熱煤氣標準流量，m3/t；——風速，m/s；——煤氣燃燒時空氣系數(shù)，小煙道系數(shù)；——總煙道系數(shù)；——對流給熱系數(shù)，kJ/(m2h℃)；——輻射給熱系數(shù)，kJ/(m2h℃)；——標準狀況下煤氣重度，kg/m3；——凈煤氣重度，kg/m3；——焦爐熱效率，%；——大氣相對濕度，%；——周轉時間，h；——配合煤灰分，%；——配合煤揮發(fā)分，%；——配合煤硫分，%；——焦爐孔數(shù)，個；——抗碎強度，%；——耐磨強度，%；