蜂窩焦爐(Beehive coke oven)是一種用耐火磚砌成可以多次使用的固定窯室。始於18世紀中期。18世紀中葉，人們為了克服成堆乾餾窯的缺點，用耐火磚砌成可以多次使用的固定窯室，稱為蜂窩焦爐。但直到19世紀60年代，蜂窩焦爐才大部分地取代了成堆乾餾法。
基本介紹
- 中文名：蜂窩焦爐
- 外文名：Beehive coke oven
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 始於：18世紀中期
- 釋義：用耐火磚砌成的固定窯室
簡介,蜂窩焦爐煉焦,結焦機理,焦炭處理,熄焦,涼焦,篩焦,貯焦,
簡介
蜂窩焦爐(Beehive coke oven)是一種用耐火磚砌成可以多次使用的固定窯室。始於18世紀中期。18世紀中葉，人們為了克服成堆乾餾窯的缺點，用耐火磚砌成可以多次使用的固定窯室，稱為蜂窩焦爐。但直到19世紀60年代，蜂窩焦爐才大部分地取代了成堆乾餾法。
蜂窩焦爐煉焦
蜂窩焦爐的燃燒室與炭化室不分開，靠煤料燃燒和煤乾餾時生成的煤氣的燃燒提供熱源。每爐可裝煤5t左右，煉焦周期為2-3晝夜。焦炭在爐內熄火，最初由人工出焦，後改用機械從爐頂裝煤，從爐側出焦，並將煙氣導出用於餘熱鍋爐生產蒸汽。在生產規模較大時，還可將若干爐窯排成一組進行生產，成為現代焦爐操作方式的起源。
結焦機理
煉焦煤的有機質基本結構單元，是以芳香族稠環為主體，周圍連線側鏈雜環和官能團的大分子。煤在結焦過程中受熱到350～480℃，大分子劇烈分解，斷裂後的側鏈繼續裂解，其中分子量小的呈氣態，分子量適中的呈液態，分子量大的和不熔組分呈固態，相互滲透的三相物組成膠質體。煤的粘結性強弱，取決於膠質體的數量以及流動性和熱穩定性。當溫度繼續升高到 450～550℃時，液相產物進一步分解，其中一部分又呈氣態析出，剩餘部分逐漸變稠，與分散的固相顆粒融成一體，最後縮聚並固化，形成半焦。在這過程中，氣態產物通過膠質體逸出，產生膨脹壓力，使固體顆粒結合得更加牢固。聚積在膠質體中的氣態產物則形成氣孔。當溫度進一步升高到700～1000℃時，半焦主要析出氣體，碳網繼續縮聚，體積變小，焦質變硬，形成多孔的焦炭。這時，熱解產物已無液相出現。由於半焦的收縮，各點的溫度和升溫速度不同，使收縮量和收縮速度不均，產生焦炭裂紋。
焦炭處理
熄焦
有濕法熄焦和乾法熄焦兩種方式。前者是用熄焦車將出爐的紅焦載往熄焦塔用水噴淋。後者是用180℃左右的惰性氣體逆流穿過紅焦層進行熱交換，焦炭被冷卻到約200℃，惰性氣體則升溫到800℃左右，並送入餘熱鍋爐，生產蒸汽。每噸焦發生蒸汽量約400～500公斤，乾法熄焦可消除濕法熄焦對環境的污染，提高焦炭質量，同時回收大量熱能，但基建投資大，設備複雜，維修費用高。
