熄焦炉的蒸汽发生及供气装置的制作方法

本发明涉及红焦熄焦、节能、环保技术领域，具体涉及一种熄焦炉的蒸汽发生及供气装置。

背景技术：

目前，熄焦(英文名称coke quenching)是煤炭炼焦过程的专用术语，目的在于将炼制好的赤热焦炭(即红焦)冷却到便于运输和贮存的温度。炼焦过程是在炼焦炉内操作完成，具体是将煤炭经过高温干馏过程生成焦炭，生成的焦炭可用于冶金，但是生成的焦炭的温度在950～1100℃，需要经过熄焦，将其温度降到250℃以下。

常用的熄焦方法有干法熄焦和湿法熄焦，湿法熄焦设备主要包括熄焦车、熄焦塔、喷洒装置、水泵、粉焦沉淀池及粉焦抓斗等。推焦杆通过拦焦车上的导焦槽将炭化室内赤热的焦炭推至敞口的熄焦车上，熄焦车驶往熄焦塔(即熄焦炉)，在熄焦塔下用清水或工业废水喷洒赤热的焦炭，使焦炭迅速冷却，熄焦过程中形成的大量水蒸气从熄焦塔塔顶逸出。

而喷洒装置的设置对最终红焦的熄焦效果有较大的影响，现有技术中为了增加熄焦效果通常对喷洒装置中的喷头或布其气支管进行设置，如中国专利文献CN201908066U公开了一种改进的捣固焦炉熄焦塔喷水管装置，该装置包括在主喷水管体上均布间隔安装的喷嘴，喷嘴体与主喷水管体之间的连接管呈圆柱形，喷嘴体呈扁扇形，喷嘴的出水口轮廓在水平面上的投影呈矩形，通过对喷嘴进行设置，能够增加喷洒面积，缩短熄焦时间，防止出现红焦上凉焦台或运焦皮带等现象。该装置虽然增加了喷洒面积，提高了熄焦效果，但是，一方面，红焦直接下落对喷嘴喷出的水有阻碍作用，导致布水和喷洒效果差，另一方面，从上而下的950～1100℃的高温红焦直接落在主喷水管体和喷嘴上，易对其造成破坏，使得主喷水管体和喷嘴需要频繁更换，进而造成使用成本的增加。

为了解决上述熄焦炉布水装置布水和喷洒效果差、高温红焦对布水管和喷头造成磨损使得布水管和喷头更换频繁的问题，中国专利文献CN205347324U公开了一种熄焦炉布水装置，该装置包括布水总管1、若干根布水支管2、若干布水喷头3及保护罩4，布水支管2呈长度方向向外辐射布置，布水支管2向外辐射的一端与布水总管1连通，另一端封闭且通过连接件与支撑伞顶9连接，用以支撑布水支管2，若干布水喷头3设置在布水支管2上，在每根布水支管2上方且沿其长度方向上分别罩设有保护罩4，保护罩4下方构成喷洒空间，对下落的红焦进行喷洒降温。在保护罩4外表面设置有耐磨热层5，若干蒸汽通过孔6贯通设置在保护罩和耐磨热层上，用以布水喷头喷洒下来的水气化所形成的水蒸气上升通过。但是，部分高温红焦可能通过蒸汽通过孔进入保护罩内落在布水支管和布水喷头上，易对其造成破坏，需要频繁更换，进而造成使用成本的增加。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种熄焦炉的蒸汽发生及供气装置，以解决现有技术中高温红焦对布水支管和喷头造成磨损使得布水支管和喷头更换频繁的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种熄焦炉的蒸汽发生及供气装置，包括：若干根供水管，安装在熄焦炉的内壁上；若干个喷头，设置供水管上；若干个水蒸气收集罩，一一罩设在若干根供水管的上方，水蒸气收集罩下方形成水蒸气汽化空间；至少一个水蒸气汇合管，每个水蒸气汇合管连接在至少两个水蒸气收集罩之间；风帽部，设置在水蒸气汇合管的上方且与水蒸气汇合管之间形成第一出气通道。

进一步地，风帽部包括：帽体，帽体的底部罩设在水蒸气汇合管的顶部处，帽体和水蒸气汇合管之间形成第一出气通道；顶帽，顶帽罩设在帽体的顶部开口处，顶帽和帽体构成塔状结构，顶帽和帽体之间形成第二出气通道。

进一步地，帽体为多层，相邻的两层帽体中的上层罩设在下层的顶部开口处，多层帽体的底层和水蒸气汇合管之间形成第一出气通道，顶帽罩设在多层帽体的顶层的顶部开口处，多层帽体的顶层和顶帽之间形成第二出气通道，相邻的两层帽体之间形成第三出气通道。

进一步地，多层帽体沿竖直方向依次向上呈渐缩式排布。

进一步地，帽体和水蒸气汇合管通过第一连接支柱连接。

进一步地，顶帽和帽体通过第二连接支柱连接。

进一步地，帽体及顶帽均呈锥形。

进一步地，帽体的锥形面与顶帽的锥形面相平行。

进一步地，若干根供水管呈发射状布置。

进一步地，水蒸气汇合管的个数为一个，水蒸气汇合管位于熄焦炉的中部且连接在若干个水蒸气收集罩之间。

进一步地，蒸汽发生及供气装置还包括供水管支架，供水管支架固定在水蒸气收集罩内，供水管固定在供水管支架上。

进一步地，水蒸气收集罩包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁及连接在第一侧壁和第二侧壁之间的顶壁，顶壁呈屋顶状。

本发明技术方案，具有如下优点：水通过供水管分布到喷头中，喷洒到热的焦炭表面，在水蒸气汽化空间中汽化的水蒸气汇集到水蒸气收集罩中并收集，然后导入水蒸气汇合管，通过第一出气通道分布到周围的焦炭中冷却焦炭。上述结构在水蒸气收集罩中没有设置蒸汽通过孔，而是通过水蒸气汇合管和风帽部将水蒸气分布到周围的焦炭中，这样有效地避免现有技术中的部分高温红焦可能通过蒸汽通过孔进入保护罩内落在布水支管和布水喷头上易对其造成破坏的情况，延长供水管和喷头的使用寿命，节约成本。同时上述结构还实现了熄焦炉内水蒸气的发生、供给及分布的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了现有技术中的熄焦炉布水装置的俯视示意图；

图2示出了图1的熄焦炉布水装置的A-A向剖面示意图；

图3示出了根据本发明的熄焦炉的蒸汽发生及供气装置的实施例的剖面示意图；

图4示出了图3的熄焦炉的蒸汽发生及供气装置的部分俯视示意图；以及

图5示出了图4的熄焦炉的蒸汽发生及供气装置的B-B向剖面示意图。

附图标记说明：

10、供水管；20、喷头；30、水蒸气收集罩；40、水蒸气汽化空间；50、水蒸气汇合管；60、风帽部；61、帽体；62、顶帽；71、第一连接支柱；72、第二连接支柱；80、供水管支架；90、熄焦炉。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图3至图5所示，本实施例的熄焦炉的蒸汽发生及供气装置安装在熄焦炉中，该装置包括：若干根供水管10、若干个喷头20、若干个水蒸气收集罩30、至少一个水蒸气汇合管50及风帽部60。若干根供水管10安装在熄焦炉90的内壁上；若干个喷头20设置供水管10上；若干个水蒸气收集罩30一一罩设在若干根供水管10的上方，水蒸气收集罩30下方形成水蒸气汽化空间40；每个水蒸气汇合管50连接在至少两个水蒸气收集罩30之间；风帽部60设置在水蒸气汇合管50的上方且与水蒸气汇合管50之间形成第一出气通道。

应用本实施例的熄焦炉的蒸汽发生及供气装置，水通过供水管10分布到喷头20中，喷洒到热的焦炭表面，在水蒸气汽化空间40中汽化的水蒸气汇集到水蒸气收集罩30中并收集，然后导入水蒸气汇合管50，通过第一出气通道分布到周围的焦炭中冷却焦炭。上述结构在水蒸气收集罩中没有设置蒸汽通过孔，而是通过水蒸气汇合管50和风帽部60将水蒸气分布到周围的焦炭中，这样有效地避免现有技术中的部分高温红焦可能通过蒸汽通过孔进入保护罩内落在布水支管和布水喷头上易对其造成破坏的情况，延长供水管和喷头的使用寿命，节约成本。同时上述结构还实现了熄焦炉内水蒸气的发生、供给及分布的目的。

在本实施例中，如图3所示，风帽部60包括帽体61和顶帽62，帽体61的底部罩设在水蒸气汇合管50的顶部处，帽体61和水蒸气汇合管50之间形成第一出气通道；顶帽62罩设在帽体61的顶部开口处，顶帽62和帽体61构成塔状结构，顶帽62和帽体61之间形成第二出气通道。顶帽62可以防止红焦热的焦炭表面进入帽体61内，风帽部60的结构有利于水蒸气的分布。优选地，帽体61和顶帽62均呈锥形。结构简单，便于制造。帽体61的锥形面与顶帽62的锥形面相平行。当然，在图中未示出的实施例中，风帽部呈锥形，风帽部罩设在水蒸气汇合管的顶部处，也就是说，风帽部只有顶帽没有帽体。

为了进一步利于水蒸气的分布，帽体61为多层，相邻的两层帽体61中的上层罩设在下层的顶部开口处，多层帽体61的底层和水蒸气汇合管50之间形成第一出气通道，顶帽62罩设在多层帽体61的顶层的顶部开口处，多层帽体61的顶层和顶帽62之间形成第二出气通道，相邻的两层帽体61之间形成第三出气通道。上述结构达到均匀供气的目的。相连的两层帽体61之间通过连接支柱连接。优选地，多层帽体61沿竖直方向依次向上呈渐缩式排布。

在本实施例中，帽体61和水蒸气汇合管50通过第一连接支柱71连接。帽体61通过第一连接支柱71支撑水蒸气汇合管50上，结构简便，便于制造。在本实施例中，顶帽62和帽体61通过第二连接支柱72连接。顶帽62通过第二连接支柱72支撑在帽体61，简化结构。

在本实施例中，如图4所示，若干根供水管10呈发射状布置。优选地，水蒸气汇合管50的个数为一个，水蒸气汇合管50位于熄焦炉90的中部且连接在若干个水蒸气收集罩30之间。水通过雾化喷头均匀喷洒在热焦炭表面上，在水蒸气汽化空间中汽化后的一部分水蒸气汇集到水蒸气收集罩，并集中到水蒸气中央汇合管中，然后通过风帽部分布到周围的焦炭中冷却焦炭；其余部分沿水蒸气收集罩的侧面在红焦炭的缝隙中向上移动并换热。

在本实施例中，如图5所示，蒸汽发生及供气装置还包括供水管支架80，供水管支架80固定在水蒸气收集罩30内，供水管10固定在供水管支架80上。供水管支架80用于固定供水管10，固定更牢固可靠。供水管、雾化喷头、供水管支架和水蒸气收集罩组合连接一起，对向圆心扇形布置，同时与水蒸气中央汇合管相连。

在本实施例中，水蒸气收集罩30包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁及连接在第一侧壁和第二侧壁之间的顶壁，顶壁呈屋顶状。水蒸气收集罩30便于收集水蒸气，结构简单，制造简便。当然，水蒸气收集罩也可以呈倒V形。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。