一种气煤炼焦用直立炭化炉

摘要

本发明属于炭化炉技术领域，具体的说是一种气煤炼焦用直立炭化炉，包括炉体，所述炉体的顶部开设有进料口，所述炉体的底部内表壁中心处固定安装有碳化室，所述碳化室与设置在炉体水平端一侧的燃烧室之间通过排气管连通，所述炉体的底部内表壁通过转轴转动连接有出料板，所述炉体的水平方向内表壁之间且位于碳化室的顶部嵌设有预热箱，所述水箱的底部内表壁上焊接有多个导热管；本发明通过连通管的设置，可利用碳化室内部的热量对水箱进行加热，通过水箱的设置，可使得碳化室内部的热量更加均匀的向预热箱传递，使得气煤的干燥效果更好，通过导热管的设置，可使得热量更加快速的传递给预热箱。

权利要求

1.一种气煤炼焦用直立炭化炉，包括炉体(1)，所述炉体(1)的顶部开设有进料口(17)，所述炉体(1)的底部内表壁中心处固定安装有碳化室(16)，所述碳化室(16)与设置在炉体(1)水平端一侧的燃烧室(12)之间通过排气管(13)连通，所述炉体(1)的底部内表壁通过转轴转动连接有出料板(8)，其特征在于，所述炉体(1)的水平方向内表壁之间且位于碳化室(16)的顶部嵌设有预热箱(15)，所述碳化室(16)顶部开设有开口；所述预热箱(15)的水平方向一侧内表壁通过轴承转动连接有螺旋杆(18)，所述螺旋杆(18)的另一端与固定在炉体(1)外部的第二驱动电机(14)的输出轴传动连接，所述炉体(1)的水平方向内表壁上且位于预热箱(15)的底部固定安装有水箱(2)，导热管(19)与贯穿水箱(2)的顶部内表壁，所述水箱(2)的顶部成弧状设置，所述水箱(2)与碳化室(16)之间通过连通管(3)连通；所述预热箱(15)的竖直方向内表壁均开设有供气煤进出的通槽；所述预热箱(15)下表面靠近第二驱动电机(14)一侧转动连接有齿盘(20)；所述预热箱(15)靠近第二驱动电机(14)的一侧表面转动连接齿轮(21)；所述第二驱动电机(14)的输出轴表面设有齿，齿与齿轮(21)啮合；所述齿轮(21)靠近预热箱(15)的一侧表面固连有环形齿条，环形齿条与齿盘(20)啮合；所述齿盘(20)上表面固连有橡胶圈(22)；所述橡胶圈(22)和齿盘(20)表面均开设有相对设置的两个出料口(23)；所述出料口(23)转动至左侧时出料口(23)的中心与预热箱(15)下表面通槽的中心位于同一竖直线上；

所述出料口(23)侧壁倾斜设计，且出料口(23)最大直径大于预热箱(15)下表面通槽的直径；所述水箱(2)的底部内表壁上焊接有多个导热管(19)；

所述碳化室(16)顶部开设的开口处固连有固定盘(24)；所述固定盘(24)内转动连接有转动盘(25)；所述固定盘(24)上下表面均开设有均匀布置的第一通口(26)；所述转动盘(25)表面开设有均匀布置的第二通口(27)，初始状态下第一通口(26)和对应第二通口(27)连通，并连通至碳化室(16)内部；所述固定盘(24)上表面中心位置通过弹簧固连有驱动头(28)；所述驱动头(28)下表面固连有螺纹杆(29)；所述螺纹杆(29)下端穿过固定和转动盘(25)并延伸至碳化室(16)内，螺纹杆(29)与固定盘(24)接触设置；所述转动盘(25)中心开设有驱动口(30)；所述驱动口(30)内壁固连有驱动块(31)；所述驱动块(31)延伸至螺纹杆(29)表面螺纹槽内；

所述驱动块(31)位于螺纹杆(29)螺纹槽内的一端转动链接有滚珠，滚珠接触螺纹杆(29)表面设置；

所述碳化室(16)内腔设置有水平方向上的第一转动杆(4)，所述第一转动杆(4)一端与碳化室(16)之间通过轴承转动连接，所述第一转动杆(4)的外部且位于碳化室(16)中心处两侧均固定安装有第一锥齿轮(6)，所述第一锥齿轮(6)与设置在碳化室(16)中心处两侧的第二转动杆(10)之间均通过第二锥齿轮(9)啮合连接，所述第二转动杆(10)的底部和位于碳化室(16)中心处的第一转动杆(4)的外部均焊接有搅拌板(11)；所述第一转动杆(4)的另一端与固定在炉体(1)外部的第一驱动电机(5)的输出轴传动连接；

所述第二转动杆(10)与碳化室(16)水平方向内表壁之间通过限位套(7)焊接。

说明书

一种气煤炼焦用直立炭化炉

技术领域

[0001] 本发明属于炭化炉技术领域，具体的说是一种气煤炼焦用直立炭化炉。

背景技术

[0002] 气煤是煤化程度较低的一种烟煤，不粘结或微具粘结性，在层状炼焦炉中不结焦，燃烧时火焰短，耐烧，隔绝空气加热，可产生大量煤气，有的气煤还可以用来炼油和提取化
工原料，作为炼焦煤中储量最大的气煤，大多具有低灰、低硫的特点，配煤炼焦可以显著降
低焦炭的灰、硫等有害成分，同时减少焦化污染物排放，缓解冶金生产对大气环境的影响，
是最具开发潜力的炼焦煤种，而气煤在炼焦的过程中需要使用炭化炉，所以研究出一种便
于使用的炭化炉是很有必要的。

[0003] 传统的炭化炉在使用的过程中存在很多不足之处，首先，传统的炭化炉的缺少预热装置，使得潮湿的气煤直接进入碳化室碳化，影响气煤的炼焦质量，且在预热时需要保证
气煤预热均匀，若出现气煤预热不均，在碳化过程中由于气煤的初始温度不同，极易造成气
煤碳化不均匀，影响碳化效果，其次，传统的炭化炉缺少搅拌装置，使得气煤炼焦不均匀，不
能达到较好的炼焦效果。

发明内容

[0004] 为了弥补现有技术的不足，解决潮湿的气煤直接进入碳化室碳化，影响气煤的炼焦质量，且在预热时需要保证气煤预热均匀，若出现气煤预热不均，在碳化过程中由于气煤
的初始温度不同，极易造成气煤碳化不均匀，影响碳化效果，气煤碳化过程中堆积，导致气
煤炼焦不均匀，不能达到较好的炼焦效果的问题，本发明提出的一种气煤炼焦用直立炭化
炉。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种气煤炼焦用直立炭化炉，包括炉体，所述炉体的顶部开设有进料口，所述炉体的底部内表壁中心处固定安装
有碳化室，所述碳化室与设置在炉体水平端一侧的燃烧室之间通过排气管连通，所述炉体
的底部内表壁通过转轴转动连接有出料板，所述炉体的水平方向内表壁之间且位于碳化室
的顶部嵌设有预热箱，所述碳化室顶部开设有开口；所述预热箱的水平方向一侧内表壁通
过轴承转动连接有螺旋杆，所述螺旋杆的另一端与固定在炉体外部的第二驱动电机的输出
轴传动连接，所述炉体的水平方向内表壁上且位于预热箱的底部固定安装有水箱，所述导
热管与贯穿水箱的顶部内表壁，所述水箱的顶部成弧状设置，所述水箱与碳化室之间通过
连通管连通；所述预热箱的竖直方向内表壁均开设有供气煤进出的通槽；所述预热箱下表
面靠近第二驱动电机一侧转动连接有齿盘；所述预热箱靠近第二驱动电机的一侧表面转动
连接齿轮；所述第二驱动电机的输出轴表面设有齿，齿与齿轮啮合；所述齿轮靠近预热箱的
一侧表面固连有环形齿条，环形齿条与齿盘啮合；所述齿盘上表面固连有橡胶圈；所述橡胶
圈和齿盘表面均开设有相对设置的两个出料口；所述出料口转动至左侧时出料口的中心与
预热箱下表面通槽的中心位于同一竖直线上；工作时，燃烧室内部的热量通过排气管向碳
化室的内部传递，气煤通过进料口进入到预热箱的内部，打开第二驱动电机，第二驱动电机
的输出轴带动螺旋杆开始转动，将预热箱内气煤向预热箱中部输送，同时第二驱动电机转
动带动齿轮转动，从而带动齿盘转动，在齿盘转动过程中出料口间歇性导通预热箱下表面
的通槽，使预热箱内气煤间歇性通过通槽和出料口掉出，与此同时，碳化室内部的热量通过
连通管向水箱内部传递并对水箱加热，水箱内部的热量再通过导热管向预热箱的内部传
递，使得预热箱可对潮湿的气煤进行干燥，使得炼焦效果更好，通过出料口间歇性导通预热
箱下表面通槽可延长气煤于预热箱内预热的时长，提高预热效果的同时使气煤预热均匀，
防止气煤进入碳化室后，由于气煤初始温度不同，导致碳化均匀度较差，影响碳化效果。

[0006] 优选的，所述出料口侧壁倾斜设计，且出料口最大直径大于预热箱下表面通槽的直径；所述水箱的底部内表壁上焊接有多个导热管；工作时，通过出料口侧壁倾斜设计，且
出料口最大直径大于预热箱下表面通槽的直径有效防止气煤进入橡胶圈和预热箱底部之
间，导致橡胶圈磨损，从而提高密封圈使用寿命，通过多个导热管可提高热利用率。

[0007] 优选的，所述碳化室顶部开设的开口处固连有固定盘；所述固定盘内转动连接有转动盘；所述固定盘上下表面均开设有均匀布置的第一通口；所述转动盘表面开设有均匀
布置的第二通口，初始状态下第一通口和对应第二通口连通，并连通至碳化室内部；所述固
定盘上表面中心位置通过弹簧固连有驱动头；所述驱动头下表面固连有螺纹杆；所述螺纹
杆下端穿过固定和转动盘并延伸至碳化室内，螺纹杆与固定盘接触设置；所述转动盘中心
开设有驱动口；所述驱动口内壁固连有驱动块；所述驱动块延伸至螺纹杆表面螺纹槽内；工
作时，气煤通过出料口掉出预热箱过程中，掉落在驱动头上，由于出料口间歇性连通通槽，
可使每次掉落的气煤量较大，降低气煤热量散失速度，同时气煤掉落在驱动头上，挤压驱动
头，使驱动头下移挤压弹簧，在驱动头下移过程中通过螺纹杆和驱动块的配合以及弹簧的
作用，带动转动盘转动，从而使第二通口和第一通口间歇性导通，使气煤掉落进碳化室内，
且在出料口未与通槽导通时，驱动头在弹簧作用下上移，带动转动盘反转，在转动盘正转和
反转的过程中使第一通口和第二通口间歇性导通，从而有效降低碳化室内热量的流失速
度，从而有效提高热利用率，降低能源消耗，同时提高碳化室对气煤的碳化效率。

[0008] 优选的，所述驱动块位于螺纹杆螺纹槽内的一端转动链接有滚珠，滚珠接触螺纹杆表面设置；工作时，通过滚珠有效降低驱动头与螺纹杆之间的摩擦力，提高转动盘的转动
幅度，防止转动盘卡死无法转动。

[0009] 优选的，所述碳化室内腔设置有水平方向上的第一转动杆，所述第一转动杆一端与碳化室之间通过轴承转动连接，所述第一转动杆的外部且位于碳化室中心处两侧均固定
安装有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与设置在碳化室中心处两侧的第二转动杆之间均通过
第二锥齿轮啮合连接，所述第二转动杆的底部和位于碳化室中心处的第一转动杆的外部均
焊接有搅拌板；所述第一转动杆的另一端与固定在炉体外部的第一驱动电机的输出轴传动
连接；工作时，打开第一驱动电机，第一驱动电机的输出轴带动第一转动杆发生转动，而第
一转动杆的转动可使得第一锥齿轮带动第二锥齿轮发生转转动，第二锥齿轮的转动可使得
第二转动杆发生转动，第一转动杆和第二转动杆的转动实现了横向和竖向搅拌板的转动，
搅拌板的转动实现了对气煤搅拌的效果。

[0010] 优选的，所述第二转动杆与碳化室水平方向内表壁之间通过限位套焊接；工作时，通过限位套可防止第二转动杆发生发生偏移。

[0011] 本发明的有益效果如下：

[0012] 1.本发明所述的一种气煤炼焦用直立炭化炉，通过出料口间歇性导通预热箱下表面通槽可延长气煤于预热箱内预热的时长，提高预热效果的同时使气煤预热均匀，防止气
煤进入碳化室后，由于气煤初始温度不同，导致碳化均匀度较差，影响碳化效果。

[0013] 2.本发明所述的一种气煤炼焦用直立炭化炉，通过连通管的设置，可利用碳化室内部的热量对水箱进行加热，通过水箱的设置，可使得碳化室内部的热量更加均匀的向预
热箱传递，使得气煤的干燥效果更好，通过导热管的设置，可使得热量更加快速的传递给预
热箱。

[0014] 3.本发明所述的一种气煤炼焦用直立炭化炉，通过第一锥齿轮的设置，可实现第二锥齿轮带动第二转动杆进行转动，而第一转动杆的外部和第二转动杆的底部均焊接有搅
拌板，所以第一转动杆的转动，可实现对碳化室内横向和竖向的同时搅拌。

附图说明

[0015] 下面结合附图对本发明作进一步说明。

[0016] 图1是本发明的主视图；

[0017] 图2是预热箱的剖视图；

[0018] 图3是水箱的侧视内部结构剖视图；

[0019] 图4是橡胶圈的立体图；

[0020] 图5是图1中A处局部放大图；

[0021] 图中：炉体1、水箱2、连通管3、第一转动杆4、第一驱动电机5、第一锥齿轮6、限位套7、出料板8、第二锥齿轮9、第二转动杆10、搅拌板11、燃烧室12、排气管13、第二驱动电机14、
预热箱15、碳化室16、进料口17、螺旋杆18、导热管19、齿盘20、齿轮21、橡胶圈22、出料口23、
固定盘24、转动盘25、第一通口26、第二通口27、驱动头28、螺纹杆29、驱动口30、驱动块31。

具体实施方式

[0022] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

[0023] 如图1至图5所示，本发明所述的一种气煤炼焦用直立炭化炉，包括炉体1，所述炉体1的顶部开设有进料口17，所述炉体1的底部内表壁中心处固定安装有碳化室16，所述碳
化室16与设置在炉体1水平端一侧的燃烧室12之间通过排气管13连通，所述炉体1的底部内
表壁通过转轴转动连接有出料板8，所述炉体1的水平方向内表壁之间且位于碳化室16的顶
部嵌设有预热箱15，所述碳化室16顶部开设有开口；所述预热箱15的水平方向一侧内表壁
通过轴承转动连接有螺旋杆18，所述螺旋杆18的另一端与固定在炉体1外部的第二驱动电
机14的输出轴传动连接，所述炉体1的水平方向内表壁上且位于预热箱15的底部固定安装
有水箱2，所述导热管19与贯穿水箱2的顶部内表壁，所述水箱2的顶部成弧状设置，所述水
箱2与碳化室16之间通过连通管3连通；所述预热箱15的竖直方向内表壁均开设有供气煤进
出的通槽；所述预热箱15下表面靠近第二驱动电机14一侧转动连接有齿盘20；所述预热箱
15靠近第二驱动电机14的一侧表面转动连接齿轮21；所述第二驱动电机14的输出轴表面设
有齿，齿与齿轮21啮合；所述齿轮21靠近预热箱15的一侧表面固连有环形齿条，环形齿条与
齿盘20啮合；所述齿盘20上表面固连有橡胶圈22；所述橡胶圈22和齿盘20表面均开设有相
对设置的两个出料口23；所述出料口23转动至左侧时出料口23的中心与预热箱15下表面通
槽的中心位于同一竖直线上；工作时，燃烧室12内部的热量通过排气管13向碳化室16的内
部传递，气煤通过进料口17进入到预热箱15的内部，打开第二驱动电机14，第二驱动电机14
的输出轴带动螺旋杆18开始转动，将预热箱15内气煤向预热箱15中部输送，同时第二驱动
电机14转动带动齿轮21转动，从而带动齿盘20转动，在齿盘20转动过程中出料口23间歇性
导通预热箱15下表面的通槽，使预热箱15内气煤间歇性通过通槽和出料口23掉出，与此同
时，碳化室16内部的热量通过连通管3向水箱2内部传递并对水箱2加热，水箱2内部的热量
再通过导热管19向预热箱15的内部传递，使得预热箱15可对潮湿的气煤进行干燥，使得炼
焦效果更好，通过出料口23间歇性导通预热箱15下表面通槽可延长气煤于预热箱15内预热
的时长，提高预热效果的同时使气煤预热均匀，防止气煤进入碳化室16后，由于气煤初始温
度不同，导致碳化均匀度较差，影响碳化效果。

[0024] 作为本发明的一种实施方式，所述出料口23侧壁倾斜设计，且出料口23最大直径大于预热箱15下表面通槽的直径；所述水箱2的底部内表壁上焊接有多个导热管19；工作
时，通过出料口23侧壁倾斜设计，且出料口23最大直径大于预热箱15下表面通槽的直径有
效防止气煤进入橡胶圈22和预热箱15底部之间，导致橡胶圈22磨损，从而提高密封圈使用
寿命，通过多个导热管19可提高热利用率。

[0025] 作为本发明的一种实施方式，所述碳化室16顶部开设的开口处固连有固定盘24；所述固定盘24内转动连接有转动盘25；所述固定盘24上下表面均开设有均匀布置的第一通
口26；所述转动盘25表面开设有均匀布置的第二通口27，初始状态下第一通口26和对应第
二通口27连通，并连通至碳化室16内部；所述固定盘24上表面中心位置通过弹簧固连有驱
动头28；所述驱动头28下表面固连有螺纹杆29；所述螺纹杆29下端穿过固定和转动盘25并
延伸至碳化室16内，螺纹杆29与固定盘24接触设置；所述转动盘25中心开设有驱动口30；所
述驱动口30内壁固连有驱动块31；所述驱动块31延伸至螺纹杆29表面螺纹槽内；工作时，气
煤通过出料口23掉出预热箱15过程中，掉落在驱动头28上，由于出料口23间歇性连通通槽，
可使每次掉落的气煤量较大，降低气煤热量散失速度，同时气煤掉落在驱动头28上，挤压驱
动头28，使驱动头28下移挤压弹簧，在驱动头28下移过程中通过螺纹杆29和驱动块31的配
合以及弹簧的作用，带动转动盘25转动，从而使第二通口27和第一通口26间歇性导通，使气
煤掉落进碳化室16内，且在出料口23未与通槽导通时，驱动头28在弹簧作用下上移，带动转
动盘25反转，在转动盘25正转和反转的过程中使第一通口26和第二通口27间歇性导通，从
而有效降低碳化室内热量的流失速度，从而有效提高热利用率，降低能源消耗，同时提高碳
化室16对气煤的碳化效率。

[0026] 作为本发明的一种实施方式，所述驱动块31位于螺纹杆29螺纹槽内的一端转动链接有滚珠，滚珠接触螺纹杆29表面设置；工作时，通过滚珠有效降低驱动头28与螺纹杆29之
间的摩擦力，提高转动盘25的转动幅度，防止转动盘25卡死无法转动。

[0027] 作为本发明的一种实施方式，所述碳化室16内腔设置有水平方向上的第一转动杆4，所述第一转动杆4一端与碳化室16之间通过轴承转动连接，所述第一转动杆4的外部且位
于碳化室16中心处两侧均固定安装有第一锥齿轮216，所述第一锥齿轮216与设置在碳化室
16中心处两侧的第二转动杆10之间均通过第二锥齿轮219啮合连接，所述第二转动杆10的
底部和位于碳化室16中心处的第一转动杆4的外部均焊接有搅拌板11；所述第一转动杆4的
另一端与固定在炉体1外部的第一驱动电机5的输出轴传动连接；工作时，打开第一驱动电
机5，第一驱动电机5的输出轴带动第一转动杆4发生转动，而第一转动杆4的转动可使得第
一锥齿轮216带动第二锥齿轮219发生转转动，第二锥齿轮219的转动可使得第二转动杆10
发生转动，第一转动杆4和第二转动杆10的转动实现了横向和竖向搅拌板11的转动，搅拌板
11的转动实现了对气煤搅拌的效果。

[0028] 作为本发明的一种实施方式，所述第二转动杆10与碳化室16水平方向内表壁之间通过限位套7焊接；工作时，通过限位套7可防止第二转动杆发生10发生偏移。

[0029] 具体工作流程如下：

[0030] 工作时，燃烧室12内部的热量通过排气管13向碳化室16的内部传递，气煤通过进料口17进入到预热箱15的内部，打开第二驱动电机14，第二驱动电机14的输出轴带动螺旋
杆18开始转动，将预热箱15内气煤向预热箱15中部输送，同时第二驱动电机14转动带动齿
轮21转动，从而带动齿盘20转动，在齿盘20转动过程中出料口23间歇性导通预热箱15下表
面的通槽，使预热箱15内气煤间歇性通过通槽和出料口23掉出，与此同时，碳化室16内部的
热量通过连通管3向水箱2内部传递并对水箱2加热，水箱2内部的热量再通过导热管19向预
热箱15的内部传递，使得预热箱15可对潮湿的气煤进行干燥，气煤通过出料口23掉出预热
箱15过程中，掉落在驱动头28上，由于出料口23间歇性连通通槽，可使每次掉落的气煤量较
大，气煤掉落在驱动头28上，挤压驱动头28，使驱动头28下移挤压弹簧，在驱动头28下移过
程中通过螺纹杆29和驱动块31的配合以及弹簧的作用，带动转动盘25转动，从而使第二通
口27和第一通口26间歇性导通，使气煤掉落进碳化室16内，且在出料口23未与通槽导通时，
驱动头28在弹簧作用下上移，带动转动盘25反转，在转动盘25正转和反转的过程中使第一
通口26和第二通口27间歇性导通，从而有效降低碳化室内热量的流失速度；

[0031] 同时打开第一驱动电机5，第一驱动电机5的输出轴带动第一转动杆4发生转动，而第一转动杆4的转动可使得第一锥齿轮216带动第二锥齿轮219发生转转动，第二锥齿轮219
的转动可使得第二转动杆10发生转动，第一转动杆4和第二转动杆10的转动实现了横向和
竖向搅拌板11的转动，搅拌板11的转动实现了对气煤搅拌的效果。

[0032] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原
理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进
都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界
定。