张伟，张平存，赵红超

(河钢集团唐钢公司，河北唐山063000)

摘要: 利用小焦炉实验可以指导、验证配煤方案，焦炉装煤所用箱体结构直接影响模拟大焦炉过程相似度。论述了装煤箱体设计和改造的最佳结构，解决了实验焦炉加热过快造成实验结果与实际焦炉偏差的问题。

关键词: 小焦炉; 装煤; 箱体; 偏差

1 引言

通过小焦炉实验可以合理选择炼焦煤，测量焦炭强度。目前国内外应用效果较好的实验焦炉为40 kg 焦炉，主要是由于它易操作，实验性价比高、误差小。研究装煤箱体结构对实验结果的影响，可以提高实验模拟相似度，降低实验成本。

2 现有小焦炉实验用箱体结构存在问题

40 kg 实验焦炉实验过程是将单种煤或配合煤经破碎、缩分制样后，将煤样放入箱体通过底部进入焦炉进行加热，加热时间为16 ～ 24 h。焦炉导热源为硅碳棒。

煤样所用箱体为模拟焦炉炭化室受热过程，一般采用厚度为4 mm 的钢板，上不封顶，箱体六个面都会受热，造成实验煤样结焦速度过快，与大焦炉的加热过程有所偏差。如遇到膨胀力较大的煤种，钢板受挤压卡住炉膛，造成实验出焦困难，损害耐火砖。在箱体上面和两侧设置耐火砖容易脱落，而且造成装煤操作不方便。

3 新型小焦炉实验用箱体设计与改造方案

新型小焦炉实验用装煤箱采用铁板做成，箱体的两个侧面和上表面铺上30 mm 厚的耐火棉，焦炉底面和两个侧面受热，降低电加热的传热速度，模拟大焦炉炭化室受热过程。在两个侧面设置活动螺栓，两块耐火棉固定在螺栓上，可以随时拆卸。

在实验焦炉受热时，设置的耐火棉使得其受热方式由六面受热变为三面受热，能够模拟炭化室层状结焦的特点，从而指导煤源实用与配煤方案，服务炼焦生产。耐火隔热层的设置使用耐火棉并用活动螺栓固定，克服耐火砖容易脱落的缺点，更换方便，成本低，解决了实验焦炉加热过快造成实验结果与实际焦炉偏差的问题。

4 新型小焦炉实验用箱体设计与改造

实施过程如图1 所示，一种小焦炉实验用由装煤箱1、耐火棉2、活动螺栓3 组成。装煤箱1 是4 mm 的铁板组成，左侧面和右侧面各有两排活动螺栓3，用于固定放置于两个侧面内表面的耐火棉，铁箱装满煤以后，耐火棉折叠可以盖住装煤箱上表面。实验时，装煤箱装满煤后放入实验焦炉，焦炉加热系统对装煤箱的六个面进行加热，设置30 mm 的耐火棉进行隔热后，使上表面和两个侧面的煤传热受到阻隔，减缓了煤的加热速度，模拟了大焦炉炭化室的结构。实验结果的反应灵敏度增加。耐火棉更换时只需将螺栓打开，直接更换即可，不易脱落而且成本较低。

5 结语

小焦炉实验用装煤箱体设置三面受热的结构，能够充分模拟大焦炉炭化室的层状结焦过程。焦炉采用硅碳棒加热，所以隔热保温层采用耐火棉替代耐火砖是适用的，同时提高了实验效率。