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　　現(xiàn)代焦?fàn)t雖有多種爐型，但無(wú)非是因火道結(jié)構(gòu)、加熱煤氣種類(lèi)及其人爐方式、蓄熱室結(jié)構(gòu)及裝煤方式的不同而進(jìn)行的有效排列組合。焦?fàn)t結(jié)構(gòu)的變化與發(fā)展，主要是為了更好的解決焦餅高向與長(zhǎng)向的加熱均勻性，節(jié)能降耗，降低投資及成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。為了保證焦炭、煤氣的質(zhì)量及產(chǎn)量，不僅需要有合適的煤配比，而且要有良好的外部條件，合理的焦?fàn)t結(jié)構(gòu)就是用來(lái)保證外部條件的手段從而減少焦?fàn)t熱修。為此，需從焦?fàn)t結(jié)構(gòu)的各個(gè)部位加以分析，現(xiàn)代焦?fàn)t爐體最上部是爐頂，爐頂之下為相間配置的燃燒室和炭化室，爐體下部有蓄熱室和連接蓄熱室與燃燒室的斜道區(qū)，每個(gè)蓄熱室下部的小煙道通過(guò)交換開(kāi)閉器（也稱(chēng)廢氣盤(pán)）與煙道相連從而減少焦?fàn)t熱修。煙道設(shè)在焦?fàn)t基礎(chǔ)內(nèi)或基礎(chǔ)兩側(cè)，煙道末端通向煙囪，故也稱(chēng)焦?fàn)t由三室兩區(qū)組成，即炭化室、燃燒室、蓄熱室、斜道區(qū)、爐頂區(qū)和基礎(chǔ)部分。
　　炭化室是接受煤料，并對(duì)裝爐煤料隔絕空氣進(jìn)行干餾變成焦炭的爐室。一般由硅質(zhì)耐火材料砌筑而成。炭化室位于兩側(cè)燃燒室之間，頂部有3～4個(gè)加煤孔，并有1～2個(gè)導(dǎo)出干餾煤氣的上升管孔。它的兩端為內(nèi)襯耐火材料的鑄門(mén)。整座焦?fàn)t靠推焦車(chē)一側(cè)稱(chēng)為機(jī)側(cè)，另一側(cè)稱(chēng)為焦側(cè)。
　　頂裝煤的焦?fàn)t，為順利推焦，炭化室的水平呈梯形，焦側(cè)寬度大于機(jī)側(cè)，兩側(cè)寬度之差稱(chēng)錐度，一般焦側(cè)比機(jī)側(cè)寬20～70mm.炭化室愈長(zhǎng)，此值愈大，大多數(shù)情況下為50mm。搗固焦?fàn)t由于裝入爐的搗固煤餅機(jī)側(cè)、焦側(cè)寬度相同，故錐度為零或很小。炭化室寬度一般在400～550mm之間，寬度減?。Y(jié)焦時(shí)間能大大縮短，但是一般不小于350mm。因?qū)挾忍瓡?huì)使推焦困難，操作次數(shù)頻繁和耐火材料用量增加。炭化室長(zhǎng)度為13～16m，從推焦機(jī)械的性能來(lái)看，該長(zhǎng)度已接近最大限度。炭化室高度一般為4～6m（國(guó)外可達(dá)8m或更高），增加高度可以增加生產(chǎn)能力．但受高度方向加熱均勻性的限制。增大炭化室的容積是提高焦?fàn)t生產(chǎn)能力的主要措施之一，一般大型焦?fàn)t的炭化室有效容積為21～40m3，中國(guó)5.5m高的大型焦?fàn)t為35.4m3，6m高的大型焦?fàn)t為38.5m3。炭化室尺寸的確定，通常受到多種因素的影響。下面分別敘述有關(guān)的影響因素。
　　(1)炭化室的寬度。炭化室的寬度對(duì)焦?fàn)t的生產(chǎn)能力與焦炭質(zhì)量均有影響．增加寬度雖然焦?fàn)t的容積增大，裝煤量增多，但因煤料傳熱不良，隨炭化室寬度的增加．結(jié)焦速度降低，結(jié)焦時(shí)間大為延長(zhǎng)，如表4-1所示（火道溫度按1300～1350℃）。因此寬度不宜過(guò)大，否則會(huì)降低生產(chǎn)能力。寬度減小，結(jié)焦時(shí)間大為縮短，但不應(yīng)太窄，否則推焦桿強(qiáng)度降低．推焦困難，而且，結(jié)焦時(shí)間縮短后，操作次數(shù)增加，按生產(chǎn)每噸焦炭計(jì)，所需操作時(shí)間增多，增加污染，耐火磚用量也相應(yīng)增加，從而降低了生產(chǎn)能力從而需要焦?fàn)t熱修。
　?、俑绅s過(guò)程的傳熱，是炭化室兩側(cè)的燃燒室通過(guò)爐墻向炭化室中心的單向不穩(wěn)定傳熱。由于煤料的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)低于硅磚，即干餾過(guò)程中傳熱的熱阻主要來(lái)自煤料。
　?、诟邷馗绅s過(guò)程中煤料給予炭化室爐墻的膨脹壓力，起因于膠質(zhì)體層內(nèi)的煤氣壓力，其值大小因裝爐煤料性質(zhì)、顆粒組成、堆密度以及燃燒室溫度不同而異，也與炭化室寬度有關(guān)。
　　炭化室膨脹壓力危險(xiǎn)值約15kPa左右，故允許承受的極限負(fù)荷約7～10kPa。因此，當(dāng)裝爐煤的膨脹壓力偏高時(shí)宜采用寬炭化室。
　?、劢固克槌尚K，起因于裂紋。焦塊的統(tǒng)計(jì)平均尺寸大小取決于裂紋之間的距離。而裂紋的間距與裂紋的深度取決于不均勻收縮所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。在相同的結(jié)焦溫度下，焦炭塊度隨著炭化室寬度增加而加大。與此同時(shí)，當(dāng)煤料和干餾條件相同時(shí)，炭化室越寬，由于結(jié)焦速度減慢而使焦炭裂紋減少，故焦炭的抗碎強(qiáng)度也越高。
　　但是，從生產(chǎn)能力與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)看，由于隨著寬度的增加結(jié)焦時(shí)間將延長(zhǎng)，每孔炭化室單位時(shí)間出焦率將隨著寬度的增加而降低，所以，在一定范圍內(nèi)，炭化室寬度越窄，生產(chǎn)能力將越高。故應(yīng)綜合考慮確定炭化室寬度，對(duì)黏結(jié)性好的煤料宜緩慢加熱，否則在半焦收縮階段，應(yīng)力過(guò)大，焦炭裂紋較多，小塊焦增加，因此炭化室以較寬些為宜。對(duì)于黏結(jié)性較差的煤料，快速加熱能改善其黏結(jié)性，對(duì)提高焦炭質(zhì)量有利，故以較窄的炭化室為好。JN43-58 (JN43-58-Ⅰ，JN43-58-Ⅱ)型焦?fàn)t炭化室的平均寬取407mm和450mm兩種規(guī)格，大容積焦?fàn)t的平均寬度仍為450mm，目前有些新建焦?fàn)t寬度為500mm；小型焦?fàn)t炭化室的平均寬度為300mm左右。
　　(2)炭化室長(zhǎng)度。焦?fàn)t的生產(chǎn)能力與炭化室長(zhǎng)度成正比，而單位產(chǎn)品的設(shè)備造價(jià)隨炭化室長(zhǎng)度增加而顯著降低。因此，增加炭化室長(zhǎng)度有利于提高產(chǎn)量，降低基建投資和生產(chǎn)費(fèi)用，但長(zhǎng)度的增加受下列因素的限制。
　　①受炭化室錐度與長(zhǎng)向加熱均勻性的限制，因?yàn)樘炕义F度大小是取決于炭化室長(zhǎng)度和裝爐煤料的性質(zhì)。一般情況下，煤料揮發(fā)分不高、收縮性小時(shí)，要求錐度增加。而隨著炭化室長(zhǎng)度的增加，錐度也增大。國(guó)內(nèi)大容積焦?fàn)t炭化室的長(zhǎng)度為15980mm，錐度為70mm；卡爾斯蒂式焦?fàn)t炭化室長(zhǎng)度為17090mm，錐度為76mm。隨著炭化室長(zhǎng)度和錐度的增大，長(zhǎng)向加熱均勻性問(wèn)題就比較突出，導(dǎo)致局部產(chǎn)生生焦，這不僅使質(zhì)量和產(chǎn)率降低，而且使粉焦量顯著增加。
　?、谑芡平棺枇巴平箺U的熱態(tài)強(qiáng)度的限制。隨著炭化室長(zhǎng)度的增加，不僅由于長(zhǎng)向加熱不均勻使粉焦量增加而促使推焦阻力增大，還由于焦餅質(zhì)量增加，焦餅與炭化室墻面、底面之間的接觸面增加，從而使整個(gè)推焦阻力顯著升高。
　　隨著炭化室長(zhǎng)度的增加，推焦桿的溫度在推焦過(guò)程中逐漸上升，而一般鋼結(jié)構(gòu)的屈服點(diǎn)隨著溫度升高而降低，到400℃時(shí)，約降低1/3。因此，炭化室長(zhǎng)度增加也受此限制。此外，炭化室長(zhǎng)度還受到技術(shù)裝備水平和爐墻砌磚的限制。
　　(3)炭化室高度。國(guó)內(nèi)大型焦?fàn)t一般為4～6m，增加炭化室高度是提高焦?fàn)t生產(chǎn)能力的重要措施，且煤料堆密度的增加有利于焦炭質(zhì)量的提高。隨著高度的增加，為使?fàn)t墻具有足夠的強(qiáng)度，必須相應(yīng)增大炭化室的中心距及炭化室與燃燒室的隔墻厚度；為了保證高向加熱均勻性，勢(shì)必在不同程度上引起燃燒室結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化；為了防止?fàn)t體變形和爐門(mén)冒煙，應(yīng)有堅(jiān)固的護(hù)爐設(shè)備和有效的爐門(mén)清掃機(jī)械；由此，使每個(gè)炭化室的基建投資及材料消耗增加。因此，應(yīng)以單位產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行綜合平衡，選定炭化室高度的適宜值。目前大型焦?fàn)t的高度一般不超過(guò)8m。
　　綜上所述，由炭化室的長(zhǎng)度、寬度和高度昕決定的炭化室的容積，必須與焦?fàn)t的規(guī)模、煤質(zhì)及所能提供的技術(shù)裝備水平等情況相適應(yīng)．不能脫離實(shí)際．片面的追求焦?fàn)t炭化室的大型化。