油页岩是一种可燃烧的有机岩石,是重要的油气替代资源。在当今能源日益紧张的情况下,开采油页岩并以其替代石油,对增强国家经济后劲意义重大。我国主要采用干馏技术对高品位大块油页岩制取页岩油,对于干馏厂剩余的低品位小颗粒油页岩作为尾料废弃,还没有找到有效的方法提取其中的页岩油。本干馏炉在研发前查阅了大量相关文献资料,从中了解到国内外油页岩干馏设备组成、工作原理,设计特点。并亲赴抚顺和桦甸等地油页岩厂考察,掌握现场实际操作流程、工作日志和生产数据。从理论与实际的总结中找出小颗粒油页岩干馏关键技术研发难点的解决方法。根据小颗粒干馏炉特殊工艺的要求,开展干馏炉总体方案设计(包括钢结构、内衬砌筑、燃烧系统等系统设计)。干馏炉本体借鉴炼焦炉砌筑方法,两个燃烧室中间夹一个干馏室。燃烧室隔墙通过辐射传热对页岩进行干馏,干馏室产生干馏气由炉顶集气管收集。炼铁高炉料车式上料机被应用于干馏炉炉顶上料设计,该上料系统在运送页岩过程中没有再次破粹、没有瓦斯气泄漏、一键上料、维护方便。该系统核心技术在于满载时上料小车能沿曲形轨道安全卸料,空车时靠自重返回。单纯CAD软件已不能模拟整个运动过程。借助Solidworks Motion软件对斜桥式上料小车进行动仿真分析,分析出料车在整个上料过程中位移、速度,加速度曲线;总结出卷扬机频率与上料能力关系曲线。干馏炉排焦系统设计采用直立炭化炉“干法出焦”技术,该技术适用于水资源短缺又页岩储量丰富地区。排焦箱对小颗粒页岩料层(<18mm)能实现封料不泄漏,自动化排料。三种冷却介质(冷瓦斯、水、蒸汽)喷头与排焦箱外壁集成,既能冷却半焦又能补充干馏所需能量。每个排焦箱上部都承受20吨重物料,工况恶劣。利用SolidWorks Simulation软件对排焦箱中排焦轮与绞笼轴零部件进行有限元模型的建立和强度分析,找出零部件受力薄弱点,对其改进优化设计。本文的研究内容为小颗粒干馏炉设计开拓出一条新的途径,为今后大型化工业生产应用打下了结实的基础。