CN101157864B - 立式炼焦炉平移净化接焦与熄焦工艺及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种立式炼焦炉平移净化接焦与熄焦工艺及设备，设备包括平移式接焦车和熄焦塔两部分，平移式接焦车包含接焦系统、放焦系统，熄焦塔包括熄焦塔塔身、水泵站、三向喷水系统，其特征是所述接焦系统由接焦仓和横移装置两部分组成，接焦仓是一个箱形格栅式结构，由两侧墙壁、底板、两端端板组成，所述底板与两侧墙壁不为一体，并且前后两端有一坡度，接焦仓靠近焦炉一侧的端板是可旋转的，与两侧墙壁不为一体。本发明可以大幅度的降低或杜绝焦化厂出焦过程所造成的粉尘污染，适用于新建焦炉的出焦系统和旧的焦炉出焦系统的改造，改造费用低廉，环保效益明显。

Description

立式炼焦炉平移净化接焦与熄焦工艺及设备 

技术领域

本发明涉及一种立式炼焦炉出焦过程中避免粉尘污染的接焦与熄焦工艺以及配套的设备。 

背景技术

所谓立式炼焦炉，是指炼焦炉炭化室煤饼的高度与宽度尺寸之比远大于1∶1、一般在6∶1以上的焦炉。 

在中国以及世界钢铁行业和焦化行业中，立式炼焦炉一直是主导炉型，占据着95％以上的比例。目前，现行的立式炼焦炉的出焦工艺过程都是拦焦车与熄焦车配合使用，在出焦时，拦焦车与炉口对正，负责保护焦炭不歪斜，使得焦炭顺利的倒落到熄焦车上，而正是这个倒落过程产生了大量的粉尘，对焦化厂以及周边的空气环境造成污染，已经成为焦化行业所有污染项目中的主要污染项目之一，多年以来一直没有得到彻底的解决，是焦化行业颇感头疼的问题。 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种立式炼焦炉平移净化接焦与熄焦工艺及设备，可以有效地避免粉尘的产生。 

所谓平移净化接焦工艺，是指焦饼水平的从焦炉中被推出，在离开焦炉后的熄焦过程焦饼一直保持原来在焦炉中的状态，不被倒散，在到达凉焦台时再被放散的过程。 

本发明的技术方案是立式炼焦炉平移净化接焦与熄焦设备，包括平移式接焦车和熄焦塔两部分。平移式接焦车包含接焦系统、放焦系统，熄焦塔包括熄焦塔塔身、水泵站、三向喷水系统。所述接焦系统由接焦仓和横移装置两部分组成，接焦仓是一个箱形格栅式结构，由两侧墙壁、底板、固定端板和活动端板组成，所述底板与两侧墙壁不为一体，并且前后两端有一个3-5度坡度，接焦仓靠近焦炉一侧的端板是可旋转的，与两侧墙壁不为一体。 

两侧墙壁由固定壁和活动壁两部分组成，距离焦炉焦侧立面的接焦仓区段是活动壁，其余接焦仓区段都是固定壁，活动壁与横移装置相连，活动壁和固定壁互相穿插连接在一起。 

两侧墙壁也可以是一个整体固定壁，整体固定壁与横移装置相连接。 

所述底板可以水平抽动或旋转。 

在接焦仓上部有一个与焦饼相同长度的车载水箱，水箱的底面开有小孔，同时水箱两侧连接有钢管，每根钢管上开有小孔。

在熄焦塔内设有一套包含有左面、右面、上面三个方向的倒U型喷嘴架，倒U型喷嘴架的每个方向布置有喷嘴，倒U型喷嘴架通过高压软胶管与泵站管路连接。 

在熄焦塔内设有一根与焦饼相同方向喷水主管，喷水主管下面接有顶面喷水管，在接焦仓墙壁两侧布置有水平喷水管，在接焦车上部设有水箱，水箱与接焦车上水泵相连，水泵通过水泵出水管与焦饼两侧水平喷水管相连。 

工艺步骤如下： 

平移接焦车纵向移动对准需要出焦的炉门位置；打开炉门；放平接焦仓的活动端板；接焦仓墙壁横向移动至炭化室根部；机侧推焦车水平推出焦饼直接进入接焦仓内；接焦仓墙壁退回到原来位置；直立接焦仓端板；关闭炉门；接焦车运行到熄焦塔下，进行三面喷水熄焦；接焦车运行到凉焦台，放焦系统进行放焦，将焦炭卸放到凉焦台上。 

本发明是在立式焦炉出焦时，采用平移式的接焦工艺，使得焦饼平稳顺利地被接入到接焦车上，然后进入熄焦塔进行熄焦，这样焦饼以及焦饼内部的粉尘和焦末在放焦之前就会处于潮湿状态，放焦时就不会产生粉尘飞涨的现象，从而可有效地避免粉尘的污染。 

立式炼焦炉平移净化接焦与熄焦工艺具有如下特点： 

(1)可以大幅度的降低或杜绝焦化厂出焦过程所造成的粉尘污染。 

常规焦化厂出焦过程中的煤灰、焦末等均是在热态、干态的情况下倒塌于熄焦车上，造成粉尘飞涨污染在所难免。根据本人多年的观察，立式焦炉尤其是采用了捣固技术的立式焦炉，焦炭成熟后整个焦饼粘结比较牢固，不宜松散，给平移接焦创造了条件，实施本发明平移接焦与熄焦技术后，焦饼中所包含的煤灰、焦末在倒塌卸放于凉焦台时，已经处于湿的状态，所以不会造成粉尘飞涨污染。 

(2)可以适用于新建焦炉的出焦系统。 

新建的焦炉出焦系统采用平移式净化出焦与熄焦技术，可以降低整个工程的造价，不用再投资建设费用很高的地面除尘站，可以省掉这部分费用。 

(3)可以适用于旧的焦炉出焦系统的改造，并且改造过程不会对 现有的焦炉生产程序和过程造成很大的影响。 

旧的立式焦炉采用平移式接焦技术改造，原有的拦焦车可以继续使用，可以在新的平移式接焦车上减少摘门与装门机构，使得新设备的造价相应降低。 

(4)改造费用低廉，环保效益明显。 

附图说明

图1是接焦仓墙壁部分移动式接焦之前位置结构示意图。 

图2是接焦仓墙壁部分移动式准备接焦位置结构示意图。 

图3是接焦仓墙壁部分移动式接焦完毕位置结构示意图。 

图4是接焦仓墙壁整体移动式接焦之前位置结构示意图。 

图5是接焦仓墙壁整体移动式准备接焦位置结构示意图。 

图6是接焦仓墙壁整体移动式接焦完毕位置结构示意图。 

图7是水平抽板式放焦过程结构示意图。 

图8是旋转翻板式放焦过程结构示意图。 

图9是三向喷水系统实施方式一结构示意图。 

图10是三向喷水系统实施方式二结构示意图。 

图11是三向喷水系统实施方式三结构示意图。 

具体实施方式

本套工艺技术过程需配备的设备包含平移式接焦车和熄焦塔两部分，相互配合使用。 

(一)、平移式接焦车 

平移式接焦车是本套技术的专用设备，包含接焦系统、放焦系统、 大车运行系统、炉门摘取与安装系统、吸尘系统几部分。其中接焦系统和放焦系统是该平移式接焦车的关键核心系统。 

(1)接焦系统 

接焦系统的功能是平稳顺利地将成熟焦炭6(焦饼)从焦炉中接纳到平移式接焦车上。该系统由接焦仓和横移装置4两部分组成。横移装置4沿焦炉炭化室7方向运行。接焦仓是一个箱形结构，负责接纳焦饼并保证焦饼不歪斜、不洒落，横移装置4负责接焦仓接近焦炉炉体的运动过程。根据不同的焦炉情况，接焦仓和横移装置4有两种结构形式可供选用： 

①接焦仓部分移动形式 

接焦仓由两侧墙壁、底板3、固定端板2和活动端板5共同构成箱形接焦仓。其中两侧墙壁由固定壁1和活动壁8两部分组成，距离焦炉焦侧立面大约两米的接焦仓区段是活动壁8，其余接焦仓区段都是固定壁1，活动壁8与横移装置4相连，由横移装置4带动进行横移动作。活动壁8的横移距离≤500mm。活动壁8和固定壁1的相接采用互相穿插的形式。接焦仓的底板3与两侧墙壁不为一体，具有分段旋转功能或者分段水平移动功能，并且前后两端具有一定的坡度(3-5度)。接焦仓靠近焦炉一侧的活动端板5是可旋转的，与两侧墙壁不为一体，参见图1。焦炉需要出焦时，接焦仓经过大车的运行机构纵向移动后与炉口对正，此时接焦仓的活动端板5经过传动机构(手动、机械传动、液压传动)由直立位置放到水平位置，和接焦仓底板3保持在一个平面，但略低于焦炉炭化室7底面，活动壁8经过 横移装置4运行后移动到焦炉炭化室7根部位置，横移装置内包含有制动设施，防止在推焦过程中因摩擦接焦仓而移动，参见图2。出焦开始，位于机侧的推焦车将成熟焦炭6(焦饼)从焦炉中推出，此时焦炭6在两侧墙壁的保护下就被平稳顺利的推入接焦仓内。推焦完毕后，接焦仓活动壁8在横移装置4运行后退回到原来位置，活动端板5再旋转到直立位置，成为接焦仓的端墙，保护焦炭6在运行时不被撒落，整个接焦过程完毕，参见图3。 

②接焦仓整体移动形式 

接焦仓由两侧墙壁、底板3和固定端板2和活动端板5共同构成箱形接焦仓。其中，两侧墙壁没有活动壁的区段，是一个整体固定墙壁1。接焦仓的底板3与两侧墙壁不为一体，具有分段旋转功能或者分段水平移动功能，并且前后两端具有一定的坡度(3-5度)。接焦仓靠近焦炉一侧的活动端板5是可旋转的，与墙壁不为一体。整个接焦仓的固定墙壁1与横移装置4相连接，横移时整体移动，参见图4。接焦开始时，接焦仓的活动端板5经过传动机构(手动、机械传动、液压传动)由直立位置放到水平位置，和接焦仓底板3保持在一个平面，但略低于焦炉炭化室7底面，接焦仓固定墙壁1整体由横移装置4横移到炭化室7根部，横移装置内包含有制动设施，防止在推焦过程中因摩擦接焦仓而移动，参见图5。推焦完毕后，接焦仓由横向移动装置4退回到原来位置，活动端板5再旋转到直立位置，成为接焦仓的端墙，保护焦炭6在运行时不被撒落，整个接焦过程完毕，参见图6。 

接焦仓的两侧墙采用耐热铸铁制造，采用格栅式结构，以利于熄焦时水的进入和散热，两侧墙之间的距离比焦炉炭化室7的宽度略宽，两侧墙的长度比焦炉炭化室7的长度略长3-5米左右；接焦仓的底板3采用光滑的耐热铸铁制造，以利于焦炭顺利进仓。两端端板2和5也采用光滑耐热铸铁制造。活动端板5的直立与放平动作可以通过人工操作、液压油缸推动、电机减速机传动等方式来实现。 

横移装置4采用液压油缸推动或者电机减速机传动的方式实现。 

(2)放焦系统 

放焦系统的功能是在熄焦完毕、大车运行到凉焦台位置时，接焦仓的底板3被打开，焦饼6被卸放到凉焦台上，放焦完毕再关闭底板3的整个过程。参见图7、图8，接焦仓底板3的放焦过程具有水平抽板式、旋转翻板式两种结构形式可供选用。采用液压油缸推动、电机减速机传动等方式来实现。 

(3)大车运行系统 

大车运行系统的功能是保证车辆在轨道上的纵向运行(垂直于焦炉炭化室方向)。在接焦时负责对正炉门、接焦后将成熟焦炭运到熄焦塔下、熄焦完毕后再运到凉焦台。运行系统由车架、驱动电机与减速机、制动单元、控制单元等组成。 

(4)炉门摘取与安装系统 

炉门摘取与安装系统的功能是将焦炉炉门实现机械化摘取与安装。由拧丝机和炉门摘取机组成。在大车运行到指定位置时，拧丝机负责将炉门上的压紧螺丝松开，炉门摘取机负责将炉门从焦炉上取 下。推焦完毕后，炉门摘取机再负责将炉门安装到焦炉上，拧丝机再将螺丝拧紧，实现炉门与焦炉牢固、紧密的安装。 

(5)吸尘系统 

吸尘系统的功能是在推焦过程中，如果焦炭有少量倒塌发生，吸尘系统可以将少量倒塌所产生的粉尘吸入到布袋除尘器中。吸尘系统随着接焦仓的横向移动一起动作，工作时布置在焦炉出焦口的上方，出焦完毕随着接焦仓一起退回到接焦车的上部。吸尘系统由吸尘电机及鼓风机、吸尘布袋等组成。 

(二)、熄焦塔 

熄焦塔是根据立式焦饼较高、较薄并且较长的特点而设计的，由熄焦塔塔身、水泵站、三向喷水系统等组成。熄焦塔塔身的结构，能够保证整个平移式接焦车进入到塔身内，用钢筋、混凝土建造。泵站的功能是提供高压熄焦水。三向喷水系统的功能是在平移式接焦车进入熄焦塔内后，将从焦饼的两边和上面三个方向对焦饼进行喷水，达到焦饼熄灭的目的，是本发明熄焦部分的关键核心部分。 

三向喷水系统有三种结构形式： 

(1)、在平移式接焦车上的接焦仓上部有一个与焦饼相同长度的车载水箱9，水箱的底面开有数个小孔(图中未画出)，同时水箱9两侧连接有数根钢管10，每根钢管上开有数个小孔。在需要熄焦时，通过安装在熄焦塔内大流量的水泵迅速给车载水箱9注水，所注入的水通过水箱底部和两侧钢管的小孔喷洒到焦饼6上达到熄焦的目的，参见图9。 

(2)、在熄焦塔内建造一套包含有左面、右面、上面三个方向的倒U型喷嘴架13，每个方向布置数个喷嘴12，喷嘴架13与泵站管路采用高压软胶管连接。喷嘴架13安装在熄焦塔内，不随平移式接焦车运行，在焦饼6到达熄焦塔下时，喷嘴架13通过电动葫芦下降到立式焦饼6的位置，用喷嘴12将焦饼6形成两边和上面三个方向的包围，对焦饼6进行高压熄焦，熄焦完毕再将喷嘴架13提升上去。在熄焦时，为了使得焦饼熄焦均匀，整个喷嘴架13可以进行上下、前后四个方向的小距离运动。所有运动动作靠电动葫芦实现，参见图10。 

(3)、在熄焦塔内布置一根与焦饼相同方向的喷水主管16，喷水主管16与熄焦塔内大水泵相连，大水泵提供的水通过喷水主管16一方面供应给与它相连的顶面喷水管15，从上往下给焦炭6进行喷水，另一方面通过供水主管17供应给车载水箱9；在接焦仓墙壁两侧布置数根水平喷水管14，车载水箱9内的水通过接焦车上水泵18、水泵出水管19直接打到两侧水平喷水管14内，通过喷水管14实施两侧喷水，达到三面喷水的目的，参见图11。喷水主管16、顶面喷水管15、供水主管17属于熄焦塔内设备，不随车辆运行；车载水箱9、水泵18、水泵出水管19、水平喷水管14属于车上设备，随平移车运行。 

以上三种喷水结构是各自独立的，并不是同时存在，是具有三种结构设计供选用的意思，可以根据具体情况在使用时决定用哪一种。 

Claims (9)

1.一种立式炼焦炉平移净化接焦与熄焦设备，包括平移式接焦车和熄焦塔两部分，平移式接焦车包含接焦系统、放焦系统，熄焦塔包括熄焦塔塔身、水泵站、三向喷水系统，其特征是所述接焦系统由接焦仓和横移装置两部分组成，接焦仓是一个箱形格栅式结构，由两侧墙壁、底板(3)、固定端板(2)和活动端板(5)组成，所述底板(3)与两侧墙壁不为一体，并且前后两端有一个3-度坡度，接焦仓靠近焦炉一侧的活动端板(5)是可旋转的，与两侧墙壁不为一体。

2.如权利要求1所述的立式炼焦炉平移净化接焦与熄焦设备，其特征是两侧墙壁由固定壁(1)和活动壁(8)两部分组成，距离焦炉焦侧立面的接焦仓区段是活动壁(8)，其余接焦仓区段都是固定壁(1)，活动壁(8)与横移装置(4)相连，活动壁(8)和固定壁(1)互相穿插连接在一起。

3.如权利要求1所述的立式炼焦炉平移净化接焦与熄焦设备，其特征是两侧墙壁是一个整体固定壁(1)，整体固定壁(1)与横移装置(4)相连接。

4.如权利要求1所述的立式炼焦炉平移净化接焦与熄焦设备，其特征是所述底板(3)可以水平抽动。

5.如权利要求1所述的立式炼焦炉平移净化接焦与熄焦设备，其特征是所述底板(3)可以旋转。

6.如权利要求1所述的立式炼焦炉平移净化接焦与熄焦设备，其特征是在接焦仓上有一个与焦饼相同长度的车载水箱(9)，水箱(9)的底面开有小孔，同时水箱两侧连接有钢管(10)，每根钢管上开有小孔。

7.如权利要求1所述的立式炼焦炉平移净化接焦与熄焦设备，其特征是在熄焦塔内设有一套包含有左面、右面、上面三个方向的倒U型喷嘴架(13)，倒U型喷嘴架(13)的每个方向布置有喷嘴(12)，倒U型喷嘴架(13)通过高压软胶管与泵站管路连接。

8.如权利要求1所述的立式炼焦炉平移净化接焦与熄焦设备，其特征是在熄焦塔内设有一根与焦饼相同方向的喷水主管(16)，喷水主管(16)下面接有顶面喷水管(15)，在接焦仓墙壁两侧布置有水平喷水管(14)，在接焦车上设有水箱(9)，水箱(9)与接焦车上水泵(18)相连，水泵(18)通过水泵出水管(19)与焦饼两侧水平喷水管(14)相连。

9.如权利要求1所述的立式炼焦炉平移净化接焦与熄焦设备用于接焦与熄焦的工艺，其特征是工艺步骤如下：

平移接焦车纵向移动对准需要出焦的炉门位置；打开炉门；放平接焦仓的活动端板；接焦仓墙壁横向移动至炭化室根部；机侧推焦车水平推出焦饼直接进入接焦仓内；接焦仓墙壁退回到原来位置；直立接焦仓活动端板；关闭炉门；接焦车运行到熄焦塔下，进行三面喷水熄焦；接焦车运行到凉焦台，放焦系统进行放焦，将焦炭卸放到凉焦台上。

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