CN107338060A - 焦炉碳化室保温挡墙、炉门框更换系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了焦炉碳化室保温挡墙、炉门框更换系统及方法，其中，碳化室保温挡墙，包括底段挡墙，底段挡墙正面的上部边缘设置上端连接板，两个侧边缘对称设置多个侧顶紧板，底段挡墙背面设置钢丝网层，钢丝网层的外侧包裹隔热层；底段挡墙背面的下方设置支架，支架的外围包裹隔热层，还可包括顶端挡墙、中段挡墙。将该保温挡墙用于炉门框更换过程中，避免了施工人员受到热辐射，而且可以重复利用，拆装过程简单。方法简单、操作方便、成本低，可推广到任何规格的焦炉炉门框更换施工中的碳化室保温。

Description

焦炉碳化室保温挡墙、炉门框更换系统及方法

技术领域

本发明属于工矿企业设备维修工具领域，具体涉及一种焦炉碳化室保温挡墙、炉门框更换系统及方法。

背景技术

焦炉由若干碳化室、燃烧室交替组成，每一孔碳化室与燃烧室之间由炉墙隔开。如图1、图2所示，每一道炉墙外侧安装有保护板，保护板外侧安装炉柱，两道炉墙之间的保护板之间还安装了炉门框。焦炉在工作状态下，炉门框外侧安装炉门将碳化室密封。

如图3所示，炉柱的底部和顶部安装有拉条,拉条始终使炉墙处于压紧状态，以避免炉墙砖松弛后，砖缝之间镶入焦丁。

焦炉炉门框在工作中发生开裂损坏不可不免，开裂的炉门框需要及时更换，否则会导致焦炉炉门冒烟造成环境污染。

炉门框拆除前，必须先拆除炉门，炉门拆除后，碳化室耐火砖会暴露在冷空气中，如暴露时间过长则会损坏。因此，更换炉门框施工前，必须先拆除炉门，并及时将碳化室口封住，防止冷空气进入碳化室内部。

常用的封堵碳化室的方法是在碳化室口砌筑耐火砖封堵，此种方法虽然简单，但是，堆砌耐火墙的方法只能够一次性应用，每次拆卸炉门框均需要重复该项工作，不能够重复利用资源，并且砌筑人员会较长时间受到碳化室内部的高温辐射，对人体的伤害很大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种焦炉碳化室保温挡墙，解决了现有技术中封堵碳化室的方法效率低、不能够重复利用且对人体伤害大的问题。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

用于焦炉炉门框更换时碳化室保温挡墙，包括底段挡墙，底段挡墙正面的上部边缘设置上端连接板，两个侧边缘对称设置多个侧顶紧板，底段挡墙背面设置钢丝网层，钢丝网层的外侧包裹隔热层；底段挡墙背面的下方设置支架，支架的外围包裹隔热层。

还包括顶段挡墙，顶段挡墙正面的下部边缘设置下端连接板，两个侧边缘对称设置多个侧顶紧板，顶段挡墙背面设置钢丝网层，钢丝网层的外侧包裹隔热层。

还包括中段挡墙，中段挡墙正面的上部边缘设置上端连接板、下部边缘设置下端连接板，两个侧边缘对称设置多个侧顶紧板，中段挡墙背面设置钢丝网层，钢丝网层的外侧包裹隔热层。

隔热层为陶瓷纤维布。

为了进一步解决焦炉炉门框拆卸过程中存在的碳化室保温问题，还提供一种具有碳化室保温功能的焦炉炉门框更换系统，包括吊装装置、炉门框更换装置、保温挡墙，其中，吊装装置用于吊装炉门框及保温挡墙；炉门框更换装置用于更换炉门框；保温挡墙用于炉门框拆卸后对焦炉碳化室进行保温，保温挡墙为权利要求1至4中任一项所述的碳化室保温挡墙。

吊装装置包括卷扬机、吊梁，其中，卷扬机用于将更换的炉门框或保温挡墙提升或降下，吊梁用于在吊装过程中固定卷扬机的定滑轮。

基于该焦炉炉门框更换系统，本发明还提供了一种具有碳化室保温功能的炉门框更换方法，包括如下步骤：

步骤1、将卷扬机和吊梁固定安装在待更换炉门框的上方；

步骤2、将吊装钢丝绳安装在待更换炉门框上；

步骤3、将炉门框更换装置固定安装于待更换炉门框两侧的炉柱上，调节炉门框更换装置，拆除炉门框与保护板之间的连接螺栓，将炉门框移除；

步骤4、将保温挡墙通过卷扬机和吊梁吊装至拆除的炉门框位置，应用保温挡墙堵住拆除炉门框后的位置；

步骤5、在保温挡墙的侧顶紧板上安装侧部顶紧螺丝，对保温挡墙进行固定；

步骤6、更换后的炉门框就位后，按照安装保温挡墙的逆过程拆除保温挡墙；

步骤7、按照拆除炉门框的逆过程将更换后的炉门框进行安装；

步骤8、依次将吊装装置和炉门框更换装置拆除，完成炉门框的更换。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用一种专门的碳化室封堵保温挡墙装置，避免了施工人员受到热辐射，而且可以重复利用，拆装过程简单。

2、制作吊梁和保温挡墙的钢材、钢丝网、陶瓷纤维等均非常普通，在市场上随便购买（材质为Q235钢材，不需要热处理）。

3、卷扬机、滑轮、钢丝绳、吊钩、螺栓是标准产品（或定型产品），可以利用生产厂现有的资源。

4、方法简单、操作方便、成本低，可推广到任何规格的焦炉炉门框更换施工中的碳化室保温。

附图说明

图1为炉柱、炉门框、保护板安装位置示意。

图2为图1中沿A-A剖面图。

图3为焦炉碳化室与燃烧室之间的炉墙位置截面结构示意图。

图4为本发明炉门框更换碳化室保温底段挡墙结构主视图。

图5为本发明炉门框更换碳化室保温底段挡墙结构右视图。

图6为本发明炉门框更换碳化室保温底段挡墙结构俯视图。

图7为本发明炉门框更换碳化室保温中段挡墙结构主视图。

图8为本发明炉门框更换碳化室保温中段挡墙结构右视图。

图9为本发明炉门框更换碳化室保温顶段挡墙结构主视图。

图10为本发明炉门框更换碳化室保温顶段挡墙结构右视图。

图11为图5、图8、图10中沿A-A剖面图。

图12为图8中沿B-B剖面图。

图13为本发明系统吊梁安装示意图。

图14为本发明系统吊梁安装结构右视图。

图15为本发明保温挡墙组装主视图。

图16为本发明保温挡墙组装右视图。

图17为图15中沿B-B剖面图。

图18为图15中沿A-A剖面图。

图19为本发明保温挡墙安装主视图。

图20为本发明保温挡墙安装右视图。

图21为图19中I处局部放大图。

其中，图中的标识为：1-炉柱；2-炉门框；3-炉门；4-保护板；5-碳化室与燃烧室之间的炉墙；6-第一垫板；7-第二垫板；8-弹簧；9-第一底板；10-蓄热室；11-第二底板；12-底部拉条；13-焦炉立柱；14-顶部拉条；15-螺母；16-上端连接板；17-陶瓷纤维布；18-钢丝网；19-第一槽钢；20-第二槽钢；21-第三槽钢；22-侧顶紧板；23-下端连接板；24-待更换炉门框；25-定滑轮；26-吊梁；27-钢丝绳；28-集气管；29-顶端挡墙；30-第一螺栓；31-中段挡墙；32-底段挡墙；33-第二螺栓；34-焦炉碳化室顶砖；35-保温挡墙；36-焦炉碳化室底砖；37-侧部顶紧螺丝。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构及工作过程作进一步说明。

为了更加清晰充分的说明本方案所涉及的结构和方法，首先，对该方案所设计的焦炉结构做简单介绍，然后详细介绍该方案的具体结构和应用方法。

如图1、图2、图3所示，焦炉由若干碳化室、燃烧室交替组成，每一孔碳化室与燃烧室之间由炉墙5隔开，燃烧室的下方具有蓄热室10，燃烧室和蓄热室10之间设置第一底板9，蓄热室10的下方具有第二底板11，整个焦炉的底部具有焦炉立柱13。每一道炉墙5外侧安装有保护板4，保护板4的外侧安装炉柱1，两道炉墙5之间的保护板4之间还安装了炉门框2，炉门框2上安装炉门3。

炉柱1的底部和顶部分别安装有底部拉条12和顶部拉条14,底部拉条12和顶部拉条14始终使炉墙5处于压紧状态，以避免炉墙砖松弛后，砖缝之间镶入焦丁，底部拉条12和顶部拉条14的两端均具有第一垫板6、第二垫板7、弹簧8，并通过螺母15进行固定，通过弹簧8的伸缩状态使得炉墙5不论在任何状态下始终处于压紧状态。

为了解决现有技术中封堵碳化室的方法效率低、不能够重复利用且对人体伤害大的问题，本发明提供一种用于焦炉炉门框更换时碳化室保温挡墙，具体方案如下：

用于焦炉炉门框更换时碳化室保温挡墙，包括底段挡墙，底段挡墙正面的上部边缘设置上端连接板，两个侧边缘对称设置多个侧顶紧板，底段挡墙背面设置钢丝网层，钢丝网层的外侧包裹隔热层；底段挡墙背面的下方设置支架，支架的外围包裹隔热层。

具体实施例一，如图4、图5、图6所示：

用于焦炉炉门框更换时碳化室保温挡墙，包括底段挡墙32，底段挡墙32正面的上部边缘设置上端连接板16，两个侧边缘对称设置多个侧顶紧板22，底段挡墙32背面设置钢丝网18层，钢丝网18层的外侧包裹隔热层；底段挡墙32背面的下方设置支架，支架的外围包裹隔热层。

具体实施例二：

用于焦炉炉门框更换时碳化室保温挡墙，包括底段挡墙32和顶段挡墙29，顶段挡墙的结构如图9、图10所示，底段挡墙32正面的上部边缘设置上端连接板16，顶段挡墙29正面的下部边缘设置下端连接板23，顶段挡墙29和底段挡墙32的两个侧边缘均对称设置多个侧顶紧板22，顶段挡墙29和底段挡墙32背面设置钢丝网18层，钢丝网18层的外侧包裹隔热层；底段挡墙32背面的下方设置支架，支架的外围包裹隔热层。

具体实施例三，如图：

用于焦炉炉门框更换时碳化室保温挡墙，包括底段挡墙32、中段挡墙31和顶段挡墙29，中段挡墙31的结构如图7、图8所示，底段挡墙32正面的上部边缘设置上端连接板16，中段挡墙31的上部边缘设置上端连接板16，下部边缘设置下端连接板23，顶段挡墙29正面的下部边缘设置下端连接板23，顶段挡墙29、中段挡墙31和底段挡墙32的两个侧边缘均对称设置多个侧顶紧板22，顶段挡墙29、中段挡墙31和底段挡墙32背面设置钢丝网18层，钢丝网18层的外侧包裹隔热层；底段挡墙32背面的下方设置支架，支架的外围包裹隔热层，相邻两段隔离挡墙之间下端连接板和上端连接板之间对应连接，通过第一螺栓30连接，每段保温挡墙的上端连接板和下端连接板均包括两个，相邻两段保温挡墙叠合部分中间通过第二螺栓33进行连接，该第二螺栓33用于使得两段保温挡墙能够准确对位、稳固拼装。

各段挡墙上部边缘和下部边缘的剖面图如图11、图12。

具体实施例四，如图15至图18所示：

该实施例与实施例三的基本组成方式一样，区别点在于包括两个中段挡墙，该保温挡墙的安装与具体实施例三相同。

上述实施例中所述的隔热层为陶瓷纤维布17，陶瓷纤维布17是常规物料，其隔热效果比较好，且方便购买，能够快速满足需求。

保温挡墙的主体应用第一槽钢19，保温挡墙的上部和下部应用第二槽钢20，支架应用第三槽钢20，由于均采用槽钢结构，因此各部件之间可以采用焊接方式连接，当然，也可以用连接件，固定件等部件进行连接固定，只要能够实现相同的功能即可，但是采用焊接方式在厂矿施工时是最简单有效且稳固的方法，即保证了施工质量，又节约了成本。

根据不同的焦炉规模，以及焦炉的现场环境，可以自由选择保温挡墙的组合方式及组合段数，不仅仅局限于具体实施例所述的方式，其连接方式和结构与实施例中详细描述的实施方式相同，本领域技术人员可根据实施例提示进行快速组装。

为了进一步解决焦炉炉门框拆卸过程中存在的碳化室保温问题，还提供一种具有碳化室保温功能的焦炉炉门框更换系统，包括吊装装置、炉门框更换装置、保温挡墙，其中，吊装装置用于吊装炉门框及保温挡墙；炉门框更换装置用于更换炉门框；保温挡墙用于炉门框拆卸后对焦炉碳化室进行保温，保温挡墙为具体实施例一至三中所述底段挡墙、中段挡墙及顶段挡墙自由组合而成，。

具体实施例五，如图13、图14所示：

具有碳化室保温功能的焦炉炉门框更换系统，包括吊装装置、炉门框更换装置、保温挡墙，其中，吊装装置包括卷扬机、吊梁26，其中，卷扬机用于将更换的炉门框或保温挡墙提升或降下，吊梁26用于在吊装过程中固定卷扬机的定滑轮25；钢丝绳27绕过定滑轮25的一端具有吊钩，吊住待更换炉门框24、更换后的炉门框以及保温挡墙；炉门框更换装置用于更换炉门框；保温挡墙用于炉门框拆卸后对焦炉碳化室进行保温，保温挡墙为具体实施例一至三中所述底段挡墙、中段挡墙及顶段挡墙根据具体现场需求和实际情况自由组合而成。

由于炉柱上方均具有集气管28，因此，选用方便拆卸的小型卷扬机作为吊装工具。

炉门框更换装置，包括固定单元、限定单元和支架，其中，固定单元用于将该装置的支架进行固定；限定单元包括限位螺杆、卡板、连接板，限位螺杆的前端具有一个连接板，连接板上设置卡板，后端穿过支架后与另一个连接板连接，卡板用于在更换炉门框的过程中对移动的炉门框进行限位，限位螺杆的后端与支架之间活动连接，用于调节限定单元与支架之间相对运动，控制更换炉门框的移动速度与方向。

上述实施例的总体结构示意图如图19至图21所示：

焦炉碳化室炉门框拆卸后，将组装好的保温挡墙35安装至焦炉碳化室顶砖34和焦炉碳化室底砖36之间，通过侧顶紧螺丝37对保温挡墙进行固定，完全封堵住碳化室炉门及炉门框拆卸后的空间，有效阻止了碳化室内的热量散发，达到了非常好的保温效果。

基于该焦炉炉门框更换系统，本发明还提供了一种具有碳化室保温功能的炉门框更换方法，包括如下步骤：

步骤1、将卷扬机和吊梁固定安装在待更换炉门框的上方；

步骤2、将吊装钢丝绳安装在待更换炉门框上；

步骤3、将炉门框更换装置固定安装于待更换炉门框两侧的炉柱上，调节炉门框更换装置，拆除炉门框与保护板之间的连接螺栓，将炉门框移除；

步骤4、将保温挡墙通过卷扬机和吊梁吊装至拆除的炉门框位置，应用保温挡墙堵住拆除炉门框后的位置；

步骤5、在保温挡墙的侧顶紧板上安装侧部顶紧螺丝，对保温挡墙进行固定；

步骤6、更换后的炉门框就位后，按照安装保温挡墙的逆过程拆除保温挡墙；

步骤7、按照拆除炉门框的逆过程将更换后的炉门框进行安装；

步骤8、依次将吊装装置和炉门框更换装置拆除，完成炉门框的更换。

上述实施例中，首先用叉车将需要组装的各段保温挡墙运到安装位置，然后，将各段保温挡墙进行现场安装；再用炉门框更换装置拆除待更换的炉门框，用卷扬机将炉门框吊至铅锤状态卸下；接着用卷扬机将组装好的保温挡墙吊装至焦炉炉门水平的位置，推入拆卸炉门框后露出的位置；采用叉车将炉门框拖走。等待新换好的炉门框运输到位后，采用上述逆过程将保温挡墙拆卸下，并将新的炉门框更换。

上述实施例中，螺丝或螺栓等部件的操作，可采用手动扳手操作，也可采用电动方式，或者采用小型控制器均可完成，根据具体的现场需求确定，具有很强的灵活性。

炉门框、保温挡墙可采用叉车运输，或者用其他方式运输炉门框，只要能够实现的方式即可，在此仅以叉车为例进行说明。

该方案所用材料较为普遍，均可以直接从市场上购买钢板后，现场制作（材质为Q345钢材，不需要热处理），也可做好后拿到现场应用，增大了很大的灵活性，节约了制作时间和成本。

制作吊梁和专用工具的材料均非常普通，在市场上随便购买（材质为Q235钢材，不需要热处理）。

所采用的叉车、卷扬机、定滑轮、钢丝绳、吊钩、螺栓是标准产品（或定型产品），可以利用生产厂现有的资源。

上述的结构安装方式、部件之间的连接关系、处理办法仅仅是作为一个实例来说明，不能认为只保护所述的方案，凡是对运用于焦炉炉门框更换过程中的情况下都可以参照本方案的方式方法。

本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.用于焦炉炉门框更换时碳化室保温挡墙，其特征在于：包括底段挡墙，底段挡墙正面的上部边缘设置上端连接板，两个侧边缘对称设置多个侧顶紧板，底段挡墙背面设置钢丝网层，钢丝网层的外侧包裹隔热层；底段挡墙背面的下方设置支架，支架的外围包裹隔热层。

2.根据权利要求1所述的用于焦炉炉门框更换时碳化室保温挡墙，其特征在于：还包括顶段挡墙，顶段挡墙正面的下部边缘设置下端连接板，两个侧边缘对称设置多个侧顶紧板，顶段挡墙背面设置钢丝网层，钢丝网层的外侧包裹隔热层。

3.根据权利要求2所述的用于焦炉炉门框更换时碳化室保温挡墙，其特征在于：还包括中段挡墙，中段挡墙正面的上部边缘设置上端连接板、下部边缘设置下端连接板，两个侧边缘对称设置多个侧顶紧板，中段挡墙背面设置钢丝网层，钢丝网层的外侧包裹隔热层。

4.根据权利要求1、2或3所述的用于焦炉炉门框更换时碳化室保温挡墙，其特征在于：隔热层为陶瓷纤维布。

5.具有碳化室保温功能的焦炉炉门框更换系统，其特征在于：包括吊装装置、炉门框更换装置、保温挡墙，其中，吊装装置用于吊装炉门框及保温挡墙；炉门框更换装置用于更换炉门框；保温挡墙用于炉门框拆卸后对焦炉碳化室进行保温，保温挡墙为权利要求1至4中任一项所述的碳化室保温挡墙。

6.根据权利要求5所述的具有碳化室保温功能的焦炉炉门框更换系统，其特征在于：吊装装置包括卷扬机、吊梁，其中，卷扬机用于将更换的炉门框或保温挡墙提升或降下，吊梁用于在吊装过程中固定卷扬机的定滑轮。

7.具有碳化室保温功能的焦炉炉门框更换方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、将卷扬机和吊梁固定安装在待更换炉门框的上方；

步骤2、将吊装钢丝绳安装在待更换炉门框上；

步骤3、将炉门框更换装置固定安装于待更换炉门框两侧的炉柱上，调节炉门框更换装置，拆除炉门框与保护板之间的连接螺栓，将炉门框移除；

步骤4、将保温挡墙通过卷扬机和吊梁吊装至拆除的炉门框位置，应用保温挡墙堵住拆除炉门框后的位置；

步骤5、在保温挡墙的侧顶紧板上安装侧部顶紧螺丝，对保温挡墙进行固定；

步骤6、更换后的炉门框就位后，按照安装保温挡墙的逆过程拆除保温挡墙；

步骤7、按照拆除炉门框的逆过程将更换后的炉门框进行安装；

步骤8、依次将吊装装置和炉门框更换装置拆除，完成炉门框的更换。