CN109135777A - 一种双路供水底部水冷熄焦车及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双路供水底部水冷熄焦车及其工作方法，熄焦车车体由侧板、前端板、后端板及底板组成厢形结构；底板设夹层结构，夹层结构中通过横筋和纵筋形成多条纵向水流通道，各条纵向水流通道分别开设上入水口、中入水口、中下入水口和下入水口；注水系统包括上水管、主水管、多个第一分水管和多个第二分水管，主水管分别通过第一分水管、第二分水管连通各条纵向水流通道。本发明中，冷却水分两路进入底板的夹层结构中，通过顶部沿全面积分布的多个入水口进入熄焦车内，在不同部位对焦炭层底部进行直接冷却，并可增大焦炭间隙；同时夹层结构中的冷却水对焦炭层底部间接冷却，最终实现焦炭层底部的均匀冷却，并提高焦炭层的整体冷却效率。

Description

一种双路供水底部水冷熄焦车及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种熄焦车，尤其涉及一种双路供水、对焦炭底部进行全面积直接和间接冷却的水冷熄焦车。

背景技术

成熟的炽热红焦的温度约为950℃-1100℃，自推焦机把炽热红焦从焦炉炉孔中推出，至运输到熄焦设备的过程中，通常使用熄焦车来承载红焦。根据熄焦方式的不同，干法熄焦和湿法熄焦使用的熄焦车也不同。湿熄焦车辆通常上部为方形截面，下部为坡形易于焦炭排出。熄焦过程通常是从焦炭层上方喷洒冷却水。然而，由于焦炭层的厚度较厚，加之红焦间隙不够多，导致焦炭层底部的中间区域冷却效果较差。这种现象在大容积焦炉得到普遍推广的今天尤为明显。

目前，采用车体水冷是一种解决焦炭冷却均匀性的办法，现有类似解决方案如：

1、公开号为CN108329937A的中国专利公开了一种“熄焦车”，其主要特点是在熄焦车底部设置了水管路和出水口。冷却水从注水口通过水管路，经出水口流入熄焦车对底部焦炭进行浸泡降温。该技术方案的主要原理是对焦炭进行浸泡以实现焦炭层的底部降温，压缩熄焦时间。

然而，上述技术方案中，由于下部焦炭长时间浸泡在水中，将导致下部焦炭含水率高，而上部焦炭含水率低的不均匀情况。

2、公告号为CN204342721U的中国专利公开了“一种新型熄焦车”，其主要特点是熄焦车的车门由储水箱、进水管、水泵、箱体、出水管和回收槽等依次连接而成，箱体内的隔板上加工有导流孔。主要目的是冷却车门，提高车门的使用寿命，降低维护成本。

然而，上述技术方案并不能明显提升熄焦效率，只对冷却车门有所帮助。

3、公告号为CN102925171A的中国专利公开了“一种新型简易低水分熄焦车”，其主要结构是在车体正中央竖直放置一个水道，水道上分布着n层四个方向的喷水孔，喷水孔外边再设一层分水格栅，工作原理是通过简便的水道，对熄焦车内的高温焦炭洒水熄焦。

然而，上述技术方案因为设置在推焦拖车中，沉重的焦炭落下时，中央水道受力容易损坏。长期看，焦炭并不能很好的降温。

熄焦车中的红焦熄焦不足导致的直接后果是：由于仍有红焦存在、卸焦后容易烧坏晾焦台皮带外加焦炭质量不好，间接后果是：红焦炭在熄焦车厢内存放时间过长，烧烤熄焦车耐热板、车架等，熄焦时间也加长，熄焦车因受热时间长更容易变形，缩短其寿命。

发明内容

本发明提供了一种双路供水底部水冷熄焦车及其工作方法，熄焦车车体的底板采用夹层结构，冷却水分两路进入底板的夹层结构中，通过顶部沿全面积分布的多个入水口进入熄焦车内，在不同部位对焦炭层底部进行直接冷却，并可增大焦炭间隙；同时夹层结构中的水对焦炭层底部间接冷却，最终实现焦炭层底部的均匀冷却，并提高焦炭层的整体冷却效率。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种双路供水底部水冷熄焦车，包括由车体及注水系统组成的熄焦车；所述车体由2块侧板、前端板、后端板及底板组成顶部开放、其余五面封闭的厢形结构，其中2块侧板设于车体的横向两侧，前端板、后端板设于车体的纵向两侧；前端板的底面高于后端板的底面，使底板沿对应方向倾斜；后端板的下部设翻板；所述侧板上在靠近翻板的位置分别设排水口；所述底板设有夹层结构，夹层结构中设有横筋和纵筋，其中纵筋作为分隔板，横筋的顶部设溢流口，从而在夹层结构内部形成多条纵向水流通道，各条纵向水流通道的顶面沿车体纵向分别开设上入水口、中入水口、中下入水口和下入水口；注水系统设于车体外部，包括上水管、主水管、多个第一分水管和多个第二分水管，主水管设于车体中部并位于底板的下方，主水管分别通过第一分水管、第二分水管连通各条纵向水流通道，且第一分水管与各条纵向水流通道的连通处位于对应上入水口的下方，第二分水管与各条纵向水流通道的连通处位于对应中下入水口的下方。

所述第一分水管包括水平管段和竖直管段。

所述第二分水管为U形结构。

所述横筋上部与各条纵向水流通道一一对应地开设若干溢流口，溢流口的开口形状为矩形、半圆形或三角形，溢流口的高度不超过横向加强筋高度的一半。

所述上入水口、中入水口、中下入水口和下入水口具有向车体内侧凸起的结构，且该凸起结构的截面形状为半椭圆形或三角形。

一种双路供水底部水冷熄焦车的工作方法，所述注水系统的水分两路注入底板中，并自底板上沿纵向和横向开设的多个入水口进入车体内，对焦炭层的底部进行全面积、均匀的直接冷却；具体过程如下：

装载炽热红焦的熄焦车走行到熄焦塔下的熄焦位，在熄焦车顶部通过喷淋熄焦，同时通过注水系统向车体内注入冷却水；注水系统中的冷却水从上水管流入主水管，并沿多个第一分水管和第二分水管进入底板的夹层结构中；其中第一分水管的冷却水一路经多个上入水口进入车体内，对车体前端焦炭层的底部进行直接冷却；另一路沿夹层结构中的各条纵向水流通道向下流动，并分别从中入水口、中下入水口和下入水口处进入车体内，对车体中部及后端的焦炭层的底部进行直接冷却；第二分水管的冷却水一路经多个中下入水口进入车体内，对靠近车体后端的焦炭层的底部进行直接冷却；另一路沿夹层结构中的各条纵向水流通道向下流动，并从下入水口进入车体内，对车体后端的焦炭层的底部进行直接冷却；进入焦炭层底部的熄焦水与炽热红焦接触，冷却焦炭的同时气化成为蒸汽，穿过焦炭层上升的过程中使焦炭间隙增大，从而提高焦炭层整体的冷却效率和冷却的均匀性，夹层结构中的冷却水对焦炭层的底部进行间接冷却，同时对底板起保护作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)注水系统注入的冷却水一部分流入焦炭层底部与炽热焦炭直接接触，对底部焦炭的冷却效果好；

2)熄焦水在焦炭层底部气化成蒸汽后，体积瞬间膨胀增大，上升过程中从焦炭层中冲出间隙，使得上面的喷淋熄焦水可以沿着间隙直达焦炭内部，从而强化了喷淋冷却效果，提高了冷却效率；

3)蒸汽上升冲出焦炭间隙的同时，会扰动焦炭层，起到翻动焦炭块的作用，形成扰流，使得热量更容易被带走，提高了冷却效率；

4)底板为夹层结构并且设有多条纵向水流通道，冷却水可以均匀充满夹层结构，起到均匀全面的间接冷却效果，加速了底层焦炭的收缩，形成更加均匀的微观水路，进而强化了底层熄焦水流动与焦炭均匀接触的效果，提高了冷却效率；

5)冷却水间接冷却的同时起到了保护底板、防止其受热变形的作用，提高了熄焦车的使用寿命；

6)沿底板全面积分布的多个入水口沿高向分层排布，分别对应焦炭层的上部、中部、中下部和下部，熄焦水可以更加均匀的渗透；

7)在车体低位设置排水口，焦炭不会被长时间浸泡，使底部焦炭与上部焦炭的含水量无明显差别；

8)特别适合于单孔产焦量大的大型化焦炉使用；

9)采用底部水冷和顶部喷淋共同冷却的方式，焦炭能在短时间内彻底熄透，提高焦炉周转率和焦炭质量；

10)入水口的设计使得焦炭不易从入水口处进入到水路中，而熄焦水可以以较宽的范围流入车体内；

11)上水管、主水管与第一分水管、第二分水管之间的水管路分别构成了U形结构，能够起到满流及水封作用；

12)第二分水管与中下入水口下方的水流通道连通，有利于下部冷却水的充足供给，保证度板全面积上冷却水的均匀分布，使焦炭底部冷却更加均匀，冷却效果更好。

附图说明

图1是本发明所述一种双路供水底部水冷熄焦车的主视图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的右视图。

图4a是本发明所述横筋的结构示意图一。

图4b是本发明所述横筋的结构示意图二。

图4c是本发明所述横筋的结构示意图三。

图5a是本发明所述入水口的立体结构示意图一。

图5b是本发明所述入水口的立体结构示意图二。

图中：1.上水管 2.侧板 3.主水管 4.第一分水管 5.上入水口 6.中入水口 7.底板 71.夹层结构 72.横筋 73.纵筋 8.下入水口 9.排水口 10.翻板 11.前端板 12.后端板 13.第二分水管 14.中下入水口

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1-图3所示，本发明所述一种双路供水底部水冷熄焦车，包括由车体及注水系统组成的熄焦车；所述车体由2块侧板2、前端板11、后端板12及底板7组成顶部开放、其余五面封闭的厢形结构，其中2块侧板2设于车体的横向两侧，前端板11、后端板12设于车体的纵向两侧；前端板11的底面高于后端板12的底面，使底板7沿对应方向倾斜；后端板12的下部设翻板10；所述侧板2上在靠近翻板10的位置分别设排水口9；所述底板7设有夹层结构，夹层结构中设有横筋72和纵筋73，其中纵筋73作为分隔板，横筋72的顶部设溢流口，从而在夹层结构内部形成多条纵向水流通道，各条纵向水流通道的顶面沿车体纵向分别开设上入水口5、中入水口6、中下入水口14和下入水口8；注水系统设于车体外部，包括上水管1、主水管3、多个第一分水管4和多个第二分水管13，主水管3设于车体中部并位于底板7的下方，主水管3分别通过第一分水管4、第二分水管13连通各条纵向水流通道，且第一分水管4与各条纵向水流通道的连通处位于对应上入水口5的下方，第二分水管13与各条纵向水流通道的连通处位于对应中下入水口14的下方。

所述第一分水管4包括水平管段和竖直管段。

所述第二分水管13为U形结构。

所述横筋72上部与各条纵向水流通道一一对应地开设若干溢流口，溢流口的开口形状为矩形(如图4a所示)、半圆形(如图4b所示)或三角形(如图4c所示)，溢流口的高度不超过横筋72高度的一半。

所述上入水口5、中入水口6、中下入水口14和下入水口8具有向车体内侧凸起的结构，且该凸起结构的截面形状为半椭圆形(如图5a所示)或三角形(如图5b所示)。

一种双路供水底部水冷熄焦车的工作方法，所述注水系统的水分两路注入底板7中，并自底板7上沿纵向和横向开设的多个入水口5、6、14、8进入车体内，对焦炭层的底部进行全面积、均匀的直接冷却；具体过程如下：

装载炽热红焦的熄焦车走行到熄焦塔下的熄焦位，在熄焦车顶部通过喷淋熄焦，同时通过注水系统向车体内注入冷却水；注水系统中的冷却水从上水管1流入主水管3，并沿多个第一分水管4和第二分水管13进入底板7的夹层结构中；其中第一分水管4的冷却水一路经多个上入水口5进入车体内，对车体前端焦炭层的底部进行直接冷却；另一路沿夹层结构中的各条纵向水流通道向下流动，并分别从中入水口6、中下入水口14和下入水口8处进入车体内，对车体中部及后端的焦炭层的底部进行直接冷却；第二分水管13的冷却水一路经多个中下入水口14进入车体内，对靠近车体后端的焦炭层的底部进行直接冷却；另一路沿夹层结构中的各条纵向水流通道向下流动，并从下入水口8进入车体内，对车体后端的焦炭层的底部进行直接冷却；进入焦炭层底部的熄焦水与炽热红焦接触，冷却焦炭的同时气化成为蒸汽，穿过焦炭层上升的过程中使焦炭间隙增大，从而提高焦炭层整体的冷却效率和冷却的均匀性，夹层结构中的冷却水对焦炭层的底部进行间接冷却，同时对底板7起保护作用。

本发明所述一种双路供水底部水冷熄焦车，包括车体和注水系统，注水系统设置于车体外部并与车体内部相通；车体由底板7、2块侧板2、1块前端板11、1块后端板12组成顶部开放其余各面封闭的厢形结构。其中底板7设夹层结构71，夹层结构71内交错分布有横筋72和纵筋73，其中纵筋73与形成夹层结构71的上、下2块板无缝隙固定连接，横筋72与夹层结构71的上、下2块板固定连接但顶部设有多个溢流口，形成横向多道分隔、纵向通过多条纵向水流通道连通的结构。

注水系统包括上水管1、主水管3、第一分水管4和第二分水管13，2个上水管1垂直设于车体的两侧，上水管1垂直连接到主水管3上，主水管3位于车体中部的底板7下方；主水管3的两端分别并排有多个第一分水管4及多个第二分水管13，第一分水管4通过水平管段和直管段与底板7中与各条纵向水流通道相连，第二分水管13通过U形结构管路与底板7中各条纵向水流通道相连。。

底板7中夹层结构71的顶部分别设有上入水口5(对应焦炭层的上部高点位置)、中入水口6(对应焦炭层的中部位置)、中下入水口14(对应焦炭层的中下部位置)、下入水口8(对应焦炭层的下部低点位置)，每种入水口5、6、14、8对应各条纵向水流通道设有多个，形成沿底板7全面积分布的多个冷却水通路；第一分水管13引入的冷却水自上入水口5下方进入各条纵向水流通道中，并依次通过沿高向设置的各个入水口5、6、14、8进入车体内，直接与焦炭层的底部接触进行熄焦降温；为补偿下部的供水量，防止因供水量不足导致低位的焦炭层底部冷却效果差，通过第二分水管13将冷却水直接自中下入水口14对应的位置引入纵向水流通道中；从而改善现有熄焦车无法对焦炭底部尤其是中心位置的焦炭底部有效冷却的问题，实现焦炭底部的均匀冷却。

熄焦水在焦炭层底部气化为蒸汽后，体积瞬间膨胀增大，向上穿透焦炭层并在焦炭层中冲出间隙，使得上面的喷淋熄焦水可以沿着间隙直达焦炭内部，从而强化了喷淋冷却效果，提高了冷却效率及整体的冷却均匀性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双路供水底部水冷熄焦车，包括由车体及注水系统组成的熄焦车；所述车体由2块侧板、前端板、后端板及底板组成顶部开放、其余五面封闭的厢形结构，其中2块侧板设于车体的横向两侧，前端板、后端板设于车体的纵向两侧；前端板的底面高于后端板的底面，使底板沿对应方向倾斜；后端板的下部设翻板；其特征在于，所述侧板上在靠近翻板的位置分别设排水口；所述底板设有夹层结构，夹层结构中设有横筋和纵筋，其中纵筋作为分隔板，横筋的顶部设溢流口，从而在夹层结构内部形成多条纵向水流通道，各条纵向水流通道的顶面沿车体纵向分别开设上入水口、中入水口、中下入水口和下入水口；注水系统设于车体外部，包括上水管、主水管、多个第一分水管和多个第二分水管，主水管设于车体中部并位于底板的下方，主水管分别通过第一分水管、第二分水管连通各条纵向水流通道，且第一分水管与各条纵向水流通道的连通处位于对应上入水口的下方，第二分水管与各条纵向水流通道的连通处位于对应中下入水口的下方。

2.根据权利要求1所述的一种双路供水底部水冷熄焦车，其特征在于，所述第一分水管包括水平管段和竖直管段。

3.根据权利要求1所述的一种双路供水底部水冷熄焦车，其特征在于，所述第二分水管为U形结构。

4.根据权利要求1所述的一种双路供水底部水冷熄焦车，其特征在于，所述横筋上部与各条纵向水流通道一一对应地开设若干溢流口，溢流口的开口形状为矩形、半圆形或三角形，溢流口的高度不超过横向加强筋高度的一半。

5.根据权利要求1所述的一种双路供水底部水冷熄焦车，其特征在于，所述上入水口、中入水口、中下入水口和下入水口具有向车体内侧凸起的结构，且该凸起结构的截面形状为半椭圆形或三角形。

6.如权利要求1所述的一种双路供水底部水冷熄焦车的工作方法，其特征在于，所述注水系统的水分两路注入底板中，并自底板上沿纵向和横向开设的多个入水口进入车体内，对焦炭层的底部进行全面积、均匀的直接冷却；具体过程如下：

装载炽热红焦的熄焦车走行到熄焦塔下的熄焦位，在熄焦车顶部通过喷淋熄焦，同时通过注水系统向车体内注入冷却水；注水系统中的冷却水从上水管流入主水管，并沿多个第一分水管和第二分水管进入底板的夹层结构中；其中第一分水管的冷却水一路经多个上入水口进入车体内，对车体前端焦炭层的底部进行直接冷却；另一路沿夹层结构中的各条纵向水流通道向下流动，并分别从中入水口、中下入水口和下入水口处进入车体内，对车体中部及后端的焦炭层的底部进行直接冷却；第二分水管的冷却水一路经多个中下入水口进入车体内，对靠近车体后端的焦炭层的底部进行直接冷却；另一路沿夹层结构中的各条纵向水流通道向下流动，并从下入水口进入车体内，对车体后端的焦炭层的底部进行直接冷却；进入焦炭层底部的熄焦水与炽热红焦接触，冷却焦炭的同时气化成为蒸汽，穿过焦炭层上升的过程中使焦炭间隙增大，从而提高焦炭层整体的冷却效率和冷却的均匀性，夹层结构中的冷却水对焦炭层的底部进行间接冷却，同时对底板起保护作用。