CN109294602A - 一种环保型装煤导烟一体车及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型装煤导烟一体车及其操作方法，包括：钢结构平台、走行装置、煤斗装置、称量系统、螺旋给料装置、司机室、电气室、液压室、润滑系统、液压系统、U型管装置Ⅰ、揭盖装置、炉座清扫装置、炉盖清扫装置、揭盖装置、导套装置、供水系统、闸板装置、U型管装置Ⅱ、空调系统、滑触器装置和电气系统；综上，结合顶装捣固两用焦炉的特点，我们开发出一种环保型装煤导烟一体车的新技术，具有顶装焦炉装煤车和捣固焦炉导烟车两种功能，可以根据焦炭市场和焦煤资源的变化及时调整焦炭的生产工艺，实现两种功能的快速切换，既可用于顶装工艺的装煤，又可用于捣固工艺的导烟，实现无烟装煤，提升企业的生产效率和经济效益。

Description

一种环保型装煤导烟一体车及其操作方法

技术领域

本发明涉及属于冶金焦化行业，涉及一种适用于顶装捣固两用焦炉，既可 用于顶装焦炉装煤，又可用于捣固焦炉导烟，实现无烟装煤，环保性能好的环 保型装煤导烟一体车。

背景技术

随着国家产业政策的不断调整，尤其表现在环保节能方面日趋严格，焦炉 升级换代刻不容缓，环保节能要满足产业和行业的标准要求，焦化企业生产最 大的制约因素是焦煤资源，焦煤采购的变化导致焦炭生产企业需要根据焦煤资 源获取能力进行适应调整应对。某焦化设计院开发出顶装捣固两用焦炉，集合 了顶装焦炉和捣固焦炉工艺的优点，可以应对焦煤资源的变化，给企业带来更 多的选择。

现有技术中的装煤车和导烟车都无法满足顶装捣固两用焦炉。

发明内容

本发明针对上述技术问题，结合顶装捣固两用焦炉的特点，提出一种环保 型装煤导烟一体车的新技术，具有顶装焦炉装煤车和捣固焦炉导烟车两种功能， 可以根据焦炭市场和焦煤资源的变化及时调整焦炭的生产工艺，实现两种功能 的快速切换，既可用于顶装工艺的装煤，又可用于捣固工艺的导烟，实现无烟 装煤，提升企业的生产效率和经济效益。

为达到以上目的，通过以下技术方案实现的：

一种环保型装煤导烟一体车包括：钢结构平台、走行装置、煤斗装置、称 量系统、螺旋给料装置、司机室、电气室、液压室、润滑系统、液压系统、U型 管装置Ⅰ、揭盖装置、炉座清扫装置、炉盖清扫装置、揭盖装置、导套装置、 供水系统、闸板装置、U型管装置Ⅱ、空调系统、滑触器装置和电气系统；

走行装置安装于钢结构平台下方，连接处设置橡胶弹簧，可有效地减轻车 辆走行过程中动载荷对焦炉炉顶的冲击。

司机室安装在钢结构平台下方，司机在内部对设备进行操作。

电气室、液压室安装在钢结构平台上方，液压系统、润滑系统布置在液压 室内，液压系统对整台设备的油缸提供动力，润滑系统对整台设备的润滑点进 行润滑，电气系统布置在电气室内。

煤斗装置布置在钢结构平台的上方，用于在煤塔下方接煤，通过称量系统 计量煤斗内煤的重量，可以实现对装煤量的精确控制，有利于形成合理的装煤 曲线，缩短平煤时间，可有效地抑制装煤时焦炉平煤口处烟尘的外溢。螺旋给 料装置安装在煤斗下方，端部的减速电机驱动螺旋给料装置转动下煤至导套装 置中进入碳化室。

导套装置与装煤孔同轴，通过支架固定在钢结构平台上，油缸驱动导套上 下运动与炉座采用球面密封方式对接，装煤作业时与炉体负压配合，导套装置 还可以补偿由于定位、炉体变形等引起的对位误差，保证下煤时密封好无烟尘 外溢。

揭盖装置布置在导套装置的左侧，油缸驱动揭盖机使电磁铁与炉盖接触， 电磁铁得电产生磁力后吸入炉盖后，减速电机旋转使炉盖与炉座分离，完成揭 盖。炉座清扫装置布置在导套装置的右侧，通过油缸驱动清扫机到工作位置， 减速电机带动清扫头转动完成对炉座的清扫。

U型管装置Ⅰ和U型管装置Ⅱ分别布置在机侧第一孔和第三孔位置，通过固 定支架固定在钢结构平台上，油缸驱动U型管体在辊轮的导向下运动，辊轮安 装在辊轮支架上，提高U型管装置Ⅰ和U型管装置Ⅱ升降过程中对位精度，U型 管体包括上部管体和下部管体，下部管体采用球面密封的方式与炉座对接，上 部管体和下部管体通过关节轴承连接，当炉体变形或存在对位误差时，下部管 体利用关节轴承万向调节功能，可以适应一定程度的炉体变形误差，准确地与 炉座实现球面密封对接，达到烟尘不外逸的效果。

在导烟过程中，由于烟尘温度很高并伴有明火，为了保证U型管装置Ⅰ和U 型管装置Ⅱ的使用寿命，上部管体和下部管体采用双层中空结构，由供水系统 向其内部腔注入冷却水，起到降温稳定温度的作用，大大延长其使用寿命。U型 管装置Ⅰ和U型管装置Ⅱ都设置有防爆盖，起到安全防爆的作用。揭盖装置布 置在U型管装置Ⅰ和U型管装置Ⅱ的两侧，在导烟前把炉盖打开，采用这种外 部揭盖方式，可以避免电磁铁长期受到高温烟尘的烘烤，延长电磁铁的使用寿 命。

空调系统对司机室、电气室和液压室进行温度调节。所有的油缸都布置在 钢结构平台的上方，远离高温区域。

司机在司机室内完成装煤导烟一体车各个动作单元的操作，动作单元通过 电气系统和液压系统可以实现全自动操作和单元步序操作。

这种环保型装煤导烟一体车工作在焦炉的炉顶，通过滑触器装置从炉体取 电，配合顶装捣固两用焦炉的工艺工作。

一种环保型装煤导烟一体车操作方法包括：

当采用顶装焦炉工艺时；

步骤一，装煤导烟一体车到煤塔下定位后，煤从煤塔下煤口下煤到煤斗装 置3中，直至下煤量达到要求；

步骤二，走行装置驱动装煤导烟一体车走行至待装煤的碳化室，走行装置2 制动；

步骤三，揭盖装置开始揭盖，油缸驱动揭盖机使电磁铁与炉盖接触，电磁 铁得电产生磁力后吸入炉盖后，启动减速电机使炉盖旋转与炉座分离，而后油 缸带动揭盖机和炉盖到达炉盖清扫的位置。

步骤四，油缸动作使炉盖清扫装置夹住炉盖，启动减速电机使炉盖旋转完 成炉盖清扫，油缸驱动炉盖清扫装置撤回到初始位置。

步骤五，油缸驱动揭盖机和炉盖撤回到初始位置。

步骤六，炉座清扫装置的油缸驱动清扫机到达清扫位置，启动减速电机带 动清扫头旋转，清扫炉座，炉座清扫完成后，关闭减速电机，油缸驱动清扫机 回到初始位置。

步骤七，油缸驱动导套装置下降，与炉座球面密封。

步骤八，打开抓斗式闸板。

步骤九，启动二合一减速机，驱动螺旋给料器装置开始装煤，称量系统实 时称量并显示装煤量，装煤完毕发出信号，关闭二合一减速机，螺旋给料器装 置停止工作。

步骤十，关闭抓斗式闸板。

步骤十一，油缸带动导套装置回到初始位置。

步骤十二，揭盖装置关闭炉盖，油缸驱动揭盖机至炉盖关闭位置，电磁铁 断电与炉盖分离，油缸驱动揭盖机回到初始位置。

步骤十三，走行装置驱动装煤导烟一体车至煤塔下接煤。至此，顶装工艺 时这种环保型装煤导烟一体车完成一个装煤循环。

当采用捣固焦炉工艺时，

步骤一，走行装置走行至工作位置后，走行制动。

步骤二，揭盖装置开始工作，油缸驱动揭盖机直至电磁铁与炉盖接触，电 磁铁得电产生磁力吸入炉盖，揭盖装置带着炉盖原路返回至初始位置。

步骤三，油缸驱动U型管装置Ⅰ和U型管装置Ⅱ在辊轮的导向作用下落， 下部管体设有球面密封，上部管体和下部管体之间用关节轴承连接，利用关节 轴承41的万向调节功能，可以使下部管体准确的与炉座实现球面密封。

步骤四，供水系统向上部管体和下部管体的双层中空结构中注入充足冷却 水，利用水的气化可以带走管壁的热量，稳定温度，保护U型管体。

步骤五，开始导烟。

步骤六，油缸驱动U型管装置Ⅰ和U型管装置Ⅱ上升到初始位置。

步骤七，揭盖装置关闭炉盖后回到初始位置。至此，捣固工艺时这种环保 型装煤导烟一体车完成一个导烟循环。

采用上述技术方案的本发明跟现有技术相比优势在于：

1、装煤导烟一体车适用于顶装捣固两用焦炉，具有顶装装煤和捣固导烟双 功能，灵活应对市场焦煤资源，可大大降低用户投资，提升生产效率和经济效 益。

2、装煤导烟一体车自动化和集成化程度高，减轻了工人的劳动强度。

3、装煤导烟一体车上所有的油缸都布置在钢结构平台上方，远离高温区域。

4、装煤导套和U型管都采用球面密封与炉座对接，并且可以适应一定程度 的误差，与炉体的负压配合，实现装煤过程无烟尘外溢，环保节能。

5、装煤导套和U型管都采用耐高温耐腐蚀材质，适应工况。

6、U型管采用双层中空结构，注入冷却水起到降温保护管体的作用，大大 延长使用寿命。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术 手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、 特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如 下。

附图说明

本发明共3幅附图,其中：

图1为本发明的整体结构主视图；

图2为本发明的整体结构俯视图；

图3为本发明的图2B-B视图；

图中：1.钢结构平台 2.走行装置 3.煤斗装置 4.称量系统 5.螺 旋给料装置 6.司机室 7.电气室 8.液压室 9.润滑系统 10.液压系 统 11.U型管装置Ⅰ 12.揭盖装置13.电磁铁 14.揭盖机 15.油缸 16.炉座清扫装置 17.清扫机 18.减速电机 19.油缸 20.电磁铁 21. 揭盖机 22.减速电机 23.揭盖装置 24.油缸 25.清扫头 26.导套装 置 27.油缸 28.支架 29.抓斗式闸板 30.U型管装置Ⅱ 31.空调系 统 32.滑触器装置 33.防爆盖 34.油缸 35.固定支架 36.辊轮支架 37.辊轮 38.下部管体 39.U型管体 40.上部管体41.关节轴承 42. 炉盖清扫装置 43.油缸 44.电气系统 45.导套 46.炉盖 47.炉座

具体实施方式

如图1、图2和图3所示的一种环保型装煤导烟一体车包括：钢结构平台1、 走行装置2、煤斗装置3、称量系统4、螺旋给料装置5、司机室6、电气室7、 液压室8、润滑系统9、液压系统10、U型管装置Ⅰ11、揭盖装置12、炉座清扫 装置16、炉盖清扫装置42、揭盖装置23、导套装置26、供水系统27、闸板装 置29、U型管装置Ⅱ30、空调系统31、滑触器装置32和电气系统44；

走行装置2安装于钢结构平台1下方，连接处设置橡胶弹簧，可有效地减 轻车辆走行过程中动载荷对焦炉炉顶的冲击。

司机室6安装在钢结构平台1下方，司机在内部对设备进行操作。

电气室7、液压室8安装在钢结构平台1上方，液压系统10、润滑系统9 布置在液压室内，液压系统10对整台设备的油缸提供动力，润滑系统9对整台 设备的润滑点进行润滑，电气系统44布置在电气室内。

煤斗装置3布置在钢结构平台1的上方，用于在煤塔下方接煤，通过称量 系统4计量煤斗内煤的重量，可以实现对装煤量的精确控制，有利于形成合理 的装煤曲线，缩短平煤时间，可有效地抑制装煤时焦炉平煤口处烟尘的外溢。 螺旋给料装置5安装在煤斗下方，端部的减速电机29驱动螺旋给料装置5转动 下煤至导套装置26中进入碳化室。

导套装置26与装煤孔同轴，通过支架28固定在钢结构平台1上，油缸27 驱动导套45上下运动与炉座47采用球面密封方式对接，装煤作业时与炉体负 压配合，导套装置26还可以补偿由于定位、炉体变形等引起的对位误差，保证 下煤时密封好无烟尘外溢。

揭盖装置23布置在导套装置26的左侧，油缸24驱动揭盖机21使电磁铁 20与炉盖46接触，电磁铁20得电产生磁力后吸入炉盖46后，减速电机22旋 转使炉盖46与炉座47分离，完成揭盖。炉座清扫装置16布置在导套装置26 的右侧，通过油缸19驱动清扫机17到工作位置，减速电机18带动清扫头25 转动完成对炉座47的清扫。

U型管装置Ⅰ11和U型管装置Ⅱ30分别布置在机侧第一孔和第三孔位置， 通过固定支架35固定在钢结构平台1上，油缸34驱动U型管体39在辊轮37 的导向下运动，辊轮37安装在辊轮支架36上，提高U型管装置Ⅰ11和U型管 装置Ⅱ30升降过程中对位精度，U型管体39包括上部管体40和下部管体38， 下部管体38采用球面密封的方式与炉座47对接，上部管体40和下部管体38 通过关节轴承41连接，当炉体变形或存在对位误差时，下部管体38利用关节轴承41万向调节功能，可以适应一定程度的炉体变形误差，准确地与炉座47 实现球面密封对接，达到烟尘不外逸的效果。

在导烟过程中，由于烟尘温度很高并伴有明火，为了保证U型管装置Ⅰ11 和U型管装置Ⅱ30的使用寿命，上部管体40和下部管体38采用双层中空结构， 由供水系统27向其内部腔注入冷却水，起到降温稳定温度的作用，大大延长其 使用寿命。U型管装置Ⅰ11和U型管装置Ⅱ30都设置有防爆盖33，起到安全防 爆的作用。揭盖装置12布置在U型管装置Ⅰ11和U型管装置Ⅱ30的两侧，在 导烟前把炉盖46打开，采用这种外部揭盖方式，可以避免电磁铁长期受到高温 烟尘的烘烤，延长电磁铁13的使用寿命。

空调系统31对司机室6、电气室7和液压室8进行温度调节。所有的油缸 都布置在钢结构平台1的上方，远离高温区域。

司机在司机室6内完成装煤导烟一体车各个动作单元的操作，动作单元通 过电气系统44和液压系统10可以实现全自动操作和单元步序操作。

这种环保型装煤导烟一体车工作在焦炉的炉顶，通过滑触器装置32从炉体 取电，配合顶装捣固两用焦炉的工艺工作。

一种环保型装煤导烟一体车操作方法包括：

当采用顶装焦炉工艺时；

第一步，装煤导烟一体车到煤塔下定位后，煤从煤塔下煤口下煤到煤斗装 置3中，直至下煤量达到要求；

第二步，走行装置2驱动装煤导烟一体车走行至待装煤的碳化室，走行装 置2制动；

第三步，揭盖装置23开始揭盖，油缸24驱动揭盖机21使电磁铁20与炉 盖46接触，电磁铁20得电产生磁力后吸入炉盖46后，启动减速电机22使炉 盖46旋转与炉座47分离，而后油缸27带动揭盖机21和炉盖20到达炉盖清扫 的位置。

第四步，油缸43动作使炉盖清扫装置42夹住炉盖46，启动减速电机22使 炉盖46旋转完成炉盖清扫，油缸43驱动炉盖清扫装置42撤回到初始位置。

第五步，油缸24驱动揭盖机21和炉盖20撤回到初始位置。

第六步，炉座清扫装置16的油缸19驱动清扫机17到达清扫位置，启动减 速电机18带动清扫头25旋转，清扫炉座47，炉座清扫完成后，关闭减速电机 18，油缸19驱动清扫机17回到初始位置。

第七步，油缸27驱动导套装置26下降，与炉座47球面密封。第八步，打 开抓斗式闸板29。

第九步，启动二合一减速机29，驱动螺旋给料器装置5开始装煤，称量系 统4实时称量并显示装煤量，装煤完毕发出信号，关闭二合一减速机29，螺旋 给料器装置5停止工作。

第十步，关闭抓斗式闸板29。

第十一步，油缸27带动导套装置26回到初始位置。

第十二步，揭盖装置23关闭炉盖46，油缸24驱动揭盖机21至炉盖46关 闭位置，电磁铁20断电与炉盖46分离，油缸24驱动揭盖机21回到初始位置。

第十三步，走行装置2驱动装煤导烟一体车至煤塔下接煤。至此，顶装工 艺时这种环保型装煤导烟一体车完成一个装煤循环。

当采用捣固焦炉工艺时，

第一步，走行装置2走行至工作位置后，走行制动。

第二步，揭盖装置12开始工作，油缸15驱动揭盖机14直至电磁铁13与 炉盖46接触，电磁铁13得电产生磁力吸入炉盖46，揭盖装置12带着炉盖46 原路返回至初始位置。

第三步，油缸34驱动U型管装置Ⅰ11和U型管装置Ⅱ30在辊轮37的导向 作用下落，下部管体38设有球面密封，上部管体40和下部管体38之间用关节 轴承41连接，利用关节轴承41的万向调节功能，可以使下部管体38准确的与 炉座47实现球面密封。

第四步，供水系统27向上部管体40和下部管体38的双层中空结构中注入 充足冷却水，利用水的气化可以带走管壁的热量，稳定温度，保护U型管体。 第五步，开始导烟。

第六步，油缸34驱动U型管装置Ⅰ11和U型管装置Ⅱ30上升到初始位置。

第七步，揭盖装置12关闭炉盖46后回到初始位置。至此，捣固工艺时这 种环保型装煤导烟一体车完成一个导烟循环。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的 限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何 熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的 技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明 技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、 等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种环保型装煤导烟一体车，其特征在于，包括：钢结构平台、走行装置、煤斗装置、称量系统、螺旋给料装置、司机室、电气室、液压室、润滑系统、液压系统、U型管装置Ⅰ、揭盖装置、炉座清扫装置、炉盖清扫装置、揭盖装置、导套装置、供水系统、闸板装置、U型管装置Ⅱ、空调系统、滑触器装置和电气系统；

所述走行装置安装于钢结构平台下方，司机室安装在钢结构平台下方，电气室、液压室安装在钢结构平台上方，液压系统、润滑系统布置在液压室内，液压系统对整台设备的油缸提供动力，润滑系统对整台设备的润滑点进行润滑，电气系统布置在电气室内；

煤斗装置布置在钢结构平台的上方，用于在煤塔下方接煤，通过称量系统计量煤斗内煤的重量，实现对装煤量的精确控制；

螺旋给料装置安装在煤斗装置的下方，端部的减速电机驱动螺旋给料装置转动下煤至导套装置中进入碳化室；导套装置与装煤孔同轴，通过支架固定在钢结构平台上，油缸驱动导套上下运动与炉座采用球面密封方式对接，装煤作业时与炉体负压配合；

揭盖装置布置在导套装置的左侧；

炉座清扫装置布置在导套装置的右侧，通过油缸驱动清扫机到工作位置，减速电机带动清扫头转动完成对炉座的清扫；

U型管装置Ⅰ和U型管装置Ⅱ分别布置在机侧第一孔和第三孔位置，通过固定支架35固定在钢结构平台上，油缸驱动U型管体在辊轮的导向下运动，辊轮安装在辊轮支架上，提高U型管装置Ⅰ和U型管装置Ⅱ升降过程中对位精度；

U型管体包括：上部管体和下部管体，下部管体采用球面密封的方式与炉座对接，上部管体和下部管体通过关节轴承连接，当炉体变形或存在对位误差时，下部管体利用关节轴承万向调节功能，适应炉体变形误差，准确地与炉座实现球面密封对接；

揭盖装置布置在U型管装置Ⅰ和U型管装置Ⅱ的两侧；

空调系统对司机室、电气室和液压室进行温度调节；

所有的油缸都布置在钢结构平台的上方，远离高温区域；

所述司机室集成控制各个动作单元的电气系统和液压系统；

供电方式通过滑触器装置从炉体取电。

2.根据权利要求1所述的一种环保型装煤导烟一体车，其特征在于：所述走行装置与钢结构平台下方，连接处设置橡胶弹簧。

3.根据权利要求1或2所述的一种环保型装煤导烟一体车，其特征在于：所述上部管体和下部管体采用双层中空结构，由供水系统向其内部腔注入冷却水降温。

4.根据权利要求3所述的一种环保型装煤导烟一体车，其特征在于：所述U型管装置Ⅰ和U型管装置Ⅱ都设置有防爆盖，起到安全防爆的作用。

5.一种环保型装煤导烟一体车应用于顶装焦炉工艺的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，装煤导烟一体车到煤塔下定位后，煤从煤塔下煤口下煤到煤斗装置3中，直至下煤量达到要求；

步骤二，走行装置驱动装煤导烟一体车走行至待装煤的碳化室，走行装置制动；

步骤三，揭盖装置开始揭盖，油缸驱动揭盖机使电磁铁与炉盖接触，电磁铁得电产生磁力后吸入炉盖后，启动减速电机使炉盖旋转与炉座分离，而后油缸带动揭盖机和炉盖到达炉盖清扫的位置；

步骤四，油缸动作使炉盖清扫装置夹住炉盖，启动减速电机使炉盖46旋转完成炉盖清扫，油缸驱动炉盖清扫装置撤回到初始位置；

步骤五，油缸驱动揭盖机和炉盖撤回到初始位置；

步骤六，炉座清扫装置的油缸驱动清扫机到达清扫位置，启动减速电机带动清扫头旋转，清扫炉座，炉座清扫完成后，关闭减速电机，油缸驱动清扫机回到初始位置；

步骤七，油缸驱动导套装置下降，与炉座球面密封；

步骤八，打开抓斗式闸板；

步骤九，启动二合一减速机，驱动螺旋给料器装置开始装煤，称量系统实时称量并显示装煤量，装煤完毕发出信号，关闭二合一减速机，螺旋给料器装置停止工作；

步骤十，关闭抓斗式闸板；

步骤十一，油缸带动导套装置回到初始位置；

步骤十二，揭盖装置关闭炉盖，油缸驱动揭盖机至炉盖关闭位置，电磁铁断电与炉盖分离，油缸驱动揭盖机回到初始位置；

步骤十三，走行装置驱动装煤导烟一体车至煤塔下接煤。

6.一种环保型装煤导烟一体车应用于捣固焦炉工艺时的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，走行装置走行至工作位置后，走行制动；

步骤二，揭盖装置开始工作，油缸驱动揭盖机直至电磁铁与炉盖接触，电磁铁13得电产生磁力吸入炉盖，揭盖装置带着炉盖原路返回至初始位置；

步骤三，油缸驱动U型管装置Ⅰ和U型管装置Ⅱ在辊轮的导向作用下落，下部管体设有球面密封，上部管体和下部管体之间用关节轴承连接，利用关节轴承41的万向调节功能，可以使下部管体准确的与炉座实现球面密封；

步骤四，供水系统向上部管体和下部管体的双层中空结构中注入充足冷却水，利用水的气化可以带走管壁的热量，稳定温度，保护U型管体。

步骤五，开始导烟；

步骤六，油缸驱动U型管装置Ⅰ和U型管装置Ⅱ上升到初始位置；

步骤七，揭盖装置关闭炉盖后回到初始位置。