CN117467460A - 一种焦炉用全自动晾炉系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种焦炉用全自动晾炉系统及其控制方法。系统包括钢结构、揭盖装置、炉盖炉座清扫装置、泥浆封盖装置、集尘系统，所述钢结构为顶装煤车或捣固导烟车的骨架，所述揭盖装置和炉盖炉座清扫装置安装于钢结构的下表面，分布在晾炉孔的中心线两侧，所述揭盖装置用于实现炉盖的揭盖和关盖，所述炉盖炉座清扫装置用于实现炉盖和炉座的清扫；所述泥浆封盖装置吊挂在揭盖装置的后方，用于将泥浆输送至炉盖与炉座接触的泥浆槽里，实现封盖；所述集尘系统布置于钢结构的上方，用于收集并净化处理晾炉的晾炉孔中冒出的烟尘。本发明采用全自动机械操作代替人工，使人远离恶劣环境，更加人性化，提高焦炉的无人化程度，降低劳动强度和人工成本。

Description

一种焦炉用全自动晾炉系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及冶金焦化技术领域，具体而言，尤其涉及一种焦炉用全自动晾炉系统及其控制方法。

背景技术

焦炉生产过程中工艺要求下一炉需要晾炉，即提前打开下一炉的炉盖用于烧结石墨和收缩焦饼，有利于生产。以5-2串序为例，当N炉装煤时，打开N+5炉的炉盖进行晾炉。

以往晾炉工艺存在以下缺点：

1)开关炉盖、清扫炉盖炉座、泥浆封盖等全都是人工操作，自动化程度低，人员劳动强度大，工作环境恶劣。

2)晾炉过程中会冒出大量烟尘没有集尘系统处理，造成环境污染，远远达不到“无人操作，超低排放”的要求。

为了解决以上缺点，有必要提出一种焦炉用全自动晾炉系统及其控制方法。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种焦炉用全自动晾炉系统及其控制方法。本发明具有自动开关炉盖、自动清扫炉盖炉座、自动泥浆封盖、集尘系统等，不仅机械化操作代替炉顶工人工操作，并且还能收集处理晾炉过程中冒出的烟尘，达到“无人操作、超低排放”的要求。

本发明采用的技术手段如下：

一种焦炉用全自动晾炉系统，包括：钢结构、揭盖装置、炉盖炉座清扫装置、泥浆封盖装置、集尘系统，所述钢结构为顶装煤车或捣固导烟车的骨架，所述揭盖装置和炉盖炉座清扫装置安装于钢结构的下表面，分布在晾炉孔的中心线两侧，所述揭盖装置用于实现炉盖的揭盖和关盖，所述炉盖炉座清扫装置用于实现炉盖和炉座的清扫；所述泥浆封盖装置吊挂在揭盖装置的后方，用于将泥浆输送至炉盖与炉座接触的泥浆槽里，实现封盖；所述集尘系统布置于钢结构的上方，用于收集并净化处理晾炉的晾炉孔中冒出的烟尘。

进一步地，所述集尘系统包括风机、烟囱、连接管路、除尘器、阻火器、固定管路、油缸、滑轮组、导套支架、钢丝绳和活动导套，所述风机、除尘器、阻火器均安装固定于钢结构的上方，所述固定管路的一端位于晾炉孔的上方且与晾炉孔同心，并与炉顶间隔一定的高度距离，所述固定管路的另一端与阻火器相连，所述阻火器布置于除尘器的入口侧，所述除尘器的出口通过连接管路与风机相连，所述风机的出口处安装烟囱；

所述导套支架固定于钢结构的上方，所述油缸安装在导套支架上，所述钢丝绳的一端与油缸的活塞杆杆头相连，另一端通过多组滑轮组绕组与活动导套连接，所述活动导套布置在固定管路的外部，所述多组滑轮组布置在导套支架和钢结构上；所述油缸通过钢丝绳带动活动导套进行上下移动，所述活动导套用于接通晾炉孔和固定管路。

进一步地，所述阻火器的上方布置预喷涂系统，所述预喷涂系统用于喷出喷涂料，利用风机产生的吸力，喷涂料吸附到除尘器内部的布袋上；所述除尘器的上部安装有脉冲阀，所述除尘器的两侧设有泄爆阀；所述活动导套的两侧安装有缓冲器。

进一步地，所述揭盖装置包括水平油缸Ⅰ、水平轨道Ⅰ、水平台车Ⅰ、揭盖台车、电磁铁、竖直油缸Ⅰ和竖直台车Ⅰ，所述水平轨道Ⅰ固定在钢结构的下方，所述水平油缸Ⅰ的尾部与水平轨道Ⅰ连接，头部杆头与水平台车Ⅰ连接；所述水平油缸Ⅰ用于驱动水平台车Ⅰ沿着水平轨道Ⅰ进行前进后退，所述水平台车Ⅰ上安装有辊轮Ⅰ，该辊轮Ⅰ与水平轨道Ⅰ滑动连接；

所述水平台车Ⅰ上设有垂直轨道，所述竖直油缸Ⅰ的尾部与水平台车Ⅰ连接，头部杆头与竖直台车Ⅰ连接；所述揭盖台车与竖直台车Ⅰ相连，所述电磁铁安装于揭盖台车的头部下方；所述竖直油缸Ⅰ用于驱动竖直台车Ⅰ带着揭盖台车一起沿水平台车Ⅰ的垂直轨道进行升降，所述竖直台车Ⅰ上安装有辊轮Ⅰ，该辊轮Ⅰ与水平台车Ⅰ的垂直轨道滑动连接。

进一步地，所述揭盖台车通过关节轴承与竖直台车Ⅰ连接，所述关节轴承用于使揭盖台车摆动一定幅度，适应偏差；所述揭盖台车上设有揭盖确认开关，所述揭盖确认开关靠近电磁铁，用于监测揭盖成功与否。

进一步地，所述炉盖炉座清扫装置包括水平轨道Ⅱ、水平油缸Ⅱ、水平台车Ⅱ、竖直油缸Ⅱ、辊轮Ⅱ、减速电机、竖直台车Ⅱ、清扫台车和刮刀，所述水平轨道Ⅱ固定在钢结构的下方，所述水平油缸Ⅱ的尾部与水平轨道Ⅱ连接，头部杆头与水平台车Ⅱ连接；所述水平油缸Ⅱ用于驱动水平台车Ⅱ沿着水平轨道Ⅱ前进后退，所述水平台车Ⅱ上安装有辊轮Ⅱ，该辊轮Ⅱ与水平轨道Ⅱ滑动连接；

所述水平台车Ⅱ上设有垂直轨道，所述竖直油缸Ⅱ的尾部与水平台车Ⅱ连接，头部杆头与竖直台车Ⅱ连接；所述清扫台车与竖直台车Ⅱ连接，所述刮刀安装于清扫台车的头部下方，所述减速电机固定于竖直台车Ⅱ且与刮刀相连，用于驱动刮刀进行旋转；所述竖直油缸Ⅱ用于驱动竖直台车Ⅱ带着清扫台车和减速电机一起沿水平台车Ⅱ的垂直轨道进行升降，所述竖直台车Ⅱ上安装有辊轮Ⅱ，该辊轮Ⅱ与水平台车Ⅱ的垂直轨道滑动连接。

进一步地，所述清扫台车上设有清盖确认开关，所述清盖确认开关靠近刮刀，用于检测炉盖是否到清扫位。

进一步地，所述泥浆封盖装置包括吊架、泥浆罐、搅拌器、喷嘴和泥浆管路，所述吊架安装在揭盖装置的水平轨道Ⅰ下方，所述泥浆罐固定在吊架的下方，所述搅拌器安装在泥浆罐的上方，不间断工作搅拌泥浆罐内的泥浆；所述泥浆罐的下端设有泥浆出口，所述泥浆喷嘴布置在揭盖装置的电磁铁周围，通过泥浆管路与泥浆出口连接。

进一步地，所述泥浆出口设有电磁气动球阀，所述电磁气动球阀与泥浆管路连接，所述泥浆管路采用防挂壁技术。

本发明还提供了一种焦炉用全自动晾炉系统的控制方法，包括如下步骤：

步骤一、顶装煤车或捣固导烟车走行至工作位置制动后，此时固定管路、活动导套与晾炉孔同心；收到晾炉开始信号后，全自动晾炉系统开始工作；油缸动作，通过钢丝绳利用滑轮组导向，带动活动导套落至炉顶上，缓冲器与炉顶先接触避免硬性冲击；与此同时，风机启动，到达高速后，预喷涂系统工作直至晾炉结束，此时借助风机的吸力，喷涂料吸附在除尘器的布袋上；

步骤二、揭盖装置开始揭盖，水平油缸Ⅰ驱动水平台车Ⅰ同时联动竖直台车Ⅰ、揭盖台车一起前进至电磁铁与晾炉孔同心；竖直油缸Ⅰ驱动竖直台车Ⅰ联动揭盖台车一起下降，直至揭盖确认开关发出信号，此时电磁铁与炉盖已经接触，电磁铁给电产生吸力吸住炉盖，竖直油缸Ⅰ带动竖直台车Ⅰ上升，揭起炉盖，上升至初始位置；水平油缸Ⅰ带动水平台车Ⅰ同时联动竖直台车Ⅰ、揭盖台车一起回退至初始位置，揭盖工作完成；此时，从晾炉孔里冒出的烟尘在风机的抽吸作用下，沿着活动导套、固定管路进入阻火器，阻火器内部具有旋风结构，起到大颗粒沉降和明火火星捕捉的作用，减少火灾爆炸风险；预喷涂系统持续工作，喷出喷涂料，喷涂料与粘性物质包裹在一起，避免堵塞除尘器；烟尘进入除尘器经过净化处理后，达标的烟尘通过烟囱排出；

步骤三、收到晾炉结束信号后，炉盖炉座清扫装置开始工作，水平油缸Ⅱ驱动水平台车Ⅱ同时联动竖直台车Ⅱ、清扫台车、减速电机一起前进至刮刀与晾炉孔同心；竖直油缸Ⅱ驱动竖直台车Ⅱ联动清扫台车一起下降，直至到达工作位刮刀与炉座接触；揭盖装置的水平油缸Ⅰ驱动水平台车Ⅰ同时联动竖直台车Ⅰ、揭盖台车一起前进至电磁铁与晾炉孔同心；竖直油缸Ⅰ驱动竖直台车Ⅰ联动揭盖台车一起下降，直至清盖确认开关发出信号，竖直油缸Ⅰ停止下降；启动减速电机带动刮刀旋转，同时清扫炉盖和炉座，待清扫完毕后，减速电机停止工作；揭盖装置动作回到初始位置，炉盖炉座清扫装置动作回到初始位置，此时，炉盖炉座清扫装置工作结束；

步骤四、揭盖装置开始关盖，水平油缸Ⅰ驱动水平台车Ⅰ同时联动竖直台车Ⅰ、揭盖台车一起前进至电磁铁与晾炉孔同心；竖直油缸Ⅰ驱动竖直台车Ⅰ联动揭盖台车一起下降，直至揭盖确认开关发出信号，此时炉盖已经落到晾炉孔位置，此时，电磁气动球阀打开，泥浆沿着泥浆管路流下通过喷嘴均匀流到炉盖与炉座接触的泥浆槽里，封盖完成后，电磁气动球阀关闭，高压气体反吹泥浆管路，吹掉挂在泥浆管路和喷嘴内壁的泥浆，防止挂浆堵塞；电磁铁断电，吸力消失，与炉盖分离；竖直油缸Ⅰ带动竖直台车Ⅰ上升，上升至初始位置；水平油缸Ⅰ带动水平台车Ⅰ同时联动竖直台车Ⅰ、揭盖台车一起回退至初始位置，关盖工作完成；

步骤五、关盖工作完成后，预喷涂系统停止工作，关闭风机，脉冲阀开始工作，吹掉除尘器内部布袋上吸附的灰尘，按照程序要求脉冲次数即可关闭脉冲阀；油缸通过钢丝绳驱动活动导套回到初始位置；至此一个工作循环结束，进入下一个工作循环。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明焦炉晾炉系统采用全自动机械操作代替人工，使人远离恶劣环境，更加人性化，提高焦炉的无人化程度，降低劳动强度和人工成本。

2、晾炉冒出的烟尘采用除尘器收集处理，保护环境，减少环境污染对人体的伤害。

3、活动导套油缸、揭盖装置油缸、炉盖炉座清扫油缸都带有位移传感器，可以自动检测前限位置，控制油缸行程，适应炉顶高低不平，提高设备自动化程度。

4、除尘系统设预处理器、防爆阀等措施，安全可靠。

5、除尘系统设预喷涂系统和脉冲阀，提高除尘器布袋使用寿命。

6、泥浆管路采用防挂壁技术，并设有反吹，避免泥浆挂壁堵塞管路。

7、增设揭盖确认开关和清盖确认开关，可以实现盲区检测，提高稳定性和可靠性。

基于上述理由本发明可在需要晾炉的冶金焦化等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种焦炉用全自动晾炉系统的示意图。

图2是本发明揭盖装置结构示意图。

图3是本发明炉盖炉座清扫装置结构示意图。

图4是本发明泥浆封盖装置结构示意图。

图中：1、钢结构；2、揭盖装置；21、水平油缸Ⅰ；22、水平轨道Ⅰ；23、水平台车Ⅰ；24、揭盖台车；25、揭盖确认开关；26、电磁铁；27、竖直油缸Ⅰ；28、关节轴承；29、竖直台车Ⅰ；210、辊轮Ⅰ；3、炉盖炉座清扫装置；31、水平轨道Ⅱ；32、水平油缸Ⅱ；33、水平台车Ⅱ；34、竖直油缸Ⅱ；35、辊轮Ⅱ；36、减速电机；37、竖直台车Ⅱ；38、清扫台车；39、刮刀；310、清盖确认开关；4、泥浆封盖装置；41、吊架；42、泥浆罐；43、搅拌器；44、喷嘴；45、泥浆管路；46、电磁气动球阀；5、集尘系统；51、风机；52、烟囱；53、连接管路；54、泄爆阀；55、脉冲阀；56、除尘器；57、预喷涂系统；58、阻火器；59、固定管路；510、油缸；511、滑轮组；512、导套支架；513、钢丝绳；514、活动导套；515、缓冲器；6、炉盖；7、炉座；8、晾炉孔；9、炉顶。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明提供了一种焦炉用全自动晾炉系统及其控制方法，应用在顶装焦炉装煤车或捣固焦炉导烟车上。本发明旨在解决晾炉需要人工操作，人员劳动强度大，工作环境恶劣，劳动成本高，以及大量烟尘外溢，造成环境污染的问题。

本发明开发出一种焦炉用全自动晾炉系统及其控制方法，具有自动开关炉盖、自动清扫炉盖炉座、自动泥浆封盖、集尘系统等，不仅机械化操作代替炉顶工人工操作，并且还能收集处理晾炉过程中冒出的烟尘，达到“无人操作、超低排放”的要求。

如图1所示，一种焦炉用全自动晾炉系统包括钢结构1、揭盖装置2、炉盖炉座清扫装置3、泥浆封盖装置4、集尘系统5。钢结构1是顶装煤车或捣固导烟车的骨架，揭盖装置2和炉盖炉座清扫装置3安装于钢结构1下表面，以晾炉孔8的中心线对称布置，泥浆封盖装置4吊挂在揭盖装置2的后方，集尘系统5布置于钢结构1的上方。

如图1所示，集尘系统5包括风机51、烟囱52、连接管路53、泄爆阀54、脉冲阀55、除尘器56、预喷涂系统57、阻火器58、固定管路59、油缸510、滑轮组511、导套支架512、钢丝绳513、活动导套514、缓冲器515。风机51、除尘器56、阻火器58、导套支架512安装固定于钢结构1上方。烟囱52安装在风机51出口处，起到排放处理达标后的烟尘和消音器的作用。风机51通过连接管路53与除尘器56的出口连接，收集烟尘提供动力。除尘器56两侧设有泄爆阀54，起到安全防爆的作用。除尘器56上部安装脉冲阀55，可以在晾炉结束后清理除尘器56内部布袋上吸附的灰尘颗粒。阻火器58布置于除尘器56的入口侧，可以阻止烟尘中的火进入除尘器56内部烧毁布袋或发生爆炸。预喷涂系统57布置于阻火器58的上方，风机51启动后，利用吸力的作用喷涂料可以提前吸附到布袋上，方便脉冲阀55清灰。固定管路59一端连接阻火器58，另一端在晾炉孔8的上方且两者同心，并与炉顶9有一定的距离，以不干涉揭盖装置2和炉盖炉座清扫装置3动作为准。导套支架512固定于钢结构1上方，油缸510安装在导套支架512上，钢丝绳513一端连接油缸510的活塞杆杆头，另一端通过滑轮组511绕组与活动导套514连接，活动导套514布置在固定管路59的外部，多组滑轮组511布置在导套支架512和钢结构1上。油缸510可以通过钢丝绳513带动活动导套514上下运行一段距离，活动导套514负责接通晾炉孔8和固定管路59，缓冲器515安装于活动导套514两侧，当活动导套514落到炉顶9上时起到缓冲作用，避免产生硬性冲击。

如图2所示，揭盖装置2包括水平油缸Ⅰ21、水平轨道Ⅰ22、水平台车Ⅰ23、揭盖台车24、揭盖确认开关25、电磁铁26、竖直油缸Ⅰ27、关节轴承28、竖直台车Ⅰ29。水平轨道Ⅰ22固定在钢结构1的下方，水平台车Ⅰ23安装有辊轮Ⅰ210，该辊轮Ⅰ210与水平轨道Ⅰ22滑动连接，水平油缸Ⅰ21尾部与水平轨道Ⅰ22连接，另一端杆头与水平台车Ⅰ23连接，水平油缸Ⅰ21可以驱动水平台车Ⅰ23沿着水平轨道Ⅰ22前进后退。水平台车Ⅰ23设有垂直轨道，竖直台车Ⅰ29安装有辊轮Ⅰ210，该辊轮Ⅰ210与水平台车Ⅰ23的垂直轨道滑动连接，揭盖台车24通过关节轴承28与竖直台车Ⅰ29连接，关节轴承28可以使揭盖台车24摆动一定幅度，适应偏差。电磁铁26安装于揭盖台车24头部下方，并设有揭盖确认开关25，用来监测揭盖成功与否。竖直油缸Ⅰ27尾部与水平台车Ⅰ23连接，另一端杆头与竖直台车Ⅰ29连接，竖直油缸Ⅰ27可以驱动竖直台车Ⅰ29与揭盖台车24一起沿水平台车Ⅰ23的垂直轨道进行升降。

如图3所示，炉盖炉座清扫装置3包括水平轨道Ⅱ31、水平油缸Ⅱ32、水平台车Ⅱ33、竖直油缸Ⅱ34、辊轮Ⅱ35、减速电机36、竖直台车Ⅱ37、清扫台车38、刮刀39、清盖确认开关310。水平轨道Ⅱ31固定在钢结构1的下方，水平台车Ⅱ33安装有辊轮Ⅱ35，该辊轮Ⅱ35与水平轨道Ⅱ31滑动连接，水平油缸Ⅱ32尾部与水平轨道Ⅱ31连接，另一端杆头与水平台车Ⅱ33连接，水平油缸Ⅱ32可以驱动水平台车Ⅱ33沿着水平轨道Ⅱ31前进后退。水平台车Ⅱ33设有垂直轨道，竖直台车Ⅱ37安装有辊轮Ⅱ35，该辊轮Ⅱ35与水平台车Ⅱ33的垂直轨道滑动连接，清扫台车38与竖直台车Ⅱ37连接。刮刀39安装于清扫台车38头部下方，减速电机36固定于竖直台车Ⅱ37，减速电机36可以驱动刮刀39旋转。竖直油缸Ⅱ34尾部与水平台车Ⅱ33连接，另一端杆头与竖直台车Ⅱ37连接，竖直油缸Ⅱ34可以驱动竖直台车Ⅰ29、清扫台车38和减速电机36一起沿水平台车Ⅱ33的垂直轨道进行升降，清扫台车38上靠近刮刀39的位置设有清盖确认开关310，用来检测炉盖6是否到清扫位。

如图4所示，泥浆封盖装置4包括吊架41、泥浆罐42、搅拌器43、喷嘴44、泥浆管路45、电磁气动球阀46。吊架41安装在水平轨道Ⅰ22的下方，泥浆罐42固定在吊架41下方，搅拌器43在泥浆罐42上方，不间断工作搅拌泥浆罐42内的泥浆，防止沉淀。泥浆出口在泥浆罐42的下端，出口处设有电磁气动球阀46，负责控制泥浆的流通。泥浆喷嘴44布置在电磁铁26周围，通过泥浆管路45与电磁气动球阀46连接。泥浆管路45采用防挂壁新技术，防止泥浆粘连堵塞泥浆管路45。

本发明还提供了一种焦炉用全自动晾炉系统及其控制方法，可以实现全自动操作、单元步序操作以及手动操作。具体操作方法是：

第一步，顶装煤车或捣固导烟车走行至工作位置制动后，此时固定管路59、活动导套514与晾炉孔8同心。收到晾炉开始信号后，全自动晾炉系统开始工作。油缸510动作，通过钢丝绳513利用滑轮组511导向，带动活动导套514落至炉顶9上，缓冲器515与炉顶9先接触避免硬性冲击。与此同时，风机51启动，到达高速后，预喷涂系统57工作直至晾炉结束，此时借助风机51的吸力，喷涂料吸附在除尘器56的布袋上。

第二步，揭盖装置2开始揭盖，水平油缸Ⅰ21驱动水平台车Ⅰ23同时联动竖直台车Ⅰ29、揭盖台车24一起前进至电磁铁26与晾炉孔8同心。竖直油缸Ⅰ27驱动竖直台车Ⅰ29联动揭盖台车24一起下降，直至揭盖确认开关25发出信号，此时电磁铁26与炉盖6已经接触，电磁铁26给电产生吸力吸住炉盖6，竖直油缸Ⅰ27带动竖直台车Ⅰ29上升，揭起炉盖6，上升至初始位置。水平油缸Ⅰ21带动水平台车Ⅰ23同时联动竖直台车Ⅰ29、揭盖台车24一起回退至初始位置，揭盖工作完成。此时，从晾炉孔8里冒出的烟尘在风机51的抽吸作用下，沿着活动导套514、固定管路59进入阻火器58，阻火器58内部是旋风结构，可以起到大颗粒沉降和明火火星捕捉的作用，减少火灾爆炸风险。预喷涂系统57持续工作，喷出喷涂料，喷涂料可与粘性物质如焦油等烟尘颗粒包裹在一起，避免堵塞除尘器56。烟尘进入除尘器56经过净化处理后，达标的烟尘通过烟囱52排出。

第三步，收到晾炉结束信号后，炉盖炉座清扫装置3开始工作，水平油缸Ⅱ32驱动水平台车Ⅱ33同时联动竖直台车Ⅱ37、清扫台车38、减速电机36一起前进至刮刀39与晾炉孔8同心。竖直油缸Ⅱ34驱动竖直台车Ⅱ37联动清扫台车38一起下降，直至到达工作位刮刀39与炉座7接触。揭盖装置2的水平油缸Ⅰ21驱动水平台车Ⅰ23同时联动竖直台车Ⅰ29、揭盖台车24一起前进至电磁铁26与晾炉孔8同心。竖直油缸Ⅰ27驱动竖直台车Ⅰ29联动揭盖台车24一起下降，直至清盖确认开关310发出信号，竖直油缸Ⅰ27停止下降。启动减速电机36带动刮刀39旋转，同时清扫炉盖6和炉座7，待清扫完毕后，减速电机36停止工作。揭盖装置2动作回到初始位置，炉盖炉座清扫装置3动作回到初始位置，此时，炉盖炉座清扫装置3工作结束。

第四步，揭盖装置2开始关盖，水平油缸Ⅰ21驱动水平台车Ⅰ23同时联动竖直台车Ⅰ29、揭盖台车24一起前进至电磁铁26与晾炉孔8同心。竖直油缸Ⅰ27驱动竖直台车Ⅰ29联动揭盖台车24一起下降，直至揭盖确认开关25发出信号，此时炉盖6已经落到晾炉孔8位置，此时，电磁气动球阀46打开，泥浆沿着泥浆管路45流下通过喷嘴44均匀流到炉盖6与炉座7接触的泥浆槽里，封盖完成后，电磁气动球阀46关闭，高压气体反吹泥浆管路45，吹掉挂在泥浆管路45和喷嘴44内壁的泥浆，防止挂浆堵塞。电磁铁26断电，吸力消失，与炉盖6分离。竖直油缸Ⅰ27带动竖直台车Ⅰ29上升，上升至初始位置。水平油缸Ⅰ21带动水平台车Ⅰ23同时联动竖直台车Ⅰ29、揭盖台车24一起回退至初始位置，关盖工作完成。

第五步，关盖工作完成后，预喷涂系统57停止工作，关闭风机51，脉冲阀55开始工作，吹掉除尘器56内部布袋上吸附的灰尘，按照程序要求脉冲次数即可关闭脉冲阀55。油缸510通过钢丝绳513驱动活动导套514回到初始位置。至此一个工作循环结束，进入下一个工作循环。

本发明可应用在顶装焦炉装煤车或者捣固焦炉导烟车上，也可以是单独设备。

焦炉“无人操作、超低排放”是大势所趋，备受热捧，也是市场竞争的核心技术，很多焦化企业都有超低排放创A任务和减员计划，本发明一种焦炉用全自动晾炉系统及其控制方法，具有自动开关炉盖、自动清扫炉盖炉座、自动泥浆封盖、集尘系统等，不仅机械化操作代替炉顶工人工操作，减少大量的炉顶工，更加人性化，远离恶劣的工作环境，并且还能收集处理晾炉过程中冒出的烟尘，达到“无人操作、超低排放”的要求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种焦炉用全自动晾炉系统，其特征在于，包括：钢结构(1)、揭盖装置(2)、炉盖炉座清扫装置(3)、泥浆封盖装置(4)、集尘系统(5)，所述钢结构(1)为顶装煤车或捣固导烟车的骨架，所述揭盖装置(2)和炉盖炉座清扫装置(3)安装于钢结构(1)的下表面，分布在晾炉孔(8)的中心线两侧，所述揭盖装置(2)用于实现炉盖(6)的揭盖和关盖，所述炉盖炉座清扫装置(3)用于实现炉盖(6)和炉座(7)的清扫；所述泥浆封盖装置(4)吊挂在揭盖装置(2)的后方，用于将泥浆输送至炉盖(6)与炉座(7)接触的泥浆槽里，实现封盖；所述集尘系统(5)布置于钢结构(1)的上方，用于收集并净化处理晾炉的晾炉孔(8)中冒出的烟尘。

2.根据权利要求1所述的焦炉用全自动晾炉系统，其特征在于，所述集尘系统(5)包括风机(51)、烟囱(52)、连接管路(53)、除尘器(56)、阻火器(58)、固定管路(59)、油缸(510)、滑轮组(511)、导套支架(512)、钢丝绳(513)和活动导套(514)，所述风机(51)、除尘器(56)、阻火器(58)均安装固定于钢结构(1)的上方，所述固定管路(59)的一端位于晾炉孔(8)的上方且与晾炉孔(8)同心，并与炉顶(9)间隔一定的高度距离，所述固定管路(59)的另一端与阻火器(58)相连，所述阻火器(58)布置于除尘器(56)的入口侧，所述除尘器(56)的出口通过连接管路(53)与风机(51)相连，所述风机(51)的出口处安装烟囱(52)；

所述导套支架(512)固定于钢结构(1)的上方，所述油缸(510)安装在导套支架(512)上，所述钢丝绳(513)的一端与油缸(510)的活塞杆杆头相连，另一端通过多组滑轮组(511)绕组与活动导套(514)连接，所述活动导套(514)布置在固定管路(59)的外部，所述多组滑轮组(511)布置在导套支架(512)和钢结构(1)上；所述油缸(510)通过钢丝绳(513)带动活动导套(514)进行上下移动，所述活动导套(514)用于接通晾炉孔(8)和固定管路(59)。

3.根据权利要求2所述的焦炉用全自动晾炉系统，其特征在于，所述阻火器(58)的上方布置预喷涂系统(57)，所述预喷涂系统(57)用于喷出喷涂料，利用风机(51)产生的吸力，喷涂料吸附到除尘器(56)内部的布袋上；所述除尘器(56)的上部安装有脉冲阀(55)，所述除尘器(56)的两侧设有泄爆阀(54)；所述活动导套(514)的两侧安装有缓冲器(515)。

4.根据权利要求1所述的焦炉用全自动晾炉系统，其特征在于，所述揭盖装置(2)包括水平油缸Ⅰ(21)、水平轨道Ⅰ(22)、水平台车Ⅰ(23)、揭盖台车(24)、电磁铁(26)、竖直油缸Ⅰ(27)和竖直台车Ⅰ(29)，所述水平轨道Ⅰ(22)固定在钢结构(1)的下方，所述水平油缸Ⅰ(21)的尾部与水平轨道Ⅰ(22)连接，头部杆头与水平台车Ⅰ(23)连接；所述水平油缸Ⅰ(21)用于驱动水平台车Ⅰ(23)沿着水平轨道Ⅰ(22)进行前进后退，所述水平台车Ⅰ(23)上安装有辊轮Ⅰ(210)，该辊轮Ⅰ(210)与水平轨道Ⅰ(22)滑动连接；

所述水平台车Ⅰ(23)上设有垂直轨道，所述竖直油缸Ⅰ(27)的尾部与水平台车Ⅰ(23)连接，头部杆头与竖直台车Ⅰ(29)连接；所述揭盖台车(24)与竖直台车Ⅰ(29)相连，所述电磁铁(26)安装于揭盖台车(24)的头部下方；所述竖直油缸Ⅰ(27)用于驱动竖直台车Ⅰ(29)带着揭盖台车(24)一起沿水平台车Ⅰ(23)的垂直轨道进行升降，所述竖直台车Ⅰ(29)上安装有辊轮Ⅰ(210)，该辊轮Ⅰ(210)与水平台车Ⅰ(23)的垂直轨道滑动连接。

5.根据权利要求4所述的焦炉用全自动晾炉系统，其特征在于，所述揭盖台车(24)通过关节轴承(28)与竖直台车Ⅰ(29)连接，所述关节轴承(28)用于使揭盖台车(24)摆动一定幅度，适应偏差；所述揭盖台车(24)上设有揭盖确认开关(25)，所述揭盖确认开关(25)靠近电磁铁(26)，用于监测揭盖成功与否。

6.根据权利要求1所述的焦炉用全自动晾炉系统，其特征在于，所述炉盖炉座清扫装置(3)包括水平轨道Ⅱ(31)、水平油缸Ⅱ(32)、水平台车Ⅱ(33)、竖直油缸Ⅱ(34)、辊轮Ⅱ(35)、减速电机(36)、竖直台车Ⅱ(37)、清扫台车(38)和刮刀(39)，所述水平轨道Ⅱ(31)固定在钢结构(1)的下方，所述水平油缸Ⅱ(32)的尾部与水平轨道Ⅱ(31)连接，头部杆头与水平台车Ⅱ(33)连接；所述水平油缸Ⅱ(32)用于驱动水平台车Ⅱ(33)沿着水平轨道Ⅱ(31)前进后退，所述水平台车Ⅱ(33)上安装有辊轮Ⅱ(35)，该辊轮Ⅱ(35)与水平轨道Ⅱ(31)滑动连接；

所述水平台车Ⅱ(33)上设有垂直轨道，所述竖直油缸Ⅱ(34)的尾部与水平台车Ⅱ(33)连接，头部杆头与竖直台车Ⅱ(37)连接；所述清扫台车(38)与竖直台车Ⅱ(37)连接，所述刮刀(39)安装于清扫台车(38)的头部下方，所述减速电机(36)固定于竖直台车Ⅱ(37)且与刮刀(39)相连，用于驱动刮刀(39)进行旋转；所述竖直油缸Ⅱ(34)用于驱动竖直台车Ⅱ(37)带着清扫台车(38)和减速电机(36)一起沿水平台车Ⅱ(33)的垂直轨道进行升降，所述竖直台车Ⅱ(37)上安装有辊轮Ⅱ(35)，该辊轮Ⅱ(35)与水平台车Ⅱ(33)的垂直轨道滑动连接。

7.根据权利要求6所述的焦炉用全自动晾炉系统，其特征在于，所述清扫台车(38)上设有清盖确认开关(310)，所述清盖确认开关(310)靠近刮刀(39)，用于检测炉盖(6)是否到清扫位。

8.根据权利要求1所述的焦炉用全自动晾炉系统，其特征在于，所述泥浆封盖装置(4)包括吊架(41)、泥浆罐(42)、搅拌器(43)、喷嘴(44)和泥浆管路(45)，所述吊架(41)安装在揭盖装置(2)的水平轨道Ⅰ(22)下方，所述泥浆罐(42)固定在吊架(41)的下方，所述搅拌器(43)安装在泥浆罐(42)的上方，不间断工作搅拌泥浆罐(42)内的泥浆；所述泥浆罐(42)的下端设有泥浆出口，所述泥浆喷嘴(44)布置在揭盖装置(2)的电磁铁(26)周围，通过泥浆管路(45)与泥浆出口连接。

9.根据权利要求8所述的焦炉用全自动晾炉系统，其特征在于，所述泥浆出口设有电磁气动球阀(46)，所述电磁气动球阀(46)与泥浆管路(45)连接，所述泥浆管路(45)采用防挂壁技术。

10.一种如权利要求1-9任意一项权利要求所述的焦炉用全自动晾炉系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、顶装煤车或捣固导烟车走行至工作位置制动后，此时固定管路(59)、活动导套(514)与晾炉孔(8)同心；收到晾炉开始信号后，全自动晾炉系统开始工作；油缸(510)动作，通过钢丝绳(513)利用滑轮组(511)导向，带动活动导套(514)落至炉顶(9)上，缓冲器(515)与炉顶(9)先接触避免硬性冲击；与此同时，风机(51)启动，到达高速后，预喷涂系统(57)工作直至晾炉结束，此时借助风机(51)的吸力，喷涂料吸附在除尘器(56)的布袋上；

步骤二、揭盖装置(2)开始揭盖，水平油缸Ⅰ(21)驱动水平台车Ⅰ(23)同时联动竖直台车Ⅰ(29)、揭盖台车(24)一起前进至电磁铁(26)与晾炉孔(8)同心；竖直油缸Ⅰ(27)驱动竖直台车Ⅰ(29)联动揭盖台车(24)一起下降，直至揭盖确认开关(25)发出信号，此时电磁铁(26)与炉盖(6)已经接触，电磁铁(26)给电产生吸力吸住炉盖(6)，竖直油缸Ⅰ(27)带动竖直台车Ⅰ(29)上升，揭起炉盖(6)，上升至初始位置；水平油缸Ⅰ(21)带动水平台车Ⅰ(23)同时联动竖直台车Ⅰ(29)、揭盖台车(24)一起回退至初始位置，揭盖工作完成；此时，从晾炉孔(8)里冒出的烟尘在风机(51)的抽吸作用下，沿着活动导套(514)、固定管路(59)进入阻火器(58)，阻火器(58)内部具有旋风结构，起到大颗粒沉降和明火火星捕捉的作用，减少火灾爆炸风险；预喷涂系统(57)持续工作，喷出喷涂料，喷涂料与粘性物质包裹在一起，避免堵塞除尘器(56)；烟尘进入除尘器(56)经过净化处理后，达标的烟尘通过烟囱(52)排出；

步骤三、收到晾炉结束信号后，炉盖炉座清扫装置(3)开始工作，水平油缸Ⅱ(32)驱动水平台车Ⅱ(33)同时联动竖直台车Ⅱ(37)、清扫台车(38)、减速电机(36)一起前进至刮刀(39)与晾炉孔(8)同心；竖直油缸Ⅱ(34)驱动竖直台车Ⅱ(37)联动清扫台车(38)一起下降，直至到达工作位刮刀(39)与炉座(7)接触；揭盖装置(2)的水平油缸Ⅰ(21)驱动水平台车Ⅰ(23)同时联动竖直台车Ⅰ(29)、揭盖台车(24)一起前进至电磁铁(26)与晾炉孔(8)同心；竖直油缸Ⅰ(27)驱动竖直台车Ⅰ(29)联动揭盖台车(24)一起下降，直至清盖确认开关(310)发出信号，竖直油缸Ⅰ(27)停止下降；启动减速电机(36)带动刮刀(39)旋转，同时清扫炉盖(6)和炉座(7)，待清扫完毕后，减速电机(36)停止工作；揭盖装置(2)动作回到初始位置，炉盖炉座清扫装置(3)动作回到初始位置，此时，炉盖炉座清扫装置(3)工作结束；

步骤四、揭盖装置(2)开始关盖，水平油缸Ⅰ(21)驱动水平台车Ⅰ(23)同时联动竖直台车Ⅰ(29)、揭盖台车(24)一起前进至电磁铁(26)与晾炉孔(8)同心；竖直油缸Ⅰ(27)驱动竖直台车Ⅰ(29)联动揭盖台车(24)一起下降，直至揭盖确认开关(25)发出信号，此时炉盖(6)已经落到晾炉孔(8)位置，此时，电磁气动球阀(46)打开，泥浆沿着泥浆管路(45)流下通过喷嘴(44)均匀流到炉盖(6)与炉座(7)接触的泥浆槽里，封盖完成后，电磁气动球阀(46)关闭，高压气体反吹泥浆管路(45)，吹掉挂在泥浆管路(45)和喷嘴(44)内壁的泥浆，防止挂浆堵塞；电磁铁(26)断电，吸力消失，与炉盖(6)分离；竖直油缸Ⅰ(27)带动竖直台车Ⅰ(29)上升，上升至初始位置；水平油缸Ⅰ(21)带动水平台车Ⅰ(23)同时联动竖直台车Ⅰ(29)、揭盖台车(24)一起回退至初始位置，关盖工作完成；

步骤五、关盖工作完成后，预喷涂系统(57)停止工作，关闭风机(51)，脉冲阀(55)开始工作，吹掉除尘器(56)内部布袋上吸附的灰尘，按照程序要求脉冲次数即可关闭脉冲阀(55)；油缸(510)通过钢丝绳(513)驱动活动导套(514)回到初始位置；至此一个工作循环结束，进入下一个工作循环。