ES2247244T3 - Procedimiento y dispositivo para cargar hornos de coque de una bateria de estos. - Google Patents

Procedimiento y dispositivo para cargar hornos de coque de una bateria de estos.

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ES2247244T3 ES02020644T ES02020644T ES2247244T3 ES 2247244 T3 ES2247244 T3 ES 2247244T3 ES 02020644 T ES02020644 T ES 02020644T ES 02020644 T ES02020644 T ES 02020644T ES 2247244 T3 ES2247244 T3 ES 2247244T3
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Abstract

Procedimiento para cargar hornos de coque de una batería de éstos, en el que se traslada una vagoneta de carga de carbón sobre el techo de los hornos en la dirección longitudinal de la batería de hornos de coque y se posiciona dicha vagoneta en sitios prefijados para cargar los hornos de coque, separándose a continuación una tapa de un agujero de llenado, limpiándose un marco que rodea al agujero de llenado y haciéndose descender sobre el marco del agujero de llenado un telescopio de llenado para llenar el horno de coque, caracterizado porque se miden y almacenan desviaciones de posición horizontales de los marcos de los agujeros de llenado respecto de una posición básica en las direcciones longitudinal y transversal y una unidad funcional que comprende el telescopio de llenado, un separador de tapas y un limpiador de marcos y que está conectada a la vagoneta de carga de carbón para movimiento de regulación, es llevada de conformidad con los valores almacenados a una posición asociada a laposición real de los marcos de los agujeros de llenado, y el separador de tapas, el limpiador de marcos y el telescopio de llenado son movidos desde esta posición hasta sus respectivas posiciones de trabajo.

Description

Procedimiento y dispositivo para cargar hornos de coque de una batería de estos.
La invención concierne a un procedimiento para cargar hornos de coque de una baterías de éstos, en el que se traslada una vagoneta de carga de carbón sobre el techo de los hornos en la dirección longitudinal de la batería de hornos de coque y se la posiciona en sitios prefijados para llenar los hornos de coque, separándose a continuación una tapa de un agujero de llenado, limpiándose un marco que rodea al agujero de llenado y haciéndose descender sobre el marco del agujero de llenado un telescopio de llenado para llenar el horno de coque.
En el documento DE 33 16 936 C2 se ha descrito una vagoneta de carga de carbón con salida de carbón inferior, transportador de tornillo sinfín, telescopio de llenado, separador de la tapa y limpiador del marco. El transportador de tornillo sinfín presenta una carcasa de transporte con una zona de carga de carbón dispuesta debajo de la salida de carbón, un tubo corto de salida unido con el telescopio de llenado y un árbol de tornillo sinfín accionado a motor. El telescopio de llenado, el separador de la tapa y el limpiador del marco están reunidos aquí con el transportador de tornillo sinfín formando una unidad funcional que va guiada de forma móvil en un plano horizontal en la dirección longitudinal de la batería de hornos de coque (dirección X). Por medio de un servoaccionamiento conectado a un sistema de control de la máquina se puede trasladar la unidad funcional en la dirección X, estando diseñado el recorrido de ajuste de modo que en una primera posición de trabajo la tapa del agujero de llenado sea libremente accesible para el dispositivo de separación de dicha tapa y con un lugar de emplazamiento inalterado de la vagoneta de carga de carbón, en una segunda posición de trabajo, el tubo corto de salida esté sustancialmente alineado con el agujero de llenado.
En el documento EP 0 903 393 se revela una vagoneta de carga de carbón con una salida de fondo, un transportador de tornillo sinfín, un tubo corto de salida, un tubo telescópico, un separador de la tapa y un limpiador del marco. La carcasa del transportador de tornillo sinfín está dispuesta en forma móvil en dirección horizontal.
Sin embargo, en una moderna fábrica de coque los desplazamientos de posición originados por el funcionamiento de los marcos de los agujeros de llenado, los cuales se presentan tanto en la dirección longitudinal de la batería de hornos de coque (dirección X) como en dirección transversal a ella (dirección Y), se plantean problemas para el posicionamiento exacto del telescopio de llenado en el marco del agujero de llenado y también de los equipos para separar las tapas de los agujeros de llenado y limpiar los marcos de estos agujeros. En el ámbito de las medidas conocidas se intenta compensar las desviaciones de posición condicionadas por el funcionamiento de los marcos de los agujeros de llenado por medio de complicadas construcciones telescópicas con partes inferiores móviles, por medio de conos de centrado sobre las tapas de los agujeros de llenado para los separadores de dichas tapas y por medio de medidores de limpieza horizontalmente desplazables del limpiador de los marcos, así como garantizar un funcionamiento correcto de los dispositivos. Esto es sólo incompletamente posible en el ámbito de las medidas conocidas. Las medidas conocidas permiten compensar en todo caso las desviaciones de posición de los agujeros de llenado dentro del orden de magnitud de hasta \pm 50 mm en las direcciones X e Y. Particularmente en coquerías antiguas, los desplazamientos de posición originados por el funcionamiento de los marcos de los agujeros de llenado pueden alcanzar órdenes de magnitud de hasta \pm 150 mm en las direcciones longitudinal y transversal. Para eliminar los desplazamientos de posición no tolerables se realizan costosas medidas que limitan el funcionamiento e incrementan los costes para devolver los marcos de los agujeros de llenado a una posición de tolerancia aceptable. En caso necesario, estas medidas tienen que repetirse a intervalos de tiempo de conformidad con el estado de la batería de hornos de coque.
La invención se basa en el problema de desarrollar el procedimiento para la carga de hornos de coque de una batería de éstos de modo que, sin variaciones del funcionamiento en la batería de hornos de coque, se asegure un correcto llenado de los hornos de coque incluso aunque los marcos de los agujeros de llenado presenten en las direcciones longitudinal y transversal (X, Y) unas desviaciones de posición más o menos grandes respecto de una posición básica prefijada.
Este problema se resuelve según la invención con el procedimiento descrito al principio por el hecho de que
se miden y almacenan desviaciones de posición horizontales de los marcos de los agujeros de llenado respecto de una posición básica en las direcciones longitudinal y transversal (X, Y) y
una unidad funcional que comprende el telescopio de llenado, un separador de tapas y un limpiador de marcos y que está conectada a la vagoneta de carga de carbón para movimiento de regulación, es llevada de conformidad con los valores almacenados a una posición asociada a la posición real de los marcos de los agujeros de llenado, y el separador de tapas, el limpiador de marcos y el telescopio de llenado son movidos desde esta posición hasta sus respectivas posiciones de trabajo.
El telescopio de llenado, el separador de tapas y el limpiador de marcos se reúnen según la invención formado una unidad funcional que puede compensar todas las desviaciones de posición producidas de los marcos de los agujeros de llenado en la dirección longitudinal (dirección X) de la batería de hornos de coque y transversalmente a ella (dirección Y), sin que tengan que desplazarse los marcos de los agujeros de llenado de una manera complicada y con costes considerables. Las desviaciones originadas por el funcionamiento de los marcos de los agujeros de llenado son medidas y almacenadas para cada marco de agujero de llenado en el sistema de control de máquina de la vagoneta de carga de carbón. Éstas son actualizadas de vez en cuando y según sea necesario.
Para llenar la batería de hornos de coque se posiciona de la manera usual la vagoneta de carga de carbón sobre el techo del horno, por ejemplo con ayuda de un sistema de posicionamiento automático en un agujero de llenado, y ello sin tener en cuenta eventuales desviaciones del agujero de llenado originadas por el funcionamiento. De conformidad con las desviaciones de posición almacenadas para el marco de agujero de llenado correspondiente, se regula en la dirección X/Y la unidad funcional constituida por el telescopio de llenado, el separador de tapas y el limpiador de marcos y se ajusta dicha unidad a la posición auténtica del marco de agujero de llenado correspondiente. La regulación se efectúa linealmente en las direcciones X e Y empleando sistemas internos y/o externos de medida de trayectos recorridos o bien combinando un movimiento de ajuste lineal en la dirección longitudinal (dirección X) con un movimiento de giro alrededor de un eje vertical. Una vez que se han compensado las desviaciones de posición de los agujeros de llenado, el separador de tapas, el limpiador de marcos y el telescopio de llenado pueden ser movidos hasta sus respectivas posiciones de trabajo mediante movimientos de ajuste adicionales en pasos fijamente preestablecidos. Dado que se han compensado previamente las desviaciones de posición de los agujeros de llenado, los equipos están siempre exactamente en su respectiva posición de trabajo sobre el marco del agujero de llenado. El telescopio de llenado, el separador de tapas y el limpiador de marcos necesitan solamente todavía un respectivo movimiento vertical para llegar a la tapa del agujero de llenado o al marco de este agujero.
Según una ejecución preferida de la invención, la unidad funcional presenta un transportador de tornillo sinfín que se carga con carbón a través de una salida de carbón en el lado inferior de la vagoneta de carga de carbón, que alimenta el carbón al telescopio de llenado dispuesto en posición desplazada y que, para compensar desviaciones de posición de los marcos de los agujeros de llenado en dirección transversal, es girado alrededor de la salida de carbón. El elevador de tapas y el limpiador de marcos están fijados convenientemente a un lado del telescopio de carga en el transportador de tornillo sinfín. Éste es hecho bascular alrededor de la salida de carbón para posicionar el separador de tapas, el limpiador de marcos y el telescopio de llenado en las respectivas posiciones de trabajo. En otra ejecución, la invención aporta la enseñanza de que, para compensar variaciones de posición de los marcos de los agujeros de llenado, la unidad funcional es trasladada sobre un carro de regulación que va guiado sobre superficies de rodadura en el lado inferior de la vagoneta de carga de carbón y que presenta guías para un movimiento transversal o un movimiento de giro de la unidad funcional.
Es también objeto de la invención una vagoneta de carga de carbón para poner en práctica el procedimiento descrito según la reivindicación 7. Ejecuciones constructivas preferidas de la vagoneta de carga de carbón están descritas en las reivindicaciones subordinas 8 a 14.
En lo que sigue se explica la invención con más detalle haciendo referencia a un dibujo que representa únicamente un ejemplo de ejecución. Muestran esquemáticamente:
La figura 1, un dispositivo montado en el lado inferior de una vagoneta de carga de carbón para cargar hornos de coque de una batería de estos,
La figura 2, una vista en planta del dispositivo representado en la figura 1 mirando en la dirección A,
La figura 3, un alzado frontal del dispositivo representado en la figura 1 mirando en la dirección B,
La figura 4, una vista en planta de un carro de regulación perteneciente al dispositivo de la figura 1,
La figura 5, la sección transversal C-C de la figura 1 y
La figura 6, otra ejecución del dispositivo según la invención.
El dispositivo representado en las figuras está montado en el lado inferior de una vagoneta de carga de carbón. Esta vagoneta de carga de carbón presenta una salida de carbón inferior 1 y es trasladada sobre el techo 2 del horno en la dirección longitudinal de una batería de hornos de coque y posicionada en sitios prefijados en la zona de las aberturas de llenado 3 para efectuar el llenado de los hornos de coque. Para llenar el horno de coque se separa una tapa 4 del agujero de llenado 3, se limpia un marco 5 que rodea al agujero de llenado y se hace que un telescopio de llenado 6 para llenar el horno de coque descienda sobre el marco 5 del agujero de llenado.
Forman parte de la estructura básica del dispositivo montado en el lado inferior de la vagoneta de carga de carbón un transportador de tornillo sinfín 7, un separador de tapas 8 y un limpiador de marcos 9. El transportador de tornillo sinfín 7 presenta una carcasa 10 con una zona de carga de carbón dispuesta debajo de la salida de carbón 1, un tubo corto de salida 11 unido con el telescopio de llenado 6 y un árbol de tornillo sinfín 12 accionado a motor.
El telescopio de llenado 6, el separador de tapas 8 y el limpiador de marcos 9 están reunidos con el transportador de tornillo sinfín 7 formando una unidad funcional 13 que va guiada de manera móvil en un plano horizontal. En el ejemplo de ejecución representado en las figuras 1 a 5 la unidad funcional 13 está dispuesta en forma giratoria alrededor de un eje vertical 14 sobre un carro de regulación 15 que va guiado sobre carriles 16 en la dirección longitudinal (dirección X). Los carriles 16 están dispuestos en el lado inferior de la vagoneta de carga de carbón. En el ejemplo de ejecución la unidad funcional 13 va guiada de forma axialmente móvil y giratoria alrededor de la salida de carbón 1 y está apoyada sobre el carro de regulación 15 en una vía 17 de forma de arco de círculo. Se desprende de la figura 1 que la unidad funcional está suspendida del carro de regulación 15 con un balancín 18 que presenta roldanas 19. En el balancín 18 está dispuesto un servoaccionamiento 20 con un piñón que engrana con un perfil dentado 21 dispuesto en el carro de regulación 15. Maniobrando el servoaccionamiento se puede hacer que la unidad funcional 13 bascule alrededor del eje de giro 14. Mediante un servoaccionamiento adicional 22, que está construido, por ejemplo, como una disposición de cilindro-pistón hidráulico, el carro de regulación 15 puede ser movido en la dirección longitudinal (dirección X). La unidad funcional 13 puede ser desplazada en dirección longitudinal y también basculada alrededor del eje de giro vertical 14 para maniobrar los accionamientos 20, 22.
Se desprende de una consideración comparativa de las figuras 2 y 3 que el separador de tapas 8 y el limpiador de marcos 9 están conectados lateralmente a la carcasa 10 del transportador de tornillo sinfín 7, estando dispuestas las zonas de trabajo de estos dispositivos 8, 9 y la zona de trabajo del telescopio de llenado 6 sobre una curva de vía común 23 de forma de arco de círculo alrededor del eje de giro 14 de la unidad funcional 13. Haciendo girar la unidad funcional 13, el separador de tapas 8, el telescopio de llenado 6 y el limpiador de marcos 9 pueden ser llevados cada uno de ellos a una posición de trabajo por encima del agujero de llenado 3.
El dispositivo descrito hace posible una alineación muy precisa del telescopio de llenado 6, el separador de tapas 8 y el limpiador de marcos 9 con las aberturas de llenado 3 del techo 2 de los hornos y está en condiciones de compensar las desviaciones de posición de los agujeros de llenado originadas por el funcionamiento con respecto a una posición básica prefijada tanto en la dirección longitudinal de la batería de hornos de coque como en dirección transversal, es decir, en las direcciones X e Y. En coquerías antiguas las desviaciones de posición pueden ser con frecuencia del orden de magnitud de \pm 100 a 150 mm en ambos ejes. Las desviaciones de posición horizontales de los marcos 5 de los agujeros de llenado son medidas en las direcciones longitudinal y transversal y almacenadas para cada marco de agujero de llenado en un sistema de control de máquina previsto en la vagoneta de carga de carbón, y también son actualizadas según sea necesario. La vagoneta de carga de carbón es trasladada sobre el techo 2 de los hornos de la batería de hornos de coque y, sin tener en cuenta desviaciones de posición de las aberturas de llenado 3 para llenar un horno de coque, es posicionada en un lugar prefijado que está asociado a la abertura de llenado. El posicionamiento puede ser realizado, por ejemplo, con ayuda de un sistema de posicionamiento automático dotado de una exactitud de posicionamiento de menos de 5 mm. A continuación, se efectúa la adaptación de la unidad funcional 13 a la posición real del marco 5 del agujero de llenado. A este fin, la unidad funcional 13 que comprende el telescopio de llenado 6, el separador de tapas 8 y el limpiador de marcos 9 es llevada de conformidad con los valores X/Y almacenados para la desviación de posición del marco 5 del agujero de llenado a una posición asociada a la posición real del marco 5 del agujero de llenado. Para esto, los servoaccionamientos 20, 22, que mueven el carro de regulación 15 en la dirección X y basculan la unidad funcional 13 alrededor del eje vertical 14, son activados por el sistema de control de la máquina. Por tanto, la unidad funcional completa es ajustada a la posición auténtica del marco 5 del agujero de llenado. El separador de tapas 8, el limpiador de marcos 9 y el telescopio de llenado 6 pueden ser movidos desde esta posición hasta sus respectivas posiciones de trabajo por encima del agujero de llenado 3. Dado que los respectivos movimientos de basculación para el separador de tapas 8 y el limpiador de marcos 9 tienen siempre la misma cuantía o el mismo ángulo de basculación, los equipos 6, 8, 9 están siempre exactamente sobre el marco 5 del agujero de llenado después de concluido el movimiento de basculación correspondiente. Por tanto, el telescopio de llenado 6, el separador de tapas 8 y el limpiador de marcos 9 necesitan solamente todavía un respectivo movimiento vertical para llegar a la tapa 4 del agujero de llenado o al marco 5 de este agujero y no precisan en absoluto equipos de compensación para compensar las desviaciones de posición de los agujeros de llenado.
En el ejemplo de ejecución representado en la figura 6 la unidad funcional 13 presenta un carro de regulación 15' que va guiado sobre una vía de rodadura 13 en el lado inferior de la vagoneta de carga de carbón. La vía de rodadura 13 está integrada en la construcción de acero de la vagoneta de carga de carbón y se extiende en el ejemplo de ejecución en la dirección Y. Para el movimiento de ajuste del carro de regulación 15' están previstos unos servoaccionamientos 20 que son activados por el sistema de control de la máquina. El transportador de tornillo sinfín 7, el separador de tapas 8 y el limpiador de marcos 9 están dispuestos en el carro de regulación 15' en forma desplazable transversalmente a su dirección de movimiento, es decir, en el ejemplo de ejecución en dirección X. El carro de regulación 15' o el transportador de tornillo sinfín 7 llevan asociados unos servoaccionamientos 20, 22 cuyos recorridos de ajuste están acomodados a las máximas desviaciones de posición posibles de los marcos 5 de los agujeros de llenado. El separador de tapas y el limpiador de marcos están equipados con accionamientos de arrastre separados 24 que son controlados también por el sistema de control de la máquina. Su recorrido de arrastre es compensado de conformidad con los valores X almacenados que conciernen al desplazamiento de posición de los marcos de los agujeros de llenado en la dirección del recorrido de arrastre.

Claims (14)

1. Procedimiento para cargar hornos de coque de una batería de éstos, en el que se traslada una vagoneta de carga de carbón sobre el techo de los hornos en la dirección longitudinal de la batería de hornos de coque y se posiciona dicha vagoneta en sitios prefijados para cargar los hornos de coque, separándose a continuación una tapa de un agujero de llenado, limpiándose un marco que rodea al agujero de llenado y haciéndose descender sobre el marco del agujero de llenado un telescopio de llenado para llenar el horno de coque, caracterizado porque
se miden y almacenan desviaciones de posición horizontales de los marcos de los agujeros de llenado respecto de una posición básica en las direcciones longitudinal y transversal y
una unidad funcional que comprende el telescopio de llenado, un separador de tapas y un limpiador de marcos y que está conectada a la vagoneta de carga de carbón para movimiento de regulación, es llevada de conformidad con los valores almacenados a una posición asociada a la posición real de los marcos de los agujeros de llenado, y el separador de tapas, el limpiador de marcos y el telescopio de llenado son movidos desde esta posición hasta sus respectivas posiciones de trabajo.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se almacenan las desviaciones de posición para cada marco de agujero de llenado en el sistema de control de máquina de la vagoneta de carga de carbón y se actualizan dichas desviaciones según sea necesario.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se hace bascular la unidad funcional alrededor de un eje vertical para compensar desviaciones de posición de los marcos de los agujeros de llenado en dirección transversal.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la unidad funcional presenta un transportador de tornillo sinfín que se carga con carbón a través de una salida de carbón en el lado inferior de la vagoneta de carga de carbón, que alimenta el carbón al telescopio de llenado dispuesto en posición desplazada y que es hecho girar alrededor de la salida de carbón para compensar desviaciones de posición de los marcos de los agujeros de llenado en dirección transversal.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el separador de tapas y el limpiador de marcos están fijados al transportador de tornillo sinfín en posición lateral con respecto al telescopio de llenado y porque el transportador de tornillo sinfín es hecho bascular alrededor de la salida de carbón para posicionar el separador de tapas, el limpiador de marcos y el telescopio de llenado en las respectivas posiciones de trabajo.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque, para compensar variaciones de posición de los marcos de los agujeros de llenado, se traslada la unidad funcional sobre un carro de regulación que va guiado sobre superficies de rodadura en el lado inferior de la vagoneta de carga de carbón y que presenta guías para los movimientos transversales y los movimientos de giro de la unidad funcional.
7. Vagoneta de carga de carbón para el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende
una salida de carbón inferior (1),
un transportador de tornillo sinfín (7),
un telescopio de llenado (6),
un separador de tapas (8),
un limpiador de marcos (9) y
un sistema de control de máquina,
en donde el transportador de tornillo sinfín (7) presenta una carcasa de transporte (10) con una zona de carga de carbón dispuesta debajo de la salida de carbón (1), un tubo corto de salida (11) unido con el telescopio de llenado (6) y un árbol de tornillo sinfín (12) accionado a motor, estando reunidos el telescopio de llenado (6), el separador de tapas (8) y el limpiador de marcos (9) con el transportador de tornillo sinfín para formar una unidad funcional que va guiada de manera móvil en un plano horizontal, y
en donde la unidad funcional lleva asociados servoaccionamientos (20, 22) para movimientos de ajuste conectados al sistema de control de la máquina, caracterizada porque en el sistema de control de la máquina están almacenadas desviaciones de posición de los marcos (5) de los agujeros de llenado respecto de una posición básica en las direcciones longitudinal y transversal (X, Y), las cuales pueden ser compensadas por movimientos de ajuste de los servoaccionamientos (20, 22).
8. Vagoneta de carga de carbón según la reivindicación 7, caracterizada porque la unidad funcional (13) está dispuesta sobre un carro de regulación (15) de forma linealmente móvil en la dirección transversal (Y) o giratoria alrededor de un eje vertical (14) y porque el carro de regulación (15) va guiado en la dirección longitudinal (X) sobre carriles (18) que están dispuestos en el lado inferior de la vagoneta de carga de carbón.
9. Vagoneta de carga de carbón según la reivindicación 8, caracterizada porque la unidad funcional (13) va guiada de forma axialmente móvil y giratoria alrededor de la salida de carbón (1) y está apoyada sobre el carro de regulación (13) en una vía (17) de forma de arco de círculo.
10. Vagoneta de carga de carbón según la reivindicación 8 ó 9, caracterizada porque el servoaccionamiento (20) para un movimiento transversal o un movimiento de giro de la unidad funcional (13) presenta un piñón que engrana con un perfil dentado (21) dispuesto en el carro de regulación (15).
11. Vagoneta de carga de carbón según una de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizada porque el separador de tapas (8) y el limpiador de marcos (9) están conectados lateralmente a la carcasa (10) del transportador de tornillo sinfín (7), estando dispuestas las zonas de trabajo de estos dispositivos (8, 9) y la zona de trabajo del telescopio de llenado (6) sobre una curva de vía común (23) de forma de arco de círculo alrededor del eje de giro (14) de la unidad funcional (13).
12. Vagoneta de carga de carbón según una de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizada porque el telescopio de llenado (6), el separador de tapas (8) y el limpiador de marcos (9) están formados sin equipos de compensación para compensar desviaciones de posición de los agujeros de llenado y realizan únicamente movimientos de ajuste verticales.
13. Vagoneta de carga de carbón según la reivindicación 7, caracterizada porque la unidad funcional presenta un carro de regulación que va guiado sobre una vía de rodadura en el lado inferior de la vagoneta de carga de carbón, y porque el transportador de tornillo sinfín, el separador de tapas y el limpiador de marcos están dispuestos en el carro de regulación de manera que pueden trasladarse transversalmente a la dirección de movimiento de dicho carro de regulación.
14. Vagoneta de carga de carbón según la reivindicación 13, caracterizada porque el carro de regulación y el transportador de tornillo sinfín llevan asociados unos servoaccionamientos cuyos recorridos de ajuste están coordinados con las desviaciones de posición de los marcos de los agujeros de llenado, y porque el separador de tapas y el limpiador de marcos están equipados con accionamientos de arrastre separados.
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