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625m捣固焦炉
6.25m捣固焦炉
中冶焦耐开发的6.25m捣固焦炉
于振东戴成武
张长青陈海文
王明登杨俊锋
马小波
中冶焦耐工程技术有限公司
在两炉组之间机侧设一个双曲线斗槽的煤塔及两条带有卸料小车的输送皮带。
焦炉端部设炉端台,在3号和6号焦炉端台的端部分别设置10吨电动葫芦一台,炉端台顶层设炉顶工人休息室,二间层设推焦杆托煤板实验站、事故煤槽和炉门修理站,底层设工具间、灰浆搅拌站和事故煤槽内煤料的输送系统。
在4号焦炉端台的端部设捣固机检修更换站,底层设工具间。
5号焦炉端台地层设工具间。
在3号、4号焦炉和5、6号焦炉之间的间台设置掖压交换机室、配电室、卫生间等。
每座焦炉加热煤气管道在预热站预热后单独引汝。
焦炉两侧设机焦侧操作台,在机侧操作台上有运送余煤的胶带运输机。
每组焦炉各用一个高度约135m的烟囱,布置在焦炉的焦侧,在3、6号焦炉端台外分别设有一套新型湿法熄焦系统和预留的迁车台。
此外在两炉组之间的焦侧预留两套与焦炉配套的干熄焦装置。
3.6.25m捣固焦炉的平面布置及焦炉机械配置图。
(图1、图2)
3.1炉体主要尺寸
序号
名称
单位
数量
1
炭化室全长
mm
17000
2
两炉门衬砖之间的距离
mm
16170
3
炭化室全高
mm
6170
4
炭化室平均宽
mm
530
炭化室机侧宽度
mm
510
炭化室焦侧宽度
mm
550
5
炭化室锥度
mm
40
6
炭化室中心距
mm
1500
7
立火道中心距
mm
480
8
炭化室墙面厚度
mm
100
9
立火道个数
个
34
10
加热水平高度
mm
806
11
炉顶坡度
mm
50
注:
表中数据均为焦炉冷态尺寸。
3.2炉体结构
6.25米捣固焦炉为双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、高炉煤气侧入的复热式捣固焦炉。
1)蓄热室主墙用带有三条沟舌的异型砖相互咬合砌筑,而且蓄热室主墙砖煤气道管砖与蓄热室无直通缝,保证砖煤气道的严密。
蓄热室单墙为单沟舍结构,用异型砖相互咬合砌筑,保证炉墙的整体性和严密性。
(图3)
2)炭化室越高蓄热室封墙的窜漏越严重,为了减少蓄热室封墙的窜漏,设计将斜道口阻力增加,减少蓄热室顶的吸力,相对改小外界与炉头蓄热室的压力差,从而减少蓄热室的漏气率,保证足够的煤气量供应炉头火道。
3)将蓄热室封墙分四层,由内而外分别为硅砖、无石棉硅酸钙板、隔热砖、新型保温涂料。
内层硅砖膨胀系数大,烘炉结束后蓄热室就形成一个密封体;整块的无石棉硅酸钙板具有很好的密封和隔热效果好;最外层的新型保温涂料确保封墙的严密性和隔热效果,而且便于维修。
(图3)
4)为保证炭化室高向加热均匀,设计采用了加大废气循环量和设置焦炉煤气高灯头等措施。
5)炭化室墙采用“宝塔”砖结构,它消除了炭化室与燃烧室之间的直通缝,增强了炉体的严密性,使荒煤气不易窜漏,并便于炉墙剔茬维修。
(图4)
6)由于出焦时炉头炭化室墙面温度下降快、易剥蚀,因此燃烧室炉头采用双层结构,外层为高铝砖,抗热震性好;内层为硅砖,使炉头第一火道形成一个气密性好的箱体结构,减少炭化室荒煤气向立火道窜漏;炉头硅砖和高铝砖之间采用多部位咬合,克服了烘炉过程中高铝砖和铝砖高向膨胀量不一致,避免了开工初期炉头荒煤气泄露。
(图5)
7)为了适应大型捣固焦炉的生产操作特点,6.25米捣固焦炉炉体做了如下主要改进:
a)为了延长焦炉的使用寿命,将6.25米捣固焦炉炉墙的极限侧负荷增大到11000pa。
b)为改善捣固焦炉装煤除尘效果,把装煤饼时产生的烟气导入相邻的炭化室,把焦炉的上升管移打扫焦炉的焦侧。
C)增加焦炉炭化室铺底砖的厚度,提高铺底砖耐磨性。
d)炭化室的锥度设计为40mm,减小推焦阻力,减少推焦对焦炉炉墙的损坏。
e)将导烟车的轨道基础设计到燃烧室上,防止炭化室过顶砖被压断,同时便于炉顶排水。
4.6.25m捣固焦炉的焦炉机械
技术含量最高也最复杂的捣固装煤推焦机采用德国科赫技术,由天津新港船厂制造安装。
而其它焦炉机械从提高机械效率、降低劳动强度和改善操作环境为出发点,结合我国6m焦炉机械的技术优势并吸收7.63m焦炉机械的一些优点,以先进、安全、使用、可靠为原则进行设计和制造。
焦炉机械的各个单元既可手动操作,又可单元程序控制;并采用了炉号识别,自动对为装置,实现了各车辆的安全连锁。
焦炉机械还具有炉门、炉框、炉台的清扫和头尾焦以及余煤收集处理功能,司机室和配电时室内壁和顶棚镶有保温板,具有防热、防寒的作用,同时司机室、配电室设有工业空调,显著改善了司机室的操作环境。
各机械的主要性能及特点如下:
1)捣固装煤推焦机(SCP机)(图6)
捣固装煤推焦机工作上焦炉机侧,由皮带输送机往SCP机煤斗给煤,当捣固操作时,煤料通过车上煤斗借助摇动给料器将煤输入捣固煤箱内,自动画操作的捣固系统安装在捣固箱上的上面,采用落锤机械装如捣固箱内的煤料,装煤装置捣固成形的煤饼从机策送入炭化室内。
捣固装煤推焦机设置走行、机械化送煤、余煤回收、炉头挡烟、推焦装置、启闭炉门装置以及炉门清扫装置、炉框清扫装置、炉台清扫装置、头尾焦挥手处理装置,此外还有煤饼的切割功能。
移动运煤加料装置将煤随时供给移动的捣固装煤推焦机,利用多锤固定式捣固机将煤料在捣固装煤推焦机的煤箱内上捣固成煤饼,在捣固成煤饼的工作过程中捣固装煤推焦机的任何操作不受捣固影响,其工作效率大大提高。
在捣固装煤推焦机上采用煤饼顶部表面处理装置,在装入煤饼的同时刮平煤饼的浮煤,使煤饼顶面平实。
轨距14000mm
轨型QU120
走行速度7.5-75m/min
走行对位精度±5mm
走行装置采用变频调速(VVVF)
供电电源:
10KV50HZ3ph
供电方式:
通过电缆和电缆卷筒(包括电源电缆和信号传输)
交接点在地上接线箱,接线箱有SCP机配带。
电气设备总容量约1250KW
外形尺寸(长×宽×高)约26000mm×35000mm×24000mm
整车重量1200t
捣固装煤推焦机中捣固机由安全挡装置、导向辊装置、提锤传动装置、停锤装置、捣固锤、机架、集中润滑系统、电控系统等组成。
2)拦焦机(图7)
拦焦机设有除尘罩,一次对位,设有取、装炉门和导焦机构,机械清扫炉门、炉门框机构,头尾焦回收装置和炉台清扫装置,所有上述单元即可手动操作又可采用单元程序控制(PC)
轨道中心9200mm
轨型QU100
走行速度:
移动速度60m/min
清扫炉台速度10m/min
走行装置采用变频调速(VVVF)
电源3ph380V50HZ
供电方式滑触线导入
总功率250KW
外形尺寸(长×宽×高)19500mm×12400mm×8700mm
整车重量300t
3)装煤烟尘转换车(图8、9)
装煤烟尘转换车在炉顶轨道上运行,由车体、启闭导烟孔盖装置、双U形管系统、上升管清扫装置、高低压氨水切换及上升管水封盖、阀体的启闭装置组成,在装煤烟尘转换车的车体上布置了位于车体机侧的U型导烟管,构成双U形管系统。
U型管系统能最大限度减少炭化室机侧的冒烟冒火现象,并能将导烟后残留的微量有害气体放散掉,非常安全可靠。
车体机侧的U型导烟管连通正装煤的第n孔炭化室和第n+2孔炭化室。
车体中部的U型导烟管,连通正装煤的第n孔炭化室和第n-1孔炭化室,启闭导烟孔盖装置位于车体机侧U型导烟管和车体中部的U型导烟管的上部,采用机械控制,实现导烟孔盖的自动启闭,操作过程中没有烟气外冒现象。
上升管清扫装置布置在车体的焦侧,高低压氨水切换及上升管水封盖、阀体的启闭装置布置在车体的焦侧。
通过第n+2孔桥管处高压氨水喷射产生的抽吸力,正装煤的第n孔炭化室装煤产生的大量烟气首先通过布置在车体机侧U型导烟管到第n+2孔炭化室进入集气管,避免炭化室机侧吸人大量空气,也避免炭化室机侧有大量烟气益处。
随着煤饼的装入,开启第n-1孔桥管处高压氨水,通过第n-1孔桥管处高压氨水喷射产生的抽吸力,第n孔炭化室内产生的大量烟气通过布置在车体中部的U型导烟管导入第n-1孔炭化室进入集气管,随着煤饼的继续装入,开启第n孔桥管处高压氨水,通过第n孔桥管处高压氨水喷射产生的抽吸力,烟气直接导入集气管,全部操作作为程序控制。
各孔高压氨水开闭的顺序和时间可调。
装煤烟尘转换车操作与SCP机的装煤装置连锁,并适用与5-2串序的焦炉操作。
电源3ph,380v,50Hz
供电方式滑触线导入
电机总功率140kW
外形尺寸(长×宽×高)约12000×11000×8000mm
重量50t
吸口数量为两个
轨道中心距约8750mm
轨型50kg/m
驱动方式电动机
走行速度0-92m/min
走行装置采用变频调速(VVVF)
1)熄焦车(湿法熄焦固定底板式)(图10)
熄焦车为底板固定,侧开车门,主要由转向架、车底板、车箱及开门机构成。
熄焦车与电动车、拦焦机配合设计。
轨距与轨型:
轨距2800mm,轨型QU100
车箱有效容量:
-35t(焦)
车箱有效长度:
-8500m
车箱底板固定,底板面与水平面夹角28°
车箱门打开最大宽度:
650mm偏差±20mm
开门机构和制动装置为气动,工作压力600kpa,气源设在电动车上,又机电车司机操作,车门在关闭位置时能自锁。
熄焦车车箱内壁及底板均镶有耐热铁板,以适应聚热的工作环境。
熄焦车车箱通过最小曲率半径:
100mm
熄焦车两端部设有缓冲器及车钩,并与电机车配合设计,使电机车可位于熄焦车的两端。
外型尺寸(长×宽×高)-18000×5890×6700mm
自重-130t
开门机构:
开门汽缸1个,为单向作用套筒式,由机电车司机操作。
车门的开闭动作由限位开关通过电气控制,保证其动作准确。
车门开口度650mm,其偏差在±20mm之内。
2)电机车(图11)
电机车(预留干熄焦操作的改造空间和接口),用于牵引和操作湿熄焦车。
电机车走行采用变频率调速,熄焦车车箱门采用气动开闭,车箱为固定斜底,结构简单,趟水快,使熄焦后的焦碳带水量少。
电机车上可通过走台梯子直接登上焦炉焦侧炉台,司机室置于车体偏外侧,视线广阔,空压机电气柜置于电器室内,机器室封闭隔热,内设有冷气机,电控装置置于其内。
冷风机用压缩机置于司机室外,在靠炉侧设有风包1台及电源滑线支架,电机车两端设有缓冲器及牵引挂钩。
牵引重量355t
走行速度10-90m/min
对位精度±5mm
传动方式双轴四轮传动
电气传动变频控制
制动空气闸瓦+盘式+手动
轨距2800mm
外行尺寸(长×宽×高)-7550×6900×6630(mm)
自重55t
5.集气系统(布置在焦炉的焦侧)(图13)
集气系统包括上升管、桥管及阀体、集气管、高低压氨水喷洒装置、辅助水管、蒸汽管以及相应的操作台等。
1)设计采用单集气管、双吸气管,有利于荒煤气的顺利导出,稳定集气管压力。
吸气管上设自动调节板,调节集气管内煤气压力。
使其保持规定的压力,防止炭化室出现负压操作现象。
2)上升管内衬粘土砖和隔热材料,降低上升管外表温度,改善炉顶操作条件。
下部用铸铁座与炉体连接,防止烧坏上升管下部结构。
3)桥管顶部设有水封盖,防止荒煤气外逸,桥管与阀体的连接,采用水封承插结构,氨水可在内部形成水封,可避免荒煤气的泄露.桥管上装有高、低压氨水喷洒装置用来冷却荒煤气并使荒煤气顺利导出.使荒煤气温度于800℃左右冷85℃左右。
4)集气管内设高压氨水分段清扫装置,免去了人工清扫气管的劳动。
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