第二章 干熄焦设备.docx

1、第二章 干熄焦设备第二章 干熄焦设备干熄焦设备系统主要由红焦装入设备、冷焦排出设备、气体循环设备、干熄炉以及干熄焦锅炉设备等组成。本章以武钢140t/h干熄焦装置为例，主要介绍前四部分，干熄焦锅炉设备将在第三章单独介绍。第一节 红焦装入设备干熄焦红焦装入设备由电机车、焦罐台车、旋转焦罐、APS定位装置、提升机、装入装置以及各极限感应器等设备组成，起着接焦、送焦及装焦等作用。电机车牵引焦罐台车与拦焦车对位后，旋转焦罐开始旋转，旋转平稳后向推焦车发出推焦指令。接焦完毕后，旋转焦罐经减速位置停止在最初的停止位置上。完全停稳后电机车向提升机井架走行，对位后接空罐。随即满罐对位与提升，到提升极限后，提升

2、机开始走行。达干熄炉上方时，装入装置亦打开到位，提升机即开始卷下。焦罐落座后，提升机继续卷下，焦罐底闸门在重力作用下与吊杆继续下降，自动完成开门放焦动作。红焦落入装入装置料斗后，经分料板与料钟布料均匀地装入干熄炉。一、电机车电机车运行在焦侧的熄焦轨道上，用于牵引、制动焦罐台车，控制圆形旋转焦罐的旋转动作和完成接送红焦的任务。电机车采用微速手动结合地面检测装置对位，对位误差在100mm以内。经APS定位系统夹住对位后，对位精度控制在10mm内。 （一）设备介绍1设备组成电机车主要由车体、走行装置、制动装置、气路系统、空调系统及电气系统组成。（1）车体车体由机器室、操作室、平台、走梯及栏杆等结构件

3、组成。机器室分为机械室和电气室，上部开有检修孔。对整车而言，机器室顶部为一平台。机械室内设空压机，电气室为整体隔热式，内设电气柜和气阀站、冷风机等。操作室由平台支撑，置于车外侧，为整体隔热式，室内设操作台、控制箱、信号联络装置及冷风机等。冷风机用压缩机置于司机室外。靠炉侧设有风包及电源滑触线支架。电机车两端设有刚性板钩插销连接，用于连接焦罐运载车。车体结构如图21所示。（2）走行装置走行装置由传动机构、车架、车钩和碟簧等组成。传动机构为2套，各自驱动一对轮对。每套均由电机通过齿轮联轴器连接二级减速机。传动机构固定于车架，布置在车架平面以下。如图22、23、24所示。图21 电机车车体结构图 图

4、22 走行装置电机安装图 图23 走行装置减速机安装图图24 走行装置齿轮联轴器车轮与车架的支承为弹性支承，采用组合碟簧。轴承箱为导框式，置于车架的导框中，车架通过碟簧置于轴承箱上。如图25所示。走行速度分为：180m/min（高）；60 m/min（中）；25 m/min（低）和10 m/min（微）四档。走行电机75KW。走行采用变频调速，手动控制，设有“左微、左低、左中、左高、停止、右微、右低、右中和右高”九个档位，分别控制电机车的停止、左右方向的高、中、低和微速运行。图25 车轮与车架支承图（3）制动装置电机车制动装置采用三种制动方式：电机车采用变频器控制的制动电阻能耗制动；圆盘制动器

5、气动制动；焦罐台车由电机车气路系统控制其气动闸瓦制动。正常操作时只投用圆盘制动器与焦罐台车闸瓦制动，事故或紧急状态时按下“走行紧急停止”按钮同时投用全部制动系统。电机车圆盘制动器如图26所示。图26 电机车圆盘制动器（4）气路系统气路系统为电机车的制动及焦罐台车的制动等操作所提供的气源动力。设置1台螺杆空压机及贮气罐，贮气装置通过各种控制元件向执行件供气，以完成各自的动作。电机车两端连接器处都设有气路接头，与焦罐台车的气路接头相连，控制焦罐台车制动。电机通过皮带传动单级自通风冷却空压机。空压机根据风包压力自动启停，在设定压力的下限，空压机运行。设定压力达到了上限即停止。当风包压力低于电机车运行

6、所需最低压力时，变频器制动即自动投用。空压机通过图27所示的污水阀排污，如果不排污，将影响制动器等装置的正常动作。图27 空气罐、污水罐的污水阀在排污罐和空气罐上，设有排污阀，可以用手动打开排水。在空气罐上，设有自动排污阀，每一次空压机的吸气动作完毕时，都会自动排污。空压机的空气罐、污水罐的污水阀如图27所示。在空气过滤器上，设有自动排污阀。如图28所示。气路系统有两个回路，分别控制电机车与焦罐车的制动。电机车制动回路，由空气过滤器、电磁换向阀及圆盘制动器构成。电磁换向阀向电机车的圆盘制动器供排压缩空气，电磁换向阀得电时向圆盘制动器供压缩空气，圆盘制动器打开。电磁换向阀掉电时将放空接通，失去了

7、空气压力，因弹簧力的作用圆盘制动器会自动地夹紧制动。 焦罐台车制动回路，由空气过滤器，调节阀，电磁换向阀及气 缸制动器构成。电磁换向阀是向焦罐台车的制动器气缸供、排压缩空气的，电磁换向阀得电时排出制动器 图28 空压机排污阀气缸的压缩空气，制动器打开。电磁换向阀掉电时向制动器气缸供压缩空气，制动器制动。（5）空调系统空调系统由两套风机（可制冷、制热）组成，在操作室和电气室内各设一台室内机，室外机设在机器室顶部。（6）电气系统电气系统由电机车走行及焦罐旋转两个子系统组成。焦罐车上的相关信号，通过电机车端头的电气插座与焦罐车端头的电气插头相连，并反馈到电机车上。2140t/h干熄焦装置电机车主要技

8、术规格以武钢焦化公司7、8号焦炉干熄焦装置为例。车体型式 两层固定双轴台车式。轨距 2000mm。轨型 QU100。牵引重量 约150 t（满罐时）。走行距离 145320m/单程。走行速度 180、60、25、10 m/min。走行调速形式 变频调速（VVVF）。站位精度 100mm。制动方式 逆变发电制动、盘式制动、气闸制动。走行电机（2台） 75KW。空压机（1台） 螺杆式空压机。电机车自重 约45 t。电机车总功率 约210KW（含旋转焦罐用电机）。 接焦时间 约140s。周转时间 约8min。（二）设备点检维护每3个月将电机车各部分的端子箱清扫一次，检查有无因受热而变形变色现象，以防

9、止通电部分因积灰尘引起短路。气路系统日常点检维护项目见表21。表21 气路系统日常维护点检表项目点 检 项 目确 认 方 法判 断 标 准1启动空压机，使风包的压力上升到设定压力观察操作台压力表是否在标准时间内达到2清除排泄空压机冷却器的污水。打开排水阀，听排气的声音不要错误地打开排油阀3排清污水罐的水打开排水阀，听排气的声音4圆盘制动器要正常地动作。观察操作台的显示灯显示灯要亮车要能停5检查电机车和焦罐车的空气管以及制动器与配管的连接软管。是否连接无误，连接处是否无泄露，橡胶软管有无损伤长年使用橡胶软管会老化，发现损伤需迅速更换。橡胶软管寿命3年。电机车新车轮的踏面形状如图29所示。车轮磨损

10、到图示的限度时，形状就破坏了，需要削正。同一轴的车轮直径允差应不超过3 mm，不同轴的车轮直径允差应不超过13 mm。该车轮直径测量如图210所示。 在上述数值以下时要削正 Dd时要削正图29 车轮的磨损限度在电机车的两轴上各配置了一个圆盘制动器。该制动器是通过弹簧的力量，推压刹车片，然后通过空压机的空气打开。在对刹车片进行点检或更换时，为了防止滚动，一定要给车轮垫上止滑块。无论左右哪一块刹车片的厚度达到3mm 以下状态时，应更换。 刹车片的检查及间隙调整如图211所示，刹车片与圆盘之间的间隙在a +b 4mm 时，需调整为a +b=2mm 。 图 210 车轮直径测量如有下述情况，需调整间隙

11、：由于磨损，刹车片的间隙变大了；在更换刹车片时；用手动强制打开制动器时。连接器是由连接座与连接环构成。因车轮的磨耗，电机车高度有所降低时，要松开螺栓，调整连接器座的高度。另外连接器的销子或套筒因长期使用而磨损时需更换。部件的更换标准：销子的直径磨损2.0mm 以上时需更换销子；图211 刹车片的磨损界限 套筒的厚度变薄1.5mm 以上时需更换套筒；套筒与销子间隙变大达3.0mm 以上时需更换套筒或销子。电机车走行与制动系统点检项目见表22。表22 电机车走行与制动系统点检项目一览表项 目每 天每 月每 年备 注轴承箱间隙销子调整间隙更换车轮踏面磨损踏面形状用锤子敲打车轮，看有无阶梯磨损。磨损显

12、著时，要削正弹簧弹簧的伤痕用锤子敲打轴承每23年检查一次轴承。在更换车轮时，要补充干油圆盘制动器装置检查间隙检查刹车片的龟裂。加干油根据需要，调整刹车片的间隙或更换刹车片。连接器螺栓螺母的松动销子套筒二、旋转焦罐干熄焦焦罐早期为方形焦罐。随着干熄焦大型化的发展，方形焦罐的缺点日益突出：容积效率低；焦罐重量大；而且接焦时由于红焦在方形焦罐中的分布偏析、温度不均匀而导致方形焦罐热应力集中和裂纹增加，使方形焦罐框架经常裂开。而圆形旋转焦罐既提高了焦罐的容积效率，又降低了应力集中，并使料线成流线型。方形焦罐与圆形旋转焦罐接焦时料线分布见图212所示。图212 方形焦罐与圆形旋转焦罐接焦料线示意图（一）

13、设备介绍旋转焦罐用来装运从炭化室中推出的红焦，并与其它设备配合，将红焦装入干熄炉内。焦罐在接焦过程中绕中心线旋转，可提高焦罐的装载系数，减轻焦罐的重量，同时可解决焦炭在方形焦罐中粒度分布不均的问题。1设备组成旋转焦罐由焦罐体、外框架及对开的底闸门和吊杆等组成。焦罐体是由钢板、型钢和铸造内衬板构成的圆筒型容器。钢板与型钢组成焦罐体的骨架，一块块的衬板就卡挂在骨架上。衬板与骨架之间隔以陶瓷纤维垫，防止骨架过热烧坏。外框架两侧设有中间导辊与侧导辊，供升降导向，吊杆下端为辊轮勾头。焦罐上部设有用钢管制成的圆环，与焦罐盖相配以减少罐顶散热。焦罐底部设柔性唇形遮挡罩，以保持焦罐底部与干熄炉顶装入装置紧密贴

14、合，以防止装焦时粉尘外逸。焦罐本体材质为Q235-A钢，底闸门材料为耐热不锈钢YUS304N，底闸门上的衬板和靠近闸门的一圈衬板为耐热铸钢，其余部位的衬板为耐热球墨铸铁。衬板与本体之间设陶瓷纤维（耐热1250），并用高温粘结剂（耐热1400）粘牢。 旋转焦罐接焦过程中只有罐体和底闸门是旋转的。焦罐底由底闸门与罐底固定部分组成。罐体底部设有缓冲顶头以减轻罐体下落过程中对装入装置的冲击。提升机将焦罐落座于运载车转盘上时，底闸门已与转盘紧密贴合受其支撑。外框架及吊杆因重力继续下降，使得吊杆上的圆柱形辊轮勾头与底闸门上的圆弧形洼槽脱离。提升时外框架与吊杆上升，辊轮勾头进入底闸门上的圆弧形洼槽，与底闸门

15、联动提升罐体。提升机将焦罐落于装入装置滑动支座上，罐底固定部分压在滑动支座面上，底闸门面则由吊杆悬挂。提升机继续下降，罐体则与底闸门一起随吊杆将滑动支座压到固定支座顶面上，罐底固定部分落稳，罐体停止下降；当提升机继续下降时，底闸门随吊杆的下降因自重而打开。2140t/h干熄焦装置旋转焦罐主要技术规格 以武钢焦化公司7、8号焦炉干熄焦装置为例。焦罐型式 对开底闸门与外框架、吊杆联动式；焦罐形状 圆形；焦罐结构 型钢与钢板焊接结构； 焦罐重量 约34 t (旋转部分约25t)；有效容积 约58m3 （装焦约21.4 t）。（二）设备点检维护 旋转焦罐日常点检维护内容见表23。表23 旋转焦罐点检维

16、护表点 检 项 目点 检 内 容衬板及隔热材料衬板是否磨损、开裂固定衬板的螺栓是否松开或脱落陶瓷纤维毡是否破损脱落底闸门开关时声音是否异常有无裂纹或变形焦罐体焊接部有无裂纹或撕开导向辊转动是否灵活，有无异常声音外框架及吊杆各部有无裂纹及损伤挡尘罩柔性材料有无破损润滑润滑配管有无破损给脂量是否适当三、焦罐台车焦罐台车由电机车牵引沿熄焦轨道运行，往返于焦炉与提升井架之间运输焦罐。（一）设备介绍1设备组成焦罐台车由车本体、车轮组、转盘、焦罐旋转传动装置、走行制动器和焦罐导向架等组成。还带有车轮制动用压缩空气及电缆管。走行车轮共四组8个。转盘上设有4个缓冲座，以减轻罐体下落过程中对转盘的冲击。另设2个

17、楔形定位凸台，与底闸门底的2个半圆形洼槽相配，以使罐体与凸台精确定位。焦罐台车的制动由气缸驱动，压缩空气由电机车引入。焦罐台车用于承载输送焦罐，并在电机车的控制下（旋转焦罐旋转操作盘在电机车上）驱动旋转焦罐旋转接焦。旋转电机通过减速机驱动转动架旋转，转动架带着转盘旋转，转盘由辊轮支撑，转速为变频调节。为保证焦罐吊杆与焦罐底闸门之间的顺利复位，要求转盘旋转后的停止位置为其起始位置。有2个检测器来确定焦罐的减速位置和停止位置，以达上述要求。为接焦时与拦焦车有效对位，设有检测器用来与拦焦车对位。为便于自动运行，设有检测器检测车上有无焦罐。车体一侧（靠APS侧）焊有夹持座，便于APS装置夹住、推动车体

18、精确对位。这一侧的车体上还设有焦罐车提升井架前对位用的3个传感器，1个用于向EI系统发出APS动作指令的传感器。还有1个用于向EI系统发出提升机动作的指令的传感器，1个用于接收来于EI系统的电机车锁车指令的传感器。2140t/h干熄焦装置焦罐台车主要技术规格以武钢焦化公司7、8#焦炉干熄焦装置为例。形式 鞍型构架（带焦罐旋转装置）；结构 型钢与钢板焊接结构；荷重 约56 t ( 满罐时)；旋转荷重 约47 t ；旋转调速形式 变频调速（VVVF）；焦罐旋转最大速度 9r/min；旋转用电机 185KW；焦罐台车重量 约32 t；移动方式 电机车牵引；轨距 2000mm；轨型 QU100；制动方

19、式 气闸制动。（二）设备点检维护焦罐台车点检维护项目见表24。表24 焦罐台车点检维护表点 检 项 目点 检 内 容焦罐车本体车架、导向架、转盘等有无裂纹导向架、转盘有无偏斜车轮车轮磨损情况电机、减速机有无异常声音及异常振动安装螺栓有无松动或脱落联轴器有无异常转盘转动是否灵活，有无异常声音辊轮磨损有无异常制动器制动器动作时气缸有无异常声音气缸固定螺栓有无松动或脱落空气软管是否腐蚀损坏传感器类传感器安装螺栓有无松动导线及缠绕带有无破损润滑润滑配管有无破损给脂量是否适当四、APS对位装置为确保焦罐车在提升机井架下的准确对位及操作安全，在提升机井架下的熄焦轨道外侧设置了一套液压强制驱动的自动对位装置

20、，主要由液压站及液压缸组成。（一）设备介绍1设备组成APS装置主要由油泵、油缸、油冷却器、加热器、极限开关、阀类及配管等组成。焦罐台车位置检测器保证焦罐台车对位精度控制在100mm内，经APS对位装置夹紧对位，精度可达10mm，满足提升机升降对位要求。可使提升机顺利在焦罐车导轨、提升塔架导轨及提升机导轨中升降，不致出现因各段导轨错位而使升降卡阻的现象。2140t/h干熄焦APS对位装置主要技术规格为对位精度 10mm 液压缸 100250 （2个）液压缸压力 约21Mpa 装置总重 约3 t装置总功率 约33KW（二）设备点检维护APS对位装置点检维护项目见表25。APS对位装置夹紧示意图见图

21、 213。表25 APS对位装置点检维护表 点 检 项 目点 检 内 容 APS本体动作时有无异常声音框架有无变形或裂纹灰尘是否堆积油缸运行状况是否良好油泵出口油压是否达额定值泵运转时有无异常声音、振动油箱内油位是否合适油温是否正常配管管道有无破损法兰有无泄漏电磁阀电磁阀动作是否正常接近开关安装螺栓有无松动或脱落图 213 旋转焦罐、焦罐运载车及APS外形图五、提升机提升机运行于提升井架和干熄炉顶轨道上，将装满红焦的焦罐提升并横移至干熄炉炉顶，与装入装置相配合，将红焦装入干熄炉内。装完红焦后又将空罐经提升、走行和下降落座在焦罐台车上。提升机由PLC与其他设备联动，机上无人操作，采用变频调速运行

22、。(一)设备介绍1设备组成提升机由提升装置、走行装置、润滑装置、吊具、焦罐盖、机械室及各限位检测装置等组成，提升机结构如图214所示。 图214 提升机结构图（1）提升装置提升装置的工作原理是，由设在提升框架上的机械室内的常用电机，通过制动轮和联轴器经减速机驱动卷筒旋转，卷起钢绳，从而提升吊在挂钩上的焦罐。提升装置主要包括传动部分和钢丝绳。1）传动部分传动部分由电机、减速机、制动器及卷筒等组成。提升机提升装置传动示意图见图215所示。卷筒为各自独立的双卷筒，以便分散负荷，同时这种构造也便于设备单独进行维护。另外，卷筒的直径为钢丝绳直径的40倍，带绳槽。常用提升电动机前后轴头装有2台电磁制动器，

23、用来保持提升、下降停止时的状态。速度控制采用VVVF控制方式。为检测提升、下降位置，安装有传感器，用来检测各减速位置和停止位置等。常用提升电动机发生故障时，将安装在常用电动机对面的提升用手动离合器合上，启动事故用提升电动机与减速机，可以低速上升、下降一个循环。事故用提升电动机后方安装有1台直流电磁制动器，用来保持事故时提升的停止状态。 2）钢丝绳部分钢丝绳由四根组成，每个卷筒上绕两根钢丝绳，钢丝绳一端由2个钢丝绳紧固件固定在卷筒端部。将钢丝绳穿过吊钩滑轮，另一端被固定在提升框架的悬臂型均衡器平衡杆上。因此，在作业中，如果其中一根钢丝绳断了，剩下的另一根钢丝绳也能支撑负荷。为了延长钢丝绳的使用寿

24、命，钢丝绳上装有涂油器。 图216 吊臂水平度测定方法图滑轮的直径为钢丝绳直径的40倍，轴承使用滚动轴承。由于钢丝绳的延伸，两侧吊钩水平若出现10mm误差时,就应该转动均衡器张力杆螺母调整水平度。吊臂水平度的测定方法见图216。（2）走行装置走行装置由走行传动部分与车轮部分组成。1）走行传动部分走行传动部分分为常用走行传动部分和事故用走行传动部分。走行传动部分示意图见图217所示。图217 走行传动部分示意图常用走行传动部分设置在提升井架侧提升机大梁平台上，由常用走行电机、齿轮联轴器、直流电磁制动器、一次减速机、二次减速机、传动轴及给油装置等组成。常用一次减速机非负荷轴上装有作为停止保持用的直

25、流电磁制动器。事故用走行传动部分设置在干熄炉侧提升机大梁平台上，由事故用走行电机、离合器、齿轮联轴器、直流电磁制动器、一次减速机、二次减速机、传动轴及给油装置等组成。事故用一次减速机非负荷轴上装有作为停止保持用的直流电磁制动器。当常用走行电机出现故障时，手动将离合器合上之后，由事故用走行电机通过离合器、齿轮联轴器、一次减速机、二次减速机和传动轴驱动车轮进行低速走行。提升机车体框架两端装有油压缓冲器，用于缓冲发生走行事故时的冲击。2）车轮部分由4个车轮组及车轮架组成。每个车轮组2个车轮 ， 8个车轮中有4个为常用走行时的主动轮，另4个车轮为事故走行时的主动轮。车轮为整体锻钢，双轮缘，车轮踏面经过

26、表面淬火，具有较高耐磨性。车轮上安装有轮缘涂油器。车轮为轴旋转式，轴承箱的安装简单，点检、解体都很方便。（3）吊具吊具用来提升焦罐并使焦罐底闸门进行自动开闭。吊具由钢丝绳滑轮、上部吊臂、下部吊臂、杠杆及吊钩组成。提升机卷下至提升井架底部的承受台时，下部吊臂的四个支座落座于承受台的四个缓冲器支撑上，提升机进一步卷下，凭吊具的自重吊钩自动打开。吊具上设置了中间导辊与侧导辊，以便沿着导轨升降。吊具示意图见图218。（4）焦罐盖焦罐盖由框架、耐火材料以及密封部分构成。用来隔绝焦罐内焦炭热量和火焰对周围设备的烧烤，同时避免红焦显热损失。焦罐盖通过吊杆从上部吊臂向下悬吊着，运转中焦罐盖扣在焦罐上，焦罐落座

27、 于焦罐台车上时，焦罐盖支撑于承受台上。所以吊杆上不承受拉力，仅起导向作用。 图218 吊具示意图（5）安全装置为了提升机自动安全运行，设置了一些检测限位装置。1）提升部分通过接近传感器检测吊具上限位置，通过接近传感器检测吊具下限位置。通过连接在卷筒上的凸轮限位开关检测事故时提升机的过卷。通过重锤式限位开关检测事故时上上限位置。通过连接在滚筒轴上的过速检测器检测提升机发生事故时提升、下降的超速。通过限位开关检测钢丝绳断丝。通过接近传感器检测吊具待机位置，通过测力传感器检测提升负荷是属于正常负荷、偏负荷还是过负荷。2）走行部分通过限位开关检测控制提升机走行极限位置。通过接近传感器检测提升机是在提

28、升井架侧停机位置还是在干熄炉侧停机位置，通过接近传感器检测提升机走行减速位置。在提升机轨道平台上设有地锚装置，这是当发生暴风雨时用来固定提升机的。2140t/h干熄焦提升机主要技术规格以武钢焦化公司7、8号焦炉干熄焦装置为例。型式 钩子夹取式专用吊车取电方式 坦克链额定荷重 634 t提升荷重 784 t （焦炭21.4t，焦罐33.0t，焦罐盖9.0t，吊具15.0t）常用提升高度 33875m最大提升高度 34325m提升速度 20m/min, 10m/min ,4m/min事故提升速度 4m/min 走行速度 40m/min, 3m/min事故走行速度 35m/min走行车轮最大负荷 3

29、82KN/轮轨距 12000mm提升电机 400Kw, 720r/min 提升减速机 i=75.505（1台）事故提升电机 75Kw, 1500r/min 事故提升减速机 i=10.36（1台）走行电机 75Kw, 1000r/min (1台)走行一次减速机 i=13.764（2台）走行二次减速机 i=2.968（4台）事故走行电机 7.5Kw ,1500r/min(1台)事故走行减速机 i=17电动机、制动器及速度控制方式见表26。表26 电动机、制动器速度控制方式电动机输出功率制动器速度控制方式提升400Kw电磁制动器2VVVF控制方式事故时提升75Kw电磁制动器1直接输入控制走行75Kw

30、电磁制动器2VVVF控制方式事故时走行7.5Kw直接输入控制卷筒、滑轮及钢丝绳规格见表27。表27 卷筒、滑轮及钢丝绳规格表卷筒直径滑轮直径钢丝绳直径安全率提升1340134033.57以上车轮及钢轨规格见表28。表28 车轮及钢轨规格表车 轮钢轨数量直径走行8560QU100（二）设备点检维护1 日常点检 提升机日常点检项目见表29。表29 日常点检项目表点检部位点 检 要 领提升机操作室内的设备状态是否完好 (报警装置、控制器等)。走行坦克链以及坦克链的周围有无障碍物。构架上以及走行钢轨周围有无障碍物、钢轨上有无油渍。各台装置的联轴器、,轴承箱、齿轮箱、电机等的安装螺栓是否松弛脱落。钢丝绳通过