5.5m水浸式熄焦車的設計

何艷華（太原重工股份有限公司技術中心，山西 太原 030024）

引言

鑒于目前嚴峻的焦化行業形勢，各焦化設備制造業都肩負了較大的壓力，要想提高中標率，必須在設備設計和配置方面有勝于競標對手的亮點和新穎點，因此設計了一種新型的5.5m水浸式熄焦車，水浸式熄焦車解決了常規定點熄焦車一直以來難以解決的問題。它解決了常規定點熄焦車焦炭熄不透的現象，可使焦炭的水份更低、顆粒更均勻化，提高焦炭的質量，環保效果也大大提高，同時也為5.5m搗固焦爐設備打開和占領印度焦爐市場提供了技術支持［1］。

1 工作原理及結構特點

5.5m水浸式熄焦車工作在焦側的軌道上，通過定位系統停在即將出焦的焦爐端，接焦時熄焦車不移動，接焦完畢后快速運往熄焦塔。先打開熄焦塔的噴水系統將水噴到赤熱焦炭上，幾秒鐘后熄焦水通過水系統兩側的進水管道從焦斗兩側和底部進行熄焦，最后重新起動噴水系統，熄滅任何隱蔽的火點。噴水結束大約5s后，打開外翻板，排出熄焦用的水。大約150s后在外翻板打開的狀態下，熄焦車運行至涼焦臺，在此處內翻板打開將焦炭卸出。

5.5m水浸式熄焦車主要由鋼結構、走行裝置、焦斗裝置、翻板系統、水系統、護罩裝置、電氣系統、液壓系統、潤滑系統等組成。5.5m水浸式熄焦車對應的焦爐結構參數見表1，設備的技術性能參數見表2，總體布置見下頁圖1、圖2。

表1 焦爐結構參數

表2 5.5m水浸式熄焦車技術性能參數

1.1 鋼結構

熄焦車鋼結構由主框架、平臺、梯子、欄桿、司機室、電氣室、液壓室等組成。主框架是一個牢固的、焊接箱形梁結構，它是組合的，以便于其后梁裝于載打上層結構部件、焦炭和熄焦水，實質上它處于水平位置。焦炭施加的所有力量，推焦和熄焦過程中焦炭落下和發生的應力和應變，這樣的結果就是蒸汽壓力被安全吸收。即使是底盤受到來自裝滿水的焦炭抓斗的最大裝載（如果熄焦塔里發生故障），力量也被吸收，而沒有產生任何永久的變形。臺車和鞍狀支承的安裝表面進行機械加工。這樣就可保證將力量均勻導入鋼結構里。這也同樣保證準確對準臺車。底架配備所有樓梯、平臺、墊塊和安全操作用的安全裝置。

圖1 5.5m水浸式熄焦車主視圖

圖2 5.5m水浸式熄焦車俯視圖

1.2 走行裝置

熄焦車走行裝置采用四點驅動方式進行驅動。每一套傳動裝置由電機、盤式聯軸器、液壓盤式制動器、空心軸減速機驅動一組車輪，工作可靠、同步性能好，并在從動輪的出軸上安裝行程測量裝置，配以電氣控制系統完成熄焦車在爐前的正確定位。本裝置調速方式為變頻調速，走行速度可以在調整范圍內設定成幾個擋位。

臺車架與盤式制動器是雙重連接。盤式制動器的作用是把持制動器并在0轉速下工作。它是彈簧裝載制動器，在有電源故障的情況下自動制動。制動器能夠讓車從全速的情況下減速。它是液壓制動。如果液壓壓力故障，則通過彈簧壓力自動制動。

1.3 焦斗裝置

焦斗裝置由底板、左側壁、右側壁、翻板壁、翻板后壁組成。大約位于熄焦車的中央，深度相對較深，用來盛裝赤熱的焦炭。底板為特制的傾斜夾層結構，傾斜角度為27°，里側分布了若干出水口，傾斜夾層與輸水管道相連［2］。底板和四壁都是由具有防水材料的鑄鐵板和框架組成。

1.4 翻板系統

翻板系統由內翻板和外翻板組成。外翻板兩側各有1個液壓缸，用于打開和關閉翻板，這2個液壓缸絕對同步移動，外翻板打開泄放熄焦水。翻板兩端通過調整密封帶保證水的滯留。熄焦過程中產生的來自水和蒸汽的力量被安全吸收。內翻板兩側各有1個液壓缸，用開和關閉翻板，這兩個液壓缸絕對同步移動，內翻板打開泄放熄焦水。內翻板整個長度方向上有長方形的孔，以保證水進入緊緊關閉的外翻板。

1.5 水系統

在熄焦車的走行方向上前后各有一方形接水管，接水管與布置在車箱下的輸水管相連［2］。熄焦水先從焦炭裝置左右兩根接水管流入，再經過配水系統從焦斗的側面和底板的下面進入焦斗內，底板下的管道有兩個電機驅動球閥，側面管道有管套，端部在抓斗里底板的最高點。此管道同樣有兩個電機驅動球閥。大約15次熄焦操作后，熄焦車在沒有任何焦炭的情況下移到熄焦塔下，球閥打開，徹底沖洗熄焦車。此過程是為了防止在管子里結塊。

1.6 護罩裝置

護罩裝置由兩部分保護罩組成，安裝在焦斗的兩側，用來保護司機室、液壓室、電氣室等主要設備。保護罩的皮層都是采用不銹鋼制作，以防腐蝕設備。

1.7 電氣系統

熄焦車采用的操作方式有：全自動方式、半自動方式、手動方式、維修方式。全自動方式下，PLC根據焦爐管理系統所傳送的計劃信息，操作相關的設備。司機必須啟動每個焦爐循環，在每個焦爐循環的末尾，設備收到下個焦爐循環的信息。半自動方式下，司機啟動每個功能，順序如走到下個爐等，此方式下，設備具有與自動方式相同的聯鎖。手動方式下，司機單獨啟動每個動作。此方式下，設備具有與自動方式相同的聯鎖。維修方式下每個動作按鈕操作直接與輸出相連。此方式下，設備不設有聯鎖保護功能。所有主要的油缸配有線性行程測量系統。由于有此裝置，可以準確地使設備定位，并可更好地運動油缸。油缸的行程信號采用DP網絡單獨進PLC。

1.8 液壓系統

通過MTS線性位移傳感器檢測機構油缸的行程，依據油缸活塞桿位置參數來調整電氣模擬量控制參數，從而準確地完成內、外翻板的慢進—快進—慢進的變速調節，達到較理想的運行效果。

采用比例閥控制內、外翻板的動作，能夠靈活地控制機構的動作速度。液壓泵采用恒壓變量柱塞泵，液壓系統主要參數見表3。

1.9 潤滑系統

該機配有雙線集中潤滑系統，能自動通過電動干油泵向主油脂供油脂，配管簡單，給油定量準確、可靠。

2 結語

5.5m成套焦爐設備目前是國內建造數量最多、投資較低的一種爐型。因此在該形勢下開發出具有節能、環保型的5.5m水浸式熄焦車在印度和國內市場上有很好的前景和市場競爭力，也大大提高了太重5.5m成套焦爐設備的整體配置和設計水平，這樣可在嚴峻的焦化市場行業中具有更強競爭力。

［1］ 王志增.穩定式熄焦工藝及除塵探討［J］.中小企業管理與科技，2013（12）：322.

［2］ 姜德玉，張曉光.穩定熄焦技術的特點分析［J］.燃料與化工，2006（2）：25－26.