7m拦焦车的设计

第６期（总第１７５期）

２０１２年１２月机械工程与自动化

ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　＆　ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．６

Ｄｅｃ．

文章编号：１６７２－６４１３（２０１２）０６－０１０４－０

３７ｍ拦焦车的设计

孙乃鑫

（太原重工股份有限公司技术中心，山西　太原　０３００２４

）摘要：７ｍ拦焦车是为７ｍ系列焦炉配套的焦炉机械之一，采用了炉号识别、自动对位、一次对位、四车联锁等先进技术。炉门清扫装置采用螺旋铣刀加高压水清扫形式，取门机构设有位置检测及记忆系统，并配有完善的除尘系统。

关键词：７ｍ拦焦车；焦炉机械；设计；高压水中图分类号：ＴＱ５２０．５ 文献标识码：Ａ

收稿日期：２０１２－０７－２４；修回日期：２０１２－０７－３

０作者简介：孙乃鑫（１９６２－）

，男，山西沁源人，高级工程师，本科，主要从事焦炉设备及压力容器的设计。１　概述

中冶焦耐工程技术有限公司全新开发了炭化室高６．９８ｍ的７ｍ系列焦炉，它是目前国内自主设计投产的最大顶装式焦炉。７ｍ拦焦车是为７ｍ系列焦炉配套的焦炉机械之一，７ｍ顶装式拦焦车采用炉号识别、自动对位、一次对位、四车联锁等先进技术。本文重点介绍７ｍ拦焦车的设计。２　主要功能及总体布置

７ｍ拦焦车是两轨拦焦车，

第一条轨道设置在焦炉出焦侧操作台上，

第二条轨道设置在集尘干管的钢结构上，两轨横跨电机车和熄焦车或焦罐车。其作用是取装焦侧炉门、

推焦时用导焦栅将红焦炭导入熄焦车或焦罐车、将出焦烟尘导入集尘干管，并具有清扫炉门、清扫炉框、处理头尾焦等功能。

７ｍ拦焦车采用一次对位，

取门装置与清框装置分别布置在导焦装置的两侧，清门装置与取门装置布置在同一侧，在二层平台上设有电气室、液压室，在一层平台上设有变电室、高压水房，在一层平台焦台处吊挂司机室。７ｍ拦焦车总体结构见图１。

１－钢结构；２－走行装置；３－导焦装置；４－取门装置；５－清门装置；６－清框装置；７－余焦回收装置；８－集尘装置

图１　７ｍ拦焦车总体结构

３　各机构技术方案３．１　走行装置

走行装置由电动机、减速机、制动器、联轴器、传动底架、走行台车架、平衡梁、清轨器等组成。本装置由

４台３０ｋＷ变频电机分别驱动四套传动机构，通过ＶＶＶＦ变频控制，可以实现四种速度（即９０ｍ／ｍｉｎ、３０ｍ／ｍｉｎ、１０ｍ／ｍｉｎ、３ｍ／ｍｉｎ），驱动整机在轨道上运行。传动机构采用封闭式减速机，寿命长、效率高、

维修方便。４台变频电机中２台带旋转编码器，用以实现设备的粗定位。

７ｍ拦焦车的载荷分布不平衡，靠近前轨的载荷大，为了使各轮的轮压均衡，前轨布置有２套四轮轮组，共有８个平辊车轮。每套四轮轮组的一个车轮为主动轮，四轮平衡架的车轮分布可保证载荷在４个车轮上平均分配。后轨布置有２套三轮轮组，共有６个平辊车轮。每套三轮轮组的一个车轮为主动轮，三轮平衡架的车轮分布可保证载荷在３个车轮上平均分配。每个车轮的直径为Φ７１０ｍｍ，材质为６５Ｍｎ，车轮踏面都经过淬火处理。走行设防跑偏装置，且第一轨不受侧向力。当走行装置中某一电机损坏后，拦焦机仍能以较低的速度走行。走行过程中采用声光报警，提醒操作人员注意安全。所有车轮轴承均设有集中润滑点，通过管路连接到集中润滑系统中。

３．２　导焦装置

导焦装置的作用是连接焦炉和熄焦车或焦罐车。推焦车把焦炭从焦炉炉腔推出后经过该装置。在其尾部，焦炭急停、落入熄焦车或焦罐车厢中。在出焦侧，导焦栅两侧有分开固定的垂直密封条，当导焦栅向前运动时，垂直密封条与集尘装置的密封条构成迷宫式的缝隙，阻止烟尘泄漏。在导焦栅两侧的前部装有垂直的弹性密封条，与炉柱紧密接触，同样阻止烟尘泄漏。本装置由吊辊、侧导向辊、导焦栅骨架、导焦护板、导焦栅底部和顶部、闭锁机构、驱动油缸等组成。本装置通过液压传动，既可单元自动控制，又可手动操作运转。导焦装置主要包括两种驱动油缸：驱动导焦栅前后运动的油缸；推焦时防止导焦栅后退的锁闭油缸。导焦栅处于封闭状态时，推焦时产生的水平推力被闭锁机构抵消，是防止推焦时的推力使导焦栅后退的安全措施。

导焦装置位于该车体的中间部位，其上部由钢结构导焦轨道上带有减摩轴承的车轮吊挂，下部两侧有导向轮。导焦栅框架采用方管及钢管焊接而成。为了防止推焦烟尘污染大气，在导焦栅框架外侧设有不锈钢防尘板。导焦栅框架内侧由光滑、线性排列、可方便更换的槽钢组成。下部导焦槽带有可更换的钢板和侧板。导焦栅上部直接与集尘上部烟罩相连接，可将出焦烟尘收集到地面站。导焦栅有６个吊辊，吊辊轴承采用耐高温干油润滑脂，手动润滑。侧导向辊和锁闭块滑道设有集中润滑点，通过管路连接到集中润滑系统中。移动和锁闭设有限位装置用来控制油缸行程。３．３　取门装置

用油缸驱动摘取焦侧炉门、将其转放到清扫炉门位置、清扫后装上焦侧炉门。它由移动台车、取门旋转架、取门头、回转轴承、回转臂锁闭装置、侧导向辊、曲形轨道、移动车轮、倾斜油缸等组成。

本装置位于导焦栅左侧（站在焦侧面对焦炉），通过液压缸使取门机前后移动、旋转，进行取装炉门工作。整个取门过程既可单元自动控制，也可以手动运转。当移动台车在取门移动轨道上移动时，取门旋转架下方的导向辊沿钢结构上曲形轨道移动，带动取门头的旋转架被强制沿曲形轨道转入、转出，完成取门头９０°旋转。取门头装有自动开启和锁闭（弹簧）的回转臂锁闭装置，使取门时取门头锁闭，需要旋转时取门头开启并旋转。取门台车轮、取门侧导辊、回转臂锁闭、回转臂上下回转轴承、取门头升降辊轮设有集中润滑点，通过管路连接到集中润滑系统中。

本装置采用的油缸都带有位移检测装置，用来控制台车、提门油缸、压门油缸及倾斜油缸的行程。开门机构具有位置检测及记忆系统，确保开闭炉门时的重复性好，不损坏刀边。并使炉门清扫装置具有极高的清除效率。整个过程可通过ＰＬＣ自动控制。

３．４　炉门清扫装置

炉门清扫装置的作用是：当启闭门机取下炉门退到后极限位置时，利用推焦时间自动将炉门密封刀边和衬砖清扫干净，密封刀边的清扫由高压水清洗完成，以保证炉门与框间的严密性，控制跑气、冒烟。清门动作由ＰＬＣ控制自动完成，设有联锁保护，不会发生相互碰撞，同时清门动作和其他机构设有联锁保护。炉门清扫装置主要由清门机、吊挂装置、台车、液压缸、高压水系统等组成。

清门机通过吊挂装置与台车相连接，台车由液压缸驱动在固定轨道上来回运行，清门机构高低位置通过吊挂装置可进行适量调整。

当清门机工作时，侧面清扫小车在液压缸作用下二侧螺杆铣刀张开，靠上炉门后收回，然后在牵引链条的作用下上下运行，铣去砖槽上的焦油，同时炉门底部清扫机在液压缸推动下沿轨道来回运行，铣去砖槽上的焦油和刮刀边焦油。侧底面螺杆铣刀的旋转传动均由油马达驱动，而侧面清扫小车的上下运行是由带电机及制动器的行星减速机完成的。

该装置设计有高压水清扫炉门系统，利用高压水清扫炉门刀边，以保护炉门密封装置不被机械损坏，提高炉门的密封效果。高压水清扫使用介质为生活清洁水，泵站高压水出口压力≥６０ＭＰａ，流量≥２２Ｌ／ｍｉｎ。阀站采用半封闭式结构，阀站内所有阀件、管路等与水

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