JN60型焦炉护炉铁件负荷管理
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收稿 日 :20 2 4 期 05一1 一1 作者简介 :王晓东 (97 ,男,高级工程师 16 一)
3 炉柱上下部大弹簧负荷的确定
焦炉各部的保护性负荷来源于炉柱上下的大弹 簧,根据各部位保护性负荷的大小确定上下大弹簧 的负荷。由上述区域负荷及小弹簧的数量,确定小
20 年 3月 06 第3 7卷 第 2 期
减小炉肩缝部位砌体与保护板之间的摩擦力,有利
5 结语
J6 型焦炉护炉铁件的结构形式有多种,文 N0
中探讨的是设有 7 线小弹簧、 保护板与炉柱接触部 无凸台的结构形式,其他形式可以参考。随着护炉 铁件结构设计的改进和小弹簧数量的增加,为焦炉 护炉铁件按弹性力施加负荷创造了条件。以往的护 炉铁件结构是小弹簧数量少 ,各线小弹簧单个布 置,所以刚性力约占总负荷的 3%。不管刚性力 0 的存在与否及刚性力的大小如何,炉柱上下部大弹 簧的负荷都应通过上述方法计算确定 ,上部选择 10 4k ,下部为 9 一 1k o 0 一l0N 5 13N
燃 料 与 化 工
F e & C e c l cse ul h mia Po ess r
Ma. 6 2 0 r 0
V l3 N . o. o 2 7
来 ,已经运行的 2 0多座焦炉 ,系统平均节能 3 %
{、 1 1 :2
左右, 能耗降低 1 k k干煤左右。 0j g 0/
N k
3 0 ̄4 0 0 0
粼】  ̄6 0 〕 0
6 0 ̄8叉 0 ()
>8 ) 叉 1
按 R = 2得 F = 92 184 由此得出 I R 1 1F 一 0., 2 .
Fo 2
例如,在焦炉烘炉初期,沿焦炉高向的总负荷 在 2k / 0N m以下,开始可以取 1k / ,小弹簧负 5N m 荷保持上述数值不变, 烘炉末期和生产期间应保持
上限2k / 。烘炉前期保持较小的总负荷,主要 0N m 是减小燃烧室部位的刚性力 R , 值,这样可以 1R 2
J6 型焦炉护炉铁件负荷的管理 N0
王晓东 ( 中冶焦耐j程枝术有限公司.鞍山 140 ) - 102
J6 型焦炉是目前我国自行设计的炭化室最 N0 高、 容积最大的焦炉,其护炉设备与J4 型等焦 N3 炉有所不同。焦炉采用了 H型钢炉柱 ,燃烧室部 位的小弹簧数量增加且各线成对布置,护炉铁件结
京 :1 2
国外炼焦化学 ,19 96
[1 9 郑明东。 宁方青 . N 0 J6 焦炉加热系统控制研究 . 钢铁,20 01
() 6 5 :6
[1 2 郑明东,f文福 .焦炉 1动加热系统的基础研究 . i g ' i 燃料 与 化
Z ,19 2 () 8 ,8 1 :1 97 [1 3 鲍立威 .大型焦炉计算机优化控制 系统 .冶金 自动化,19 94
[ Ao; l eti os t f c tl e i t c e 11 n Ip m n tn %e o o r oh tg o 0 n m e ao f m no f n h k s r a e (os h i ) 17 ulao e : 1 1 Pbci Ya 20 Kk i my 20. 9 itn r 0 Ki a 0 刘晓明 编辑
于接触部位的相对滑动,防止保护板上移。F , 1 F 在烘炉至投产期间可按表 1 2 步骤进行调整。
表1 炉柱上下部大弹簧的负荷调整
焦炉温度/ ℃
<3 义 l)
旦 。 ]l0 120 130 140
尺 一95 明 职 叨 13
u 滋 一12 一.5 2 0 2 7 34 万 41 .5
R o 2
4 纵拉条负荷管理
根据纵拉条的总负荷 1 k ,平均每根纵拉 40N 0 条负荷为 20N 0k 。烘炉前将纵拉条的标高调整到焦 炉热态标高的位置,随炉温的升高逐步调整纵拉条 调整器,直到烘炉结束。 每根纵拉条的总负荷还应该根据焦炉两侧抵抗 墙倾斜情况进行调整,使抵抗墙面的外移量与冷态 相比不超过 + O m或 一 m l m 5 m,防止边部炭化室上 部向外倾斜。在焦炉投产后, 纵拉条的弹簧负荷及 抵抗墙顶部的外移情况也要定期进行测量和调整。 由于纵拉条弹簧的安装部位在两侧抵抗墙与 端、间台之间,负荷调整比较困难,因此在烘炉末 期就应当保持准确的弹簧负荷。炉顶表面纵拉条因 温度变化较大,如果烘炉末期在夏季,其负荷可控 制在下限;如果在冬季则应控制在上限,以减少因
千1 5 严文福,郑明东 ,焦炉热工测试 与调节 .北京:冶金工业出版
社 ,19 94
[1 6 高俊伟,叶样东, 石天云等 .焦炉加热智能控制系统研究与应 用. 信息与控制, 03 ) 8 20 (2: 2 6
关,还与焦炉的操作和管理水平有关。通过计算机
系统仿真 ,对寻求合适的吸力控制模型十分重要。
忽略。
F AN l
因为刚性力有相当大的不稳定性,所以在焦炉 的管理中希望增加燃烧室小弹簧的弹性力而减小 R , 的刚性力数值( 1R 2 即将部分刚性力转移给 1 - 5 线的小弹簧,进而转变为弹性力) 。当刚性力很
小时(1 R 为0 , R 或 2 ) 应注意每对小弹簧的压缩量
要相同,而且压架的伸出长度也要相等,防止炉柱 向各方向倾斜。
侧炉柱上部安装 1 或 1 大弹簧;机焦侧下部 对( 组) 各安装 1 组大弹簧。 炉柱采用 2 x 3 - 42 1 x 1型钢 ,横拉条为 35 I 2 D ( 0圆钢 ,_ 5 上部大弹簧为 ( 5 1 x ,最大 D x 25 4 29 2 工作负荷 8. ;下部大 弹簧为 ( 5 1 x 82N k D x 4 29 25 5 1 x ,最大工作负荷 176N 2/ 2 x 20 ( D 17 2 1. 。燃 k 烧室和蓄热室的小弹簧为 ( 2 x ,最大工 D x 1 2 9 8 7 0
为满足上述各部的负荷, 必须控制炉柱上下部
的负荷量。设炉柱上下部大弹簧负荷为 F , , 1F 2
将炉柱视为以大保护板上下端为支座的简支梁。 如图 1 ,F , , , 均为未知 ,但 所示 1F R R 2 1 2 已知 F F 是总负荷 ( 1 2 + 即每米砌体高 2k )。另 0N 外,为了使保护板均匀受力,希望 R , 相同, 1R 2 因此上述 4 个未知量减少为 2 个。根据静力平衡条 件 I A , B ,即可求 出 F , , , M = I = 0 M 0 1 F R 2 1
季节变化对弹簧负荷的调整量。
由 I A二 得 0 M
R 2= 一0 0 8 1+1 7 F . 8 8 F . 2一1 8 8 9 4.1
由 I B 得 0 M =
R1=0 0 8 1 1 . 8 8 F1一1 7 F . 2一2 . 9 9
5 结束语
实践表明,焦炉生产中燃烧系统的气流途径复 杂, 燃烧各区段气流的状况变化因素较大, 各控制
点吸力的相关关系不仅与焦炉的结构和燃烧状态有
[1 4 高俊伟,叶样东, 石天云等 .复杂控制系统研究以及在焦炉 自 动 加热中的应用 .第四届世界智能控制与自动化会议录 .北
京 :20 4 , 5 02 3
参考文献
[] I 王译译 .安西代萨焦炉加热 自动控制
() 8 2 :7
[1 7 宁方青, 严文福 J6 型焦炉加热控制模型 .中国电子科技 N0 大学学报, 02 ) 6 20 (1: 3 5 7 [1 8 高俊伟. 叶样东,石天云等 ,智能控制方法与复杂控制系统的
应用 . 02 IE 0 , E 国际人工智能大会会议录 .IAS 2北 2 E C I 20 0
图 1 炉柱受力简图
上述 计 算表 明 ,F l的控 制 范 围在 10 0 l0N F 的控制范围在 9 一 1k 。由于炉柱下 4k 9 2 5 13N 部是 1 个大弹簧组, 其最大使用负荷为 17N 这 1k , 就决定了上部大弹簧的使用负荷最大为 18N 4k ,因
此,炉柱上部只要设置 2 个大弹簧就能满足生产需 求。
燃 料
与 化
工
F e & C e c l rc se ul h mia P o e ss
弹簧的负荷,1 7 一 线小弹簧每线为 2 k 。小 x N I O
wk.baidu.com炉柱小弹簧为 3 ON x ,斜道区顶丝的刚性力可忽 Ik
略。大保护板上下角的刚性力按 R 十 2 k , 1 R = N 7 5
机焦侧操作走台托架摩擦力及炉柱上部托架重力可
构采用大保护板形式。
作负荷 1. 。单墙小炉柱为 1 .小炉柱弹簧为 96N k 1 8 D x x ( 2 7 8,最大工作负荷 1. 。纵拉条采 2 9 10 96N k 用 1 x 的扁钢,端部为 4 5圆钢 纵拉条弹 0 3 0 0 ) 6 簧两端各安装 2 个或 3 ( 5 ( 5 个 P / 2 弹簧组。 4 D
2 焦炉各部负荷确定
横向总负荷是每孔焦炉炉柱上下部大弹簧负荷 的总和。J4 型焦炉按规范取每米砌体高 1k , N3 5N J6 型焦炉由于砌体的增高取 2k , 0 N0 0N J6 型焦炉 N
1 焦炉护炉铁件简介
J6 型焦炉炉门框通过钩形螺栓与大保护板 N0 联接, 大保护板通过炉柱上小弹簧的弹性力及上下 角与炉柱接触的刚性力得到保护性负荷。蓄热室主 墙通过蓄热室保护板和小弹簧得到保护性负荷;蓄
热室单墙通过小炉柱和小弹簧得到保护性负荷。机
按砌体全高计算的总负荷为25N 4k o
焦炉横向沿全高不同区域设定的负荷不同,燃 烧室区域按 2k / 5N m确定, 蓄热室区域按 1 k / 7 m N 确定, 斜道区域约为 5N m以下。纵向总负荷按 k/ 每根纵拉条 20N计算,总负荷为 1 k c 0k 40N 0
3 炉柱上下部大弹簧负荷的确定
焦炉各部的保护性负荷来源于炉柱上下的大弹 簧,根据各部位保护性负荷的大小确定上下大弹簧 的负荷。由上述区域负荷及小弹簧的数量,确定小
20 年 3月 06 第3 7卷 第 2 期
减小炉肩缝部位砌体与保护板之间的摩擦力,有利
5 结语
J6 型焦炉护炉铁件的结构形式有多种,文 N0
中探讨的是设有 7 线小弹簧、 保护板与炉柱接触部 无凸台的结构形式,其他形式可以参考。随着护炉 铁件结构设计的改进和小弹簧数量的增加,为焦炉 护炉铁件按弹性力施加负荷创造了条件。以往的护 炉铁件结构是小弹簧数量少 ,各线小弹簧单个布 置,所以刚性力约占总负荷的 3%。不管刚性力 0 的存在与否及刚性力的大小如何,炉柱上下部大弹 簧的负荷都应通过上述方法计算确定 ,上部选择 10 4k ,下部为 9 一 1k o 0 一l0N 5 13N
燃 料 与 化 工
F e & C e c l cse ul h mia Po ess r
Ma. 6 2 0 r 0
V l3 N . o. o 2 7
来 ,已经运行的 2 0多座焦炉 ,系统平均节能 3 %
{、 1 1 :2
左右, 能耗降低 1 k k干煤左右。 0j g 0/
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3 0 ̄4 0 0 0
粼】  ̄6 0 〕 0
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>8 ) 叉 1
按 R = 2得 F = 92 184 由此得出 I R 1 1F 一 0., 2 .
Fo 2
例如,在焦炉烘炉初期,沿焦炉高向的总负荷 在 2k / 0N m以下,开始可以取 1k / ,小弹簧负 5N m 荷保持上述数值不变, 烘炉末期和生产期间应保持
上限2k / 。烘炉前期保持较小的总负荷,主要 0N m 是减小燃烧室部位的刚性力 R , 值,这样可以 1R 2
J6 型焦炉护炉铁件负荷的管理 N0
王晓东 ( 中冶焦耐j程枝术有限公司.鞍山 140 ) - 102
J6 型焦炉是目前我国自行设计的炭化室最 N0 高、 容积最大的焦炉,其护炉设备与J4 型等焦 N3 炉有所不同。焦炉采用了 H型钢炉柱 ,燃烧室部 位的小弹簧数量增加且各线成对布置,护炉铁件结
京 :1 2
国外炼焦化学 ,19 96
[1 9 郑明东。 宁方青 . N 0 J6 焦炉加热系统控制研究 . 钢铁,20 01
() 6 5 :6
[1 2 郑明东,f文福 .焦炉 1动加热系统的基础研究 . i g ' i 燃料 与 化
Z ,19 2 () 8 ,8 1 :1 97 [1 3 鲍立威 .大型焦炉计算机优化控制 系统 .冶金 自动化,19 94
[ Ao; l eti os t f c tl e i t c e 11 n Ip m n tn %e o o r oh tg o 0 n m e ao f m no f n h k s r a e (os h i ) 17 ulao e : 1 1 Pbci Ya 20 Kk i my 20. 9 itn r 0 Ki a 0 刘晓明 编辑
于接触部位的相对滑动,防止保护板上移。F , 1 F 在烘炉至投产期间可按表 1 2 步骤进行调整。
表1 炉柱上下部大弹簧的负荷调整
焦炉温度/ ℃
<3 义 l)
旦 。 ]l0 120 130 140
尺 一95 明 职 叨 13
u 滋 一12 一.5 2 0 2 7 34 万 41 .5
R o 2
4 纵拉条负荷管理
根据纵拉条的总负荷 1 k ,平均每根纵拉 40N 0 条负荷为 20N 0k 。烘炉前将纵拉条的标高调整到焦 炉热态标高的位置,随炉温的升高逐步调整纵拉条 调整器,直到烘炉结束。 每根纵拉条的总负荷还应该根据焦炉两侧抵抗 墙倾斜情况进行调整,使抵抗墙面的外移量与冷态 相比不超过 + O m或 一 m l m 5 m,防止边部炭化室上 部向外倾斜。在焦炉投产后, 纵拉条的弹簧负荷及 抵抗墙顶部的外移情况也要定期进行测量和调整。 由于纵拉条弹簧的安装部位在两侧抵抗墙与 端、间台之间,负荷调整比较困难,因此在烘炉末 期就应当保持准确的弹簧负荷。炉顶表面纵拉条因 温度变化较大,如果烘炉末期在夏季,其负荷可控 制在下限;如果在冬季则应控制在上限,以减少因
千1 5 严文福,郑明东 ,焦炉热工测试 与调节 .北京:冶金工业出版
社 ,19 94
[1 6 高俊伟,叶样东, 石天云等 .焦炉加热智能控制系统研究与应 用. 信息与控制, 03 ) 8 20 (2: 2 6
关,还与焦炉的操作和管理水平有关。通过计算机
系统仿真 ,对寻求合适的吸力控制模型十分重要。
忽略。
F AN l
因为刚性力有相当大的不稳定性,所以在焦炉 的管理中希望增加燃烧室小弹簧的弹性力而减小 R , 的刚性力数值( 1R 2 即将部分刚性力转移给 1 - 5 线的小弹簧,进而转变为弹性力) 。当刚性力很
小时(1 R 为0 , R 或 2 ) 应注意每对小弹簧的压缩量
要相同,而且压架的伸出长度也要相等,防止炉柱 向各方向倾斜。
侧炉柱上部安装 1 或 1 大弹簧;机焦侧下部 对( 组) 各安装 1 组大弹簧。 炉柱采用 2 x 3 - 42 1 x 1型钢 ,横拉条为 35 I 2 D ( 0圆钢 ,_ 5 上部大弹簧为 ( 5 1 x ,最大 D x 25 4 29 2 工作负荷 8. ;下部大 弹簧为 ( 5 1 x 82N k D x 4 29 25 5 1 x ,最大工作负荷 176N 2/ 2 x 20 ( D 17 2 1. 。燃 k 烧室和蓄热室的小弹簧为 ( 2 x ,最大工 D x 1 2 9 8 7 0
为满足上述各部的负荷, 必须控制炉柱上下部
的负荷量。设炉柱上下部大弹簧负荷为 F , , 1F 2
将炉柱视为以大保护板上下端为支座的简支梁。 如图 1 ,F , , , 均为未知 ,但 所示 1F R R 2 1 2 已知 F F 是总负荷 ( 1 2 + 即每米砌体高 2k )。另 0N 外,为了使保护板均匀受力,希望 R , 相同, 1R 2 因此上述 4 个未知量减少为 2 个。根据静力平衡条 件 I A , B ,即可求 出 F , , , M = I = 0 M 0 1 F R 2 1
季节变化对弹簧负荷的调整量。
由 I A二 得 0 M
R 2= 一0 0 8 1+1 7 F . 8 8 F . 2一1 8 8 9 4.1
由 I B 得 0 M =
R1=0 0 8 1 1 . 8 8 F1一1 7 F . 2一2 . 9 9
5 结束语
实践表明,焦炉生产中燃烧系统的气流途径复 杂, 燃烧各区段气流的状况变化因素较大, 各控制
点吸力的相关关系不仅与焦炉的结构和燃烧状态有
[1 4 高俊伟,叶样东, 石天云等 .复杂控制系统研究以及在焦炉 自 动 加热中的应用 .第四届世界智能控制与自动化会议录 .北
京 :20 4 , 5 02 3
参考文献
[] I 王译译 .安西代萨焦炉加热 自动控制
() 8 2 :7
[1 7 宁方青, 严文福 J6 型焦炉加热控制模型 .中国电子科技 N0 大学学报, 02 ) 6 20 (1: 3 5 7 [1 8 高俊伟. 叶样东,石天云等 ,智能控制方法与复杂控制系统的
应用 . 02 IE 0 , E 国际人工智能大会会议录 .IAS 2北 2 E C I 20 0
图 1 炉柱受力简图
上述 计 算表 明 ,F l的控 制 范 围在 10 0 l0N F 的控制范围在 9 一 1k 。由于炉柱下 4k 9 2 5 13N 部是 1 个大弹簧组, 其最大使用负荷为 17N 这 1k , 就决定了上部大弹簧的使用负荷最大为 18N 4k ,因
此,炉柱上部只要设置 2 个大弹簧就能满足生产需 求。
燃 料
与 化
工
F e & C e c l rc se ul h mia P o e ss
弹簧的负荷,1 7 一 线小弹簧每线为 2 k 。小 x N I O
wk.baidu.com炉柱小弹簧为 3 ON x ,斜道区顶丝的刚性力可忽 Ik
略。大保护板上下角的刚性力按 R 十 2 k , 1 R = N 7 5
机焦侧操作走台托架摩擦力及炉柱上部托架重力可
构采用大保护板形式。
作负荷 1. 。单墙小炉柱为 1 .小炉柱弹簧为 96N k 1 8 D x x ( 2 7 8,最大工作负荷 1. 。纵拉条采 2 9 10 96N k 用 1 x 的扁钢,端部为 4 5圆钢 纵拉条弹 0 3 0 0 ) 6 簧两端各安装 2 个或 3 ( 5 ( 5 个 P / 2 弹簧组。 4 D
2 焦炉各部负荷确定
横向总负荷是每孔焦炉炉柱上下部大弹簧负荷 的总和。J4 型焦炉按规范取每米砌体高 1k , N3 5N J6 型焦炉由于砌体的增高取 2k , 0 N0 0N J6 型焦炉 N
1 焦炉护炉铁件简介
J6 型焦炉炉门框通过钩形螺栓与大保护板 N0 联接, 大保护板通过炉柱上小弹簧的弹性力及上下 角与炉柱接触的刚性力得到保护性负荷。蓄热室主 墙通过蓄热室保护板和小弹簧得到保护性负荷;蓄
热室单墙通过小炉柱和小弹簧得到保护性负荷。机
按砌体全高计算的总负荷为25N 4k o
焦炉横向沿全高不同区域设定的负荷不同,燃 烧室区域按 2k / 5N m确定, 蓄热室区域按 1 k / 7 m N 确定, 斜道区域约为 5N m以下。纵向总负荷按 k/ 每根纵拉条 20N计算,总负荷为 1 k c 0k 40N 0