焦炉机械施工

第五节 焦炉机械施工

一、概述

焦炭的生产过程是在焦炉碳化室内完成的，从焦炉加煤到碳化室，以及成焦后的推焦、导焦熄焦等一系列操作和运行都是由成套的焦炉机械完成的。焦炉机械又称炼焦机械，是焦炉炼焦的必须的主要设备，通常也叫做焦炉移动机械。根据装煤的方式分为顶装煤和侧装煤两种型式，顶装煤焦炉包括装煤车、推焦车、拦焦车和熄焦车等。侧装煤焦炉包括装煤推焦车、拦焦除尘车（第三轨）、熄焦车、捣固机和消烟车等。这些设备运行的可靠性对焦炉的良好运行很关键，因此它的安装对于整个焦化施工很重要。

一座焦炉一般有40~70孔，也有30~35孔的焦炉，毎孔代表一个碳化室，焦炉的统称以碳化室的全高为型号。如碳化室的全高为4.3米时，即称为4.3米焦炉，相配套的焦炉机械也随着焦炉的型号成为4.3米的焦炉机械。国内主要有2.3m、3.2m、4.3m、5m、5.5m、6m焦炉机械，国外还有6.5m、7.0m、7.5m、8.0m的焦炉机械。2.3m、3.2m为小型焦炉，4.3m~6m为中型焦炉，6m以上为大型焦炉。

装煤车负责往焦炉各个碳化室装入炼焦用的煤，装煤的方式包括顶装煤和侧装煤两种方式，其中常用的是顶装煤方式。顶装煤的装煤车是在焦炉炉顶上由煤塔取煤并往炭化室装煤的焦炉机械，在炉顶平台上铺有钢轨，钢轨上走着装煤车，装煤车负责把煤仓打开，经计量后把配比合格的炼焦煤装入装煤车的煤斗，当装煤车到达需要装煤的碳化室顶部时，揭炉盖机构打开焦炉炉盖，然后通过导套装置将煤装入碳化室内。主要由钢结构架、走行机构、装煤机构、闸板、导管机构、振煤机构、开关煤塔斗嘴机构、气动（液压）系统、配电系统和司机操作室组成。装煤车机械化、自动化水平较高，一般具有以下功能：一次对位，机械开启和关闭装煤孔盖和上升管密封盖；机械式开关高压氨水喷洒；机械式螺旋给料加煤和炉顶面清扫；PLC自动操作控制。大型焦炉系统一般配备2台装煤车，一用一备。

推焦车行驶在焦炉机侧轨道上，负责从碳化室推出高温催化下已炼制好的焦炭，装煤车装完煤后，负责平煤和开启、关闭小炉门，出焦时负责推焦，也就是推出碳化室内炼好的焦炭。并配合装煤车装煤，拦焦车协助推焦车，用导焦栅提

供一个通道，使炽热的焦炭顺利落入熄焦车（罐），熄焦车（罐）接受红焦后，驶向熄焦系统。推焦车的作用是完成启闭机侧炉门、推焦、启闭小炉门、平煤等操作，主要由钢结构架、走行机构、开门装置、推焦装置、清除石墨装置、平煤装置、气路系统、润滑系统以及配电系统和司机操作室组成。推焦车具备以下功能：一次对位完成摘挂炉门、推焦和平煤操作；机械清扫炉门、炉门框和操作平台；机械实现尾焦的采集和处理；用压缩空气清扫上升根部的石墨；推焦电流的显示及刻录；PLC自动操作控制。目前国内顶装煤推焦车为5-2串序。

拦焦车行驶在焦炉焦侧平台钢轨上，功能是开闭焦侧炉门和推焦时用导焦栅将红焦导入熄焦车内，并将拦焦过程中的烟尘收集导入除尘管道。由启门、导焦及走行清扫、拦焦除尘等部分所组成。启门机构包括：摘门机构和移门旋转机构。导焦部分设有导焦槽及其移动机构和导焦槽闭锁装置。拦焦车作用是启闭焦侧炉门，将炭化室推出的焦饼通过导焦槽导入熄焦车中，完成出焦操作。

熄焦车由电动机车牵引和控制操作，行驶在焦侧的熄焦轨道上，用来接运从炭化室内退出来的红热焦炭，到熄焦塔或干熄焦熄焦，再将熄焦后的焦炭晕倒焦台卸焦。熄焦车由钢架结构、走行台车、电机牵引和制动系统、耐热铸铁车厢、开门机构和电信号等部位组成。熄焦车车底倾斜度一般为28°。电动机车运行在焦炉焦侧，与熄焦车共用一条轨道，它的功能是牵引和操作熄焦车。

捣固站是将储煤槽中的煤粉捣实并最终形成煤饼的机构，有可移动式的车式捣固机和固定位置连续成排捣固站两种。

捣固焦炉的装煤推焦车完成的任务除了有顶装焦炉推焦车的摘门、推焦外，还增加了炭化室送煤饼的任务。该车取消了平煤机构及平煤操作。

四大车联锁

联锁要求：①装煤车根据装煤情况向推焦车发出平煤信号或停止平煤信号，推焦车平煤可发出停止平煤信号。

②推焦车、拦焦车和熄焦车之间，在对准同一炉号的情况下才能推焦，推焦过程中如某一机械出事故，任何一个司机均可发出指令使推焦杆退回，停止出焦。

联锁的主要方式：①有线联锁控制。②载波电话通讯控制。③射线联锁信号控制。

辅助设施：1）炉门维修站。主要设施：炉门起落机构、炉门固定架、炉门预热架（炉门调节架）等用以完成炉门的检修任务。

二、主要结构和工作原理：

推焦车的主要结构和工作原理：推焦车位于焦炉的机侧，是四大车中的重要机械，主要包括走行装置、机体钢构架、推焦装置、摘门装置、炉门框清扫装置、炉门清扫装置、平煤装置、小炉门及清扫装置、炉台清扫清扫装置、液压系统、气路系统润滑系统、空调和电器和通信系统。走行平台上装有走行机构，气路系统的空压机和储气罐；钢结构下部主体与走行机构项链，走行平台之上是一层平台、铺设钢板，一层平台上装有推焦、摘门、清门、清框、头尾焦处理、炉台清扫、炉内去石墨、机器室（液压泵站、阀站、气阀站）、液压管路等；钢结构的上部主体及二层平台上安装有平煤装置、小炉门清扫、司机室、空调系统；液压、润滑、气路、电气管路主要铺设在钢结构一层平台盖板底部。推焦机一般采用五炉距一次对位结构，推焦装置中心线与平煤装置中心线相距五倍碳化室间距，开门装置和平煤装置分设在推焦装置的两侧。出炉按5-2顺序进行，在推焦的同时可对上一炉进行平煤操作，开门装置通过移动和旋转机构可以实现一次对位操作。推焦机的主要功能是推焦，将炭化室内的已炼制好的红焦炭通过推焦杆推出碳化室，通过导焦栅吧红焦炭推入熄焦车内。先将推焦装置中心线对准碳化室的中心线，对位工作有走行装置来完成，对准后有摘门装置打开炉门，炉门、炉框、小炉门清扫工作分别有相应的装置来完成。开启关闭炉门，从碳化室内漏出的焦炭称作头尾焦。散落在炉台上的，将由炉台清扫装置、头尾焦处理装置回收。平煤和退教师从碳化室带出来的余煤、焦炭都有头尾焦和余煤清扫装置来回收。走行对位、开闭炉门、刮刀清框、铣刀清门、炉台清扫、头尾焦回收、小炉门清扫、余煤回收，都是推焦机发挥的功能和作用。

拦焦车主要结构机和工作原理：拦焦车是焦炉移动机械中最重要的设备之一。设置在焦炉的焦侧操作平台上，它的主要功能是摘取和装上焦侧炉门，推焦时用导焦栅将红焦导入熄焦车内，其他功能有走行和对准录好、清扫炉门、炉框、处理头尾焦、清扫露台等。拦焦车分为左右两种，左型车的导焦栅在驾驶室的的左边，右型车的导焦栅在驾驶室的的右边。拦焦车有开门机和导焦车组成，在开门机上设有走行机构，使整个车在焦侧平台上运行，另外还有提门机构移门机构及炉门旋转机构，完成开关炉门及旋转炉门的工作。导焦车设有导焦栅移动机构，用以引导焦炭到系轿车内，全部机构固定在机构架上，为防止导焦栅推焦时后退，设有导焦栅锁闭装置。

装煤车主要结构及工作原理：装煤车行驶于炉顶的贮煤塔和个碳化室之间，用以将贮煤塔的煤粉运至相应的碳化室，开启和关闭装煤孔盖、放收导套、开闭煤仓闸板，靠重力或螺旋给料吧煤粉装入焦炉碳化室中，同时进行炉顶清扫。装煤车有钢结构、走行装置、煤斗、闸门导套及揭盖装置、液压系统及电器系统、集尘装置、空调系统、空压机及配管、液压配管、液压系统等组成。煤斗采用双曲线结构，闸门、导套及揭盖装置均由油缸驱动，导套采用三球面加膨胀组成，在整个下煤过程中密封装煤的作用，揭盖装置由电磁铁吸住炉盖，通过油缸驱动使炉盖闭合和揭开，空调系统一般采用柜式空调或悬挂式空调机放在司机室内。

装煤车拦焦车轨道拦焦车电机车熄焦车焦炉纵向中心线2#焦炉煤塔1#焦炉推焦车推焦车轨道焦炉移动机械平面布置图 熄焦车有电机车和熄焦车两部分组成，电机车起牵引动力作用，负责把装满红热的焦炭熄焦车牵引至熄焦装置中，熄焦完成后再将熄焦车牵引至焦台。熄焦车就是盛装焦炭，并能自动把熄焦完成的焦炭送入焦台之内。熄焦车的主要结构有：车体、护照装置、前端壁衬板、车门衬板、前侧壁衬板、中间壁衬板、底部衬板、气路系统、制动系统、开门装置、转向架、后端壁衬板、手动开门顶杠等。现在的焦炉熄焦方式有水熄焦和干熄焦两种方式。水熄焦优点是投资低、简易方便，缺点是浪费能源、污染环境。干熄焦方法是密封式的熄焦方法，能源可回收利用，不污染环境，但是投资大，技术要求高，干熄焦的冷却介质采用氮气。因为环保和节约能源的要求，熄焦方式逐渐以干熄焦为主，替代原来的湿式熄焦方式。

电机车类似于铁路机车的火车头，它有电动机驱动完成行走功能，并牵引熄焦车行走，同时完成控制和操纵熄焦车的制动和开门功能，与熄焦车共用一条轨道。主要结构包括电机车车体、走形系统、气路系统、压缩空气系统、电源滑触线、电气系统等。在电机车上可通过高走太直接进到焦侧走台，司机室所在的为实现较好，有利于安全操作。机器室内装有走行电动机、电器柜、空压机等设备，机器室外有一层走台上安有两台储气包，平台下有输入电流的电源滑触线及支架。

捣固装煤车是侧装捣固焦炉上使用的主要机械设备，它承担着在煤塔下接煤，承载煤饼、侧向装煤的等任务，它利用推焦机取门装置开启炉门之后推出红焦，推焦车开走，捣固装煤车对位停车，利用装煤装置把煤饼送入碳化室内，装煤底板和后挡板退回，关上煤槽和前挡板。捣固装煤车开走，推焦车开来，第二次对好停车，取门装置吧炉门送至焦炉路口，并关闭炉门。侧装煤饼是煤车需与焦炉对位，装煤装置中心线与焦炉碳化室应对准成一条线方能送煤，因此装煤车必须有走行装置和走行功能，它与推焦车走行在同一机侧轨道上。

我国现有3.2m、3.8m、4.3m等规格的捣固装煤车，国外还有5m、6m捣固装煤车。3.2m小型捣固焦炉的捣固装煤车和推焦车两车合为一车，统称为装煤推焦捣鼓车。捣固装煤车分为左型和右型，区别方法是装煤装置在司机室右边的称右型，在司机室左边的称左型。

三、焦炉机械安装 1、安装前准备工作

1.1

施工场地的准备：焦炉移动机械中，为保证焦炉机械的正常维护以及焦

炉的正常运行，一般的都是一用一备，也就是包括推焦车在内的移动机械、还有拦焦车、装煤车、熄焦车、装煤捣固车都是两台，总重在1500吨~2000吨，而且部件、零部件、预制的钢结构成品和半成品、设备、电缆、管材等数量都很多，但焦炉移动机械准备安装时土建和筑炉工作都正在施工，交叉作业，对于如此大的零部件存放量，如果没有一个满足要求的场地，对安装的卸车和存放都很麻烦，因此在设备到货以前必须预留施工和对方零部件的场地，做到科学合理的对方，减少工地倒运，同要按技术要正确摆放，推焦杆、平煤杆等主要部件，要用垫木垫平垫实，防止钢结构变形。

为了方便清点和文明施工，零部件摆放应按事前设计的堆放计划图，有序摆放，流出汽车和吊车通道和施工卸车的作业场地。散装的零部件，不宜露天存放，工地上应有一定面积的室内存放场地，并要加锁保管，最好钳、电、铆焊各工种分别保管各自的安装部件和零件设备，以保证贵重物品和易损零部件部丢失，不损坏。露天存放的必须有防雨、防锈措施，严防机电产品箱内进水，必要时箱外要盖上雨布，露出的金属光泽部位要涂防锈油膏，油漆面要防止被损坏。要求场地平整，严禁零部件长期泡在水坑里无人问津，是新件变旧件、锈蚀件，甚至由于对方保管不善而导致报废或丢失。大量存放零部件时，要安排专人做保卫和值班工作，严防电缆、铜管、贵重金属和材料、小型钢构件被盗，影响安装的顺利进行。

1.2

设备验收：焦炉机械设备在供货厂家都提前进行了预制、制作和预安装

工作，然后再进行解体和运输到安装现场，焦炉机械的零部件和单元体数量多、又零碎，因此在设备到货后，要根据设备图纸和包装运输单对到货产品进行认真的详细的清点，并做好相应的标记，同时要保护好厂家的设备标签，要求资料齐全，并经用户、设备厂家和安装部门三方签字认可，以保证安装的顺利进行。焦炉机械安装时，施工方都希望轨道早日全部完工，五大车同时安装，省工时、省机械、进度快，吊车利用率高，节省成本。但现场实际情况，通常是先交付推焦机轨道，在交付装煤车、拦焦车，最后交付电动机车和熄焦车。安装时一般先安装推焦机，再安装装煤车、拦焦车，最后安装熄焦车和电动机车。其中推焦车 的安装量最大重量在每台200吨到250吨。因此要求设备的到货顺序要符合安装的顺序，一般要求先到推焦车，然后到装煤车和蓝驾车，最后到熄焦车和电机车。每一个车的到货顺序要先到下部部件，后到上不部总体到货和卸车顺序以满足安装需要，尽量避免现场存放太多和积压。

检查各零部件在运输过程中有无损坏和变形，必要时加以修复。尤其是钢结构的主要部件，如前后端梁、各中梁、尾梁等变形不得超过梁长度的1/1000mm。对锈蚀和沾污的零部件应进行清洗，对各减速机、气缸、油缸开盖检查，如有有无应清洗干净。清洗时应清除各零部件装配接触面的防锈油和防锈漆，如减速机端轴、气缸活塞端头、联轴器孔及端面、各支撑辊轮的辊面、导轨面以及钢结构件各连接板的接触摩擦面等。

1.3

安装基准的确定：

焦炉焦炉机械的共同特点都是在和焦炉轴线平行的轨道上运行，以满足焦炉

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