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6 m焦炉推焦机的结构特点及优化设计

2011-12-02

中国重型装备 2011年2期
关键词:齿条焦炉炭化

孙 华

(济钢集团重工机械有限公司,山东250101)

设备

6m焦炉推焦机的结构特点及优化设计

孙 华

(济钢集团重工机械有限公司,山东250101)

介绍了6 m焦炉推焦机的结构特点。通过规范主动齿轮与齿条的啮合、规范走行轨道和推焦杆支辊的标高、调节滑履高度和在推焦杆两侧加装耐热材料可以解决推焦杆振动和推焦杆中前部立板产生裂纹的问题。

推焦机;结构;优化

炭化室高6 m的焦炉是我国自行设计并建成投产的最大顶装焦炉,至今设计建设投产了100余座。其整体的工艺、环保、节能和自动化技术水平相当于20年前的国际水平,难以满足国家对焦化产业结构调整的技术需求。

国际市场上,德国与日本等国已经开发出炭化室高度超过8 m的焦炉。现在我国引进了7.63 m焦炉技术,其先进的工艺、节能、环保技术还有待我们学习研究,以提高我国的焦化水平。

6 m焦炉机械性能可靠、功能齐全,在国内应用已经较为成熟。但6 m焦炉机械中尚有部分技术不够完善,尤其是推焦机的推焦装置还有很大的优化空间。

1 推焦装置结构特点

推焦装置是将炙热的红炭推出炭化室的装置,它是由推焦杆、推焦支辊及传动装置等组成。它的传动形式是电机通过减速机驱动开式齿轮带动推焦杆上的齿条,使推焦杆前后移动。推焦时传动采用涡流制动器调节速度,使推焦过程实现无冲击推焦。6m推焦装置如图1所示。

推焦装置具有手动按钮操作和自动操作两种功能。正常运转时,推焦杆的位置检出由回转主令控制器完成。为防止推焦杆冲出前后极限位置,在前进端、后进端均设有事故非常停止用限位开关、活动齿条双重保险措施。

1—推焦头 2—前支辊 3—活动齿条 4—主动齿轮 5—齿条 6—滑履 7—支辊 8—推焦杆

推焦杆(包括推焦头、滑履)是支承在支承辊上前后运行的。推焦杆为一箱型结构件,传动齿条设在杆的上部,推焦杆分为前、后两段,两段间以销轴锥套形式无隙联接推焦杆,两旁挂有防风板以防因受风而使推焦杆温度变化剧烈。当推焦杆进入炉内后,为支承推焦杆而设有铰轴式滑履,滑履底部的高低位置通过调整垫进行调整。

为防止突然停电而烧坏正在炉内的推焦杆,有两种事故处理方式:一是用柴油机驱动液压泵,人工操控手动液压阀,用液压马达驱动推焦杆将剩余的少量焦碳推出,然后退出;二是用手摇装置操作,人工将推焦杆强迫拉出。

我国现有6m推焦装置的设计源于日本幸袋工作所。推焦装置的齿条位于推焦杆的上部,与我国传统的4.3m推焦装置的齿条位于推焦杆下部相比,大大缩短了推焦杆的长度。其原因是滑履距离推焦头的距离为一个固定值,即在滑履不出炭化室的前提下,推焦头能把拦焦机导焦槽内的焦炭推净。如果采用传统的4.3m推焦的下部传动方式,由于齿条必须位于滑履之后,在推焦行程为固定值的前提下,推焦杆长度必然会增加。

由于推焦采用上部传动方式,主动齿轮与齿条啮合的同时产生垂直向下的分力,因此推焦杆上部无需下压辊。这样,推焦装置结构简单,传动平稳,刚性强。而下部传动则在主动齿轮和齿条啮合时产生向上的分力,因此需要在推焦杆上部增设下压辊,使得结构趋于复杂。

2 推焦装置的主要问题及措施

2.1推焦杆振动

推焦过程中推焦装置的主要问题是推焦杆振动。推焦杆发生振动的原因很复杂。推焦机安装完成后,有可能产生振动的可变因素主要有:

(1)主动齿轮与齿条的啮合质量;

(2)推焦杆下部支辊的水平度;

(3)推焦机走行轨道的水平度;

(4)滑履的高度,即滑履下平面与炭化室底面间的距离。

针对可变因素,避免振动产生的措施为:

(1)规范主动齿轮与齿条啮合的质量指标。经过实测,顶隙14mm~15mm时不易产生振动,此时侧隙随之加大,增强了适应性;

(2)规范走行轨道和推焦杆支辊的标高。推焦车运行在走行轨道上,推焦杆运行在支辊上,二者的标高直接影响着推焦杆的水平度;

(3)调节好滑履的高度。滑履的高度是可以通过调整垫片来调节的,滑履在进入炭化室后,应该使推焦杆保持原始位置的标高进行水平移动。经过生产实践,滑履与炭化室底面的间隙一般为8mm~12mm。

2.2推焦杆中前部立板的裂纹影响推焦杆寿命

立板产生裂纹的原因在于推焦时推焦杆要穿过1000℃的炭化室,其过程大约为80s,然后在大气中停留约9min,再进行下一炉的推焦。如此反复的过程使推焦杆的温度变化剧烈,导致立板产生疲劳裂纹。

对推焦杆进行保温绝热就可以解决裂纹问题。具体方法是在推焦杆两侧加装耐热材料。该方法可大大延长推焦杆的使用寿命,减少维修成本和采购成本。

3 结束语

推焦机在经过不断的优化设计后,其技术已经相当成熟,较好的考虑了空间的合理利用和各个机构的合理布置。在自动化操作、降低工人的劳动强度等方面,也进行了充分的考虑。

Construction Features and Optimal Design of 6 m Coke Pusher

SunHua

This paper introduces construction features of 6m coke pusher. The vibration of coke pusher ram and cracks of front vertical plate on ram can be solved by specifying the engagement between main gear and racks, and stipulating height marks of travel rail and coke pusher ram support roll, and adjusting the height of crawler, and adding the heat resisting materials on both sides of arms.

coke pusher; structure; optimization

TQ522.15

B

2010—08—10

编辑 杜青泉

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