干熄焦设备优化与技术升级

摘要：宣钢焦化厂原干熄焦设备存在缺陷，直接影响了干熄焦的正常生产。为此，对原干熄焦设备进行了优化与技术升级，有效保障了干熄焦的稳定生产，大大降低了工人的劳动强度，减少了备件、材料的采购费用，提高了企业经济效益，并减少了环境污染。

关键词：旋转密封阀检查口;焦罐吊装装置;排焦平板闸门;焦罐环形梁顶杆

0 引言

宣钢焦化厂现有干熄炉两座，它是干熄焦生产过程中关键的配套设备，服务于焦炉熄焦系统，减少了熄焦过程对环境的污染，主要任务是对焦炉推出的红焦进行降温，使紅焦达到可排焦温度。现在两座干熄炉均处于满负荷生产状态，干熄焦生产的关键设备存在缺陷，造成多处部件频繁出现故障，检修难度大，直接影响了干熄焦的正常生产。

1 故障原因分析

（1）干熄焦旋转密封阀检查口被经常性拆卸，并且它的工作部位长期处于振动状态，每次拆装时费时费力，耗费检修时间较长。（2）焦罐总是在装满红焦的状态下工作，经常处于高温中，焦罐极易遭到损坏，需要下线检修。使用备用罐时，需要利用吊车将新罐和旧罐进行互换吊装，在吊装过程中焦罐容易产生变形。（3）排焦平板闸门执行机构原采用电动头驱动丝杠进行开闭，但是执行机构在高温、粉尘大的环境中安装，极易造成丝杠锈死、电动头短路等故障，从而影响干熄焦的正常生产，并且检修环境差，检修难度大。（4）提升机提升或降落焦罐时，环形梁脱开焦罐造成事故，影响正常生产。为了解决干熄焦焦罐脱钩问题，本文对环形梁进行了改造，自行设计安装了环形梁防脱钩顶杆。

2 干熄焦设备优化与技术升级

2.1    干熄焦旋转密封阀检查口密封优化

干熄焦旋转密封阀检查口置于旋转密封阀上部，是用于快速排除旋转密封阀卡阻故障的通道，旋转密封阀起排焦作用，在高温高压状态下工作，所以检查口的密封相当重要，若密封不严，就会有CO、粉尘等泄漏。原设计的检查口密封只是利用上下平板压入盘根，再用螺栓紧固，这种密封方式容易发生泄漏，在高温高压状态下工作盘根容易老化，继而出现泄漏。

现设计的干熄焦旋转密封阀检查口的四边制作了密封槽，利用毡垫作为密封条放入密封槽内，将检查口的下部制作成凹槽型，压盖制作成刀边型，然后通过压盖刀边紧紧地将检查口的毡垫密封压住，从而起到密封作用，即使产生泄漏被吹出的灰尘会通过压盖的凹槽被挡住，不会产生灰尘到处飞扬的现象。优化后的旋转密封阀检查口的密封效果较好，使用时间大大延长，降低了检修频率，同时也保护了环境。

2.2    干熄焦排焦平板闸门开闭执行机构优化

干熄焦平板闸门安装在电振上部、干熄焦炉体的最下部，是用于关闭炉体下部，防止焦炭流到电振的部件，是干熄焦排焦过程中的关键部件。原平板闸门执行机构采用电动头驱动丝杠的方法进行开启和关闭，由于作业环境恶劣，丝杠表面很容易锈蚀或粘附杂质，导致电动执行机构出现卡阻，甚至使平板闸门不能有效开闭。执行机构在高温、粉尘大的环境中安装，极易造成电动头短路等故障，严重影响了干熄焦生产的顺利进行。

优化后的平板闸门开闭执行机构包括液压缸、液压油管、隔热防尘圈和电液力装置，液压缸的缸体位于闸门箱体的外部，并通过法兰与闸门箱体的侧壁连接，液压缸的活塞杆穿过闸门箱体的侧壁，并与干熄焦平板闸门连接，液压缸的活塞杆与闸门箱体的侧壁之间的间隙由隔热防尘圈密封，其中电液力装置位于闸门箱体的外部，并通过液压油管与液压缸连接。触发杆穿过闸门箱体的侧壁并与液压缸的轴线平行，触发杆的内端固定在干熄焦平板闸门上，外端设有触发头，开门行程开关和关门行程开关固定在闸门箱体的外部并与触发杆的触发头相对应，二者的信号输出端接电液力装置的控制器，其中触发杆与闸门箱体的侧壁之间设有密封盘根，防止气体和粉尘泄漏。干熄焦平板闸门执行机构的优化，不仅能够控制平板闸门的正常开闭，而且有效消除了环境因素对执行机构使用寿命的影响，大大提高了执行机构的运行可靠性，保证了干熄焦生产的顺利进行。

2.3    干熄焦焦罐吊装装置优化

干熄焦焦罐总是在装满红焦的状态下工作，经常处于高温中，因而焦罐极易遭受损坏，需要下线检修。使用备用罐时，需要利用吊车将新罐和旧罐进行互换吊装。焦罐整体重量约为25 t，在吊装过程中容易产生变形，原先吊装时需要临时在焦罐上部均匀焊接4块挡板，挡住钢丝绳，吊装完成后为了不影响焦罐的正常使用，还要将挡板切割掉，整个吊装过程劳动强度大，费时费力。

本文自行设计制作了焦罐吊装装置，它由导向管、横梁、竖梁、吊装绳四部分组成，导向管是用？准80 mm厚壁弯头制作而成，横梁是用100 mm槽钢制作而成，竖梁是用100 mm槽钢制作而成，横梁有上下2根，竖梁有左右4根，相互焊接在一起，形成一个长方形，吊装绳利用？准28 mm吊装钢丝绳制作而成，穿过4个导向管，从而制作成一个焦罐吊装装置。在吊装焦罐时，将由导向管、横梁、竖梁焊接成的整体吊装装置放置在焦罐顶部，将吊装装置的4根吊装绳的下端通过导向管与焦罐的下部吊点连接，将吊装装置的4根吊装绳的上端通过导向管与吊车的吊钩连接，通过吊车提供动力从而将焦罐吊起，并且不会产生罐口变形现象。该装置结构简单、工作可靠、制造与维护成本低，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，保证了吊装的安全性。

2.4    干熄焦焦罐环形梁顶杆设计安装

干熄焦生产过程中提升机提起焦罐的过程是通过焦罐环形梁将焦罐提起。在工作过程中，提升机吊钩吊住环形梁，环形梁的4条吊腿吊住焦罐从而将焦罐提到装焦位。但是在装焦位或是在运载车上提起或下落的时候，焦罐稍有卡阻就会使吊腿脱离焦罐从而造成事故。未改造优化前，这些问题直接影响干熄焦的正常生产和各项生产任务、指标的完成。

为了解决提升机提起或降落焦罐时环形梁脱开焦罐造成事故的问题，本文对环形梁进行了改造，安装了自行设计的防脱顶杆。在吊腿之间焊接用槽钢和铁板制作而成的顶杆，从而起到支撑作用。在运载车起提或下落的时候，焦罐稍有卡阻时，吊腿就会被环形梁顶杆支住，不会脱离焦罐位置，从而起到干熄焦焦罐防脱落的作用。干熄焦焦罐环形梁顶杆安装后，大大减少了焦罐脱腿事故，降低了工人的劳动强度，减少了抢修时间，确保了生产的顺利进行。

3 干熄焦设备优化与技术升级后的效果

（1）干熄焦旋转密封阀检查口密封优化后，通过压盖刀边紧紧地将检查口的毡垫密封压住从而起到密封作用，优化后的旋转密封阀检查口的密封效果较好，使用时间大大延长，降低了检修频率，同时也保护了环境。（2）干熄焦平板闸门执行机构优化后，不仅能控制平板闸门的正常开闭，还有效消除了环境因素对执行机构使用寿命的影响，大大提高了执行机构的运行可靠性。（3）优化设计的干熄焦焦罐吊装装置，其制造与维护成本低，吊装中降低了工人劳动强度，提高了工作效率，保证了吊装的安全性，焦罐吊运时不会产生罐口变形现象。（4）干熄焦焦罐环形梁顶杆安装后，大大减少了焦罐脱腿事故，降低了工人的劳动强度，减少了抢修时间，确保了生产的顺行进行。

4 结语

本文通过对干熄焦设备进行优化改造后，干熄焦设备系统保障了干熄焦生产的顺利进行，大大降低了工人的劳动强度，减少了备件、材料的采购费用，每年给企业增加间接收益146万元。同时，减少了干熄焦设备工作过程中粉尘和有毒有害气体外溢的现象，减少了对环境造成的污染。

[参考文献]

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[2] 罗时政.干熄焦技术问答[M].北京：冶金工业出版社，2010.

[3] 潘立慧，魏松波.干熄焦技术[M].北京：冶金工业出版社，2005.

[4] 哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].北京：高等教育出版社，2002.

[5] 上海五冶检修公司.干熄焦设备状态维护与检修技术[M].上海：上海交通大学出版社，2006.

收稿日期：2020-07-29

作者简介：成志刚（1979—），男，河北张家口人，高级工程师，研究方向：冶金设备维护检修技改。