一种提高焦炉装煤堆密度的压实装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种提高焦炉装煤堆密度的压实装置及方法，通过煤压实装置在煤表面压实和钻孔施压，有效增大焦炉装煤堆密度，提高单位工况下焦炭产量，改善焦炭质量，进而达到焦炉炼焦降本增效的目的。

Compaction device and method for raising density of coke oven coal pile

The invention discloses a method for enhancing coke oven coal heap compaction device and method of density, through the coal compacting device on coal surface compaction and drilling pressure, effectively increase the coke oven coal bulk density, increase the yield of coke unit under the condition of improving coke quality, and achieve the purpose of lowering the efficiency of coke oven coke.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金焦化生产
，涉及一种提高焦炉装煤堆密度的压实装置及方法。
技术介绍
现代焦炉生产中，焦炉内装煤量是影响焦炭产量和质量的重要因素。研究发现提高焦炉装煤堆密度可以明显改善焦炭的冷态强度及热态强度，同时降低生产单位焦炭量的能耗和成本，尤其是在钢铁形势比较严峻时期，具有重大降本增效的作用。为了增大焦炉装炉堆密度，传统焦炉主要通过装煤车旋转布料装煤、降低煤料细度、平煤、捣固等操作，如“一种顶装煤焦炉捣固的捣固设备”(CN2721643Y)改善布料的均匀性及稳定性，提高焦炉装煤堆密度；也有专门用于煤压实的压浮煤机构如“捣固焦炉侧装煤车的压浮煤机构”(CN201020192632.X)对浮煤进行刮平、压实处理；还有装置通过平煤杆在平煤过程中提高装煤平整，增大焦炉堆密度，进而改善焦炭质量，如“一种推焦车的压煤平煤装置”(CN202849318U)所述；还有通过振动方式提高焦炉装煤堆密度，如“一种提高顶装焦炉装煤堆密度的方法及装置”(CN105713623A)和“一种具有振动压实功能的平煤杆”(CN105885878A)。在实际炼焦生产中，为了提高效率，这些压实技术主要集中在对煤表面的处理，由于炉墙的摩擦力及炉料被挤压后产生的应力，垂直方向压实过程中的压力不足以传导至焦炉装煤的中下部分，更不会发生焦炉内煤横向水平方向上的压力膨胀，发现压实后焦炉堆密度较大部分主要集中在装煤的上表面，另外具有一定湿度细颗粒煤粉紧靠单纯的震动、拍打并不容易实现煤料的压实作用，这些都会造成焦炭质量不均匀，并且这些压浮机构在压实过程中较费时间，降低了单位工况下的生产率。专利
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种提高焦炉装煤堆密度的装置及方法，对顶装焦炉实施压实作业，尤其是增大挤压过程中焦炉内煤的横向膨胀压力，增大焦炉装煤量，提高装煤堆密度，进而提高焦炭质量，增大单位工况下的焦炭产量。本专利技术目的是通过下面的技术方案实现的：一种提高焦炉装煤堆密度的压实装置，包括固定在装煤车上的牵引电机，与牵引电机连接的电机转动轴，牵引电机下方的支撑架，至少2根牵引绳一端盘绕在电机转动轴上，支撑架可在牵引电机、电机转动轴、牵引绳的牵引下在垂直方向移动；支撑架内部中心设有液压轴、2个支撑杆顶端通过双向套轴与液压轴铰接；2个支撑杆的底端均与压实板顶端连接；支撑架底端设有滚轴、滚轴与压实板顶端铰接；在支撑架底端设有限位块，两块压实板可分别以两个滚轴为弧心旋转，并通过限位块保证旋转角度在0～90°；液压轴能够产生向下的压力，当液压轴向下施压时，通过双向套轴、支撑杆进一步作用于两块压实板，进而两块压实板的角度张开，张角最大可达180°；牵引电机和牵引绳控制压实板上下移动，压实板上设有多个螺旋式旋转压力装置，两块压实板上的螺旋式旋转压力装置错位分布；所述的螺旋式旋转压力装置包括螺旋式旋转压力器、旋转压力器导向轴和电动旋转装置，旋转压力器导向轴与螺旋式旋转压力器固定连接并位于其中心，电动旋转装置带动旋转压力器导向轴同步转动，进而带动螺旋式旋转压力器转动。所述的螺旋式旋转压力装置相对应的压实板处设有凹槽，在旋转压力器导向轴带动下可以旋转至压实板的凹槽内。所述的支撑架顶部设有圆环，通过圆环与牵引绳连接。所述的螺旋式旋转压力器分别在每块压实板上等距间隔排列，旋转压力器顶端为尖状钻头，旋转直径由尖状顶端至另一端逐渐变大。所述的支撑架宽度小于装煤口宽度，支撑架长度需超过炉顶砌砖厚。所述的压实板宽度小于装煤口内径。所述的螺旋式旋转压力器，压实板、滚轴、支撑杆、双向套轴、支撑架、限位块均为耐高温、高强度钢结构。一种提高焦炉装煤堆密度的压实方法，将压实装置安装在装煤车上，将压实装置对准焦炉装煤口，开启装煤车上牵引电机，正向带动转动轴旋转，牵引绳在转动轴与支撑架之间距离逐渐变长，压实装置在自身重力作用下竖直通过装煤口进入焦炉；进一步，通过液压轴产生向下压力，作用于双向套轴，下压两块支撑杆，支撑杆支撑两块压实板分别以各自滚轴为弧心打开90°，最终两块压实板呈180°展开；两块压实板展开后，通过牵引电机正向旋转，牵引绳牵拉压实装置继续竖直向下移动，直至压实板上的旋转压力器与煤表面接触，开启位于压实板上电动旋转装置，电动旋转装置带动旋转压力器导向轴正向转动，进而压力器导向轴带动旋转压力器分别向煤内进行螺旋挤压，通过牵引电机控制压实板下降的速度与旋转压力器向下旋转的垂直速度保持一致；通过螺旋式旋转压力装置，在焦炉煤表面提供2MP～10MP的向下旋转压力，旋转深度在200～500mm范围内，旋转下压时间在2s～5s范围内，旋转下压过程中焦炉内煤横向也受到膨胀挤压力；当螺旋式旋转压力器钻入最深极限位置时，电动旋转装置反向旋转，旋转压力器导向轴带动旋转压力器向上运动直至旋转压力器旋转至压实板凹槽内；开启牵引电机反向带动转动轴旋转，牵引绳逐渐盘绕在电机转动轴上，牵引绳牵拉压实装置向上运动，从压实装置全部进入焦炉至压实结束旋转压力器反向螺旋从煤中退出这一过程中，液压轴始终向下施压；当旋转压力器反向螺旋全部从煤中退出并且压实板上升到所需打开的高度处，取消液压轴的向下压力，两块压实板重新合实，牵引电机继续反向带动转动轴旋转，牵引绳盘绕在电机转动轴上，进一步压实板及旋转压力器在牵引绳的牵引下顺利退出装煤口。通过煤压实装置在煤表面压实和钻孔施压，有效增大焦炉装煤堆密度，最终装煤堆密度提高5.0％～10.0％，提高单位工况下焦炭产量，改善焦炭质量，进而达到焦炉炼焦降本增效的目的。说明书附图图1为压实装置进入焦炉前侧面示意图；图2为压实装置进入焦炉后压实过程中侧面示意图；图3为压实装置压实过程中俯视示意图；图4为压实装置中牵引绳与支撑架的连接方式示意图；螺旋式旋转压力器1-1、1-2，2-1、2-2；压实板3；滚轴4；支撑杆5；牵引绳6；电机转动轴7；牵引电机8；液压轴9；双向套轴10；支撑架11；限位块12；电动旋转装置13；旋转压力器导向轴14。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步进行说明：一种提高焦炉装煤堆密度的压实装置包括：螺旋式旋转压力器1-1、1-2，2-1、2-2；压实板3；滚轴4；支撑杆5；牵引绳6；电机转动轴7；牵引电机8；液压轴9；双向套轴10；支撑架11；限位块12；电动旋转装置13；旋转压力器导向轴14。支撑架11顶部焊有连接用圆环，圆环与牵引绳6进行连接(如图4所示)，牵引绳6的另一端与牵引电机8的转动轴7连接，支撑架11可以在牵引电机8、电机转动轴7、牵引绳6的牵引下在垂直方向上移动；在支撑架11底端设有限位块12；支撑架11内部设有液压轴9、双向套轴10、支撑杆5；支撑架11宽度小于装煤口宽度，支撑架11长度需超过炉顶砌砖厚，为确保两块压实板3能够进入焦炉，并在焦炉内煤表面上端顺利打开，支撑架11长度定为1.2m；支撑架11内部的液压轴9通过双向套轴10分别作用于两块压实板3。在装煤车上固定有牵引电机8，牵引电机8通过电机转动轴7、牵引绳6与压实装置连接，连接部位为支撑架11的顶端；通过装煤车上的牵引电机8和牵引绳6控制压实板3上下移动，进而控制压实装置的进出装煤口；牵引电机8可正向或反向旋转，牵引绳6共有两根，两根牵引绳作用力相同，电机转动轴7与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高焦炉装煤堆密度的压实装置，其特征在于：包括固定在装煤车上的牵引电机(8)、与牵引电机(8)连接的电机转动轴(7)、牵引电机(8)下方的支撑架(11)；至少2根牵引绳(6)一端盘绕在电机转动轴(7)上，另一端连接于支撑架(11)顶部；支撑架(11)可在牵引电机(8)、电机转动轴(7)、牵引绳(6)的牵引下在垂直方向移动；支撑架(11)内部中心设有液压轴(9)、2个支撑杆(5)顶端通过双向套轴(10)与液压轴(9)铰接；2个支撑杆(5)的底端均与压实板(3)顶端连接；支撑架(11)底端设有滚轴(4)、滚轴(4)与压实板(3)顶端铰接；在支撑架(11)底端设有限位块(12)，两块压实板(3)可分别以两个滚轴(4)为弧心旋转，并通过限位块(12)保证旋转角度在0～90°；液压轴(9)能够产生向下的压力，当液压轴(9)向下施压时，通过双向套轴(10)、支撑杆(5)进一步作用于两块压实板(3)，进而两块压实板(3)的角度张开，张角最大可达180°；牵引电机(8)和牵引绳(6)控制压实板(3)上下移动，压实板(3)上设有多个螺旋式旋转压力装置，两块压实板(3)上的螺旋式旋转压力装置错位分布；所述的螺旋式旋转压力装置包括螺旋式旋转压力器、旋转压力器导向轴(14)和电动旋转装置(13)，旋转压力器导向轴(14)与螺旋式旋转压力器固定连接并位于其中心，电动旋转装置(13)带动旋转压力器导向轴(14)同步转动，进而带动螺旋式旋转压力器转动。...

【技术特征摘要】
1.一种提高焦炉装煤堆密度的压实装置，其特征在于：包括固定在装煤车上的牵引电机(8)、与牵引电机(8)连接的电机转动轴(7)、牵引电机(8)下方的支撑架(11)；至少2根牵引绳(6)一端盘绕在电机转动轴(7)上，另一端连接于支撑架(11)顶部；支撑架(11)可在牵引电机(8)、电机转动轴(7)、牵引绳(6)的牵引下在垂直方向移动；支撑架(11)内部中心设有液压轴(9)、2个支撑杆(5)顶端通过双向套轴(10)与液压轴(9)铰接；2个支撑杆(5)的底端均与压实板(3)顶端连接；支撑架(11)底端设有滚轴(4)、滚轴(4)与压实板(3)顶端铰接；在支撑架(11)底端设有限位块(12)，两块压实板(3)可分别以两个滚轴(4)为弧心旋转，并通过限位块(12)保证旋转角度在0～90°；液压轴(9)能够产生向下的压力，当液压轴(9)向下施压时，通过双向套轴(10)、支撑杆(5)进一步作用于两块压实板(3)，进而两块压实板(3)的角度张开，张角最大可达180°；牵引电机(8)和牵引绳(6)控制压实板(3)上下移动，压实板(3)上设有多个螺旋式旋转压力装置，两块压实板(3)上的螺旋式旋转压力装置错位分布；所述的螺旋式旋转压力装置包括螺旋式旋转压力器、旋转压力器导向轴(14)和电动旋转装置(13)，旋转压力器导向轴(14)与螺旋式旋转压力器固定连接并位于其中心，电动旋转装置(13)带动旋转压力器导向轴(14)同步转动，进而带动螺旋式旋转压力器转动。2.根据权利要求1所述的提高焦炉装煤堆密度的压实装置，其特征在于：所述的旋转压力装置相对应的压实板(3)处设有凹槽，在旋转压力器导向轴(14)带动下可以旋转至压实板(3)的凹槽内。3.根据权利要求1所述的提高焦炉装煤堆密度的压实装置，其特征在于：所述的螺旋式旋转压力器分别在每块压实板(3)上等距间隔排列，旋转压力器顶端为尖状钻头，旋转直径由尖状顶端至另一端逐渐变大。4.根据权利要求1所述的提高焦炉装煤堆密度的压实装置，其特征在于：所述的支撑架(11)顶部设有圆环，通过圆环与牵引绳(6)连接。5.根据权利要求1所述的提高焦炉装煤堆密度的压实装置，其特征在于：所述的支撑架(11)宽度小于装煤口宽度，支撑架(11)长度需超过炉顶砌砖厚。6.根据权利要求1所述的提高焦炉装煤堆密度的压实装...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞克亮，唐复平，武吉，王超，朱庆庙，刘冬杰，栗红，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21