一種提高頂裝焦爐入爐煤堆密度的壓實裝置的制作方法

本實用新型屬于冶金焦化生產技術領域，涉及到一種頂裝焦爐的煉焦工藝技術及設備，特別是涉及到一種增加焦爐裝煤量、提高裝煤堆密度，從而提高焦炭產量和質量的裝置。

背景技術：

我國煉焦采用的是室式煉焦工藝。現行的煉焦技術無不以提高焦炭產量、質量或擴大煉焦用煤來源以降低生產成本、保護有限煉焦煤資源為出發點。為達到上述目的，主要采用增加入爐煤的堆密度、配入添加劑和應用干熄焦等工藝來實現。增加煤料堆密度的措施包括提高炭化室高度、煤調濕技術、搗固技術及配型煤技術等。

現代焦爐可按裝煤方式、加熱煤氣和空氣供入方式、燃燒室火道形式、實現高向加熱均勻方式以及氣流調節方式等不同進行分類。每一種焦爐形式均由以上分類的合理組合構成。按裝煤方式焦爐有頂裝(散裝)焦爐和側裝(搗固)焦爐之分。

在實際的煉焦生產過程中，頂裝焦爐由于受自身爐體結構特點存在如下問題：1、由于入爐煤上下堆密度差異較大所導致炭化室上、下部焦炭質量差異大以及上部冶金焦產量較低；2、隨著爐齡的增長，在滿負荷生產的情況下再提高焦炭產量的難度較大；3、隨著高爐向著大型化的方向發展，對焦炭的質量提出了更高的要求，在配煤結構不發生變化時，提高焦炭質量的難度較大。

因此，如何利用現有頂裝焦爐提高焦炭產量和質量一直是焦化生產所面臨的難題。

通過查新，檢索到一些相關技術，如：

“一種頂裝煤焦爐煉搗固焦的方法及搗固設備(CN100580056C)”技術中提供了一種頂裝焦爐煉搗固焦的方法及搗固設備技術方案，利用平煤桿可伸縮到炭化室的功能，在頂裝煤焦爐的炭化室內搗固煉焦。

該技術存在如下缺點：①平煤桿送入壓頭、壓桿與裝煤口對位進入、壓頭與壓桿鏈接、連續壓實動作的進行、壓頭與壓桿分離、平煤桿運出壓頭，這些操作需要大量操作時間，實際煉焦生產中難以滿足；②焦爐生產的裝煤是連續的，條形壓頭長時間處于高溫環境，且焦爐炭化室長16m左右，壓頭亦為長16m左右，因此壓頭極易發生變形，壓頭使用壽命將會受到嚴重影響。同時，壓頭變形將直接影響壓頭與壓桿的連接，影響操作時間，使得該技術很難應用于現場生產實際。

“一種頂裝焦爐平煤滾壓裝置(CN202610176U)”該技術提供了一種頂裝焦爐平煤滾壓裝置，是通過對平煤桿的改造，使平煤桿在往復運動平煤過程中，實現對表層煤的致密度提高，增加裝煤量和提高焦炭質量。該技術能有效增加裝煤量、裝煤密度，從而提高焦炭整體質量。該實際上該技術是對平煤桿作用的擴展，受平煤桿由小爐門進入炭化室的高度限制及平煤桿工作時間限制，及裝煤過程中煤層表面的凹凸不平，其作用效果相對整個炭化室的裝煤量很難顯現出來。

“一種推焦車的壓煤平煤裝置(CN202849318U)”技術中提供了一種推焦車的壓煤平煤裝置，具有平通、平整、平均勻功能，而且能將裝煤壓實，多裝煤，且結構簡單，易更換，使用周期長。該技術同樣受受平煤桿由小爐門進入炭化室的高度限制及平煤桿工作時間限制，及裝煤過程中煤層表面的凹凸不平，壓實效果小難以達到預期的多裝煤目的。

“焦爐平煤裝置(CN204569810U)”該技術提供了一種焦爐平煤裝置，利用重力和滾動原理，將煤料層層壓緊、壓平。但該技術中滾輪壓實是由平煤桿進出小爐門送入和帶出得以實現，雖然滾輪可以自由下降利用自身自重對入爐煤進行滾動實現，但受限于平煤桿的承壓能力和運行時間，滾輪重量較小和作用時間較短，無法實現預期目標。

“一種提高頂裝焦爐裝煤堆密度的方法及裝置(CN105713623A)”該技術提供了一種提高頂裝焦爐裝煤堆密度的方法及裝置，在頂裝焦爐裝煤過程中，通過設置在裝煤車上的可伸縮振動緊致密實裝置，將裝入焦爐炭化室中的煤料振動緊致密實，提高入爐煤的堆密度，增加單孔焦爐的裝煤量和焦炭產量，提高焦炭質量。但該技術提到的可伸縮振動緊致密實裝置進入焦爐炭化室振動，基于焦爐炭化室與燃燒室具體的磚砌結構，振動密實作用易損傷炭化室爐墻降低焦爐使用壽命，易造成炭化室荒煤氣串漏到燃燒室，而炭化室荒煤氣未經處理，會造成經燃燒室最終通過煙囪排放而不達標，從而造成環境污染，若振動密實作用減弱又無法達到增加單孔焦爐的裝煤量和焦炭產量，提高焦炭質量作用。

“一種具有振動壓實功能的平煤桿(CN105885878A)”該技術提供了一種具有振動壓實功能的平煤桿，在平煤桿上設置振動壓實裝置，利用氣動振動器使壓實板產生振動，利用四連桿機構實現壓實板的上下平拍動作，實現將頂裝焦爐頂部煤餅壓實的目的。但該技術所用振動壓實功能平煤桿由于受平煤桿只能由焦爐上部小爐門進出限制，只能作用在單一高度煤層上，同時入爐煤是經裝煤孔靠自重下落堆集，會出現凹陷和凸起，這些都會使該技術提供裝置的預期作用作用效果。另外振動作用有可能會損傷磚砌爐墻結構，降低焦爐使用壽命，易造成炭化室荒煤氣串漏到燃燒室，最終使煙氣排放不達標，造成環境污染。

以上這些技術方法雖然以提高入爐煤堆密度，增加裝煤量提高焦炭產量為出發點，但大多依賴裝煤桿的作用，作用效果有限且對設備要求較高，又或者存在劣化焦爐壽命造成環境污染的可能性等問題。綜上所述，針對現有頂裝焦爐的實際特性和生產需求，開發出實用、低成本、高效的提高頂裝焦爐焦炭產量和質量的工藝方法和裝置具有重要的現實意義和使用價值。

技術實現要素：

針對現有頂裝焦爐的工藝結構特點和生產實際需求，本實用新型提出了一種提高頂裝焦爐入爐煤堆密度的裝置，本實用新型旨在通過外加壓力對煤進行壓實操作，增加入爐煤堆密度，提高裝煤量，從而提高焦炭產量和質量，在現有焦爐爐體容積固定的情況下，最大限度的挖掘頂裝焦爐生產能力，滿足高爐冶煉對焦炭質量和產量的需求。

本實用新型通過如下技術方案實現：一種提高頂裝焦爐入爐煤堆密度的壓實裝置，包括下壓裝置和驅動裝置；所述下壓裝置包括配重裝置器、壓桿、伸縮套筒、壓板、角度連桿，配重裝置器置于壓桿上部，壓桿穿過豎直的伸縮套筒在底部與兩塊壓板鉸接，角度連桿一端與伸縮套筒外表面鉸接，另一端與壓板鉸接；所述驅動裝置固定在裝煤車上，驅動裝置為兩套，分別驅動伸縮套筒和配重裝置器，其中一套驅動裝置包括電機、輥軸，電機驅動輥軸，至少兩根鋼繩一端固定于輥軸上，另一端固定在配重裝置器上；另一套驅動裝置包括電機、輥軸，電機驅動輥軸，至少兩根鋼繩一端固定于輥軸上，另一端固定在伸縮套筒上。

所述壓板的上表面設有限位器，位于伸縮套筒與角度連桿之間。

所述伸縮套筒外表面設有一個限位環，限位環固定在裝煤車上。

所述壓板的調整角度為180°以內，所述配重裝置器配重范圍在4t～10t。

所述壓板單板板長300mm～1500mm，板寬200mm～480mm，板厚5mm～15mm。

所述壓桿、伸縮套筒、限位器、角度連桿、壓板均為耐高溫高強度鋼材質。

針對現有頂裝焦爐在提高焦炭產量和質量方面存在的瓶頸問題，本實用新型安全環保實用、低成本高效的通過外加壓力對入爐煤進行壓實操作，增加入爐煤的堆密度，有利于炭化室內煤料的堆密度分布均勻性，有利于提高裝煤量，達到提高頂裝焦爐焦炭產量和焦炭質量的目的，最大限度的挖掘頂裝焦爐生產能力，滿足高爐冶煉對焦炭質量和產量的需求。此外本實用新型還有利于在保證焦炭質量不降低條件下，增加低等級煤級煉焦煤的配入量，擴大入爐煤來源，保護有限的優質煉焦煤資源，降低配煤煉焦生產成本。

附圖說明

圖1為本實用新型頂裝焦爐煤壓實裝置整體示意圖；

圖2-1為本實用新型煤壓實裝置壓板閉合時狀態示意圖；

圖2-2為本實用新型煤壓實裝置壓板打開時狀態示意圖；

圖3為本實用新型圖2-2的A-A剖視后的放大圖；

圖4為本實用新型壓桿與壓板連接局部結構示意圖。

其中：第一套驅動裝置的電機1-1、輥軸2-1、鋼繩3-1，第二套驅動裝置的電機1-2、輥軸2-2、鋼繩3-2，配重裝置器4，壓桿5，伸縮套筒6，限位器7，角度連桿8，壓板9，限位環10，裝煤車11，裝煤口12，小爐門13，平煤桿14，推焦車15，入爐煤16，炭化室17。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

如圖1～4所示，一種提高頂裝焦爐入爐煤堆密度的壓實裝置，包括下壓裝置和驅動裝置；所述下壓裝置包括配重裝置器4、壓桿5、伸縮套筒6、壓板9、角度連桿8，配重裝置器4置于壓桿5上部。壓桿5穿過豎直的伸縮套筒6在底部與兩塊壓板9鉸接(參見圖2、圖4)，角度連桿8一端與伸縮套筒6外表面鉸接，另一端與壓板9鉸接(參見圖3)；所述驅動裝置固定在裝煤車11上，驅動裝置為兩套，分別驅動伸縮套筒6和配重裝置器4，其中第一套驅動裝置包括電機1-1、輥軸2-1，電機1-1驅動輥軸2-1，至少兩根鋼繩3-1一端固定于輥軸2-1上，另一端固定在配重裝置器4上；第二套驅動裝置包括電機1-2、輥軸2-2，電機1-2驅動輥軸2-2，至少兩根鋼繩3-2一端固定于輥軸2-2上，另一端固定在伸縮套筒6上(參見圖2-1、圖2-2)。

所述壓板9的上表面設有限位器7，限位器7位于伸縮套筒6與角度連桿8之間。

所述伸縮套筒6外表面設有一個限位環10，限位環10連接在裝煤車11上，限位環10可保證實現壓實裝置和裝煤口12的對位。

所述壓板9的調整角度為180°以內，所述配重裝置器4配重范圍在4t～10t。

所述壓板單板板長300mm～1500mm，板寬200mm～480mm，板厚5mm～15mm。

所述壓桿5、伸縮套筒6、限位器7、角度連桿8、壓板9均為耐高溫高強度鋼材質。

所述壓實裝置進行壓實操作完成后，裝煤車11可通過裝煤口12向炭化室17補裝入爐煤16，推焦車15上的平煤桿14通過小爐門13進入炭化室17進行輔助平煤操作。