用于优化焦化厂操作和输出的方法和系统与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年8月28日提交的第62/043,359号美国临时专利申请的优先权权益，所述美国临时专利申请的公开内容以全文引用的方式并入本文。

本发明技术大体上是针对优化焦化厂的操作和输出。

背景技术：

焦炭是在钢的生产中用以熔化和减少铁矿石的固体碳燃料和碳源。在称为“汤普森焦化工艺”的一种工艺中，通过将粉煤批量馈送到炉来生产焦炭，所述炉是密封的且在严密受控的大气条件下被加热到极高的温度达大约四十八小时。多年来已经使用焦化炉来将煤转换为冶金焦炭。在焦化工艺期间，在受控温度条件下加热精细压碎的煤以使煤除去挥发成分并形成具有预定孔隙率和强度的熔融焦炭质量。因为焦炭的生产是批量过程，所以多个焦炉同时操作。

由于涉及到的极端温度，许多焦炭制造工艺是自动化的。举例来说，在炉的煤侧上通常使用推杆式装填机(“pcm”)用于若干不同操作。常见的pcm操作序列开始于pcm沿着在炉组前方运行的一组轨道移动到所指派的炉，且使pcm的煤装填系统与炉对准。使用来自煤装填系统的起门机从炉移除推杆侧炉门。随后移动pcm以将pcm的推杆锤对准到炉的中心。对推杆锤供能以从炉内部推动焦炭。再次使pcm移动远离炉中心以使煤装填系统与炉中心对准。通过自动倾卸输送机将煤递送到pcm的煤装填系统。煤装填系统随后将煤装填到炉内部中。在一些系统中，在装填煤的步骤期间，从炉面逸出的热气体排放中夹带的颗粒物质被pcm捕获。在这些系统中，通过集尘器的袋滤室将颗粒物质吸入到排放罩中。随后从炉收回装填输送机。最后，pcm的起门机回位且锁上推杆侧炉门。

参考图1，pcm煤装填系统10通常包含伸长框架12，其安装于pcm(未描绘)上且可朝向和远离焦炉往复移动。平面装填头部14定位于伸长框架12的自由远端处。输送机16定位于伸长框架12内，且大体上沿着伸长框架12的长度延伸。在往复运动中使用装填头部14以大体上整平沉积于炉中的煤。然而，关于图2a、3a和4a，现有技术煤装填系统趋于在煤床的侧面留下空隙16，如图2a中所示，且在煤床的表面中留下中空凹陷。这些空隙限制了在焦化循环时间中焦炉可处理的煤量(煤处理速率)，这大体上减少了在焦化循环中焦炉产生的焦炭量(焦炭生产率)。图2b描绘了理想装填的平整焦床将看上去的样子。

可包含内部水冷却系统的煤装填系统10的重量可为80,000磅或更重。当在装填操作期间装填系统10在炉内部延伸时，煤装填系统10在其自由远端处向下偏转。这缩减了煤装填容量。图3a指示由煤装填系统10的偏转造成的床高度下降。图5中描绘的绘图示出了沿着炉长度的煤床轮廓。由于煤装填系统偏转，床高度下降在推杆侧到焦炭侧之间是从五英寸到八英寸，这取决于装填重量。如所描绘，当将较少的煤装填到炉中时偏转的影响较显著。大体上，煤装填系统偏转会造成大约一到两吨的煤体积损失。图3b描绘了理想装填的平整焦床将看上去的样子。

尽管由其重量和悬臂式位置造成的煤装填系统偏转具有不良影响，但煤装填系统10在煤床致密化的方面提供少量益处。参考图4a，煤装填系统10提供对内部煤床密度的最小改进，从而在煤床的底部形成第一层d1和第二较不致密的层d2。增加煤床的密度可促进贯穿煤床的传导热传递，这是决定炉循环时间和炉生产容量的一个组成部分。图6描绘使用现有技术煤装填系统10针对炉测试取得的一组密度测量值。具有菱形指示符的线示出了煤床表面上的密度。具有正方形指示符的线以及具有三角形指示符的线分别示出了在表面以下十二英寸和二十四英寸的密度。数据证明床密度在焦炭侧上下降更多。图4b描绘了理想装填的平整焦床将看上去的样子，其具有相对增加的密度层d1和d2。

典型的焦化操作呈现在四十八小时周期中平均焦化四十七吨煤的焦炉。因此，通过炉装填和操作的先前已知方法，这些炉据称为以大约0.98吨/小时的速率处理煤。若干因素贡献于煤处理速率，包含气流的限制、炉温度(气体温度以及来自炉砖的储热)，以及炉底烟道、常见隧道和例如热回收蒸汽发生器(hrsg)等相关联组件的操作温度限制。因此，迄今为止尚难以达到超过1.0吨/小时的煤处理速率。

附图说明

参考以下各图描述本发明的非限制性和非详尽实施例，包含优选实施例，其中贯穿各视图相似参考标号指代相似部分，除非另外指定。

图1描绘现有技术煤装填系统的正面透视图。

图2a描绘使用现有技术煤装填系统装填到焦炉中的煤床的正视图，且描绘所述煤床不平整，在床的侧面具有空隙。

图2b描绘理想地装填到焦炉中的煤床的正视图，在床的侧面没有空隙。

图3a描绘使用现有技术煤装填系统装填到焦炉中的煤床的侧视立面图，且描绘所述煤床不平整，在床的末端部分处具有空隙。

图3b描绘理想地装填到焦炉中的煤床的侧视立面图，在床的末端部分处没有空隙。

图4a描绘使用现有技术煤装填系统装填到焦炉中的煤床的侧视立面图，且描绘由现有技术煤装填系统形成的具有最小煤密度的两个不同层。

图4b描绘理想地装填到焦炉中的煤床的侧视立面图，其具有相对增加的煤密度的两个不同层。

图5描绘表面和内部煤体密度对比床长度的模拟数据的绘图。

图6描绘床高度对比床长度以及由于煤装填系统偏转所致的床高度下降的测试数据的绘图。

图7描绘根据本发明技术的煤装填系统的装填框架和装填头部的一个实施例的正视透视图。

图8描绘图7中描绘的装填框架和装填头部的俯视平面图。

图9a描绘根据本发明技术的装填头部的一个实施例的俯视平面图。

图9b描绘图9a中描绘的装填头部的正视立面图。

图9c描绘图9a中描绘的装填头部的侧视立面图。

图10a描绘根据本发明技术的装填头部的另一实施例的俯视平面图。

图10b描绘图10a中描绘的装填头部的正视立面图。

图10c描绘图10a中描绘的装填头部的侧视立面图。

图11a描绘根据本发明技术的装填头部的又一实施例的俯视平面图。

图11b描绘图11a中描绘的装填头部的正视立面图。

图11c描绘图11a中描绘的装填头部的侧视立面图。

图12a描绘根据本发明技术的装填头部的再一实施例的俯视平面图。

图12b描绘图12a中描绘的装填头部的正视立面图。

图12c描绘图12a中描绘的装填头部的侧视立面图。

图13描绘根据本发明技术的装填头部的一个实施例的侧视立面图，其中所述装填头部包含位于装填头部的上部边缘部分之上的颗粒偏转表面。

图14描绘本发明技术的装填头部的一个实施例的局部俯视立面图，且进一步描绘致密化条的一个实施例以及其可与装填头部的翼耦合的一个方式。

图15描绘图14中描绘的装填头部和致密化条的侧视立面图。

图16描绘本发明技术的装填头部的一个实施例的局部侧视立面图，且进一步描绘致密化条的另一实施例以及其可与装填头部耦合的方式。

图17描绘根据本发明技术的装填头部和装填框架的一个实施例的局部俯视立面图，且进一步描绘使装填头部和装填框架彼此耦合的狭槽式接头的一个实施例。

图18描绘图17中描绘的装填头部和装填框架的局部剖视侧视立面图。

图19描绘根据本发明技术的装填头部和装填框架的一个实施例的局部正视立面图，且进一步描绘可与装填框架相关联的装填框架偏转面的一个实施例。

图20描绘图19中描绘的装填头部和装填框架的局部剖视侧视立面图。

图21描绘根据本发明技术的挤压板的一个实施例的正视透视图，且进一步描绘其可与装填头部的向后面相关联的一个方式。

图22描绘图21中描绘的挤压板和装填头部的局部等距视图。

图23描绘根据本发明技术的挤压板的一个实施例的侧视透视图，且进一步描绘其可与装填头部的向后面相关联且挤压正输送到煤装填系统中的煤的一个方式。

图24a描绘根据本发明技术的挤压板的另一实施例的俯视平面图，且进一步描绘其可与装填头部的翼部件相关联的一个方式。

图24b描绘图24a的挤压板的侧视立面图。

图25a描绘根据本发明技术的挤压板的再一实施例的俯视平面图，且进一步描绘其可与在装填头部向前和向后安置的多组翼部件相关联的一个方式。

图25b描绘图25a的挤压板的侧视立面图。

图26描绘根据本发明技术的装填头部的一个实施例的正视立面图，且进一步描绘当在煤床装填操作中使用和不使用挤压板时煤床密度的差异。

图27描绘在不使用挤压板而对煤床进行装填的情况下煤床密度对比煤床长度的绘图。

图28描绘在使用挤压板对煤床进行装填的情况下煤床密度对比煤床长度的绘图。

图29描绘根据本发明技术的装填头部的一个实施例的俯视平面图，且进一步描绘可与装填头部的向后表面相关联的挤压板的另一实施例。

图30描绘现有技术的假门组合件的俯视平面图。

图31描绘图30中描绘的假门组合件的侧视立面图。

图32描绘根据本发明技术的假门的一个实施例的侧视立面图，且进一步描绘所述假门可与现有的成角度假门组合件耦合的一个方式。

图33描绘根据本发明技术的可将煤床装填到焦炉中的一个方式的侧视立面图。

图34a描绘根据本发明技术的假门组合件的一个实施例的正视透视图。

图34b描绘可以与图34a中描绘的假门组合件一起使用的假门的一个实施例的后视立面图。

图34c描绘图34a中描绘的假门组合件的侧视立面图，且进一步描绘可选择性增加或减小假门的高度的一个方式。

图35a描绘根据本发明技术的假门组合件的另一实施例的正视透视图。

图35b描绘可以与图35a中描绘的假门组合件一起使用的假门的一个实施例的后视立面图。

图35c描绘图35a中描绘的假门组合件的侧视立面图，且进一步描绘可选择性增加或减小假门的高度的一个方式。

图36比较性地描绘两个曲线图，其中所述两个曲线图绘制在二十四小时焦化循环和四十八小时焦化循环中随着时间的焦炉底温度和焦炉冠温度。

图37描绘针对在二十四小时中焦化的三十吨煤装填基线、在二十四小时中根据本发明技术已至少部分挤压的三十吨煤装填以及在四十八小时中焦化的四十二吨煤装填基线的煤床密度对比煤床长度的绘图。

图38描绘针对二十四英寸、三十英寸、三十六英寸、四十二英寸以及四十八英寸的装填高度的煤床的焦化时间对比煤床密度的绘图。

图39描绘针对二十四英寸、三十英寸、三十六英寸、四十二英寸以及四十八英寸的装填高度的煤床的煤处理速率对比煤床体密度的绘图。

图40描绘针对多种煤床不同体密度的煤处理速率对比煤床装填高度的绘图。

具体实施方式

本发明技术大体上是针对增加焦炉的煤处理速率的方法。在一些实施例中，本发明技术应用于在相对短时间周期中焦化相对小的煤装填从而得到煤处理速率增加的方法。在各种实施例中，本发明技术的方法与水平热回收焦炉一起使用。然而，本发明技术的实施例可与例如水平非回收炉等其它焦炉一起使用。在一些实施例中，使用煤装填系统将煤装填到炉中，所述煤装填系统包含具有相对的翼的装填头部，所述翼从装填头部向外和向前延伸，从而留下开放路径，通过所述路径可朝向煤床的例边缘引导煤。在其它实施例中，挤压板定位于装填头部的向后面上，且被定向成在沿着焦化炉的长度装填煤时接合且压缩煤。在再其它实施例中，假门经垂直定向以最大化正装填到炉中的煤量。

下文参考图7到29以及32到37描述所述技术的若干实施例的具体细节。描述经常与推杆系统、装填系统和焦炉相关联的众所周知的结构和系统的其它细节在以下公开内容中未陈述，以免不必要地混淆所述技术的各种实施例的描述。诸图中所示的许多细节、尺寸、角度和其它特征仅仅说明所述技术的特定实施例。因此，在不脱离本发明技术的精神或范围的情况下，其它实施例可具有其它细节、尺寸、角度和特征。因此，本领域的普通技术人员将相应地理解所述技术可以具有带额外元件的其它实施例，或者所述技术可以具有不带下文参考图7到29以及32到37示出和描述的若干特征的其它实施例。

预期本标的的煤装填技术将与推杆式装填机(“pcm”)组合使用，所述pcm具有pcm常见的一个或多个其它组件，例如起门机、推杆锤、自动倾卸输送机和类似物。然而，本发明技术的方面可以与pcm分开使用，且可以个别地或和与焦化系统相关联的其它设备一起使用。因此，本发明技术的方面可以简单地描述为“煤装填系统”或其组件。例如众所周知的煤输送机和类似物等与煤装填系统相关联的组件可能未详细描述(如果存在)以免不必要地混淆所述技术的各种实施例的描述。

参考图7到9c，描绘煤装填系统100，其具有伸长的装填框架102以及装填头部104。在各种实施例中，装填框架102将被配置成具有在远端部分110与近端部分112之间延伸的相对侧106和108。在各种应用中，近端部分112可以准许装填框架102在煤装填操作期间选择性延伸进入焦炉内部和从焦炉内部内收回的方式与pcm耦合。例如相对于焦炉底板和/或煤床选择性调整装填框架102的高度的高度调整系统等其它系统也可以与煤装填系统100关联。

装填头部104与伸长的装填框架102的远端部分110耦合。在各种实施例中，装填头部104由平面主体114界定，所述平面主体具有上部边缘部分116、下部边缘部分118、相对侧部分120和122、前面124以及向后面126。在一些实施例中，主体114的实质部分驻留于装填头部平面内。这并非表明本发明技术的实施例将不提供具有占据一个或多个额外平面的方面的装填头部主体。在各种实施例中，所述平面主体由具有正方形或矩形横截面形状的多个管形成。在特定实施例中，所述管具备六英寸到十二英寸的宽度。在至少一个实施例中，所述管具有八英寸的宽度，其证明在装填操作期间对翘曲的显著抗性。

进一步参考图9a到9c，装填头部104的各种实施例包含一对相对的翼128和130，其被成形为具有自由末端部分132和134。在一些实施例中，自由末端部分132和134以间隔开的关系从装填头部平面向前定位。在特定实施例中，自由末端部分132和134从装填头部平面向前间隔六英寸到24英寸的距离，这取决于装填头部104的大小以及相对的翼128和130的几何形状。在此位置中，相对的翼128和130界定穿过装填头部平面从相对的翼128和130向后的开放空间。由于这些开放空间的设计的大小增加，因此较多材料分布到煤床的侧面。随着所述空间变小，较少材料分布到煤床的侧面。因此，本发明技术是可适配的，因为从焦化系统到焦化系统之间呈现特定特性。

在例如图9a到9c中描绘的一些实施例中，相对的翼128和130包含从装填头部平面向外延伸的第一面136和138。在特定实施例中，第一面136和138以四十五度角从装填平面向外延伸。根据煤装填系统100的特定既定用途可以增加或减小第一面从装填头部平面偏离的角度。举例来说，特定实施例可以采用十度到六十度的角度，这取决于在装填和整平操作期间预期的条件。在一些实施例中，相对的翼128和130进一步包含从第一面136和138朝向自由远端部分132和134向外延伸的第二面140和142。在特定实施例中，相对的翼128和130的第二面140和142驻留于平行于装填头部平面的翼平面内。在一些实施例中，第二面140和142被提供为大约十英寸的长度。然而，在其它实施例中，第二面140和142可以具有范围从零到十英寸的长度，这取决于一个或多个设计考虑，包含为第一面136和138选择的长度以及第一面136和138延伸远离装填平面的角度。如图9a到9c中描绘，相对的翼128和130被成形为在煤装填系统100正越过正装填的煤床撤回的同时从装填头部104的向后面接收松散的煤，且朝向煤床的侧边缘汇集或另外引导松散的煤。至少以此方式，煤装填系统100可以降低如图2a中所示的煤床的侧面处的空隙的可能性。实际上，翼128和130帮助促进图2b中描绘的平整煤床。测试已经示出，相对的翼128和130的使用可通过填充这些侧面空隙而使装填重量增加一到两吨。而且，翼128和130的形状减少了煤的回拖以及从炉的推杆侧的溢出，这减少了浪费以及取回溢出的煤的劳力支出。

参考图10a到10c，装填头部204的另一实施例描绘为具有平面主体214，所述平面主体具有上部边缘部分216、下部边缘部分218、相对侧部分220和222、前面224以及向后面226。装填头部204进一步包含一对相对的翼228和230，其被成形为具有自由末端部分232和234，所述自由末端部分以间隔开的关系从装填头部平面向前定位。在特定实施例中，自由末端部分232和234从装填头部平面向前间隔六英寸到24英寸的距离。相对的翼228和230界定穿过装填头部平面从相对的翼228和230向后的开放空间。在一些实施例中，相对的翼228和230包含第一面236和238，所述第一面以四十五度角从装填头部平面向外延伸。在特定实施例中，第一面236和238从装填头部平面偏离的角度是从十度到六十度，这取决于在装填和整平操作期间预期的条件。相对的翼228和230被成形为在煤装填系统正越过正装填的煤床撤回的同时从装填头部204的向后面接收松散的煤，且朝向煤床的侧边缘汇集或另外引导松散的煤。

参考图11a到11c，装填头部304的又一实施例描绘为具有平面主体314，所述平面主体具有上部边缘部分316、下部边缘部分318、相对侧部分320和322、前面324以及向后面326。装填头部300进一步包含一对弯曲相对的翼328和330，其具有自由末端部分332和334，所述自由末端部分以间隔开的关系从装填头部平面向前定位。在特定实施例中，自由末端部分332和334从装填头部平面向前间隔六英寸到二十四英寸的距离。弯曲相对的翼328和330界定穿过装填头部平面从弯曲相对的翼328和330向后的开放空间。在一些实施例中，弯曲相对的翼328和330包含第一面336和338，所述第一面从弯曲相对的翼328和330的近端部分以四十五度角从装填头部平面向外延伸。在特定实施例中，第一面336和338从装填头部平面偏离的角度是从十度到六十度。此角度沿着弯曲相对的翼328和330的长度动态改变。相对的翼328和330在煤装填系统正越过正装填的煤床撤回的同时从装填头部304的向后面接收松散的煤，且朝向煤床的侧边缘汇集或另外引导松散的煤。

参考图12a到12c，装填头部404的实施例包含平面主体414，所述平面主体具有上部边缘部分416、下部边缘部分418、相对侧部分420和422、前面424以及向后面426。装填头部400进一步包含第一对相对的翼428和430，其具有自由末端部分432和434，所述自由末端部分以间隔开的关系从装填头部平面向前定位。相对的翼428和430包含第一面436和438，所述第一面从装填头部平面向外延伸。在一些实施例中，第一面436和438以四十五度角从装填头部平面向外延伸。根据煤装填系统400的特定既定用途可以增加或减小第一面从装填头部平面偏离的角度。举例来说，特定实施例可以采用十度到六十度的角度，这取决于在装填和整平操作期间预期的条件。在一些实施例中，自由末端部分432和434从装填头部平面向前间隔六英寸到二十四英寸的距离。相对的翼428和430界定穿过装填头部平面从弯曲相对的翼428和430向后的开放空间。在一些实施例中，相对的翼428和430进一步包含从第一面436和438朝向自由远端部分432和434向外延伸的第二面440和442。在特定实施例中，相对的翼428和430的第二面440和442驻留于平行于装填头部平面的翼平面内。在一些实施例中，第二面440和442被提供为大约十英寸的长度。然而，在其它实施例中，第二面440和442可以具有范围从零到十英寸的长度，这取决于一个或多个设计考虑，包含为第一面436和438选择的长度以及第一面436和438延伸远离装填平面的角度。相对的翼428和430被成形为在煤装填系统400正越过正装填的煤床撤回的同时从装填头部404的向后面接收松散的煤，且朝向煤床的侧边缘汇集或另外引导松散的煤。

在各种实施例中，预期各种几何形状的相对的翼可以从与根据本发明技术的煤装填系统相关联的装填头部向后延伸。继续参考图12a到12c，装填头部400进一步包含第二对相对的翼444和446，其各自包含自由末端部分448和450，所述自由末端部分以间隔开的关系从装填头部平面向后定位。相对的翼444和446包含第一面452和454，所述第一面从装填头部平面向外延伸。在一些实施例中，第一面452和454以四十五度角从装填头部平面向外延伸。根据煤装填系统400的特定既定用途可以增加或减小第一面452和454从装填头部平面偏离的角度。举例来说，特定实施例可以采用十度到六十度的角度，这取决于在装填和整平操作期间预期的条件。在一些实施例中，自由末端部分448和450从装填头部平面向后间隔六英寸到二十四英寸的距离。相对的翼444和446界定穿过装填头部平面从相对的翼444和446向后的开放空间。在一些实施例中，相对的翼444和446进一步包含从第一面452和454朝向自由远端部分448和450向外延伸的第二面456和458。在特定实施例中，相对的翼444和446的第二面456和458驻留于平行于装填头部平面的翼平面内。在一些实施例中，第二面456和458被提供为大约十英寸的长度。然而，在其它实施例中，第二面456和458可以具有范围从零到十英寸的长度，这取决于一个或多个设计考虑，包含为第一面452和454选择的长度以及第一面452和454延伸远离装填平面的角度。相对的翼444和446被成形为在煤装填系统400正沿着正装填的煤床延伸的同时从装填头部404的前面424接收松散的煤，且朝向煤床的侧边缘汇集或另外引导松散的煤。

继续参考图12a到12c，将面向后的相对的翼444和446描绘为定位于面向前的相对的翼428和430上方。然而，预期在不脱离本发明技术的范围的情况下，在一些实施例中可以反转此特定布置。类似地，面向后的相对的翼444和446以及面向前的相对的翼428和430各自描绘为成角度安置的翼，其具有相对于彼此成角度安置的第一和第二组面。然而，预期任一组或两组相对的翼可以不同几何形状提供，例如由笔直成角度安置的相对的翼228和230或者弯曲翼328和330证明。互相混合或成对的已知形状的其它组合是预期的。而且，进一步预期本发明技术的装填头部可以具备从装填头部仅面向后的一组或多组相对的翼，而没有面向前的翼。在这些实例中，向后定位的相对的翼将在煤装填系统正向前移动(装填)时将煤分布到煤床的侧部分。

参考图13，预期在煤正装填到炉中时以及在煤装填系统100(或装填头部526、300或400以类似方式)越过煤床撤回时，松散的煤可能开始堆积到装填头部104的上部边缘部分116上。因此，本发明技术的一些实施例将包含位于装填头部104的上部边缘部分116之上的一个或多个成角度安置的颗粒偏转表面144。在所描绘实例中，一对相对面向的颗粒偏转表面144组合而形成尖顶结构，其在装填头部104的前方和后方分散不定的颗粒材料。预期在特定实例中可能希望主要在装填头部104的前方或后方(但不是两者)具有颗粒材料场地。因此，在这些实例中，单个颗粒偏转表面144可以具备被选择为相应地分散煤的定向。进一步预期颗粒偏转表面144可以其它非平面或非角度配置来提供。特定来说，颗粒偏转表面144可以是平坦的、曲线的、凸的、凹的、复合的或其各种组合。一些实施例将仅安置颗粒偏转表面144以使得它们不是水平安置。在一些实施例中，所述颗粒表面可与装填头部104的上部边缘部分116一体式形成，其可进一步包含水冷却特征。

煤床体密度在确定焦炭质量以及最小化尤其在炉壁附近的燃烧损失方面起到重要作用。在煤装填操作期间，装填头部104抵靠煤床的顶部部分收回。以此方式，装填头部贡献于煤床的顶部形状。然而，本发明技术的特定方面造成装填头部的部分增加煤床的密度。关于图13和14，相对的翼128和130可以具备一个或多个伸长的致密化条146，所述致密化条在一些实施例中沿着相对的翼128和130中的每一者的长度延伸且从其向下延伸。在例如图13和14中描绘的一些实施例中，致密化条146可以从相对的翼128和130的底部表面向下延伸。在其它实施例中，致密化条146可以与相对的翼128和130中的任一者或两者的向前或向后面和/或装填头部104的下部边缘部分118以操作方式耦合。在例如图13中描绘的特定实施例中，伸长的致密化条146具有相对于装填头部平面成角度安置的长轴。预期致密化条146可以由围绕大体上水平轴旋转的辊或者由高温材料形成的例如管或杆等各种形状的静态结构形成。伸长的致密化条146的外部形状可为平面或曲线的。而且，伸长的致密化条可以沿着其长度弯曲或成角度地安置。

在一些实施例中，各种系统的装填头部和装填框架可以不包含冷却系统。炉的极端温度将造成这些装填头部和装填框架的部分相对于彼此稍微地且以不同速率膨胀。在这些实施例中，组件的快速、不均匀加热和膨胀可能压紧煤装填系统且使装填头部相对于装填框架翘曲或另外未对准。参考图17和18，本发明技术的实施例使用多个狭槽式接头将装填头部104耦合到装填框架102的侧面106和108，所述狭槽式接头允许装填头部104与伸长的装填框架102之间的相对移动。在至少一个实施例中，第一框架板150从伸长框架102的侧面106和108的内部面向外延伸。第一框架板150包含一个或多个伸长的安装狭槽152，其穿透第一框架板150。在一些实施例中，在第一框架板150下方还提供第二框架板154从侧面106和108的内部面向外延伸。伸长框架102的第二框架板154也包含一个或多个伸长的安装狭槽152，其穿透第二框架板154。第一头部板156从装填头部104的向后面126的相对侧向外延伸。第一头部板156包含一个或多个安装孔口158，其穿透第一头部板156。在一些实施例中，在第一头部板156下方还提供第二头部板160从装填头部104的向后面126向外延伸。第二头部板160也包含一个或多个安装孔口158，其穿透第二头部板158。装填头部104与装填框架102对准，使得第一框架板150与第一头部板156对准且第二框架板154与第二头部板160对准。机械扣件161通过第一框架板150和第二框架板152的伸长的安装狭槽152以及对应的安装孔口160。以此方式，机械扣件161相对于安装孔口160以固定位置放置，但在装填头部104相对于装填框架102移动时被允许沿着伸长的安装狭槽152的长度移动。取决于装填头部104和伸长的装填框架102的大小和配置，预期可以采用更多或更少的各种形状和大小的装填头部板和框架板，以使装填头部104和伸长的装填框架102彼此以操作方式耦合。

参考图19和20，本发明技术的特定实施例为伸长的装填框架102的相对侧面106和108中的每一者的下部内部面提供装填框架偏转面162，其被定位成以稍微向下的角度面朝装填框架102的中间部分。以此方式，装填框架偏转面162接合松散装填的煤，且向下且朝向正装填的煤床的侧面引导煤。偏转面162的角度进一步以有助于增加煤床的边缘部分的密度的方式向下压缩煤。在另一实施例中，伸长的装填框架102的相对侧面106和108中的每一者的向前末端部分包含装填框架偏转面163，其也从翼向后定向但被定向成从装填框架向前且向下面对。以此方式，偏转面163可进一步有助于增加煤床的密度，且朝向煤床的边缘部分向外引导煤以试图更完全地整平煤床。

许多先前煤装填系统由于装填头部和装填框架的重量而提供煤床表面上的微小量的压紧。然而，所述压紧通常限于煤床的表面下方十二英寸。在煤床测试期间的数据证明此区中的体密度测量在煤床内部为三到十个单位点差异。图6以图形方式描绘在模拟炉测试期间取得的密度测量值。顶部线示出了煤床表面的密度。下部两条线分别描绘煤床表面下方十二英寸和二十四英寸处的密度。从测试数据可得出结论，床密度在炉的焦炭侧上显著下降更多。

参考图21到28，本发明技术的各种实施例定位了挤压板166，其与装填头部104的向后面126以操作方式耦合。在一些实施例中，挤压板166包含煤接合面168，其被定向为相对于装填头部104向后且向下面对。以此方式，正在装填头部104后方装填到炉中的松散煤将接合挤压板166的煤接合面168。由于正在装填头部104后方沉积的煤的压力，煤接合面168向下压紧煤，从而增加挤压板166下方的煤床的煤密度。在各种实施例中，挤压板166大体上沿着装填头部104的长度延伸，以便最大化跨越煤床的显著宽度的密度。继续参考图20和21，挤压板166进一步包含上部偏转面170，其被定向为相对于装填头部104向后且向上面对。以此方式，煤接合面168和上部偏转面10彼此耦合而界定峰形状，其具有远离装填头部104向后面向的峰脊部。因此，下落在上部偏转面170之上的任何煤将被引导离开挤压板166而在传入的煤被挤压之前接合传入的煤。

在使用中，在装填头部104后方，煤搬移到煤装填系统100的前端部分。煤堆积于输送机与装填头部104之间的开口中，且输送机链压力开始逐渐积累直到达到大约2500到2800psi为止。参考图23，在装填头部104后方将煤馈送到系统中，且通过炉向后收回装填头部104。挤压板166压紧煤且将煤挤压到煤床中。

参考图24a到25b，本发明技术的实施例可以使挤压板与从装填头部延伸的一个或多个翼关联。图24a和24b描绘一个此类实施例，其中挤压板266从相对的翼128和130向后延伸。在这些实施例中，挤压板266具备煤接合面268和上部偏转面270，其彼此耦合而界定峰形状，具有远离相对的翼128和130向后面向的峰脊部。煤接合面268被定位成在煤装填系统通过炉收回时向下压紧煤，从而增加挤压板266下方的煤床的煤密度。图25a和25b描绘类似于图12a到12c中描绘的装填头部的装填头部，不同的是具有煤接合面468和上部偏转面470的挤压板466被定位成从相对的翼428和430向后延伸。挤压板466类似于挤压板266发挥功能。额外的挤压板466可以被定位成从定位于装填头部400后方的相对的翼444和446向前延伸。这些挤压板在煤装填系统通过炉前进时向下压紧煤，从而进一步增加挤压板466下方的煤床的煤密度。

图26描绘在具有挤压板166的益处(煤床的左侧)以及不具有挤压板166的益处(煤床的右侧)的情况下对煤装填的密度的影响。如所描绘，挤压板166的使用提供了增加的煤床体密度的区域“d”以及其中不存在挤压板的较小煤床体密度的区域“d”。以此方式，挤压板166不仅证明表面密度的改进，而且改进了总体内部床体密度。以下图27和28中描绘的测试结果示出了在使用挤压板166(图28)以及不使用挤压板166(图27)的情况下床密度的改进。数据证明对表面密度以及煤床的表面下方二十四英寸的显著影响。在一些测试中，挤压板166具有十英寸峰(从装填头部104的后部到挤压板166的峰脊部的距离，煤接合面168和上部偏转面170在此处会合)。在其它测试中，在使用六英寸峰的情况下，煤密度增加，但不增加到由使用十英寸峰挤压板166得到的水平。数据揭露了十英寸峰挤压板的使用增加了煤床的密度，这允许大约2.5吨的装填重量的增加。在本发明技术的一些实施例中，预期可以使用例如五到十英寸峰高度的较小挤压板，或者十到二十英寸峰高度的较大挤压板。

参考图29，本发明技术的其它实施例提供挤压板166，其被成形为包含相对的侧偏转面172，所述侧偏转面被定向为相对于装填头部104向后且横向面对。通过使挤压板166成形以包含相对的侧偏转面172，测试示出了在挤压床时较多挤压的煤朝向床的两侧流动。以此方式，挤压板166有助于促进图2b中描绘的平整煤床以及跨越煤床的宽度的煤床密度增加。

当在装填操作期间装填系统在炉内部延伸时，通常重达大约80，000磅的煤装填系统在其自由远端处向下偏转。此偏转缩减了煤装填容量。图5示出了由于煤装填系统偏转，床高度下降在推杆侧到焦炭侧之间是从五英寸到八英寸，这取决于装填重量。大体上，煤装填系统偏转会造成大约1到2吨的煤体积损失。在装填操作期间，煤堆积于输送机与装填头部104之间的开口中且输送机链压力开始积累。传统的煤装填系统以大约2300psi的链压力操作。然而，本发明技术的煤装填系统可以大约2500到2800psi的链压力操作。链压力的此增加沿着煤装填系统100的装填框架102的长度增加了所述煤装填系统的刚性。测试指示出以大约2700psi的链压力操作煤装填系统100使煤装填系统偏转的偏转减少大约两英寸，这等效于较高的装填重量和增加的生产。测试已进一步示出了以大约3000到3300psi的较高链压力操作煤装填系统100可产生较高效的装填，且进一步实现从如上所述的一个或多个挤压板166的使用得到的较大益处。

参考图30和31，煤装填系统100的各种实施例包含假门组合件500，其具有伸长的假门框架502和假门504，所述假门耦合到假门框架502的远端部分506。假门框架502进一步包含近端部分508，以及在近端部分508与远端部分506之间延伸的相对侧面510和512。在各种应用中，近端部分508可以准许假门框架502在煤装填操作期间选择性延伸进入焦炉内部和从焦炉内部内收回的方式与pcm耦合。在一些实施例中，假门框架502邻近于装填框架102且在许多实例中在装填框架102下方与pcm耦合。假门504大体上是平面的，具有上部末端部分514、下部末端部分516、相对侧部分518和520、前面522以及向后面524。在操作中，在煤装填操作期间假门504恰好放置于焦炉内部。以此方式，假门504大体上防止松散的煤无意中退出焦炉的推杆侧，直到煤完全装填且焦炉可关闭为止。传统的假门设计是成角度的，使得假门504的下部末端部分516在假门504的顶部末端部分514后方定位。这产生具有倾斜或成角度形状的煤床的末端部分，其通常从焦炉的推杆侧开口进入焦炉中十二英寸到三十六英寸而终止。

假门504包含挤压板526，其具有上部末端部分528、下部末端部分530、相对侧部分530和534、前面536以及向后面538。延伸板526的上部末端部分528以可移除方式耦合到假门504的下部末端部分516，使得延伸板526的下部末端部分530延伸而低于假门504的下部末端部分516。以此方式，可以选择性增加假门504的前面522的高度以适应具有较大高度的煤床的装填。延伸板526通常使用多个机械扣件540与假门504耦合，所述机械扣件形成快速连接/断开连接系统。各自具有不同高度的多个单独延伸板526可以与假门组合件500相关联。举例来说，较长延伸板526可以用于四十八吨的煤装填，而较短延伸板526可以用于三十六吨的煤装填，且没有延伸板526可能用于二十八吨的煤装填。然而，移除和更换延伸板526是大劳动量且耗时的，原因在于延伸板的重量以及其以手动方式移除和更换的事实。此程序会使设施处的焦炭生产中断一小时或更久。

参考图32，驻留于以远离垂直的角度安置的主体平面内的现有假门504可以被适配成具有垂直假门。在一些此类实施例中，具有上部末端部分544、下部末端部分546、前面548以及向后面550的假门延伸部542可以与假门504以操作方式耦合。在特定实施例中，假门延伸部542被成形且定向成界定假门504的更换前面。预期假门延伸部542可使用机械扣件、焊接或类似者与假门504耦合。在特定实施例中，前面548被定位成驻留于大体上垂直的假门平面内。在一些实施例中，前面548被成形为接近地镜像于推杆侧炉门554的耐火表面552的轮廓。

在操作中，前面548的垂直定向允许假门延伸部542在煤装填操作期间恰好放置于焦炉内部。以此方式，如图33中描绘，煤床556的末端部分紧密邻近于推杆侧炉门554的耐火表面552而定位。因此，在一些实施例中，可消除或至少显著最小化煤床与耐火表面552之间留下的六到十二英寸间隙。而且，与现有技术设计产生的倾斜床形状相比，假门延伸部542的垂直安置的前面548最大化整个炉容量的使用以将更多煤装填到炉中，这增加了炉的生产率。举例来说，如果假门延伸部542的前面536从当焦炉在四十八吨煤装填后关闭时推杆侧炉门554的耐火表面552将定位之处向后十二英寸定位，那么形成等于大约一吨煤的未使用的炉体积。类似地，如果假门延伸部542的前面536从推杆侧炉门554的耐火表面552将定位之处向后六英寸定位，那么未使用的炉体积将等于大约二分之一吨煤。因此，使用假门延伸部542和前述方法，每一炉可将额外二分之一吨装填到完整一吨煤，这可显著改进整个炉组的煤处理速率。尽管事实是可以将四十九吨装填放置到通常以四十八吨装填操作的炉中，但这是真实的。四十九吨装填将不会增加四十八小时焦炭循环。如果使用前述方法填充十二英寸空隙，但仅将四十八吨煤装填到炉中，那么床将从预期的四十八英寸高减少到四十七英寸高。在四十八小时中焦化四十七英寸高煤装填得到一个额外小时的浸泡时间用于焦化过程，这可以改进焦炭质量(csr或稳定性)。

在本发明技术的特定实施例中，如图34a到34c中描绘，假门框架502可以装配有垂直假门558代替假门504。在各种实施例中，垂直假门558具有上部末端部分560、下部末端部分562、相对侧部分564和566、前面568以及向后面570。在描绘的实施例中，前面568被定位成驻留于大体上垂直的假门平面内。在一些实施例中，前面568被成形为接近地镜像于推杆侧炉门554的耐火表面552的轮廓。以此方式，可以与上文关于采用假门延伸部542的假门组合件描述的极相同的方式使用垂直假门。

周期性地焦化具有不同床高度的接连煤床可为合意的。举例来说，首先可以四十八吨、四十八英寸高的煤床装填炉。其后，可以二十八吨、二十八英寸高的煤床装填炉。不同的床高度需要使用对应不同高度的假门。因此，继续参考图34a到34c，本发明技术的各种实施例提供下部延伸板572，其与垂直假门558的前面568耦合。下部延伸板572相对于垂直假门558可选择性地在收回与延伸位置之间垂直移动。至少一个延伸位置使下部延伸板572的下部边缘部分574安置于垂直假门558的下部边缘部分562下方，使得垂直假门558的有效高度增加。在一些实施例中，下部延伸板572与垂直假门558之间的相对移动是通过以下方式实现：将从下部延伸板572向后延伸的一个或多个延伸板托架576安置通过穿透垂直假门558的一个或多个垂直布置的狭槽578。各种臂组合件580和动力缸582中的一者可以耦合到延伸板托架576以使下部延伸板572在其收回与延伸位置之间选择性移动。以此方式，可以将垂直假门558的有效高度自动定制到任何高度，范围从垂直假门558的初始高度到关于在完全延伸位置的下部延伸板572的高度。在一些实施例中，下部延伸板558及其相关联组件可以与假门504以操作方式耦合，例如图35a到35c中描绘。在其它实施例中，下部延伸板558及其相关联组件可以与延伸板526以操作方式耦合。

预期在本发明技术的一些实施例中，煤床556的末端部分可以被稍微压紧以减小在推杆侧炉门554可关闭之前煤装填的末端部分将从炉溢出的可能性。在一些实施例中，一个或多个振动装置可以与假门504、延伸板526或垂直假门558相关联，以便振动假门504、延伸板526或垂直假门558且压紧煤床556的末端部分。在其它实施例中，伸长的假门框架502可以往复且重复移动为以足够的力与煤床204的末端部分接触，从而压紧煤床556的末端部分。还可以单独地或与振动或冲击压紧方法结合使用喷水，以弄湿煤床556的末端部分且至少临时维持煤床556的末端部分的形状，使得煤床556的部分不会从焦炉溢出。

本发明技术的各种实施例在本文描述为以一种方式或另一种方式增加焦化炉的焦化率。许多这些实施例适用于在四十八小时周期中通常焦化的四十七吨煤装填，从而以大约0.98吨/小时的速率处理煤。前述技术改进中的一者或多者可以增加煤装填的密度，由此允许将额外一吨或两吨煤装填到炉中而不会增加四十八小时焦化时间。这导致1.00吨/小时或1.02吨/小时的煤处理速率。

然而，在另一实施例中，可以在四十八小时周期中使煤处理速率增加百分之二十或更多。在示范性实施例中，具有伸长的装填框架102以及与伸长的装填框架102的远端部分耦合的装填头部104的煤装填系统100至少部分地定位于焦炉内。焦炉至少部分地由最大设计煤装填容量(每装填体积)界定。在一些实施例中，将最大设计煤装填容量定义为根据焦炉的宽度和长度乘以最大床高度可装填到焦炉中的最大煤体积，所述最大床高度通常由在焦炉底板上方形成于焦炉的相对侧壁中的下导管开口的高度界定。所述体积将进一步根据贯穿煤床的煤装填的密度而变化。焦炉的最大煤装填与最大焦化时间(与设计每装填煤体积相关联的设计焦化时间)相关联。将最大焦化时间定义为煤床可完全焦化的最长时间量。在各种实施例中，最大焦化时间受到煤床内的挥发性物质量的限制，所述物质在焦化过程的持续时间中可转换为热。对最大焦化时间的进一步限制包含正使用的焦化炉的最大和最小焦化温度，以及煤床的密度和正焦化的煤的质量。以界定小于最大煤装填容量的第一操作煤装填的方式用煤装填系统100将煤装填到焦炉中。在小于最大焦化时间的第一焦化时间中在焦炉中焦化第一操作煤装填，直到其转换为第一焦床为止。随后从焦炉推动第一焦床。随后可通过煤装填系统将更多煤装填到焦炉中以界定小于最大煤装填容量的第二操作煤装填。在小于最大焦化时间的第二焦化时间中在焦炉中焦化第二操作煤装填，直到其转换为第二焦床为止。随后可从焦炉推动第二焦床。在许多实施例中，第一操作煤装填和第二操作煤装填的总和超过最大煤装填容量的重量。在一些此类实施例中，第一焦化时间和第二焦化时间的总和小于最大焦化时间。在各种实施例中，第一操作煤装填和第二操作煤装填具有至少超过最大煤装填容量的重量的一半的个别重量。在特定实施例中，第一操作煤装填和第二操作煤装填各自具有24吨与30吨之间的重量。在各种实施例中，第一焦化时间和第二焦化时间中的每一者的持续时间大约为最大焦化时间的一半或更短。在特定实施例中，第一焦化时间和第二焦化时间的总和是48小时或更短。

在一个实施例中，以大约28.5吨煤装填焦炉。在二十四小时周期中使所述装填完全焦化。一旦完成，便从焦炉推动焦炭，且将28.5吨的第二煤装填装填到焦炉中。二十四小时后，所述装填完全焦化且从炉推动。因此，一个炉在四十八小时中焦化五十七吨煤，从而提供1.19吨/小时的煤处理速率而得到百分之二十一增加。然而，测试已示出了达到速率增加而不显著降低焦炭质量需要炉控制(燃烧效率和热管理以维持炉热能)以及从床的一端到另一端平衡炉热的煤装填技术。

参考图36，二十四小时和四十八小时焦化循环的炉燃烧分布的比较揭露了所述两个燃烧分布的特性中的差异。所述两个燃烧分布之间的一个显著差异是冠与底烟道温度之间的交越时间。具体来说，在二十四小时焦化循环中交越时间较长，其尝试在炉中保留较多的热，以用于当前焦化循环并且维持下一焦化循环的高炉热。将装填从四十七吨(通常四十七英寸高度)减少到28.5吨(28.5英寸)显著减小了煤床占据的炉体积。因此，以较轻煤床装填的炉将在焦化循环中具有较少的挥发性材料来燃烧。因此，维持炉中的适当热水平是二十四小时焦化循环的问题。

继续参考图36，炉启动温度对于二十四小时焦化循环(大于2,100°f)大体上高于四十八小时焦化循环(小于2,000°f)。在各种实施例中，在焦化循环中可通过控制挥发性材料从煤床的释放来维持热。在一个此类实施例中，精确控制上升道调节板(uptakedamper)以调整炉气流。以此方式，可以管理炉的氧气进气以及挥发性材料的燃烧以确保挥发性材料的供应在焦化循环中不会过早耗尽。如图36中描绘，二十四小时循环维持比四十八小时循环更高的平均循环温度。因为二十四小时循环中的温度比四十八小时循环中更高地起始，所以较多挥发性材料被吸入底烟道中且燃烧，这使底烟道温度增加超过四十八小时循环中的那些底烟道温度。二十四小时循环的增加的底烟道温度进一步有益于在蒸汽/电力产生中可使用的煤处理速率、焦炭质量以及可用的废热。

先前用以焦化四十七吨煤装填的以二十八到三十吨装填对焦炉进行适当装填需要对煤装填系统100及其使用的方式进行改变。三十吨煤装填通常比四十七吨装填短十八到二十英寸。为了以三十吨煤或更少装填炉，经常应当将煤装填系统降低到其最低点。然而，当降低煤装填系统100时，必须也降低假门组合件500使得其可以在装填操作期间继续阻挡煤落出炉。因此，参考图34a到34c，致动动力缸582以接合臂组合件580且相对于垂直假门558的前面568收回下部延伸板572。收回下部延伸板572直到垂直假门558经适当定大小以安置于煤装填系统100与焦炉的底板之间，邻近于推杆侧炉门554。

测试已示出以三十吨或更少的相对薄煤装填来装填炉会导致比在装填四十七吨煤床时产生的链压力低的链压力。特定来说，三十吨煤装填的初始测试证明1600psi到1800psi的链压力，其显著小于当装填四十七吨煤床时可达到的2800psi链压力。煤装填系统的操作者经常不能跨越炉均匀地装填煤(前到后以及侧面到侧面)或维持均匀的床密度。这些因素可导致不均匀的焦化和较低质量焦炭。在特定实施例中，在维持1900psi到2100psi的链压力的情况下这些不良影响减少。此链压力范围产生较为方形且均匀的煤床。

在二十四小时中焦化三十吨或更少的煤装填的过程因此已经示出为通过在四十八小时周期中制作比传统四十八小时焦化过程更多的焦炭而有益于焦炭生产能力。然而，初始测试证明在二十四小时循环中生产的焦炭中的一些展现较低质量(csr、稳定性和焦炭大小)。举例来说，一些测试示出了csr下降了大约三个点，从四十八小时循环的63.5到二十四小时循环的60.8。

在一些实施例中，通过使用具有挤压板166的煤装填系统100装填三十吨或更少的煤床而改进焦炭质量。如上文更详细描述，松散的煤在装填头部104后方输送到煤装填系统100中，且接合煤接合面168。煤接合面168将煤向下压紧到煤床中。正在装填头部104后方沉积的煤的压力增加了挤压板166下方的煤床的密度。图37描绘可归因于挤压板166的增加密度的益处中的至少一些。在涉及三十吨未挤压煤床、三十吨挤压煤床以及四十二吨未挤压煤床的测试中，挤压煤床展现的床密度一致地高于具有相同重量的未挤压煤床。事实上，重达三十吨的挤压煤床具有类似于比四十二吨煤床更好的密度。挤压较小的煤床大体上使床高度降低大约一英寸，同时维持相同的装填重量。因此，床接收到额外一小时用于浸泡时间的增加益处。样本的进一步测试指示出较高的煤体密度改进了床的浸泡时间，以及所得的焦炭稳定性、csr和焦炭大小。

参考图38，针对具有五种不同高度的煤床的煤床密度绘制焦化时间。数据证明通过本发明技术的使用的生产率增加。如所描绘，在四十八小时中完全焦化第一煤床，其具有37.7英寸的高度、56.0吨的重量以及73.5lbs./cu.ft.的床密度。这提供每小时1.167吨的焦化速率。在二十四小时中完全焦化第二煤床，其具有24.0英寸的高度、接近28.7吨的重量以及59.2lbs./cu.ft.的床密度。这提供每小时1.196吨的焦化速率。也可以遵循所述趋势用于三十英寸、三十六英寸、四十二英寸以及四十八英寸的装填高度的煤床。参考图39，针对三十英寸、三十六英寸、四十二英寸以及四十八英寸的装填高度的煤床的体密度绘制煤处理速率。如可见，较短装填床高度和增加的床密度的组合使煤处理速率最大化。这在图40中进一步反映，其中针对多种煤床不同体密度的装填高度绘制煤处理速率。

实例

以下实例说明本发明技术的若干实施例。

1.一种增加焦炉的煤处理速率的方法，所述方法包括：

使煤装填系统至少部分地定位于焦炉内，所述煤装填系统具有伸长的装填框架以及与所述伸长的装填框架的远端部分以操作方式耦合的装填头部，所述焦炉具有最大煤装填容量以及与所述最大煤装填相关联的最大焦化时间；

以界定小于所述最大煤装填容量的第一操作煤装填的方式用所述煤装填系统将煤装填到所述焦炉中；

在小于所述最大焦化时间的第一焦化时间中在所述焦炉中焦化所述第一操作煤装填直到其转换为第一焦床为止；

从所述焦炉推动所述第一焦床；

以界定小于所述最大煤装填容量的第二操作煤装填的方式用所述煤装填系统将煤装填到所述焦炉中；

在小于所述最大焦化时间的第二焦化时间中在所述焦炉中焦化所述第二操作煤装填直到其转换为第二焦床为止；以及

从所述焦炉推动所述第二焦床；

所述第一操作煤装填和所述第二操作煤装填的总和超过所述最大煤装填容量的重量；

所述第一焦化时间和所述第二焦化时间的总和小于所述最大焦化时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一操作煤装填具有超过所述最大煤装填容量的所述重量的一半的重量。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第二操作煤装填具有超过所述最大煤装填容量的所述重量的一半的重量。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一操作煤装填和第二操作煤装填各自具有24吨与30吨之间的重量。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一焦化时间的持续时间近似为所述最大焦化时间的一半。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第二焦化时间的持续时间近似为所述最大焦化时间的一半。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一焦化时间和所述第二焦化时间的所述总和是48小时或更短。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一操作煤装填和所述第二操作煤装填的总和超过48吨。

9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

通过使正装填到所述焦炉中的所述煤的至少部分与同所述装填头部的向后面以操作方式耦合的挤压板接合而挤压所述煤的所述部分，使得煤的所述部分在被定向成相对于所述装填头部向后且向下面向的煤接合面下方压缩。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述挤压板被成形为包含被定向成相对于所述装填头部向后且横向面向的相对侧偏转面，且所述煤的部分由所述相对侧偏转面挤压。

11.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

逐渐撤回所述煤装填系统以使得所述煤的一部分流动通过一对相对的翼开口，所述相对的翼开口穿透所述装填头部的下部侧部分且接合具有以间隔开关系从所述装填头部的前面向前定位的自由末端部分的一对相对的翼，使得所述煤的所述部分被朝向正由所述煤装填系统形成的煤床的侧部分引导。

12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括：

通过在撤回所述煤装填系统时使沿着所述相对翼中的每一者的长度且从所述每一者向下延伸的伸长的致密化条与所述煤床的部分接合而在所述相对翼下方压缩所述煤床的所述部分。

13.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

以具有大体上平面的假门的假门系统支撑所述煤床的向后部分，所述假门与伸长的假门框架的远端部分以操作方式耦合。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述假门大体上垂直安置且所述煤床的所述向后末端部分的面：(i)被成形为大体上垂直的；以及(ii)在所述煤床经装填且与所述焦炉相关联的炉门与所述焦炉耦合之后紧密邻近于所述炉门的耐火表面定位。

15.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括：

在支撑所述煤床的所述向后部分之前，将与所述假门的前面以操作方式耦合的下部延伸板垂直移动到收回位置，所述收回位置将所述下部延伸板的下部边缘部分安置成不低于所述假门的下部边缘部分且减小所述假门的有效高度。

16.一种增加焦炉的煤处理速率的方法，所述方法包括：

以界定操作煤装填的方式将煤床装填到焦炉中；所述焦炉具有经设计煤处理速率，所述经设计煤处理速率由经设计煤装填以及与所述经设计煤装填相关联的经设计焦化时间界定；所述操作煤装填小于所述经设计煤装填；

在操作焦化时间中使所述焦炉中的所述操作煤装填焦化以界定操作煤处理速率；所述操作焦化时间小于所述经设计焦化时间；其中所述操作煤处理速率大于所述经设计煤处理速率。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述操作煤装填具有小于所述经设计煤装填的厚度的厚度。

18.根据权利要求16所述的方法，其中使所述焦炉中的所述操作煤装填焦化在所述操作焦化时间中产生某一体积的焦炭以界定操作焦炭生产；所述操作焦炭生产率大于所述焦炉的经设计焦炭生产率。

19.一种增加水平热回收焦炉的煤处理速率的方法，所述方法包括：

以界定重达24吨与30吨之间的第一操作煤装填的方式用煤装填系统将煤装填到焦炉中；

在不超过24小时的第一焦化时间中在所述焦炉中焦化所述第一操作煤装填直到其转换为第一焦床为止；

从所述焦炉推动所述第一焦床；

以界定重达24吨与30吨之间的第二操作煤装填的方式用所述煤装填系统将煤装填到所述焦炉中；

在不超过24小时的第二焦化时间中在所述焦炉中焦化所述第二操作煤装填直到其转换为第二焦床为止；以及

从所述焦炉推动所述第二焦床。

20.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括：

通过使正以所述煤装填系统装填到所述焦炉中的所述煤的至少部分与同关联于所述煤装填系统的装填头部的向后面以操作方式耦合的挤压板接合而挤压所述煤的所述部分，使得煤的所述部分在所述挤压板下方压缩。

21.一种增加焦炉的煤处理速率的方法，所述焦炉具有经设计每装填煤体积以及与所述经设计每装填煤体积相关联的经设计焦化时间，所述方法包括：

以界定小于所述经设计每装填煤体积的第一操作煤装填的方式将煤装填到所述焦炉中；

在小于所述经设计焦化时间的第一焦化时间中在所述焦炉中焦化所述第一操作煤装填直到其转换为第一焦床为止；

从所述焦炉推动所述第一焦床；

以界定小于所述经设计每装填煤体积的第二操作煤装填的方式将煤装填到所述焦炉中；

在小于所述经设计焦化时间的第二焦化时间中在所述焦炉中焦化所述第二操作煤装填直到其转换为第二焦床为止；以及

从所述焦炉推动所述第二焦床；

所述第一操作煤装填和所述第二操作煤装填的总和超过所述经设计每装填煤体积的重量；

所述第一焦化时间和所述第二焦化时间的总和小于所述经设计焦化时间。

22.根据权利要求21所述的方法，其中在所述经设计焦化时间中所述焦炉具有经设计平均焦炉温度，且焦化所述第一操作煤装填的所述步骤产生高于所述经设计平均焦炉温度的平均焦炉温度。

23.根据权利要求21所述的方法，其中在所述经设计焦化时间中所述焦炉具有经设计平均底烟道温度，且焦化所述第一操作煤装填的所述步骤产生高于所述经设计平均焦炉温度的平均底烟道温度。

虽然已用特定于某些结构、材料和方法步骤的语言描述了技术，

但应理解，所附权利要求书中界定的本发明不一定限于所描述的特定结构、材料和/或步骤。事实上，将特定方面和步骤描述为实施所要求发明的形式。此外，在特定实施例的上下文中描述的新技术的某些方面在其它实施例中可以组合或消除。而且，虽然已经在那些实施例的上下文中描述了与技术的某些实施例相关联的优点，但其它实施例也可以展现这些优点，且并非所有实施例都一定需要展现这些优点以属于技术的范围内。因此，本公开和相关联技术可涵盖本文未明确示出或描述的其它实施例。因此，本公开仅仅受所附权利要求书的限制。除非另外指示，否则在说明书(权利要求书除外)中使用的例如表达尺寸、物理特性等的所有数字或表达被理解为在所有实例中由术语“大约”进行修饰。至少且并不尝试将等效物教义的应用限于权利要求书，在说明书或权利要求书中叙述的由术语“大约”修饰的每一数字参数应当至少鉴于所叙述有效数位的数目且通过应用普通舍入技术来解释。而且，本文公开的所有范围应理解为涵盖叙述任何和所有子范围或者纳入其中的任何和所有个别值的权利要求并且为其提供支持。举例来说，所陈述的1到10的范围应当视为包含叙述任何和所有子范围或者处于最小值1与最大值10之间和/或包含最小值1和最大值10的个别值的权利要求并且为其提供支持；即，以最小值1或更大值开始且以最大值10或更小值结束的所有子范围(例如，5.5到10、2.34到3.56等等)或者从1到10的任何值(例如，3、5.8、9.9994等等)。