专利名称：一种能实现远程切换焦炉加热煤气种类的交换传动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及复热式焦炉加热系统控制领域，尤其涉及一种在富煤气和贫煤气加热
转换时实现远程切换焦炉加热煤气种类的交换传动装置。
背景技术：
目前，焦炉加热系统主要作用是向炼焦炉输送和调节加热用煤气和空气，以及排
出燃烧后废气。富煤气指焦炉加热用发热值高的煤气，如焦炉煤气等。贫煤气指焦炉加热
用发热值低的煤气，如高炉煤气、发生炉煤气以及混合煤气等。因为焦炉煤气为重要的优质
燃料，焦炉加热用燃料应尽量少用焦炉煤气，多用贫煤气。钢铁联合企业焦化厂焦炉一般采
用高炉煤气加热，但高炉休风或出现故障时将无法向焦炉供应高炉煤气，此情况下需要采
用焦炉煤气加热，因此现代焦炉普遍采用富煤气加热和贫煤气加热两套系统。 复热式焦炉采用若干个双联火道，每个双联火道包括2个立火道，焦炉加热时每
个双联火道中一个立火道进入加热煤气和空气(为上升气流)，二者汇合后燃烧，燃烧后产
生的废气通过立火道顶部跨越孔进入双联火道中另一个立火道(为下降气流)，废气再经
过蓄热室、废气交换开闭器进入烟道排入大气。每个双联火道中上升气流和下降气流每隔
20 30分钟气流方向改变一次，上升气流改为下降气流，下降气流改为上升气流，上升气
流的煤气和空气与下降气流的废气由现有液压交换机驱动交换传动装置定时进行换向。 当使用富煤气如焦炉煤气时，由于焦炉煤气不需预热，故焦炉煤气不经过废气交
换开闭器直接送入燃烧室立火道底部，与经由废气交换开闭器、蓄热室进入的空气汇合燃
烧，燃烧后的废气通过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道，经过蓄热室回收显热后，
经过废气交换开闭器、烟道排入大气。 当使用贫煤气如混合煤气时，混合煤气通过废气交换开闭器、蓄热室送入燃烧室 立火道与经由废气交换开闭器、蓄热室进入的空气汇合燃烧，燃烧后产生的废气排入大气， 其途径与燃烧焦炉煤气时相同。 因富煤气和贫煤气进入炉体的路径不同，因此烧富煤气时，废气交换开闭器的煤 气蓄热室风门和空气蓄热室风门都要打开进燃烧用的空气。烧贫煤气时，废气交换开闭器 的煤气蓄热室风门要关闭，空气蓄热室风门要打开进燃烧用的空气。富煤气和贫煤气完全 燃烧时所需要的空气量不同，因此烧富煤气和贫煤气时空气蓄热室风门的进风口面积不 同。 目前交换传动装置包括废气交换和焦炉煤气交换，富煤气采用旋塞控制，贫煤气 采用废气交换开闭器中的煤气铊控制，废气交换开闭器中的煤气蓄热室风门、空气蓄热室 风门、煤气铊的开闭均与废气铊的开闭联动。 生产中当由富煤气转为贫煤气加热时，需要将废气交换开闭器上联动煤气蓄热室 风门的联杆一一拆下来，使煤气蓄热室风门全部关闭，再将废气交换开闭器上联动煤气铊 的联杆一一联上，使煤气铊可随废气铊的开闭联动，还需要人工将空气蓄热室风门进风口 面积由烧富煤气的进风口面积改为烧贫煤气的进风口面积。当由贫煤气转为富煤气加热时，需要将废气交换开闭器上联动煤气蓄热室风门的联杆一一联上，让煤气蓄热室风门可 随废气铊的开闭联动，再将废气交换开闭器上联动煤气铊的联杆一一拆下来，使煤气铊全 部关闭，还需要人工将空气蓄热室风门进风口面积由烧贫煤气的进风口面积改为富煤气的 进风口面积。更换时工作量大，工人操作琐碎，繁杂，更换一次煤气种类需要20多个人同时 工作，需要半天左右时间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能实现远程切换焦炉加热煤气种类的交换传动装置， 避免焦炉加热煤气种类转换时的人工操作，提高自动化水平，降低劳动强度，提高劳动效率。 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是 —种能实现远程切换焦炉加热煤气种类的交换传动装置，包括富煤气交换旋塞、 贫煤气交换旋塞、废气交换开闭器、煤气蓄热室风门拉杆、空气蓄热室风门拉杆，富煤气交 换旋塞设置在富煤气管道上，直接与燃烧室相连接，富煤气交换旋塞分为两组，分别与富煤 气油缸拉杆相连接，贫煤气交换旋塞设置在贫煤气管道上，与废气交换开闭器相连接，贫煤 气交换旋塞分为两组，分别与贫煤气油缸拉杆相连接，煤气蓄热室风门拉杆设置在煤气蓄 热室风门上与煤气蓄热室风门油缸相连接，空气蓄热室风门拉杆与空气蓄热室风门油缸相 连接。 所述的空气蓄热室风门可设置成大风门和小风门组合结构，或双层风门结构调节 通风面积，富煤气加热时空气蓄热室风门采用大风门，贫煤气加热时空气蓄热室风门采用 小风门加大风门。 与现有技术相比，本发明的有益效果是1)该装置不但可实现富煤气与贫煤气加 热的相互远程切换，还可实现焦炉双联火道中上升气流和下降气流每隔20 30分钟气流 方向自动定时换向；2)节省了焦炉加热煤气种类更换时所需要的大量人工操作，提高自动 化水平，降低劳动强度，提高劳动效率、安全性好。
图1是本发明中焦炉煤气加热流程图；
图2是本发明中混合煤气加热流程图； 图3是焦炉煤气加热时，红色为上升气流的加热交换状态图；
图4是焦炉煤气加热时，绿色为上升气流的加热交换状态图；
图5是混合煤气加热时，红色为上升气流的加热交换状态图；
图6是混合煤气加热时，绿色为上升气流的加热交换状态图。 图中l-焦炉煤气交换旋塞2-焦炉煤气交换拉杆3-焦炉煤气管道4-焦炉 煤气油缸CC1 5-红色混合煤气交换旋塞6-绿色混合煤气交换旋塞7-绿色混合煤气 交换拉杆 8-红色混合煤气交换拉杆 9-废气排放拉杆 10-红色空气蓄热室小风门拉 杆ll绿色空气蓄热室大风门拉杆12-红色煤气蓄热室风门拉杆13-绿色煤气蓄热室 风门拉杆14-废气交换开闭器 15-废气铊 16-绿色煤气蓄热室风门油缸WC3 17-红 色煤气蓄热室风门油缸WC2 18-废气排放油缸WCl 19-绿色空气蓄热室小风门油缸WC520-红色空气蓄热室小风门油缸WC4 21-绿色混合煤气油缸BC2 22-红色混合煤气油 缸BC1 23-混合煤气管道 24-空气蓄热室小风门 25-空气蓄热室大风门 26-烟道 27-煤气蓄热室风门
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步说明 —种能实现远程切换焦炉加热煤气种类的交换传动装置，下面以焦炉煤气代表富 煤气，混合煤气代表贫煤气来说明，加热交换系统中分别以红色和绿色代表同一时间处于 不同状态的两套煤气供给单元(上升煤气和空气及下降废气)。 见图l，焦炉煤气交换旋塞设置在焦炉煤气管道上，直接与燃烧室相连接，焦炉煤 气与经由废气交换开闭器、空气蓄热室进入的空气汇合燃烧，燃烧后的废气通过空气蓄热 室和煤气蓄热室回收显热后，经过废气交换开闭器、烟道排入大气。 见图2，混合煤气交换旋塞设置在混合煤气管道上，与废气交换开闭器相连接，混 合煤气通过废气交换开闭器、煤气蓄热室进入燃烧室，与同样经由废气交换开闭器、空气蓄 热室进入的空气汇合燃烧，燃烧后的废气通过空气蓄热室和煤气蓄热室回收显热后，经过 废气交换开闭器、烟道排入大气。 由于焦炉煤气和混合煤气完全燃烧时所需要的空气量不同，因此烧焦炉煤气和混 合煤气时空气蓄热室风门的进风口面积不同，根据废气交换开闭器结构的不同，空气蓄热 室风门可设置成大风门和小风门组合结构形式，或双层风门结构形式来调节风门的通风面 积。 下面结合图3、图4、图5、图6对能实现远程切换焦炉加热煤气种类的交换传动装 置进行详细说明，空气蓄热室风门采用大风门和小风门组合结构形式，焦炉煤气加热时，空 气蓄热室风门采用大风门，混合煤气加热时，空气蓄热室风门采用小风门加大风门，废气交 换开闭器14上设有废气铊15、煤气蓄热室风门27、空气蓄热室大风门25、空气蓄热室小风 门24，焦炉煤气交换旋塞1与焦炉煤气管道3相连，混合煤气交换旋塞与混合煤气管道23 相连，废气铊15与烟道26相连。 见图3，是焦炉煤气加热时，红色为上升气流的加热交换状态图，焦炉煤气加热时 (绿色空气蓄热室小风门和红色空气蓄热室小风门处于关闭状态)，通述油缸的动作实现 由红色为上升气流的加热状态转换为绿色为上升气流的加热状态，图中红色状态用 标记 首先焦炉煤气油缸CC1 4动作，带动焦炉煤气交换拉杆2逆时针转动至设定行程 的一半，焦炉煤气交换旋塞1分为两组，两组旋塞的旋向相反，一组控制红色为上升气流的 加热状态，另一组控制绿色为上升气流的加热状态，此时红色焦炉煤气交换旋塞完全关闭， 绿色焦炉煤气交换旋塞也完全关闭； 接着废气排放油缸WC1 18、红色煤气蓄热室风门油缸WC2 17和绿色煤气蓄热室 风门油缸WC3 16动作，分别带动废气排放拉杆9顺时针转动至设定的行程，红色煤气蓄热 室风门拉杆12和绿色煤气蓄热室风门拉杆13逆时针转动至设定的行程，红色废气交换开 闭器的废气铊打开，红色空气蓄热室大风门关闭，绿色废气交换开闭器的废气铊关闭，绿色 空气蓄热室大风门打开，红色煤气蓄热室风门关闭，绿色煤气蓄热室风门打开作为空气通道； 最后焦炉煤气油缸CC1 4继续动作，带动焦炉煤气拉杆2逆时针继续转动到设定 的行程，红色焦炉煤气交换旋塞全关，绿色焦炉煤气交换旋塞全开，完成了红色为上升气流 的加热状态向绿色为上升气流的加热状态的换向。 当焦炉使用焦炉煤气加热且红色煤气供给单元上煤气时(即红色加热状态时)要 远程切换到混合煤气加热状态，通过下述油缸的动作实现加热煤气种类的自动转换操作
首先焦炉煤气油缸CC1 4动作，带动焦炉煤气拉杆2逆时针转动至设定行程的一 半，红色焦炉煤气交换旋塞完全关闭，绿色焦炉煤气交换旋塞完全关闭；
接着废气排放油缸WC1 18动作带动废气排放拉杆9顺时针转动至设定行程一半 的位置、红色煤气蓄热室风门油缸WC2 17动作带动红色煤气蓄热室风门拉杆12逆时针转 动至设定的行程，红色废气交换开闭器废气铊、红色空气蓄热室大风门、绿色废气交换开闭 器废气铊、绿色空气蓄热室大风门均处于半开半关状态，红色煤气蓄热室风门全关；
然后绿色空气蓄热室小风门油缸WC5 19动作，废气排放油缸WC1 18继续动作，分 别带动绿色空气蓄热室小风门拉杆11逆时针转动至设定的行程，废气排放拉杆9顺时针转 动至设定的行程，绿色空气蓄热室小风门打开，绿色废气交换开闭器废气铊关闭，绿色空气 蓄热室大风门打开，红色废气交换开闭器废气铊打开，红色空气蓄热室大风门关闭；
最后绿色混合煤气油缸BC2 21动作，带动绿色混合煤气交换拉杆7逆时针转动到 设定的行程，绿色混合煤气交换旋塞全开，完成了由焦炉煤气加热向混合煤气加热的转换。
见图4，焦炉煤气加热时(绿色空气蓄热室小风门和红色空气蓄热室小风门处于 关闭状态)，通过下述油缸的动作实现由绿色为上升气流的加热状态转换为红色为上升气 流的加热状态 首先焦炉煤气油缸CC1 4动作，带动焦炉煤气交换拉杆2顺时针转动至设定行程
的一半，红色焦炉煤气交换旋塞完全关闭，绿色焦炉煤气交换旋塞完全关闭； 接着废气排放油缸WC1 18、红色煤气蓄热室风门油缸WC3 16和绿色煤气蓄热室
风门油缸WC2 17动作，分别带动废气排放拉杆9逆时针转动至设定的行程，红色煤气蓄热
室风门拉杆12和绿色煤气蓄热室风门拉杆13顺时针转动至设定的行程，红色废气交换开
闭器的废气铊关闭，红色空气蓄热室大风门打开，绿色废气交换开闭器的废气铊打开，绿色
空气蓄热室大风门关闭，红色煤气蓄热室风门打开，绿色煤气蓄热室风门关闭； 最后焦炉煤气油缸CC1 4继续动作，带动焦炉煤气拉杆2顺时针继续转动到设定
的行程，红色焦炉煤气交换旋塞全开，绿色焦炉煤气交换旋塞全关，完成了绿色为上升气流
的加热状态向红色为上升气流的加热状态的换向。 当焦炉使用焦炉煤气加热且绿色煤气供给单元上煤气时(即绿色加热状态时)要 远程切换到混合煤气加热状态，通过下述油缸的动作实现加热煤气种类的自动转换操作
首先焦炉煤气油缸CC1 4动作，带动焦炉煤气拉杆2逆时针转动至设定行程的一 半，红色焦炉煤气交换旋塞完全关闭，绿色焦炉煤气交换旋塞完全关闭；
接着废气排放油缸WC1 18动作带动废气排放拉杆9逆时针转动至设定行程一半 的位置、绿色煤气蓄热室风门油缸WC3 16动作带动绿色煤气蓄热室风门拉杆13顺时针转 动至设定的行程，红色废气交换开闭器废气铊、红色空气蓄热室大风门、绿色废气交换开闭 器废气铊、绿色空气蓄热室大风门均处于半开半关状态，绿色煤气蓄热室风门全关；
6
然后红色空气蓄热室小风门油缸WC4 20动作，废气排放油缸WC1 18继续动作，分 别带动红色空气蓄热室小风门拉杆10逆时针转动至设定的行程，废气排放拉杆9逆时针转 动至设定的行程，红色空气蓄热室小风门打开，红色废气交换开闭器废气铊关闭，红色空气 蓄热室大风门打开，绿色废气交换开闭器废气铊打开，绿色空气蓄热室大风门关闭；
最后红色混合煤气油缸BC2 21动作，带动红色混合煤气交换拉杆8逆时针转动到 设定的行程，红色混合煤气交换旋塞全开，完成了由焦炉煤气加热向混合煤气加热的转换。
见图5，混合煤气加热时(绿色煤气蓄热室风门和红色煤气蓄热室风门处于关闭 状态)，通过下述油缸的动作实现由红色为上升气流的加热状态转为绿色为上升气流的加 热状态 首先红色混合煤气油缸BC1 22动作，带动红色混合煤气交换拉杆8顺时针转动至 设定的行程，红色混合煤气交换旋塞全关； 接着废气排放油缸WC1 18、红色空气蓄热室小风门油缸WC4 20、绿色空气蓄热室 小风门油缸WC5 19动作，分别带动废气排放拉杆9和红色空气蓄热室小风门拉杆10顺时 针转动至设定的行程，绿色空气蓄热室小风门拉杆11逆时针转动至设定的行程，红色废气 交换开闭器的废气铊打开，红色空气蓄热室大风门、红色空气蓄热室小风门均关闭，绿色废 气交换开闭器的废气铊关闭，绿色空气蓄热室大风门、绿色空气蓄热室小风门均打开；
最后绿色混合煤气油缸BC2 21动作，带动绿色混合煤气交换拉杆7逆时针转动到 设定的行程，绿色混合煤气交换旋塞全开，完成了红色为上升气流的加热状态向绿色为上 升气流的加热状态的换向。 当焦炉采用混合煤气加热且红色煤气供给单元上煤气时(即红色加热状态时)要 远程切换到焦炉煤气加热状态，通过下述油缸的动作实现加热煤气种类的自动转换操作
首先红色混合煤气油缸BC1 22动作，带动红色混合煤气交换拉杆8顺时针转动至 设定行程，红色混合煤气交换旋塞5全关； 接着废气排放油缸WC1 18动作带动废气排放拉杆9顺时针转动至设定行程一半 的位置，红色废气交换开闭器废气铊、红色空气蓄热室小风门、绿色废气交换开闭器废气 铊、绿色空气蓄热室小风门均处于半开半关状态； 然后红色空气蓄热室小风门油缸WC4 20动作，废气排放油缸WC1 18继续动作，分 别带动红色空气蓄热室小风门拉杆10顺时针转动至设定的行程，废气排放拉杆9顺时针继 续转动至设定的行程，红色空气蓄热室小风门关闭，绿色废气交换开闭器废气铊关闭，绿色 空气蓄热室大风门打开，红色废气交换开闭器废气铊打开，红色空气蓄热室大风门关闭，绿 色煤气蓄热室风门油缸WC3 16动作带动绿色煤气蓄热室风门拉杆13逆时针转动至设定的 行程，绿色煤气蓄热室风门打开； 最后焦炉煤气油缸CC1 4动作，带动焦炉煤气交换拉杆8逆时针转动到设定的行 程，绿色焦炉煤气交换旋塞全开，红色焦炉煤气交换旋塞全关，完成了由混合煤气加热向焦 炉煤气加热的转换。 见图6，混合煤气加热时(绿色煤气蓄热室风门和红色煤气蓄热室风门处于关闭 状态)，通过下述油缸的动作实现由绿色为上升气流的加热状态转为红色为上升气流的加 热状态 首先绿色混合煤气油缸BC2 21动作，带动绿色混合煤气交换拉杆7顺时针转动至设定的行程，绿色混合煤气交换旋塞全关； 接着废气排放油缸WC1 18、红色空气蓄热室小风门油缸WC4 20、绿色空气蓄热室 小风门油缸WC5 19动作，分别带动废气排放拉杆9和红色空气蓄热室小风门拉杆10逆时 针转动至设定的行程，绿色空气蓄热室小风门拉杆11顺时针转动至设定的行程，绿色废气 交换开闭器的废气铊打开，绿色空气蓄热室大风门、绿色空气蓄热室小风门均关闭，红色废 气交换开闭器的废气铊关闭，红色空气蓄热室大风门、红色空气蓄热室小风门均打开；
最后红色混合煤气油缸BC1 22动作，带动红色混合煤气交换拉杆8逆时针转动到 设定的行程，红色混合煤气交换旋塞全开，完成了绿色为上升气流的加热状态向红色为上 升气流的加热状态的换向。 当焦炉采用混合煤气加热且绿色煤气供给单元上煤气时(即绿色加热状态时)要 远程切换到焦炉煤气加热状态，通过下述油缸的动作实现加热煤气种类的自动转换操作
首先绿色混合煤气油缸BC2 21动作，带动绿色混合煤气拉杆7顺时针转动至设定 行程，绿色混合煤气交换旋塞6全关； 接着废气排放油缸WC1 18动作带动废气排放拉杆9顺时针转动至设定行程一半 的位置，红色废气交换开闭器废气铊、红色空气蓄热室大风门、绿色废气交换开闭器废气 铊、绿色空气蓄热室大风门均处于半开半关状态； 然后绿色空气蓄热室小风门油缸WC5 19动作，废气排放油缸WC1 18继续动作，分 别带动绿色空气蓄热室小风门拉杆11顺时针转动至设定的行程，废气排放拉杆9顺时针继 续转动至设定的行程，绿色空气蓄热室小风门关闭，红色废气交换开闭器废气铊关闭，红色 空气蓄热室大风门打开，绿色废气交换开闭器废气铊打开，绿色空气蓄热室大风门关闭，红 色煤气蓄热室风门油缸WC2 17动作带动红色煤气蓄热室风门拉杆12顺时针转动至设定的 行程，红色煤气蓄热室风门打开； 最后焦炉煤气油缸CC1 4动作，带动焦炉煤气交换拉杆8顺时针转动到设定的行 程，红色焦炉煤气交换旋塞全开，绿色焦炉煤气交换旋塞全关，完成了由混合煤气加热向焦 炉煤气加热的转换。
权利要求
一种能实现远程切换焦炉加热煤气种类的交换传动装置，其特征在于，包括富煤气交换旋塞、贫煤气交换旋塞、废气交换开闭器、煤气蓄热室风门拉杆、空气蓄热室风门拉杆，富煤气交换旋塞设置在富煤气管道上，直接与燃烧室相连接，富煤气交换旋塞分为两组，分别与富煤气油缸拉杆相连接，贫煤气交换旋塞设置在贫煤气管道上，与废气交换开闭器相连接，贫煤气交换旋塞分为两组，分别与贫煤气油缸拉杆相连接，煤气蓄热室风门拉杆设置在煤气蓄热室风门上与煤气蓄热室风门油缸相连接，空气蓄热室风门拉杆与空气蓄热室风门油缸相连接。
2. 根据权利要求1所述的一种能实现远程切换焦炉加热煤气种类的交换传动装置，其 特征在于，所述的空气蓄热室风门可设置成大风门和小风门组合结构，或双层风门结构调 节通风面积，富煤气加热时空气蓄热室风门采用大风门，贫煤气加热时空气蓄热室风门采 用小风门加大风门。
全文摘要
本发明涉及复热式焦炉加热系统控制领域，尤其涉及一种在富煤气和贫煤气加热转换时实现远程切换焦炉加热煤气种类的交换传动装置，其特征在于，富煤气交换旋塞设置在富煤气管道上，分别与富煤气油缸拉杆相连接，贫煤气交换旋塞与废气交换开闭器相连接，分别与贫煤气油缸拉杆相连接，煤气蓄热室风门拉杆设置在煤气蓄热室风门上与油缸相连接，空气蓄热室风门拉杆与油缸相连接。所述的空气蓄热室风门可设置成大风门和小风门组合结构，或双层风门结构调节通风面积。本发明的有益效果是可实现富煤气与贫煤气的远程切换，还可实现双联火道中上升气流和下降气流自动定时换向；节省了煤气种类更换时大量人工操作，提高自动化水平，降低劳动强度。
文档编号C10B21/00GK101747911SQ20091024885
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者朱郁, 王云风, 王明登, 白健 申请人:中冶焦耐(大连)工程技术有限公司;中冶焦耐工程技术有限公司