本发明涉及一种干熄焦的装入装置，尤其涉及一种升降套筒双侧密封的双料斗装入装置及其工作方法。
背景技术
装入装置是干法熄焦中不可或缺的组成部分，其主要功能是开闭炉盖，并通过布料器将焦罐中的炽热焦炭均匀地导入干熄炉进行熄焦。常规干熄焦的装入装置如图1所示，安装在干熄炉顶部平台1-1上，主要由料斗1-2、防尘盖板1-3、料钟1-4、炉盖1-5、料斗台车1-6、炉盖台车1-7、传动机构1-8、轨道框架1-9、滑动支座1-10、固定支座1-18及导向模板1-11等组成的。
料斗1-2安装在料斗台车1-6上，炉盖1-5安装在炉盖台车1-7上，炉盖台车1-7和料斗台车1-6由销轴连接在一起，一同在轨道上行走，通过电动缸1-12驱动，在导向模板1-11的辅助限制下，顺序完成打开炉盖1-5、料斗1-2与干熄炉口对位、移开料斗1-2和关闭炉盖1-5的动作。
通常(待机时)炉盖1-5覆盖在干熄炉口上，炉盖1-5上的水封罩1-13插入炉口的水封槽1-14中，保持干熄炉内的压力。当提升机发出装入指令时，电动缸1-12开始牵引动作，顺序完成提起炉盖1-5、台车(1-6和1-7)走行、料斗1-2与干熄炉口对正的过程。安装在料斗1-2下料口处的水封罩1-15以低速落入水封槽1-14，防止装料时干熄炉口的粉尘向外部泄漏。在装入装置开始动作打开炉盖1-5时，集尘管道1-16上的蝶阀也自动打开，开始集尘。
装入装置料斗1-2对准干熄炉口后，提升机开始卷下焦罐1-17，焦罐1-17落座在料斗上的滑动支座1-10上，然后与滑动支座1-10一起下落至支撑在干熄炉平台上的固定支座1-18上，焦罐1-17底部的密封裙边与料斗1-2上口接触，防止装入时产生的粉尘向外部泄漏。提升机继续卷下，焦罐底部闸门开始打开放焦，焦罐底门完全打开的同时安装在焦罐支座上的限位开关动作，发出焦罐底门开的信号，由定时器确定装料和沉静的时间；装料和沉静结束后，提升机开始与上述相反的动作卷上空焦罐1-17。当空焦罐11-7卷至上限后装入装置开始反向动作，移开料斗1-2，将炉盖1-5覆盖在干熄炉口上，完成一次装入动作。装入装置关闭炉盖1-5后，集尘管道1-16上的蝶阀也自动关闭，停止集尘。
因开炉盖1-5时间较短，冷却室上部空间压力对装入装置的影响时间也较短，在此期间通过调节预存室顶部压力，可实现干熄炉口的微负压操作，再配以炉顶集尘系统，基本可防止炉口的粉尘大量外逸。
但上述的常规装入装置还是存在如下缺点及不足：
1)该装入装置仅适用于短时集中大量来料的间歇操作，而对于较长时间内连续而量少的分散式给料(如链斗输送机等)则不适用。因为该装入装置未设置预存料斗，一方面，较长时间内连续的来料使得该期间内炉盖与装入料斗不能切换，相当于干熄炉处于开盖装料状态，对干熄炉内的压力制度会产生不利影响；另一方面，料量少的分散式给料在经过料钟时，因物料无法分层，颗粒间的弹射作用导致布料随机性较大，难以实现均匀布料。
2)该装入装置料斗仅作为装入操作时物料的流通通道，而并不具备预存及密封功能。需要频繁使用电动缸(或液压缸等)对料斗及炉盖进行切换以实现炉口的装入或密封工作状态，增加了设备成本及运行成本。
3)装入料斗中的料钟因长期使用在磨损性强、高温冲击大的工况下，极易损坏，且损坏后即便是整体更换，工作强度也较大，操作耗时也较长，常规的检修时间无法满足要求，难以保证生产操作的连续性。
技术实现要素：
本发明提供了一种升降套筒双侧密封的双料斗装入装置及其工作方法，能够满足较长时间内连续而量少的分散式给料的装料及布料要求，实现料钟的在线备用及迅速更换；单个装料单元兼具预存及密封的功能，且下料量易调节，密封性能好；从而降低了设备成本及运行成本，降低了工作强度，保证了生产操作的连续性。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种升降套筒双侧密封的双料斗装入装置，包括上部料斗、下部料斗、料斗支架、台车、水封罩及集尘管道；还包括放料管、升降套筒、上部密封机构、下部密封机构及导向机构；干熄炉顶部的装入平台上设有轨道，轨道上设有2台相互连接的台车，其中一台台车位于炉口上方的装料位时，另一台台车位于一侧的检修位；2台台车上的配置相同，做为2个独立的装料单元，2个装料单元一工一备；每个装料单元中，上部料斗和下部料斗通过料斗支架固定在台车上，上部料斗的底部设放料管和升降套筒，升降套筒位于放料管内，在对应执行机构的驱动下升降套筒的下部能够伸入下部料斗内；放料管的顶部与升降套筒顶部之间、升降套筒顶部与上部料斗之间设上部密封机构，放料管的底部与升降套筒底部之间、升降套筒底部与下部料斗之间设下部密封机构，放料管的上部外侧、下部外侧分别设导向机构使升降套筒只能沿竖直方向移动；料钟的密封体及钟体分别位于上部料斗和下部料斗内，升降套筒的上沿、下沿分别设密封面与料钟的上部、下部对应设置的密封面配合实现双密封；下部料斗的底部通过软连接与水封罩相连，水封罩的高度通过水封罩升降机构进行调节；上部料斗中设料位计，料位计通过控制系统与升降套筒的执行机构联锁控制；对应炉口的上方设有集尘罩，集尘罩的底部通过软连接套与对应装料单元的上部料斗相接，集尘罩的顶部一侧设链斗输送机卸料口，集尘罩的顶部另一侧连接集尘管道。
所述链斗输送机卸料口处设密封帘，密封帘由耐热胶皮或耐火陶瓷纤维布制成。
所述软连接套的上、下两端分别通过整圈扁钢压紧在集尘罩、上部料斗的外壁上，整圈扁钢仅设置1个开口，且通过该开口调节连接的紧固程度。
所述上部料斗、放料管及下部料斗的内壁均衬以耐磨及隔热材料，且上部料斗的有效容积大于一个操作周期内链斗输送机输送的物料总量。
所述升降套筒采用耐磨及耐高温金属制作，升降套筒的上沿外侧和下沿外侧沿周向均设有密封面。
所述上部密封机构由填料筒、内环填料及外环填料、内环填料托板及外环密封压盖组成；填料筒固定在上部料斗的底部、放料管的内侧；升降套筒自填料筒与放料管之间的环形空间内穿过并将填料筒分隔成内环空间与外环空间，在内环空间、外环空间内分别装填内环填料和外环填料；内环填料的顶部顶紧在上部料斗的外壁上，底部设内环填料托板，内环填料压缩后填塞在升降套筒的内壁与上部料斗的外壁之间实现两者的密封；外环填料的底部设外环密封压盖，顶部顶紧在上部料斗的外壁上，外环填料压缩后填塞在升降套筒的外壁与填料筒的内壁之间实现升降套筒与上部料斗之间的密封；
所述下部密封机构由填料筒、内环填料及外环填料、内环填料托板、内环填料压板以及外环密封压盖组成；填料筒固定在下部料斗的顶部、放料管的外侧；升降套筒自填料筒与放料管之间的环形空间内穿过并将填料筒分隔成内环空间与外环空间，在内环空间、外环空间内分别装填内环填料和外环填料；内环填料的底部设内环填料托板，顶部设内环填料压板，内环填料压缩后填塞在升降套筒的内壁与放料管外壁之间实现两者的密封；外环填料的底部由下部料斗的顶面支撑，顶部设外环密封压盖，外环填料压缩后填塞在升降套筒的外壁与填料筒的内壁之间实现升降套筒与下部料斗之间的密封。
所述料钟由钟体、密封体、吊柱及一字梁组成；钟体位于下部料斗内，其外侧设有与升降套筒下沿相配合的密封面；一字梁安装在上部料斗内，通过吊柱将钟体悬吊在一字梁下方；一字梁的底部设密封体，密封体的外侧设有与升降套筒上沿相配合的密封面；整个料钟外部衬以耐磨材料；放料管通过内部设置的安装支架固定在吊柱上。
所述水封罩升降机构由水封罩导向管、链及销组成；链的一端固定在台车上，另一端与固定在水封罩上的销相连，水封罩导向管上设高向有多个通孔，通过将销插在水封罩导向管上不同高度的通孔内实现水封罩高度的手动调节。
所述台车上设手动移车机构，手动移车机构由传动机构及手动旋柄组成，传动机构的动力输入端与手动旋柄连接，动力输出端与台车的轮轴相连，通过顺时针或逆时针旋转手动旋柄实现台车沿轨道的双向移动。
所述的一种升降套筒双侧密封的双料斗装入装置的工作方法，包括：
双料斗装入装置中的其中一台台车位于炉口中心的装料位，另一台台车位于一侧的检修位；2台台车分别通过设于轨道上的轮挡、车挡及台车止挡座锁定位置；2个装料单元中的水封罩的初始位置均处于升起状态，装入过程只调整处于装料位的装料单元，具体调整步骤如下：
1)通过调节水封罩升降机构，将对应的水封罩落入水封槽中，并维持足够的水封高度；
2)通过软连接套连接集尘罩与上部料斗，保证粉尘不从此处外逸；
3)待机状态即无物料装入干熄炉时，升降套筒下沿处的密封面与料钟的钟体外侧对应设置的密封面紧密贴合，加之上部料斗、放料管及下部料斗内的柱状料形成的料封，实现了干熄炉预存室与大气的隔绝；
4)当链斗输送机开始启动时，与集尘管道相连的除尘地面站的除尘风机同时启动并高速运行，准备通过集尘管道进行集尘；物料由链斗输送机卸料口进入集尘罩并下落到上部料斗中，由于升降套筒与料钟的配合密封作用，物料在上部料斗内逐渐累积，当上部料斗内的料位到达料位计处时，升降套筒的执行机构启动，提起升降套筒直至其上沿的密封面与料钟上部密封体的密封面紧密贴合实现上部密封，同时升降套筒下沿与料钟的钟体的密封面形成的下部密封打开，升降套筒及放料管内的物料开始进入下部料斗，并经料钟布料后进入干熄炉；
5)对下部密封打开后升降套筒及放料管中的物料全部放完的时间进行现场标定，用该时间作为升降套筒的执行机构再次动作设置的延时时间，即物料全部放完后升降套筒的执行机构再次动作，将升降套筒降下，使升降套筒下沿的密封面与料钟钟体上的密封面再次紧密贴合，上部料斗内的物料再次进入放料管及升降套筒内；以上动作反复进行；
6)上部料斗放料时，通过调节升降套筒的执行机构的行程控制升降套筒的高度，使得上部料斗的放料速度慢于链斗输送机送料的速度；在此工况下，上部料斗内的料位继续升高，直至链式输送机送料结束，此时地面除尘站的除尘风机开始转为低速运行；
7)链斗输送机送料结束后，随着上部料斗内的物料继续经升降套筒及放料管间歇式装入干熄炉，上部料斗内的料面开始缓慢下降，当料位降至料位计处时升降套筒的执行机构再次动作实现升降套筒的下部密封；同时除尘地面站的除尘风机停止运行，至此完成一个装入工作循环；
当处于装入位的装料单元需要检修时，首先将紧固在其上部料斗顶部的软连接套拆除，然后撤去轮挡、车挡及台车止挡座，通过水封罩升降机构升起水封罩；然后通过手动移车机构将位于装入位的台车移至一侧的检修位，此时另一台备用的台车同步移动到装入位，按上述步骤1)-7)对进入装入位的移动单元进行调整，实现新一轮的装入工作循环。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)每个装料单元同时兼具预存及密封的功能，不需要炉盖以及用于切换装入料斗及炉盖的电动缸，极大的降低了设备成本及运行成本；
2)上部料斗、放料管及下部料斗内衬隔热材料，较常规干熄焦装入装置的料斗减少了热损失，提高了干熄炉的热效率；
3)集尘罩与上部料斗之间采用整体的软连接套进行密封，较常规干熄焦焦罐与料斗之间的裙边密封更为严密，彻底杜绝了此处的粉尘外逸；
4)干熄炉装料时，升降套筒上沿和密封体之间的上部密封完全隔绝了上部料斗中物料对即将装入干熄炉内物料的影响，每次装入干熄炉的物料基本为等量，且装料时底部料流可通过执行机构调节升降套筒的高度而实现均匀、可控，以上三种因素结合不但更有利于实现均匀给料，进而实现均匀布料，还有效缓冲了落入干熄炉内物料的动能，减小了物料偏析，降低了物料碎裂的可能性；
5)无论在装入还是非装入工况下，炉口和外界大气之间总存在一个机械密封面和一段较高的料柱形成的密封，使炉口和外界大气完全隔离，增加了干熄炉预存室与大气之间泄漏的阻力，很大程度上消除了预存室顶部压力对装料的影响；
6)由于放料管的截面积远小于上部料斗的平均截面积，因此在同样料流的情况下，上部料斗内的料面下降速度更为缓慢，大大减少了其下降过程中的二次扬尘，从而降低了除尘地面站的负荷；且由于上部料斗内的料位逐渐升高，链斗输送机头部的落料高度也逐渐减小，也逐渐减少了输送机在放料过程中的扬尘和布料偏析；
7)本发明设置2个独立的装料单元，实现了在线备用及切换，利用来料间隙即可完成迅速切换且操作简单易行，从而保证了生产操作的连续性；设备不需要在线维修而是进入一侧的检修位进行维修，降低了维修人员的劳动强度，改善了其工作环境；
8)除升降套筒的升降功能为自动控制外，其它如水封罩升降机构、手动移车机构等均采用简单的手动操作，最大承度的减少了动力源，降低了机构的故障率，提高了装置运行的可靠性，同时还降低了装置的设备成本及运行成本。
附图说明
图1是常规干熄焦装入装置的结构示意图。
图2是本发明所述一种升降套筒双侧密封的双料斗装入装置的结构示意图。
图3是本发明所述链斗输送机卸料口处密封帘的结构示意图。
图4是本发明所述料钟的结构示意图。
图5是本发明所述上部密封机构和下部密封机构的结构示意图。
图6是本发明所述水封罩升降机构的结构示意图。
图7是本发明所述手动移车机构的结构示意图。
图中：1-1.干熄炉顶部平台1-2.料斗1-3.防尘盖板1-4.料钟1-5.炉盖1-6.料斗台车1-7.炉盖台车1-8.传动机构1-9.轨道框架1-10.滑动支座1-11.导向模板1-12.电动缸1-13.炉盖水封罩1-14.水封槽1-15.料斗水封罩1-16.集尘管道1-17.焦罐1-18.固定支座
1.集尘罩2.支撑架3.软连接套4.台车5.上部料斗6.料斗支架7.料位计8.放料管9.升降套筒10.上部密封机构11.导向机构12.下部料斗13.料钟14.水封罩15.水封罩升降机构16.手动移车机构17.轨道18.轮挡19.车挡20.台车止挡座21.轨道梁22.装入平台23.集尘管道24.链斗输送机25.密封帘26.钟体27.吊柱28.一字梁29.密封体30.填料筒31.内环填料/外环填料32.内环填料托板33.内环填料压板34.外环密封压盖35.水封罩导向管36.链37.销38.传动机构39.手动旋柄40.水封槽41.下部密封机构42.密封面i.装料位ii.检修位
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示，本发明所述一种升降套筒双侧密封的双料斗装入装置，包括上部料斗5、下部料斗12、料斗支架6、台车4、水封罩14及集尘管道23；还包括放料管8、升降套筒9、上部密封机构10、下部密封机构41及导向机构11；干熄炉顶部的装入平台22上设有轨道17，轨道17上设有2台相互连接的台车4，其中一台台车位4于炉口上方的装料位i时，另一台台车4位于一侧的检修位ii；2台台车4上的配置相同，做为2个独立的装料单元，2个装料单元一工一备；每个装料单元中，上部料斗5和下部料斗12通过料斗支架6固定在台车4上，上部料斗5的底部设放料管8和升降套筒9，升降套筒9位于放料管8内，在对应执行机构的驱动下升降套筒9的下部能够伸入下部料斗12内；放料管8的顶部与升降套筒9顶部之间、升降套筒9顶部与上部料斗5之间设上部密封机构10，放料管8的底部与升降套筒9底部之间、升降套筒9底部与下部料斗12之间设下部密封机构41，放料管8的上部外侧、下部外侧分别设导向机构11使升降套筒9只能沿竖直方向移动；料钟13的密封体29及钟体26分别位于上部料斗5和下部料斗12内，升降套筒9的上沿、下沿分别设密封面与料钟13的上部、下部对应设置的密封面42配合实现双密封；下部料斗12的底部通过软连接与水封罩14相连，水封罩14的高度通过水封罩升降机构15进行调节；上部料斗5中设料位计7，料位计7通过控制系统与升降套筒9的执行机构联锁控制；对应炉口的上方设有集尘罩1，集尘罩1的底部通过软连接套3与对应装料单元的上部料斗5相接，集尘罩1的顶部一侧设链斗输送机卸料口，集尘罩1的顶部另一侧连接集尘管道23。
如图3所示，所述链斗输送机卸料口处设密封帘25，密封帘25由耐热胶皮或耐火陶瓷纤维布制成。
所述软连接套3的上、下两端分别通过整圈扁钢压紧在集尘罩1、上部料斗5的外壁上，整圈扁钢仅设置1个开口，且通过该开口调节连接的紧固程度。
所述上部料斗5、放料管8及下部料斗12的内壁均衬以耐磨及隔热材料，且上部料斗5的有效容积大于一个操作周期内链斗输送机24输送的物料总量。
所述升降套筒9采用耐磨及耐高温金属制作，升降套筒9的上沿外侧和下沿外侧沿周向均设有密封面42。
如图5所示，所述上部密封机构10由填料筒30、内环填料及外环填料31、内环填料托板32及外环密封压盖34组成；填料筒30固定在上部料斗5的底部、放料管8的内侧；升降套筒9自填料筒30与放料管8之间的环形空间内穿过并将填料筒30分隔成内环空间与外环空间，在内环空间、外环空间内分别装填内环填料和外环填料31；内环填料的顶部顶紧在上部料斗5的外壁上，底部设内环填料托板32，内环填料压缩后填塞在升降套筒9的内壁与上部料斗5的外壁之间实现两者的密封；外环填料的底部设外环密封压盖34，顶部顶紧在上部料斗5的外壁上，外环填料压缩后填塞在升降套筒9的外壁与填料筒30的内壁之间实现升降套筒9与上部料斗5之间的密封；
所述下部密封机构41由填料筒30、内环填料及外环填料31、内环填料托板32、内环填料压板33以及外环密封压盖34组成；填料筒30固定在下部料斗12的顶部、放料管8的外侧；升降套筒9自填料筒30与放料管8之间的环形空间内穿过并将填料筒30分隔成内环空间与外环空间，在内环空间、外环空间内分别装填内环填料和外环填料31；内环填料的底部设内环填料托板32，顶部设内环填料压板33，内环填料压缩后填塞在升降套筒9的内壁与放料管8外壁之间实现两者的密封；外环填料的底部由下部料斗12的顶面支撑，顶部设外环密封压盖34，外环填料压缩后填塞在升降套筒9的外壁与填料筒30的内壁之间实现升降套筒9与下部料斗12之间的密封。
如图4所示，所述料钟13由钟体26、密封体29、吊柱27及一字梁28组成；钟体26位于下部料斗12内，其外侧设有与升降套筒9下沿相配合的密封面42；一字梁28安装在上部料斗5内，通过吊柱27将钟体26悬吊在一字梁28下方；一字梁28的底部设密封体29，密封体29的外侧设有与升降套筒9上沿相配合的密封面42；整个料钟13外部衬以耐磨材料；放料管8通过内部设置的安装支架固定在吊柱27上。
如图6所示，所述水封罩升降机构15由水封罩导向管35、链36及销37组成；链36的一端固定在台车4上，另一端与固定在水封罩14上的销37相连，水封罩导向管35上设高向有多个通孔，通过将销37插在水封罩导向管35上不同高度的通孔内实现水封罩14高度的手动调节。
所图7所示，所述台车4上设手动移车机构16，手动移车机构16由传动机构38及手动旋柄39组成，传动机构38的动力输入端与手动旋柄39连接，动力输出端与台车4的轮轴相连，通过顺时针或逆时针旋转手动旋柄39实现台车4沿轨道17的双向移动。
所述的一种升降套筒双侧密封的双料斗装入装置的工作方法，包括：
双料斗装入装置中的其中一台台车4位于炉口中心的装料位i，另一台台车4位于一侧的检修位ii；2台台车4分别通过设于轨道17上的轮挡18、车挡19及台车止挡座20锁定位置；2个装料单元中的水封罩14的初始位置均处于升起状态，装入过程只调整处于装料位i的装料单元，具体调整步骤如下：
1)通过调节水封罩升降机构15，将对应的水封罩14落入水封槽40中，并维持足够的水封高度；
2)通过软连接套3连接集尘罩1与上部料斗5，保证粉尘不从此处外逸；
3)待机状态即无物料装入干熄炉时，升降套筒9下沿处的密封面42与料钟13的钟体26外侧对应设置的密封面42紧密贴合，加之上部料斗5、放料管8及下部料斗12内的柱状料形成的料封，实现了干熄炉预存室与大气的隔绝；
4)当链斗输送机24开始启动时，与集尘管道23相连的除尘地面站的除尘风机同时启动并高速运行，准备通过集尘管道23进行集尘；物料由链斗输送机卸料口进入集尘罩1并下落到上部料斗5中，由于升降套筒9与料钟13的配合密封作用，物料在上部料斗5内逐渐累积，当上部料斗5内的料位到达料位计7处时，升降套筒9的执行机构启动，提起升降套筒9直至其上沿的密封面42与料钟13上部密封体29的密封面42紧密贴合实现上部密封，同时升降套筒9下沿与料钟13的钟体26的密封面42形成的下部密封打开，升降套筒9及放料管8内的物料开始进入下部料斗12，并经料钟13布料后进入干熄炉；
5)对下部密封打开后升降套筒9及放料管8中的物料全部放完的时间进行现场标定，用该时间作为升降套筒9的执行机构再次动作设置的延时时间，即物料全部放完后升降套筒9的执行机构再次动作，将升降套筒9降下，使升降套筒9下沿的密封面42与料钟钟体26上的密封面42再次紧密贴合，上部料斗5内的物料再次进入放料管8及升降套筒9内；以上动作反复进行；
6)上部料斗5放料时，通过调节升降套筒9的执行机构的行程控制升降套筒9的高度，使得上部料斗5的放料速度慢于链斗输送机24送料的速度；在此工况下，上部料斗5内的料位继续升高，直至链式输送机24送料结束，此时地面除尘站的除尘风机开始转为低速运行；
7)链斗输送机24送料结束后，随着上部料斗5内的物料继续经升降套筒9及放料管8间歇式装入干熄炉，上部料斗5内的料面开始缓慢下降，当料位降至料位计7处时升降套筒9的执行机构再次动作实现升降套筒9的下部密封；同时除尘地面站的除尘风机停止运行，至此完成一个装入工作循环；
当处于装入位i的装料单元需要检修时，首先将紧固在其上部料斗5顶部的软连接套3拆除，然后撤去轮挡18、车挡19及台车止挡座20，通过水封罩升降机构15升起水封罩14；然后通过手动移车机构16将位于装入位i的台车4移至一侧的检修位ii，此时另一台备用的台车4同步移动到装入位i，按上述步骤1)-7)对进入装入位i的移动单元进行调整，实现新一轮的装入工作循环。
本发明中，轨道17由轨道梁21支撑，2个装料单元的台车4之间可采用销轴进行连接。集尘罩1通过支撑架2固定在装入平台22上，集尘罩1的顶部通过集尘管道23连接至除尘地面站。升降套筒9的执行机构通过焊接在上部料斗5外壁上的支座固定，执行机构可使用气缸、液压缸、电动缸、电液缸或电动机等或上述设备与机械连杆、减速机、齿轮或齿条等共同组成的机械装置，执行机构上设有定位器，用于精确调节升降套筒9的升降高度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。