一种无需停车对位的焦罐加揭盖装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种无需停车对位的焦罐加揭盖装置及方法，所述装置包括固定支架、驱动装置、连杆机构、前舌头板及后舌头板，连杆机构包括依次铰接的第一连杆、第二连杆和第三连杆，在伸缩杆带动下，第一连杆和第二连杆可分别绕铰接点转动；第三连杆的另一端铰接在前舌头板的顶部，前舌头板及后舌头板的一端分别铰接在固定支架底部，在连杆机构带动下可分别绕铰接点转动，且前、后舌头板联动；前、后舌头板的外伸端分别具有斜向下的倾角。本发明中，焦罐经焦罐运载车运输时，在经过焦罐加揭盖装置时自动完成焦罐盖加、揭盖动作；不仅能够避免红焦与空气中的氧气直接燃烧，达到节能减排的目的，而且无需停车对位，不占用焦炉单孔焦炭操作时间。
【专利说明】
一种无需停车对位的焦罐加揭盖装置及方法
技术领域
[0001]本发明涉及焦化生产技术领域，尤其涉及一种无需停车对位的焦罐加揭盖装置及方法。
【背景技术】
[0002]干熄焦是钢铁工业中节能减排的重要技术与工艺，它是采用惰性气体与红焦在干熄炉内进行气固相换热将焦炭熄灭的方法。焦罐是干熄焦红焦装载设备，用来装运从焦炉炭化室中推出的红焦。焦罐装满红焦后，由焦罐运载车运送至干熄焦提升井架下，再由提升机提升至干熄焦装入装置上完成装焦。
[0003]目前，干熄焦焦罐在运载车上运输过程中通常不加盖，在提升机提升焦罐时才加盖。焦罐运输过程中红焦与空气中的氧气直接燃烧，产生大量二氧化碳排放到空气中，增加了炼焦的能耗且污染了大气。另外，焦炭在焦罐中燃烧会损坏罐口处衬板，造成干熄焦维修成本的增加。
[0004]授权公告号为CN204111665 U的中国专利公开一种“焦罐加揭盖装置”，包括横梁、夹钳总成和立柱导向提升总成，夹钳总成中设有两个相对布置的L形夹钳及控制L形夹动作的油缸;立柱导向提升总成中设有提升液压缸、滑轮及滑轨。其工作原理是:焦罐通过牵引车牵引至“焦罐加揭盖装置”正下方后，提升液压缸带动夹持于L形夹钳下的焦罐盖下行，使焦罐盖盖合在焦罐上，然后通过油缸松开L形夹钳，再通过提升液压缸带动L形夹钳上行，实现加盖过程；
[0005]该方法虽可实现焦罐加揭盖动作，但每次焦罐加盖时牵引车必须与L形夹钳精确对位才可完成加盖动作，并且动作耗时长。实际生产中，为了减少干熄焦操作时间等待，都是采由一个电机车牵引两个焦罐车来操作。现将焦炉单孔焦炭的操作时间分解如下:焦炉出焦焦炭被装到焦Si I—焦Si I与L形夹钳I精准对位(+30s)—焦_ I加盖( + 1s)—焦_ I运至干熄焦区域—焦罐I与L形夹钳2精准对位(+30s)—揭开焦罐I的盖(+10s)—焦罐I被提升机提起—焦罐2下落到运载车上—焦罐2与L形夹钳2精准对位(+30s)—焦罐2加盖(+10s) —焦罐2被牵引至焦炉区域—焦罐2与L形夹钳I精准对位(+30s)—揭开焦罐2的盖(+10s)—焦罐2准备接焦，至此一个接焦周期完成，因为增加了焦罐加盖的操作导致一个接焦周期操作时间需要多耗时160s即2.67min。以国内常规焦炉2 X60孔顶装焦炉为例，其焦炉周转时间为19h;每天循环检修时间为3h;单孔焦罐平均操作时间为8.31min。如采用该方法实现焦罐加揭盖，减去焦罐加盖操作所需的2.67min后，留给单孔焦罐操作的平均时间相当于仅有5.64min，而这么短的时间是根本完不成一炉干熄焦的操作的(国内、外目前采用干熄焦一炉焦罐操作时间至少为8min)。
[0006]授权公告号为CN204822766U的中国专利，公开一种“焦罐自动加盖装置”:包括驱动装置、连杆机构、焦罐盖;通过活塞杆的带动连杆机构使焦罐盖打开与关闭。该方法是将焦罐盖铰接在焦罐的罐口处，两块对称的焦罐盖合在一起可完全盖住焦罐罐口。但是该方法在实际焦炉生产中根本实施不了。原因如下:炭化室中成熟的焦炭是在推焦杆的作用下通过拦焦机的导焦栅装入到下部的焦罐中。以6米顶装焦炉为例，炭化室底标高为6940mm、导焦栅底部标高为6400mm、圆形焦罐顶部标高为6250mm、圆形焦罐罐口直径为Φ 5400mm、方形焦罐顶标高为5982mm、方形焦罐罐口处短边距3400mm(所列数据标高均为相对标高)。即焦罐顶点至导焦栅底部距离为150?418mm，而方形焦罐、圆形焦罐罐口半径分别为1700mm和2700mm，因此焦罐盖盖上时在导焦栅下方根本无法打开装焦，如提前打开则无法通过导焦栅。上述技术方案经过多方验证，对于所有焦炉炉型均无法实施。
【发明内容】
[0007]本发明提供了一种无需停车对位的焦罐加揭盖装置及方法，红焦从炭化室经过拦焦机的导焦栅排出装入到焦罐后，通过焦罐运载车运输，在经过焦罐加揭盖装置时自动完成焦罐盖加、揭盖动作；不仅能够避免红焦与空气中的氧气直接燃烧，达到节能减排的目的，而且无需停车对位，不占用焦炉单孔焦炭操作时间。
[0008]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现:
[0009]—种无需停车对位的焦罐加揭盖装置，安装在拦焦机外侧或有独立驱动系统的焦罐加揭盖小车上;包括固定支架、驱动装置、连杆机构、前舌头板及后舌头板，所述驱动装置设置在固定支架上，其动力输出端为伸缩杆;连杆机构包括依次铰接的第一连杆、第二连杆和第三连杆，且第一连杆和第二连杆的铰接点为固定铰接点；第一连杆的另一端与伸缩杆铰接，在伸缩杆带动下，第一连杆和第二连杆可分别绕铰接点转动;第三连杆的另一端铰接在前舌头板的顶部，并位于前舌头板的中部位置;前舌头板及后舌头板的一端分别铰接在固定支架底部，在连杆机构带动下可分别绕铰接点转动，且前、后舌头板联动;前、后舌头板的外伸端分别具有斜向下的倾角。
[0010]所述前舌头板顶部铰接点到外伸端的长度及后舌头板自铰接点到外伸端的长度均小于等于焦罐盖的半径。
[0011 ]所述前、后舌头板具有类三角形结构，即中间高，两端低;前舌头板的顶部铰接点位于中部高点处设置的前舌头板吊耳上，后舌头板自中部高点到铰接点处设圆弧凹槽。
[0012]所述固定支架的主体结构为立板和水平板组成的T字形结构，水平板外伸端到立板顶端和底端分别设斜撑;驱动装置固定在水平板中部，水平板上还设有连杆支座，用于固定第一连杆及第二连杆的铰接点;立板底部还设有固定轴支座，用于固定前、后舌头板的端部铰接点。
[0013]所述驱动装置为气缸或油缸。
[0014]所述前、后舌头板外伸端的倾角分别为5?45°。
[0015]所述后舌头板顶部圆弧凹槽的深度为I?20cm。
[0016]基于一种无需停车对位的焦罐加揭盖装置的焦罐加揭盖方法，包括如下步骤:
[0017]I)制作、安装焦罐加揭盖装置，并对焦罐及焦罐盖的结构进行相应改造；
[0018]在焦罐运载车顶部一侧设置导向轮装置，导向轮装置由导向轮支架和导向轴承组成，导向轴承的轴向垂直于焦罐运行方向；
[0019]在焦罐盖上加设U形导向件、前吊架和后吊架，U形导向件上设开口向下的U形导向槽，U形导向槽与导向轴承平行设置，其内侧边短于外侧边长，且底部采用圆弧过渡;前吊架由前吊架座和前滚轴组成，后吊架由后吊架座和后滚轴组成，前、后滚轴高度相等，并均与导向轴承平行设置；
[0020]制作焦罐加揭盖装置时，前、后舌头板的长度分别对应前、后滚轴的位置确定，使前、后滚轴可同时挂到前、后舌头板上或从前、后舌头板上取下；
[0021]2)将焦罐盖通过前吊架和后吊架悬挂在焦罐加揭盖装置上，悬挂后前滚轴位于前舌头板中部高点位置，后滚轴位于后舌头板圆弧凹槽低点位置，防止焦罐盖在伸缩杆行程范围内意外滑落；
[0022]3)焦罐装完红焦后由焦罐运载车运输过程中，当接近焦罐加揭盖装置时，调节驱动装置伸缩杆伸出，通过连杆机构传导作用，使得前舌头板、后舌头板围绕绞接点转动，且外伸端一侧向下倾斜，使U形导向件的高度与导向轮装置的高度相适应；
[0023]4)焦罐运载车继续向前移动时，导向轮装置先与焦罐盖上的U形导向件接触，导向轴承进入U形导向槽中并向其深处滑动，牵动焦罐盖整体移动;此时后滚轴从后舌头板的圆弧凹槽内滑出，在前、后滚轴的共同作用下，焦罐盖沿着前、后舌头板顶部斜面缓慢下落；
[0024]5)焦缸运载车继续向前方移动时，焦罐盖完全加盖到焦罐顶部罐口上，并与焦罐加揭盖装置的前、后舌头板完全脱离，实现了焦罐盖的加盖动作；
[0025]6)步骤5)?步骤2)反向操作，即可实现焦罐盖的揭盖动作；
[0026]7)步骤3)中，U形导向件的高度一次调整到位后，可连续进行加/揭盖动作，在下次调整前，驱动装置无需启动。
[0027]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0028]I)本发明所述无需停车对位的焦罐加揭盖装置的结构简单，实施方便，无需停车对位，不影响焦炉单孔焦炭操作时间；
[0029]2)焦罐加盖后，每罐焦炭可减少在空气中燃烧约2分钟，每天可减少焦炭燃烧约4小时，大大降低焦炭的烧损率;减少了能源浪费及焦炭燃烧过程中有害气体的排放；
[0030]3)降低了焦炭对焦罐入口衬板的烧损程度，提高了衬板寿命，提高了经济效益；
[0031]4)适用性强，适用于圆形焦罐及方形焦罐；
[0032]5)加盖后的焦罐可由提升机提升至干熄焦顶部装焦，在提升机处无需再加盖，进一步缩短工作时间，提高工作效率；
[0033]6)本发明不仅适用于干熄焦生产，也适用于湿熄焦生产。
【附图说明】
[0034]图1是本发明所述无需停车对位的焦罐加揭盖装置的结构示意图。
[0035]图2是本发明所述带带U形导向件和前、后吊架的焦罐盖的结构示意图。
[0036]图3是本发明所述无需停车对位的焦罐加揭盖方法的工作流程图一。
[0037]图4是本发明所述无需停车对位的焦罐加揭盖方法的工作流程图二。
[0038]图5是本发明所述无需停车对位的焦罐加揭盖方法的工作流程图三。
[0039]图6是本发明所述无需停车对位的焦罐加揭盖方法的工作流程图四。
[0040]图中:1.固定支架2.驱动装置3.伸缩杆4.第一连杆5.连杆支座6.第二连杆
7.第三连杆8.前舌头板吊耳9.前舌头板10.后舌头板11.固定轴支座12.焦罐盖13.导向轮装置14.焦罐15.焦罐运载车16.U形导向件17.前吊架18.后吊架
【具体实施方式】
[0041 ]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步说明:
[0042]如图1所示，本发明所述一种无需停车对位的焦罐加揭盖装置，安装在拦焦机外侧或有独立驱动系统的焦罐加揭盖小车上;包括固定支架1、驱动装置2、连杆机构、前舌头板9及后舌头板10，所述驱动装置2设置在固定支架I上，其动力输出端为伸缩杆3;连杆机构包括依次铰接的第一连杆4、第二连杆6和第三连杆7，且第一连杆4和第二连杆6的铰接点为固定铰接点；第一连杆4的另一端与伸缩杆3铰接，在伸缩杆3带动下，第一连杆4和第二连杆6可分别绕铰接点转动;第三连杆7的另一端铰接在前舌头板9的顶部，并位于前舌头板9的中部位置;前舌头板9及后舌头板10的一端分别铰接在固定支架I底部，在连杆机构带动下可分别绕铰接点转动，且前、后舌头板9、10联动;前、后舌头板9、10的外伸端分别具有斜向下的倾角。
[0043]所述前舌头板9顶部铰接点到外伸端的长度及后舌头板10自铰接点到外伸端的长度均小于等于焦罐盖的半径。
[0044]所述前、后舌头板9、10具有类三角形结构，即中间高，两端低;前舌头板9的顶部铰接点位于中部高点处设置的前舌头板吊耳8上，后舌头板10自中部高点到铰接点处设圆弧凹槽。
[0045]所述固定支架I的主体结构为立板和水平板组成的T字形结构，水平板外伸端到立板顶端和底端分别设斜撑;驱动装置2固定在水平板中部，水平板上还设有连杆支座5，用于固定第一连杆4及第二连杆6的铰接点;立板底部还设有固定轴支座11，用于固定前、后舌头板9、10的端部铰接点。
[0046]所述驱动装置2为气缸或油缸。
[0047]所述前、后舌头板9、10外伸端的倾角分别为5?45°。
[0048]所述后舌头板10顶部圆弧凹槽的深度为I?20cm。
[0049]基于一种无需停车对位的焦罐加揭盖装置的焦罐加揭盖方法，包括如下步骤:
[0050]I)制作、安装焦罐加揭盖装置，并对焦罐及焦罐盖的结构进行相应改造；
[0051]在焦罐运载车15顶部一侧设置导向轮装置13，导向轮装置13由导向轮支架和导向轴承组成，导向轴承的轴向垂直于焦罐14运行方向；
[0052]如图2所示，在焦罐盖12上加设U形导向件16、前吊架17和后吊架18，U形导向件16上设开口向下的U形导向槽，U形导向槽与导向轴承平行设置，其内侧边短于外侧边长，且底部采用圆弧过渡;前吊架17由前吊架座和前滚轴组成，后吊架18由后吊架座和后滚轴组成，前、后滚轴高度相等，并均与导向轴承平行设置；
[0053]制作焦罐加揭盖装置时，前、后舌头板9、10的长度分别对应前、后滚轴的位置确定，使前、后滚轴可同时挂到前、后舌头板9、10上或从前、后舌头板9、10上取下；
[0054]2)如图3所示，将焦罐盖12通过前吊架17和后吊架18悬挂在焦罐加揭盖装置上，悬挂后前滚轴位于前舌头板9中部高点位置，后滚轴位于后舌头板10圆弧凹槽低点位置，防止焦罐盖12在伸缩杆3行程范围内意外滑落；
[0055]3)如图4所示，焦罐14装完红焦后由焦罐运载车15运输过程中，当接近焦罐加揭盖装置时，调节驱动装置伸缩杆3伸出，通过连杆机构传导作用，使得前舌头板9、后舌头板10围绕绞接点转动，且外伸端一侧向下倾斜，使U形导向件16的高度与导向轮装置13的高度相适应；
[0056]4)如图5所示，焦罐运载车15继续向前移动时，导向轮装置13先与焦罐盖12上的U形导向件16接触，导向轴承进入U形导向槽中并向其深处滑动，牵动焦罐盖12整体移动;此时后滚轴从后舌头板10的圆弧凹槽内滑出，在前、后滚轴的共同作用下，焦罐盖12沿着前、后舌头板9、10顶部斜面缓慢下落；
[0057]5)如图6所示，焦缸运载车15继续向前方移动时，焦罐盖12完全加盖到焦罐14顶部罐口上，并与焦罐加揭盖装置的前、后舌头板9、10完全脱离，实现了焦罐盖12的加盖动作；
[0058]6)步骤5)?步骤2)反向操作，即可实现焦罐盖12的揭盖动作；
[0059]7)步骤3)中，U形导向件16的高度一次调整到位后，可连续进行加/揭盖动作，在下次调整前，驱动装置2无需启动。
[0060]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。
【主权项】
1.一种无需停车对位的焦罐加揭盖装置，安装在拦焦机外侧或有独立驱动系统的焦罐加揭盖小车上;其特征在于，包括固定支架、驱动装置、连杆机构、前舌头板及后舌头板，所述驱动装置设置在固定支架上，其动力输出端为伸缩杆;连杆机构包括依次铰接的第一连杆、第二连杆和第三连杆，且第一连杆和第二连杆的铰接点为固定铰接点；第一连杆的另一端与伸缩杆铰接，在伸缩杆带动下，第一连杆和第二连杆可分别绕铰接点转动;第三连杆的另一端铰接在前舌头板的顶部，并位于前舌头板的中部位置;前舌头板及后舌头板的一端分别铰接在固定支架底部，在连杆机构带动下可分别绕铰接点转动，且前、后舌头板联动，前、后舌头板的外伸端分别具有斜向下的倾角。2.根据权利要求1所述的一种无需停车对位的焦罐加揭盖装置，其特征在于，所述前舌头板顶部铰接点到外伸端的长度及后舌头板自铰接点到外伸端的长度均小于等于焦罐盖的半径。3.根据权利要求1所述的一种无需停车对位的焦罐加揭盖装置，其特征在于，所述前、后舌头板具有类三角形结构，即中间高，两端低;前舌头板的顶部铰接点位于中部高点处设置的前舌头板吊耳上，后舌头板自中部高点到铰接点处设圆弧凹槽。4.根据权利要求1所述的一种无需停车对位的焦罐加揭盖装置，其特征在于，所述固定支架的主体结构为立板和水平板组成的T字形结构，水平板外伸端到立板顶端和底端分别设斜撑;驱动装置固定在水平板中部，水平板上还设有连杆支座，用于固定第一连杆及第二连杆的铰接点;立板底部还设有固定轴支座，用于固定前、后舌头板的端部铰接点。5.根据权利要求1所述的一种无需停车对位的焦罐加揭盖装置，其特征在于，所述驱动装置为气缸或油缸。6.根据权利要求1所述的一种无需停车对位的焦罐加揭盖装置，其特征在于，所述前、后舌头板外伸端的倾角分别为5?45°。7.根据权利要求3所述的一种无需停车对位的焦罐加揭盖装置，其特征在于，所述后舌头板顶部圆弧凹槽的深度为I?20cm ο8.基于权利要求1所述的一种无需停车对位的焦罐加揭盖装置的焦罐加揭盖方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)制作、安装焦罐加揭盖装置，并对焦罐及焦罐盖的结构进行相应改造； 在焦罐运载车顶部一侧设置导向轮装置，导向轮装置由导向轮支架和导向轴承组成，导向轴承的轴向垂直于焦罐运行方向； 在焦罐盖上加设U形导向件、前吊架和后吊架，U形导向件上设开口向下的U形导向槽，U形导向槽与导向轴承平行设置，其内侧边短于外侧边长，且底部采用圆弧过渡;前吊架由前吊架座和前滚轴组成，后吊架由后吊架座和后滚轴组成，前、后滚轴高度相等，并均与导向轴承平行设置； 制作焦罐加揭盖装置时，前、后舌头板的长度分别对应前、后滚轴的位置确定，使前、后滚轴可同时挂到前、后舌头板上或从前、后舌头板上取下； 2)将焦罐盖通过前吊架和后吊架悬挂在焦罐加揭盖装置上，悬挂后前滚轴位于前舌头板中部高点位置，后滚轴位于后舌头板圆弧凹槽低点位置，防止焦罐盖在伸缩杆行程范围内意外滑落； 3)焦罐装完红焦后由焦罐运载车运输过程中，当接近焦罐加揭盖装置时，调节驱动装置伸缩杆伸出，通过连杆机构传导作用，使得前舌头板、后舌头板围绕绞接点转动，且外伸端一侧向下倾斜，使U形导向件的高度与导向轮装置的高度相适应； 4)焦罐运载车继续向前移动时，导向轮装置先与焦罐盖上的U形导向件接触，导向轴承进入U形导向槽中并向其深处滑动，牵动焦罐盖整体移动;此时后滚轴从后舌头板的圆弧凹槽内滑出，在前、后滚轴的共同作用下，焦罐盖沿着前、后舌头板顶部斜面缓慢下落； 5)焦缸运载车继续向前方移动时，焦罐盖完全加盖到焦罐顶部罐口上，并与焦罐加揭盖装置的前、后舌头板完全脱离，实现了焦罐盖的加盖动作； 6)步骤5)?步骤2)反向操作，即可实现焦罐盖的揭盖动作； 7)步骤3)中，U形导向件的高度一次调整到位后，可连续进行加/揭盖动作，在下次调整前，驱动装置无需启动。
【文档编号】C10B39/02GK106010593SQ201610529001
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月6日
【发明人】刘湃, 王明登, 袁朝晖, 李振国
【申请人】中冶焦耐工程技术有限公司