干熄焦运载罐车改进

干熄焦运载罐车改进

张中娜

大连华锐重工焦炉车辆设备有限公司

摘要：干法熄焦技术相比较于湿熄焦技术，其原理是利用了惰性气体的不助燃性窒息焦炉红焦，该技术对高温焦炭热能的吸收转换利用率较高。本文主要就干熄焦焦罐运载车的的组成及原理进行介绍，对日常生产中常见的问题提出改进办法，通过改进，给予了干熄焦红焦的承接、运送有效可靠的保障，有效地提高了干熄焦设备的生产效率。

关键词：干熄焦；运载罐车；改进；作业效率

熄焦车是一种配备给大型焦炉用于承接由导焦车导出的1000℃左右的焦碳，并将其运输至熄焦室进行熄焦，并最终将熄灭的焦煤运送到指定地点的核心设备之一。与传统的矩形焦罐相比较，干熄焦焦罐的结构承圆形，接收焦炭时，由传统的静态接焦模式改变为动态旋转模式，由于焦炭的大小不一，动态接焦模式可以使焦炭尽可能地均匀散落在圆形焦罐内，最大限度地发挥出罐车的装载能力。由于圆形焦罐及动态旋转接焦模式的高效，在行业内得到了大力的推广及应用。本文就干熄焦焦罐旋转运载车机构及动作原理做简单阐述，并针对相关问题提出解决方案。

1 焦罐车组成

如图1所示，旋转圆形焦罐的主要组成部分有焦罐体及焦罐台车，其中焦罐体由外立面的支撑框架（图1中1）、衬板（图1中2）、底部对开的闸门（图1中3）、吊杆（图1中4）等部分组成，罐体的升降与倾斜导向操作由外部支撑框架的两侧安装的中间导轮和侧导轮提供。焦罐的内部材料分为2层，其中上半部分选用了圆形状钢管以及与之匹配的焦罐盖子，主要是为了降低罐体内红焦的热损；下半部分在装焦时，由于焦罐底部与装焦装置间存在缝隙，导致装焦过程中有烟尘溢出，污染工作环境，因此在焦罐底部安装柔型阻燃密封帘，以达到防止烟尘溢出的目的。

图1 圆形焦罐及运载车结构

2 焦罐车运行问题分析及改进

2.1 焦罐衬板问题及改进

2.1.1 衬板问题

干熄焦焦罐的衬板，选用的是QT600-3焦罐衬板，在实际生产中，红焦的温度一般在1000±50℃，当红焦进入罐体内，在正常情况下红焦会在罐体中停留15min左右，此时罐体温度迅速上升，而罐体框架是由钢板、型钢（罐体框架用Q235-A钢材制做，底闸门构件由不锈钢板( 0Cr19Ni10NbN)制做）等组焊而成，在接焦后温度迅速上升，其自身所残存的热应力及组织应力会逐渐消失。但在卸焦后，温度会逐渐降低，此时由于热胀冷缩的原因，钢板尺寸会减小，衬板收到压应力的作用后产生裂纹，此类衬板如不及时更换，则极易脱落，若随红焦一起进入干熄炉内，可能导致旋转密封阀被堵，增加了运维工作量，降低了生产效率。

2.1.2 衬板问题的改进

（1）钢板等铸件在铸造时应去应力退火，而去应力退火的关键在于退火时的温度及后续的保温时间，表1给出了温度、时间与应力减少的关系。

表1 温度与时间对铸造应力消除的影响

通过表1的数据可以看出，在600℃的温度条件下对铸件持续保温9h后，铸件的应力可以消除85%以上，由此得出，要想消除更多应力应使铸件的保温时间更长。

2. 由于焦罐内工况恶劣，衬板属于易耗损件，因此衬板安装结构应有利于后期更换，同时在材质上选取耐磨性、韧性和强度均较好的材料，如高铬抗磨白口铸铁。

3. 降低焦罐罐体的热传导性，可使用最高耐热1400℃的粘合剂将耐热陶瓷纤维片粘贴于衬板和框架结构之间。

2.2 罐车提升环梁的问题及改进

2.2.1 提升横梁问题

焦罐车与提升机是通过提升横梁链接，其是焦罐车传力部件的重要构成部分。在实际的生产过程中，由于红焦在罐体内并不是每一次都均匀分布，因此提升横梁常受到偏荷载的反复冲击，严重时可能造成装满红焦的罐体坠落，对工作人员的生命安全带来的极大威胁。由于提升横梁的重要性，因此，其弯矩的分配和各部分构件的强度对焦罐车整体的性能与安全生产来说是重中之重的。

2.2.2 提升横梁问题的改进

从目前来看，传统的六角提升横梁提升吊耳跨距较大，在重荷载的冲击下容易出现疲劳损坏。而钢构件的锻造水平没有突破性的提升，因此想通过提升钢构件的自身强度来提高提升横梁的强度是不可行的。从提升横梁的结构设计入手，提出以下几个方面的改进意见。

1. 提升横梁采用变截面箱型梁结构，以中心对称的方式均匀分布，可适当提高横梁高度达到提升横梁整体强度的目的。

2. 吊耳是直接作用于焦罐上的，由于满载红焦的焦罐重量和温度都是较高的，因此应在原有基础上，适当增加吊耳根部的宽度，提高吊耳的承重上限。

3. 旋转臂成对铰接在六角环梁两侧，因考虑到实际生产时的高温工作环境，可使用H型旋转臂梁结构，以达到增加自身强度的目的。另外可在其外部设置挡辊，以防止或缓解高荷载对旋转臂下部的反复冲击。在各需要旋转的构件连接处，应选择承载大且耐高温的高性能轴承，减小阻力，提高工作效率。

2.3底闸门脱钩问题及改进

2.3.1底闸门脱钩问题

装载焦罐的台车在到达指定位置后，焦罐由提升机吊具开始提升，在焦罐离床的一瞬间，因机械因素的存在，导致了台车旋转对位机构发生了旋转，从而导致了提升机吊具下方的轴型钩无法准确迁入焦罐底闸门下方的对应凹槽内，以至于焦罐发生倾斜。此时焦罐满载红焦，由于底闸门脱钩无法继续作业，红焦扔存于焦罐中，要想处理此类事故，首先要用水熄灭红焦，熄灭时间较长且用水量巨大，造成水资源污染的同时，整套生产设备也因为焦罐故障而停运，对干熄焦的生产产生了严重的影响。

2.3.2底闸门脱钩的改进

1. 所有铸件的制造应严格按照图纸，精度必须达标。

2. 针对提升机提升焦罐后旋转机构自旋转的问题，应在提升机提升焦罐后锁住旋转机构，同时在提升机操作程序中添加进断电程序，在提升机吊具上升或下降过程中，只要旋转平台对位信号丢失一次或一处，则立即切断提升机电源，有效预防底闸门脱钩的发生。

3结束语

干熄焦技术作为《十一五十大重点节能工程实施意见》中的重点节能推广改造项目，其在焦化行业向节能减排转型的过程中大放异彩，积极推动了湿熄焦向干熄焦的转变。为使干熄焦技术更加完善，应完善台车旋转对位机构的精度，提高台车走形、旋 转、提升运行的安全系数，优化焦罐衬板的材质结构，提高焦罐的使用效率，保证红焦可靠的承接和运送。

结束语

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