適應頂裝和搗固兩種工藝的U型管導煙車

石超坤

摘 要：隨著煉焦優質洗精煤的日益減少，搗固煉焦逐步得到推廣和應用。但搗固車裝煤時，從機側敞開的爐門逸散出大量的黃煙，造成環境污染。采用雙U形管導煙車裝煤，煙氣經U形管導入相鄰炭化室后再導入集氣管，其操作簡單、維護方便，既避免了環境污染又增加了化學產品的回收。基于此，本文對能夠適應頂裝和搗固兩種工藝的U型管導煙車的相關技術原理和技術特點進行簡要介紹，希望對未來導煙車的技術改進能夠有一定的促進作用。

關鍵詞：頂裝；搗固；U型管導煙車；技術原理；分析

0 引言

煉焦過程是指煤在高溫隔絕空氣條件下經過復雜的化學反應生成焦炭的過程。目前國內使用的焦爐主要有頂裝焦爐和搗固焦爐，頂裝焦爐必須使用較多的優質煉焦煤，搗固焦爐可以多配入高揮發分煤和弱茹結性煤，符合我國煤炭資源的特點。因此，頂裝改搗固是焦爐市場未來發展的趨勢。改裝中，頂裝焦爐爐頂需要增設U型管導煙車用于消煙除塵。為順應市場發展趨勢和滿足用戶需求，我公司設計開發了能夠適應頂裝和搗固兩種工藝的U型管導煙車，用于頂裝焦爐改搗固項目，節能減排同時提高了經濟效益。

1 U型管導煙車的結構特點

適應頂裝和搗固工藝的U型管導煙車主要由鋼結構平臺、走行裝置（N-1） U型管裝置（N+2）U型管裝置、水箱、滑觸器裝置、揭蓋裝置、限位裝置、操作室、液壓系統及電氣系統等組成。

水箱、滑觸器裝置、油缸吊架、司機操作室、液壓系統及電氣系統固定在鋼結構平臺上，（N-1）U型管裝置租（N+2）U型管裝置采用提升油缸吊掛，揭蓋裝置分別布置在（N-1）U型管裝置租N+2）U型管裝置的兩側，固定在鋼結構平臺下而。輥輪固定在輥輪支架上起到導向定位作用，提高（N-1）U型管裝置和（N+2）U型管裝置升降過程中的對位精度。

司機可在操作室中完成U型管導煙車各動作單元的操作，動作單元通過液壓系統和電氣系統可以實現全自動操作和單元步序操作，自動化水平非常高。

2 U型管導煙車的工作原理

適應頂裝和搗固兩種工藝的U型管導煙車是把在裝煤時裝煤孔N孔炭化室產生的煙塵通過（N-1） U型管裝置和（N+2） U型管裝置分別導入到相鄰（N-1） 和（N+2）孔炭化室，以此防止：裝煤煙塵逸散，改善工人的操作環境，減輕對環境的污染。

U型管導煙車工作時，走行裝置走行至工作位置，走行制動后，揭蓋裝置開始動作，各個動作由油缸驅動，并由限位裝置控制行程，水平油缸驅動水平臺車到達爐蓋正上方，垂直油缸驅動垂直臺車下移，直至電磁鐵接觸爐蓋停止電磁鐵通電吸住爐蓋后，揭蓋裝置原路返回。提升油缸驅動（N-1）U型管裝置和（N+2） U型管裝置下落，下部管體設有球而密封，上部管體和下部管體之間采用關節萬向軸承連接，當爐體變形或存在對位誤差時，下部管體可以利用關節萬向軸承萬向調節功能順利對準爐座，落下實現球而密封和爐座的球而密封，達到煙塵不外逸的效果。導煙過程中，由于煙塵溫度很高并伴有明火，為了保證（N-1）U型管裝置和（N+2）U型管裝置的使用壽命，上部管體和下部管體都采用雙層中空結構，由水箱利用水管分別通過進水管向上部管體和通過軟管向下部管體的中空區域注入冷卻水，起到降溫穩定溫度的目的。水箱中冷卻水的液而始終低于排氣管的高度，隨著水的高溫蒸發可以利用水平衡原理保持上部管體和下部管體始終有充足的冷卻水，同時球閥可以控制冷卻水的開閉。裝煤結束后，提升油缸驅動（N-1）U型管裝置（N+2）U型管裝置上升到初始位置，揭蓋裝置關閉爐蓋后回到初始位置，導煙車完成一個工作循環。

3 U型管導煙車的技術特點

適應頂裝和搗固兩種工藝的U型管導煙車，主要技術特點如下：（1）所有操作動作均由電氣系統和液壓系統控制實現自動控制，自動化水平高，減輕工人勞動強度；（2）可以直接在現有頂裝煤焦爐的爐頂上使用，同時滿足焦爐的頂裝工藝和搗固工藝，并在搗固工藝中起到環保除塵作用；（3）下部管體下端設有球而密封，通過兩側關節萬向軸承與上部管體連接，可適應一定程度的爐體變形誤差，準確地與爐座對接密封；（4）上部管體和下部管體采用不銹鋼材質，雙層中空結構，并設有進水孔和排氣孔；（5）車載供水系統與上部管體的進水管相連并注入冷卻水，水箱中冷卻水的液而始終低于排氣管的高度，這樣根據水平衡原理可以始終保持上部管體和下部管體內有充足的水，利用水的汽化可以帶走管壁的熱量，穩定溫度，保護管體。采用外部揭蓋方式，避免電磁鐵長期受到高溫煙塵的烘烤，延長設備的使用壽命；（6）下部管體與爐座利用球而密封，可以保證密封效果，防比煙塵外溢。

4 U型管的經濟效益分析

實踐證明，在不降低焦炭質量的情況下，改成搗固煉焦一般可以降低入爐煤成本50元/噸煤以上。在同樣的配煤比下，搗固焦炭與頂裝焦炭相比，其抗碎強度M40提高1～6個百分點，耐磨指標M10改善2～4個百分點。按照年產56萬噸干全焦，年用煤量75萬噸，按節約配煤成本50元/噸煤計算，僅入爐煤一項每年可實現經濟效益約3750萬元。其生產出的焦炭質量可達一、二級冶金焦的標準，可大幅度降低生產成本，具有較好的經濟效益。環保方而，搗固煉焦延長了結焦時間，出爐次數與頂裝工藝相比減少了，即裝煤、推焦次數減少，減少了機械磨損，裝煤車、推焦車使用壽命延長，綜合效果搗固焦爐明顯優于頂裝焦爐。

5 結語

通過上文論述，對能夠適用于頂裝和搗固的U型管導煙車的結構組成、工作原理、技術特點以及經濟效益等問題展開了簡要分析。這種U型管導煙車的應用不僅能夠降低企業生產對環境的污染破壞，同時也能夠節省能源，在很大程度上能夠提升企業生產的經濟效益。通過上文的分析介紹，可以看出能夠適應于頂裝和搗固工藝的這種U型管導煙車在提升環保質量和經濟效益等方面都有很大的作用，應該加大其應用的推廣力度。

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