淺談煤氣交換機(jī)系統(tǒng)在焦?fàn)t加熱中的應(yīng)用

昝美英

摘 要：煤氣交換機(jī)是為焦?fàn)t供送煤氣，對焦?fàn)t加熱和進(jìn)行空、廢氣交換的重要設(shè)備，是保證焦?fàn)t正常加熱、正常結(jié)焦生產(chǎn)以及延長焦?fàn)t使用壽命的關(guān)鍵。本文主要介紹煤氣交換機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工藝原理，對交換機(jī)在焦?fàn)t加熱生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：焦?fàn)t；煤氣交換機(jī)；加熱應(yīng)用

焦炭是煉鋼企業(yè)生產(chǎn)中的重要原料，其質(zhì)量的好壞對鋼產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的影響。焦炭生產(chǎn)的過程就是通過焦?fàn)t加熱，使原料煤經(jīng)過高溫蒸餾，結(jié)焦生成成熟焦餅的過程。在焦?fàn)t生產(chǎn)中需要充足的煤氣、空氣供給燃燒，為其提供熱量。同時，燃燒產(chǎn)生的大量廢氣也需要進(jìn)行置換排放，才能保證焦?fàn)t溫度穩(wěn)定，加熱正常；并且焦?fàn)t受熱情況對于焦?fàn)t的使用狀況和使用壽命都有很大的影響。因此，科學(xué)合理的加熱工藝和均勻、平穩(wěn)的溫度控制對于確保焦?fàn)t正常的生產(chǎn)秩序、保證焦炭質(zhì)量、提高焦?fàn)t使用質(zhì)量和延長焦?fàn)t使用壽命都至關(guān)重要，而交換機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用則為焦?fàn)t的均勻加熱、穩(wěn)定加熱以及安全加熱提供了重要的設(shè)備保障。

1 交換機(jī)系統(tǒng)與加熱流程簡介

交換機(jī)系統(tǒng)主要由液壓交換機(jī)、交換旋塞、煙道開閉器以及交換拉桿、鏈條等組成。交換機(jī)以液壓設(shè)備為動力來源，采用可編程控制系統(tǒng)（PLC）進(jìn)行控制，有自動、手動、點(diǎn)動3種控制方式，可根據(jù)焦?fàn)t加熱需要和實(shí)際生產(chǎn)情況選擇合適的控制方式。交換機(jī)系統(tǒng)以液壓系統(tǒng)帶動拉桿、鏈條以及交換旋塞、廢氣盤砣和空氣蓋板進(jìn)行定時的、有規(guī)律的開關(guān)活動，以改變煤氣和空、廢氣的流動方向，滿足焦?fàn)t的加熱需要。

交換須經(jīng)歷3個基本過程，即關(guān)煤氣，交換空、廢氣，開煤氣。3個過程組成了一個完整的交換流程，不論哪種交換方式，如何操作，都必須以煤氣關(guān)閉為前提才能進(jìn)行空、廢氣交換，且必須保持空、廢氣與煤氣在同一向位上，這是交換機(jī)換向的基本選擇。焦?fàn)t主體由炭化室和燃燒室相間排列組成，原料煤在炭化室中進(jìn)行加熱，燃燒室為其提供熱量。燃燒室分為單號和雙號，單號火和雙號火在交換機(jī)的控制下，輪流進(jìn)行停、送煤氣和交換空、廢氣的操作，以此來保證燃燒室煤氣的供給與充分燃燒，空、廢氣能夠及時進(jìn)行交換，使燃燒室能夠持續(xù)、穩(wěn)定地向炭化室提供熱量，以保證焦餅的成熟。

2 交換機(jī)系統(tǒng)在焦?fàn)t加熱中的應(yīng)用

原料煤在炭化室中形成較高質(zhì)量的成熟焦餅，不僅需要足夠的結(jié)焦時間和溫度，還需要一個均勻、穩(wěn)定的加熱環(huán)境，否則容易出現(xiàn)夾生焦、過火焦，影響焦炭質(zhì)量。

（1）交換機(jī)系統(tǒng)保證了焦?fàn)t的均勻加熱。目前煤氣交換機(jī)系統(tǒng)普遍采用PLC進(jìn)行控制。PLC又稱可編程邏輯控制器，是一種采用一類可編程存儲器，通過其內(nèi)部存儲程序，來執(zhí)行邏輯運(yùn)算、定時控制、順序控制等操作指令，并通過模擬式或數(shù)字輸入、輸出來控制各種類型的機(jī)械設(shè)備。PLC的應(yīng)用使交換機(jī)交換過程模式化，使交換過程定時、定量、定程序，實(shí)現(xiàn)了交換機(jī)操作的自動化、精確化、程序化。PLC的定時控制使交換機(jī)實(shí)現(xiàn)了定時交換，燃燒室單、雙號的燃燒時間得到了精確的控制，避免了人工操作的時間誤差，使焦餅得到了均勻的熱量供給；定量控制使交換過程中煤氣缸的起點(diǎn)、中間點(diǎn)、終點(diǎn)控制以及開閉器和廢氣砣開度控制準(zhǔn)確化，保證了燃燒室準(zhǔn)確的煤氣、空氣供給，既減少了不必要的煤氣消耗，又使燃燒室溫度更加穩(wěn)定，確保了交換機(jī)交換過程的完整性和安全性。

（2）交換機(jī)系統(tǒng)保證了焦?fàn)t的穩(wěn)定加熱。焦?fàn)t的正常生產(chǎn)需要一個穩(wěn)定的加熱環(huán)境，如果加熱不穩(wěn)定，溫度波動頻繁，不僅容易影響焦炭的質(zhì)量，甚至還會影響整個焦?fàn)t的生產(chǎn)計劃，因此，需要交換機(jī)系統(tǒng)能夠始終處于一個正常穩(wěn)定的工作狀態(tài)。交換機(jī)采用液壓為動力來源。液壓設(shè)備具有較高的工作穩(wěn)定性，不僅故障率低，而且壓力平穩(wěn)，傳壓效率高。液壓交換機(jī)通過液壓油泵帶動拉桿、鏈條，使旋塞和翻板開度都能達(dá)到設(shè)定位置。交換機(jī)長時間穩(wěn)定的工作，為焦?fàn)t提供了一個良好穩(wěn)定的加熱環(huán)境，不僅保證了焦炭的質(zhì)量，而且減少了爐磚因溫度過大波動造成的磚體形變，從而延長了焦?fàn)t的使用壽命。

（3）保證了焦?fàn)t的安全加熱。在焦?fàn)t的加熱過程中，有時會發(fā)生一些突發(fā)情況而導(dǎo)致焦?fàn)t被迫停止加熱。例如，當(dāng)風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，煤氣主管無法保持正壓時，就需要緊急關(guān)閉煤氣閥，停止煤氣供給，以保持煤氣主管的正壓，避免煤氣主管回火爆炸。這時就需要利用交換機(jī)的低壓處理，將煤氣缸打到中間點(diǎn)來關(guān)閉煤氣，同時需要利用點(diǎn)動操作使空廢氣缸保持按時進(jìn)行空、廢氣的交換。待事故處理結(jié)束后，可再利用交換機(jī)的點(diǎn)動操作將煤氣缸和空廢氣缸移動到正常位置，恢復(fù)加熱和正常交換。

3 交換機(jī)系統(tǒng)在操作與維護(hù)中的注意事項(xiàng)

交換系統(tǒng)中拉桿、鏈條等較多，與旋塞、蓋板、砣等都是依靠緊固件進(jìn)行連接緊固的。交換時，拉桿與鏈條等做往復(fù)運(yùn)動帶動旋塞、砣等活動，時間長了容易出現(xiàn)緊固件的松動，連接件的磨損，造成旋塞、砣等的彈出和脫落現(xiàn)象，從而使該燃燒室無法得到煤氣的正常供給，空、廢氣無法正常交換，進(jìn)而影響該燃燒室的溫度。因此，在平時的工作中，應(yīng)加強(qiáng)對交換系統(tǒng)的巡檢，對松動的連接件進(jìn)行緊固，損壞的及時更換，發(fā)現(xiàn)問題和異常情況及時進(jìn)行處理和匯報。對旋塞等活動件定時進(jìn)行清洗和注油，保證交換系統(tǒng)活動的正常順暢，不卡滯，使交換系統(tǒng)能夠長時間地維持正常的運(yùn)行。

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