CN103339226A - 用于对炼焦炉组的炼焦炉室装料的可调节的装料孔闭合件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种作为炼焦炉室的装料孔的闭合件的装置，其中所述装置被设计成用于一个闭合件盖的一个内框架，并且所述框架可以既相对该闭合件盖转动又相对一个外框架转动，并且该内框架被设计成相对一个竖直平面是不对称的，这样使得该闭合件盖在该内框架在水平面上转动时沿一条纵向轴线移位。由此无需在炼焦炉室的顶部上采取构造措施而可以改变该装料孔开口以及存在于其中的闭合件盖在炼焦炉室的顶部上的位置。所述能力对于使该装料孔盖的位置与装料机器的精确的装料位置匹配是特别有利的，这样使得该装料机器的精确的装料位置不存在偏差，该偏差会导致在标准运行中从该炼焦炉中排出的炼焦炉气体增加。

Description

用于对炼焦炉组的炼焦炉室装料的可调节的装料孔闭合件

本发明涉及一种用作炼焦炉组的装料孔的闭合件的装置，其中所述装置被构形成用于一个闭合件盖的一个内框架，并且使这个框架相对该闭合件盖以及相对一个外框架两者是可扭转的，并且其中该框架具有相对一个竖直平面的不对称性质，这样使得该闭合件盖在扭转该内框架时在该水平面中沿一条纵向轴线偏移。由此无需在焦炉室的顶部上采取结构性工作而可以在该焦炉室的顶部上改变装料孔开口的以及包含在该开口中的闭合件盖的位置。这样对于使该装料孔盖的位置与装料机器的精确的装料位置相适配是特别有利的，因此导致与该装料机器的精确的装料位置没有偏差，而该偏差在标准运行中根据现有技术会使来自炼焦炉的炼焦炉气体排放增加。

煤的碳化通常是按周期来进行的。相对应地，煤的碳化被执行成对一个适合于煤进行碳化的焦炉室填充煤，然后关闭，并且通过加热使煤发生碳化以将其转变成焦炭，并且将制成的焦炭从该焦炉室排出。在一些版本中，焦炉室是经过焦炉室的焦炉室门的开口来装料的。在其他版本中，装料是通过焦炉室的顶部来执行的。相关版本的选择通常由运营专家决定。

用于通过顶部填充有待碳化的煤的焦炉室的变体在现有技术中是充分已知的。DE19743868A1描述了一种用于对炼焦炉组的焦炉室装料的装煤车，该装煤车包括一个漏斗状的底部出口、在该底部出口之下的一个水平的螺旋输送机、以及用于打开或关闭多个焦炉室的装料孔盖的一个盖提升装置。根据这个发明，该螺旋输送机的壳体被安排成在该装煤车的车身底部是可水平移动的并且通过一个致动器驱动装置而在一个复原位置与一个装料位置之间是可移动的，而该装煤车的位置可以保持不变。在这个复原位置中，出口喷嘴被定位成侧向地朝向装料孔。

由于顶部加载，可以免除用于在焦炉室前面装料所需要的另外的设备的费用。对于通过一个焦炉室门的开口的一种前面加载，通常需要尺寸复杂的并且在焦炉室的前面需要适当的空间的加载机器。这样的费用可通过应用顶部加载工序而免除，但是顶部加载工序要求装煤机器在装料孔上进行精确定位。

为隔离焦炉室，装料孔通常被配置成具有一个小的横截面以便使从焦炉室经过焦炉室顶部的热损失最小。装料孔在焦炉室顶部具有较小的尺寸还可以有助于使排放保持在一个低的水平。通过多种结构措施，例如包覆一种耐火材料，这些装料孔被稳固地集成到该焦炉室顶部中。然而，由于焦炉室的顶部结构暴露于严峻的温度负担，在运行期间由于操作影响、环境冲击、温度差异、以及污染物渗透到接头中会导致整个设备的间隙大小的变化。这会导致这些装料孔在焦炉室顶部中的位置的更改，因此使装煤工序自动化变得更加困难。有待装煤的机器因此必须补偿这些装料孔的位置的变化。

DE10145431C2传授了一种典型的用于通过包括对装料孔的定位进行补偿的顶部对炼焦炉组的炼焦炉装料的方法和装置。这个学说提出了对于一种用于对炼焦炉组的炼焦炉装料的方法的权利要求，在该方法中一台装煤车是在一个炼焦炉组的纵向方向上在炼焦炉顶部上平移并且被定位在多个预定的位置处以便对这些炼焦炉装料，其中在纵向和横向方向上对这些装料孔框架的位置相对一个基准位置的水平偏差进行测量并且然后保存这些水平偏差，并且其中一个操作单元（该操作单元包括一个装料套管、一个盖提升装置、以及一个框架清洁器，并且该操作单元被可移动地、可调节地连接到该装煤车上）在这些保存的值的激励下而移动到这些装料孔框架的实际位置所分配到的一个位置中，并且其中该盖提升器、框架清洁器、以及装料套管从这个位置移动到它们的相关工作位置中。该学说因此通过在装料工序期间对该装料机器进行位置修改而补偿了在焦炉室运行期间产生的与装料孔的原始位置的偏差。

然而，用于这项措施的费用是可观的。为此，通常应用的解决方法不是修改装料机器的位置而是修改装料孔的位置并且将装料孔大体上重置到其原始安排。为此目的，要求将装料孔从焦炉室顶部的结构性开口中分离并且要求对焦炉室顶部的材料进行处理。这通常只在操作中断期间是可行的，因此促使增加的运营费用以及恶化的加工经济效益。

因此，现在寻求措施来修改这些装料孔的位置以便补偿这些装料孔由于热膨胀而导致的偏移以使装煤机器可以周期性地且反复地进行其执行的在相同位置连续对一个装料孔装料的循环。这可以仅通过以下方式来实现，即该装料孔的定位是可移位的使得这些装料孔由于在延展操作期间的间隙大小的改变而导致的偏移是可以补偿的。

因此，现在本发明的目的是提供一种使这些装料孔的确切位置能够在水平方向上在焦炉室顶部上移动的方法，由此可以补偿由热膨胀导致的这些装料孔从这些焦炉室的偏移，并且这样不要求在焦炉室顶部中的结构措施。

本发明解决这个任务是通过提供一种用于插入到对炼焦炉组的焦炉室装料的装料开口之中的可调节的装料孔插入件，其中所述装料孔插入件包括多个装料开口、一个装料孔闭合件、以及一个装料孔盖，并且使所述装料孔闭合件包括一个内框架和一个外框架，并且其中该装料孔盖是通过在该装料孔闭合件的内框架中的一个适合的结构保持的，并且其中该装料孔闭合件的内框架相对该外框架和该装料孔盖两者都是可扭转的，并且其中该内框架具有一种不对称的构形以使安排在该内框架中的并且有待用于该装料孔盖的这个开口在扭转该内框架时在水平方向上自身移位。

该装料孔盖的内框架的不对称性典型地可以通过使其不具有一种正好是圆形的形状来实现。该内框架的形状被确定成使得该内框架的外圆周是相对该内框架的内圆周不对称偏移的，由此它们相对应的圆与它们的几何中心是不一致的。这种偏离圆形形状的框架然后接纳这个圆形的装料孔盖，这样使得在该内框架被扭转时该装料孔盖移位。尽管这样的偏移通常只占几厘米，但其足以对另一个运行周期的偏移进行补偿。

具体地说所要求保护的是一种用于插入到对炼焦炉组的焦炉室装料的装料开口之中的可调整的装料孔闭合件，所述安排包括

·一个或多个装料开口，这些装料开口被至少一次地安排在一个炼焦炉组的一个焦炉室的顶部上、并且相当于在该炼焦炉顶部的结构性表面结构中的一个开口，

·一个或多个装料孔闭合件，这些闭合件通过进入一个炼焦炉组的一个焦炉室的顶部中的多种结构措施而被稳固地内装在该焦炉室的顶部上，并且这些闭合件作为在圆周上延伸的多个框架装配有用于该装料孔盖的一个凸起或一个接纳保持装置，

·一个装料孔盖，该装料孔盖包括在圆周上延伸的、竖直向下朝向内部延伸的多个斜向插入区域或者包括在一个接纳保持装置中保持的、用于稳固插入到一个装料孔闭合件中的一个插入装置，并且其中该装料孔盖相对该装料孔闭合件是可扭转的，其中

·该装料孔闭合件是由一个在圆周上延伸的内框架以及一个在圆周上延伸的外框架构成，并且其中

·该内框架通过竖直向下朝向内部延伸的多个斜向插入区域或者通过在一个接纳保持装置中保持的一个插入装置而是可插入到该外框架中的，并且其中

·该外框架被安排成相对该内框架是可扭转的，并且该内框架被安排成相对该装料孔盖是可扭转的，

并且其特征在于

·该内装料孔框架相对一个竖直截平面是不对称的以使这种不对称性导致在扭转该内框架时该装料开口与这个可插入的装料孔盖在水平面上的一个偏移。

该装置部件的材料可以是任何任意配置的，但是该材料应当是适当类型的以便承受在焦炉室顶部上占主导的高温。在一个实施例中，该外框架是由一种耐火矿物材料制成的。在一个实施例中，该内框架也是同样由一种耐火矿物材料制成的。在一个实施例中，这种耐火矿物材料是陶瓷或一种耐火砖。在另一个实施例中，该外框架或内框架或者这两个框架都是由铸铁或耐高温钢制成的。

耐高温钢或铸铁应当是能抵抗至少高达800℃的温度。这对于该装料孔闭合件的整个结构和周围的结构措施以及该装料孔盖都是如此。对材料的选择留给不期望选择不能承受焦炉室顶部上占主导的条件的材料的主管专家。例如，主管专家因此将不会选择在800℃就已经软化或变脆的材料。该材料必须具有适当的类型以便承受在焦炉室顶部占主导的高温并且以便确保相对该内框架扭转该装料孔盖以及相对该外框架扭转该内框架。

该外框架有利的是被稳固地集成到一个焦炉室的顶部中。例如，用砂浆嵌入该外框架就是一种结构措施。

在原理上从现有技术已知如在焦炉室顶部中的装料孔开口的可扭转的盖件。DE2942805A1描述了一种用于紧闭导入到炼焦炉中的开口的盖件，所述盖件包括一个内表面和一个外表面，以一个密封边缘分配到该盖件本体，其中所述密封边缘可以使该盖件的倾斜边缘区域凹进，因此形成用于该盖件的一个主要密封。DE2732245B1描述了一种用于焦炉室的装料孔的闭合件装置，该闭合件装置带有插入到一个框架中的一个装料孔盖，其中该盖件和框架的结构部件以及使这些结构部件彼此锚定的盖件是通过一种可位移的粉状材料而相对彼此密封。

然而，上述的这些装置没有披露能够通过一种简单的方法步骤而使该盖件在水平方向上偏移的手段。这就是本发明的情况。

本发明的外框架和内框架两者都包括多个保持设施，通过这些保持设施该内框架可以被接纳到该外框架中。例如，这样的设施是多个斜切的环形区域，如这些框架中在圆周上延伸的边缘，一个环形区域是在该外框架的内部环中斜切的并且被安排成以便向上扩展到该框架中，并且另一个环形区域是在该内框架的外部环中斜切的并且被安排成以便自身向外扩大。这些区域在插入该内框架时凹进到彼此中。

该装料孔该也可以同样相对该内框架被任意地保持。例如，这种情况是多个斜切的环形区域作为这些框架中在圆周上延伸的边缘，一个环形区域是在该外框架的内部环中斜切的并且被安排成以便向上扩展到该框架中，并且另一个环形区域是在该内框架的外部环中斜切的并且被安排成以便自身向外扩大。这些区域在插入该装料孔盖时凹进到彼此中。然而，保持设施可以是具有任何任意的构形。例如，该保持设施可以是如DE2732245B1中披露的凹进到一个环通道中的一个环鼻。这样还可以这种方式来相对该外框架实施该内框架。

权利要求的还有一种用于在对炼焦炉组的焦炉室装料时调节装料孔闭合件的方法，其中

·一个焦炉室的装料孔闭合件包括一个在圆周上延伸的内框架和一个在圆周上延伸的外框架，并且

·该外框架被安排成相对该内框架是可扭转的，并且

其特征在于

·该内框架相对一个竖直截平面是不对称的，这样使得在该内框架被扭转时执行该装料开口在水平面上的一次偏移，这样使得

·用于通过该顶部对该炼焦炉装料的装料开口可以是被正确定位的。

通过扭转这个不对称的内框架，在该焦炉室顶部中的装料开口被移位，这样使得该装料开口可以通过简单地扭转该框架来移位并且因此该装料孔开口在不具有任何新的定位情况下是保持可接近装煤机器的。可通过手动或借助一个机构两者来执行对该内框架的扭转。该装料孔盖在完成装料工序后再次插入到该内框架中。

在本发明的一个实施例中，该外框架和该内框架可以是相对彼此密封的。这个内装料孔框架和该装料孔盖通过一种密封材料也可以是相对彼此密封的。例如，一种密封绳或一种密封垫可用作密封材料。但还有可能使用一种可填充的或涂抹的密封复合物。例如，这可以是砂。例如可手动地实现用这种密封复合物填充该框架或装料孔盖。但是这还可以通过像例如在EP1002850B1中披露的一种再填充机构来执行。

本发明可应用于任何类型的焦炉室。从现有技术已知本发明性装置可以一次地、多次地或者甚至组合地使用多个装料开口。本发明性装置可以使用于安排在“热量回收”或“不回收”类型的炼焦炉组中的焦炉室，但本发明性装置还可以应用于安排在常规类型的炼焦炉组中的焦炉室。

本发明提供的优点是使得能够对安排在焦炉室顶部上的装煤开口进行调节，这样使得通过一种简单地扭转一个部件的方式来对在运行时间过程中由于环境影响以及由于从焦炉室进入的污染物而产生的从该装料开口的初始安排的一个偏差的调节是成为可能的。由此，不需要对该装煤机器的一个新的定位来作为对这个（这些）装料开口与这个复原位置的偏差进行修正，或者该装料开口与这个复原位置的偏差可由该炼焦炉维护机器很好地补偿。

通过四个附图来阐明本发明性装置，这些附图仅展示了用于本发明性装置的设计和构造的多个应用实例。

图1以一个侧视图示出了一个发明性的可调节的装料孔闭合件的一个截面视图。图2示出了在装料孔盖已被旋转180°后的相同的装置。图3以一个垂直的俯视图示出了本发明性装置。图4以一个垂直的俯视图示出了在旋转180°之后的相同的装置。

图1示出了用于插入到对炼焦炉组的焦炉室（3）装料的装料开口（2）之中的一个可调节的装料孔闭合件（1），所述装料闭合件包括一个外框架（4），该外框架例如通过砂浆而被结构性地集成到该焦炉室的顶部（5）中。这个外框架（4）形成该装料孔闭合件的一个部件。该装料孔闭合件的另一个部件是可以相对外框架（4）扭转的内框架（6）。内框架（6）的形状被确定成使得内框架（6）的外圆周是相对内圆周不对称偏移的，由此它们相对应的圆与它们的几何中心是不一致的。一个装料孔盖（7）被安排在内框架（6）中。在此该焦炉室（3）位于该装料孔闭合件之下。该装料孔盖（7）包括一条中心的垂直旋转轴线（7a），装料孔盖（7）可以围绕该旋转轴线转动。此外，装料孔盖（7）包括一个密封表面（7b）或一个类似构形的设施，通过该设施装料孔盖（7）大体上相对该内框架（6）密封。在此该内框架（6）是用一种密封复合物（8）相对该外框架（4）密封。

图2示出了在内框架（6）已经围绕该垂直中心轴线扭转之后的相同的装料孔盖（7）。在该内框架（6）扭转大约一个角度α°时该装料孔盖的垂直轴线（7c）被偏移Δ量（如相比于图1）。由此，该装料孔盖对于该装料机器是可再次达到的。如果装料孔盖（7）位于开口（2）中的话，则其位臵也会偏移相同的量。

图3示出了用于插入到对炼焦炉组的焦炉室（3）装料的装料开口（2）之中的一个可调节的装料孔闭合件，这些是以一个垂直的俯视图示出的。在此示出的是焦炉室（3）的顶部（5）、外框架（4）、内框架（6）、以及装料孔盖（7）。内框架6）通过外圆周和内圆周的一个几何中心的偏移（6a）而不对称地形成。安臵在内框架（6）中的装料孔盖（7）可以围绕一条垂直的中心轴线（7a）转动。在此还示出的两条假想轴线（9a，9b）示出了装料孔盖（7）在水平面上的位臵。

图4示出了相同的装料孔闭合件（1），其中该闭合件的内框架（6）已经扭转了180°。内框架（6）是发明性的围绕垂直的中心轴线（10）可转动的。通过扭转该框架（6），装料孔盖（7）本身在内框架（6）中偏移一个偏移量（6a），这样使得由此可以补偿装料开口（2）在位臵上的变化以及扭曲。

参考符号列表

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.用于插入到对一个炼焦炉组的多个焦炉室（3）装料的装料开口（2）之中的可调整的装料孔闭合件（1），所述安排包括

·一个或多个装料开口（2），该一个或多个装料开口被至少一次地安排在一个炼焦炉组的这些焦炉室（3）的顶部（5）上、并且相当于在该顶部（5）的结构表面的结构中的一个开口（2），

·一个或多个装料孔闭合件（1），该一个或多个闭合件通过进入一个炼焦炉组的一个焦炉室（3）的顶部（5）中的多种结构措施而被稳固地内装在该焦炉室（3）的顶部（5）上，并且这些闭合件作为在圆周上延伸的多个框架（4，6）装备有一个凸起或用于该装料孔盖的一个接纳保持装置，

·一个装料孔盖（7），该装料孔盖具有在圆周上延伸的、竖直向下朝向内部延伸的多个斜向插入区域（7b）或者具有在一个接纳保持装置中保持的、用于稳固插入到一个装料孔闭合件（1）中的一个插入装置，并且该装料孔盖（7）相对该装料孔闭合件（1）是可扭转的，其中

·该装料孔闭合件（1）是由一个在圆周上延伸的内框架（6）以及一个在圆周上延伸的外框架（4）构成，并且

·该内框架（6）通过竖直向下朝向内部延伸的多个斜向插入区域（7b）或者通过在一个接纳保持装置中保持的一个插入装置而是可插入到该外框架（4）中的，并且

·该外框架（4）被安排成相对该内框架（6）是可扭转的，并且该内框架（6）被安排成相对该装料孔盖（7）是可扭转的，

其特征在于

·这个内装料孔框架（6）相对一个竖直截平面（7c）是不对称的以使这种不对称性（6a）导致在扭转该内框架（6）时该装料开口（2）与这个可插入的装料孔盖（7）在水平面上的一个偏移（6a）。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该外框架（6）是由一种耐火矿物材料构形的。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的装置，其特征在于，该内框架（6）是由一种耐火矿物材料构形的。

4.根据权利要求2或3中任一项所述的装置，其特征在于，这种耐火矿物材料是陶瓷或耐火砖。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该外框架（6）或内框架（4）或者这两个框架都是由铸铁或一种耐高温钢构形的。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，该外框架（6）被包含在一个耐火块中，该耐火块通过多种措施而被稳固地集成到该焦炉室（4）的顶部（5）中。

7.用于在对一个炼焦炉组的多个焦炉室（3）装料时调节装料孔闭合件（7）的方法，其中

·一个焦炉室（3）的装料孔闭合件（7）由一个在圆周上延伸的内框架（6）以及一个在圆周上延伸的外框架（4）构成，并且

·该外框架（4）被安排成相对该内框架（6）是可扭转的，

其特征在于

·该内框架（6）相对一个竖直截平面（7c）是不对称的，这样使得在该内框架（6）被扭转时执行该装料开口在水平面上的一次偏移（6a），并且

·用于通过该顶部（5）对该炼焦炉（3）装料的装料开口（2）可以是被正确定位的。

8.根据权利要求7所述的用于在对一个炼焦炉组的多个焦炉室（3）装料时调节装料孔闭合件（7）的方法，其特征在于，该内装料孔框架（6）和该装料孔盖（7）是通过一种密封材料（8）而相对彼此密封的。

9.根据权利要求7或8中任一项所述的装置，其特征在于，一种密封绳或一种密封垫被用作密封材料（8）。

10.根据权利要求7或8中任一项所述的装置，其特征在于，一种密封复合物被用作密封材料（8）。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，砂被用作密封材料（8）。

Claims (11)

1.用于插入到对一个炼焦炉组的多个焦炉室（3）装料的装料开口（2）之中的可调节的装料孔闭合件（1），所述安排包括

·一个或多个装料开口（2），该一个或多个装料开口被至少一次地安排在一个炼焦炉组的一个焦炉室（3）的顶部（5）上、并且相当于在该炼焦炉顶部（5）的结构表面的结构中的一个开口（2），

·一个或多个装料孔闭合件（1），该一个或多个闭合件通过进入一个炼焦炉组的该焦炉室（3）的顶部（5）中的多种结构措施而被稳固地内装在该焦炉室（3）的顶部（5）上，并且这些闭合件作为在圆周上延伸的多个框架（4，6）装备有用于装料孔盖的一个凸起或一个接纳保持装置，

·一个装料孔盖（7），该装料孔盖包括在圆周上延伸的、竖直向下朝向内部延伸的多个斜向插入区域（7b）或者包括在一个接纳保持装置中保持的、用于稳固插入到一个装料孔闭合件（1）中的一个插入装置，并且其中该装料孔盖（7）相对该装料孔闭合件（1）是可扭转的，其中

·该装料孔闭合件（1）包括一个在圆周上延伸的内框架（6）和一个在圆周上延伸的外框架（4），并且其中

·该内框架（6）通过竖直向下朝向内部延伸的多个斜向插入区域（7b）或者通过在一个接纳保持装置中保持的一个插入装置而是可插入到该外框架（4）中的，并且其中

·该外框架（4）被安排成相对该内框架（6）是可扭转的，并且该内框架（6）被安排成相对该装料孔盖（7）是可扭转的，

其特征在于

·该内装料孔框架（6）相对一个竖直截平面（7c）是不对称的以使这种不对称性（6a）导致在扭转该内框架（6）时该装料开口（2）与这个可插入的装料孔盖（7）在水平面上的一个偏移（6a）。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该外框架（6）是由一种耐火矿物材料构形的。

3.根据以上权利要求1或2中任一项所述的装置，其特征在于，该内框架（6）是由一种耐火矿物材料构形的。

4.根据以上权利要求2或3中任一项所述的装置，其特征在于，该耐火矿物材料是陶瓷或耐火砖。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该外框架（6）或内框架（4）或者这两个框架都由铸铁或一种耐高温钢构形的。

6.根据以上权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，该外框架（6）被包含在一个耐火块中，该耐火块通过多种措施而被稳固地集成到该焦炉室（4）的顶部（5）中。

7.用于在对一个炼焦炉组的多个焦炉室（3）装料时调节装料孔闭合件（7）的方法，其中

·一个焦炉室（3）的装料孔闭合件（7）包括一个在圆周上延伸的内框架（6）和一个在圆周上延伸的外框架（4），并且

·该外框架（4）被安排成相对该内框架（6）是可扭转的，

其特征在于

·该内框架（6）相对一个竖直截平面（7c）是不对称的，这样使得在该内框架（6）被扭转时执行该装料开口在水平面上的一次偏移（6a），并且

·用于通过该顶部（5）对该炼焦炉（3）装料的装料开口（2）可以是被正确定位的。

8.根据权利要求7所述的用于在对炼焦炉组的焦炉室（3）装料时调节装料孔闭合件（7）的方法，其特征在于，该内装料孔框架（6）和该装料孔盖（7）是通过一种密封材料（8）而相对彼此密封的。

9.根据以上权利要求7或8中任一项所述的装置，其特征在于，一种密封绳或一种密封垫被用作密封材料（8）。

10.根据以上权利要求7或8中任一项所述的装置，其特征在于，一种密封复合物被用作密封材料（8）。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，砂被用作密封材料（8）。

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