炼焦工业中红焦炭的熄焦装置的制作方法

本实用新型涉及一种焦化工业中红焦炭的降温和能量回收的装置，特别是在密闭容器中向红焦炭直接喷水汽化使焦炭降温，产生蒸汽回收利用并防止污染物向大气排放的装置，属于能源和能源回收利用及环保领域。

背景技术：

焦炭是钢铁工业的重要原料，从焦炉推出的高温焦炭(红焦炭)需要在短时间内快速降温，即熄焦。红焦炭中蕴藏着大量的热能，如果能够回收利用则可同时做到节能减排。迄今主要以开放系统中的洒水降温的湿法熄焦为主，该法设备简单，熄焦速度快，但损失了红焦炭所带的大量热能，还会造成环境污染。另外，用氮气冷却红焦炭进行发电的干熄焦技术也比较多地应用到了工业实践中，在回收能源与减少污染物排放方面发挥了良好的作用。但氮气冷却干熄焦法的设备投资和运行成本均比较高，给企业的经营带来了比较重的成本负担，制约着干熄焦技术的广泛普及。因此，探索一种能够快速使高温焦炭降温，能源还能得到回收利用，同时设备投资低又不向大气排放污染物，尤其是运行成本低的熄焦装置就显得非常重要。本实用新型通过在密闭容器中直接喷水汽化使红焦炭降温，回收蒸汽并防止污染物向大气排放的技术路线，提供一种低成本无污染熄焦并回收热能的装置，为解决本领域的技术经济难题提供技术手段。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高效低成本的熄焦装置，通过在密闭容器中直接喷水汽化使红焦炭降温并回收蒸汽，采用法兰和密封圈及其锁紧机构对熄焦罐和能够旋转开闭的罐盖进行密闭实现在与大气隔绝的状态下进行熄焦；焦罐上部的红焦装入口与下部的焦炭排出口均采用罐盖的旋转开闭和快捷锁紧，实现了熄焦罐开闭的快速有效的动作，熄焦罐采用三层结构解决了承压和耐急冷急热之间的技术难题，并采用充气式密封为罐盖的锁紧创造了条件；通过焦炭排出口延伸挡板和排出口罐盖法兰密封面设置金属衬板，解决了焦炭排出口及其罐盖法兰的摩擦难题，通过液压和机械驱动组合的焦炭排出口罐盖的驱动实现了快速稳定的罐盖开闭操作；使用剩余氨水做熄焦用水可以节省蒸氨的成本。与传统的湿熄焦装置相比，具有能够回收热能，不产生污染的特点；与传统的干熄焦相比，具有投资少，运行成本低，熄焦时间短的特点。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种炼焦工业中红焦炭的熄焦装置，包括熄焦罐，所述熄焦罐至少由顶部设有红焦装入口且底部设有焦炭排出口的熄焦罐罐体、红焦装入口罐盖、焦炭排出口密封机构组成；熄焦罐罐体上部设有蒸汽排出口和废气排出口，蒸汽排出口与蒸汽净化装置入口相连接，废气排出口与废气处理装置进口相连接或直接通入大气；熄焦罐罐体壁上设置有向罐内喷水的喷水管，喷水管沿所述熄焦罐的高度方向分层分别设置，各层间的喷水管单独进水或/和同一层的不同圆周部分单独进水，熄焦罐罐体径向中心部位设置有向熄焦罐内焦炭喷水的喷水管，该中心喷水管单独进水。

所述熄焦罐从外到内分别由熄焦罐罐体外壳、隔热层和内衬层组成；内衬层由复数块内衬板组成，通过支撑架将内衬板固定在熄焦罐罐体外壳的内侧，内衬板为添加了耐热耐磨金属元素的金属合金制成的可更换式板块，所述向罐内喷水的喷水管穿过该内衬板。

所述熄焦罐罐体的红焦装入口和装入口罐盖均设有用于密封的法兰，所述法兰之间设置有密封圈，由红焦装入口锁紧机构通过所述红焦装入口法兰与装入口罐盖法兰及密封圈实现熄焦罐的红焦装入口的密闭；所述密封圈设置在红焦装入口法兰上或设置在红焦装入口罐盖法兰上，在密封圈密封面相反侧的法兰上设置有充气加压通道，对熄焦罐实施密闭时对密封圈充气加压，熄焦罐解除密闭时排出对密封圈施加压力的气体；所述锁紧机构是通过红焦装入口法兰与红焦装入口罐盖法兰之间一方的间隔式齿条，嵌入另一方的卡槽后进行旋转锁紧，或通过法兰外部设有可旋转的卡箍通过旋转该卡箍将法兰锁紧，或通过能够从红焦装入口法兰径向两侧进行往复移动将红焦装入口法兰和红焦装入口罐盖法兰嵌入其中的匝板将法兰锁紧。

所述熄焦罐的焦炭排出口密封机构由焦炭排出口和焦炭排出口罐盖组成，焦炭排出口和焦炭排出口罐盖均设有用于密封的法兰，所述法兰之间设置有密封圈，由焦炭排出口锁紧机构通过所述焦炭排出口法兰与排出口罐盖法兰及密封圈实现熄焦罐焦炭排出口的密闭；所述密封圈设置在焦炭排出口法兰上或焦炭排出口罐盖法兰上，在密封圈密封面相反侧的法兰上设置有充气加压通道，对熄焦罐实施密闭时对密封圈充气加压，熄焦罐解除密闭时排出对密封圈施加压力的气体；锁紧机构是通过焦炭排出口法兰与排出口罐盖法兰之间一方的间隔式齿条，嵌入另一方的卡槽后进行旋转锁紧，或法兰外部设有可旋转的卡箍通过旋转该卡箍将法兰锁紧，或通过能够从焦炭排出口法兰径向两侧进行往复移动将焦炭排出口法兰和焦炭排出口罐盖法兰嵌入其中的匝板将法兰锁紧。

所述熄焦罐的焦炭排出口密封机构的焦炭排出口的开闭是通过焦炭排出口罐盖围绕一侧设置的旋转轴旋转实现的，焦炭排出口罐盖的旋转驱动是由与所述罐盖外侧可转动方式连接的驱动机构实现；该旋转驱动机构能够在二维空间移动，可由液压驱动机构或机械驱动机构通过单独或串联或并联组合实现功能。

所述熄焦罐的焦炭排出口密封机构的熄焦罐焦炭排出口罐盖的内侧设置有内衬板；在罐盖先打开侧的圆周的至少一部分设置有超过罐盖法兰平面的延伸挡板，或在罐盖先打开侧的圆周的至少一部分设置有超过罐盖法兰平面的延伸挡板的同时，在所述熄焦罐底部焦炭排出口罐盖法兰密封面的从密封圈沿径向向外的部分设置有可更换的外缘金属衬板；或在所述熄焦罐底部的焦炭排出口罐盖法兰密封面表面设置有可更换的密封金属衬板圈；或在所述熄焦罐焦炭排出口罐盖法兰密封面设置有可移动的法兰面移动遮板，在打开所述罐盖排出焦炭时将该法兰面移动遮板放置在罐盖法兰密封面，排焦完成后撤出该法兰面移动遮板。

在所述熄焦罐底部的焦炭排出口内侧设置有向下超过焦炭排出口法兰平面的延伸挡板。

采用所述熄焦装置进行红焦炭降温的熄焦方法，其熄焦至少包括如下过程：

(1)运焦过程：装有从焦炉炭化室推出的红焦炭的红焦槽从焦炉接焦处移动到熄焦罐顶部位置的运焦过程；

(2)装焦过程：将所述运焦过程运到的红焦炭经熄焦罐红焦装入口一次性地全部从红焦槽装入到熄焦罐内的装焦过程；

(3)熄焦罐密闭过程：在所述装焦过程完毕后，关闭熄焦罐红焦装入口，使熄焦罐处于密闭状态的熄焦罐密闭过程；

(4)红焦炭喷水降温过程：向装入到熄焦罐中且处于密闭状态的红焦炭喷水，由水汽化吸热使红焦炭降温的红焦炭喷水降温过程；

(5)熄焦罐泄压过程：经喷水降温过程降温后的焦炭在排出熄焦罐前，排出熄焦罐内的气体使熄焦罐内的气体压力降低到接近大气压的熄焦罐泄压过程；

(6)排焦过程：经喷水降温过程降温后的焦炭从熄焦罐底部排出的过程。

所述红焦炭降温的熄焦方法，其特征在于喷水降温过程是通过熄焦罐的高度方向分层分别设置的单独进水管或/和同一层的不同圆周部分单独进水管及熄焦罐罐体径向中心部位设置的单独进水管进行单独控制，并控制单位时间的喷水量和单次连续喷水的时间，对不同区域进行依次循环喷水的间隔多次喷水。

所述红焦炭降温的熄焦方法，其特征是在所述熄焦罐中经过在密闭状态下喷水将焦炭温度降低到300℃以下后，排出到洗净槽中，喷入水或用水浸没对焦炭进行洗净，经洗净后的焦炭进入焦炭外运系统外运。

具体说明如下：

从焦炉炭化室装入红焦炭的红焦槽移动至熄焦罐的顶部后将所装红焦炭迅速从红焦装入口装入熄焦罐内，然后移动红焦装入口罐盖与红焦装入口配合通过锁紧机构实现焦罐的密闭，使熄焦罐内的红焦炭与大气隔绝。紧接着在控制单位时间喷水量的状态下向红焦炭喷水，喷入的水立即汽化产生蒸汽。由于焦罐处于密闭状态，所以焦罐内压力升高使蒸汽通过熄焦罐上部的蒸汽导出系统送入蒸汽储罐作为热源或动力源供用户使用。喷水汽化大量地吸热使红焦炭快速降温，达到200℃以下后完成熄焦。熄焦完成后，关闭蒸汽导出系统的阀门，排出焦罐中的气体使其降压至与大气接近的压力，实现罐内泄压。然后，打开熄焦罐底部的焦炭排出口罐盖，从熄焦罐中排出降温后的焦炭，完成了密闭熄焦过程。

从熄焦罐中排出焦炭后，底部的焦炭排出口罐盖闭合达到焦炭排出口的密闭状态，为下次装焦和熄焦准备条件，准备进行下一批次的装焦熄焦循环操作。由此，在与大气隔绝的密闭容器中直接喷水汽化，实现了快速熄焦的同时能够产生具有一定压力的蒸汽，可以作为热源或动力源使用。在实际操作中综合考虑蒸汽压力带来的利用价值和设备配置的难度，一般控制在0.3-0.6MPa。实际工程中，熄焦罐间歇操作，而用户希望蒸气稳定供应，可通过复数个熄焦罐交替使用和蒸汽储罐复数个并列设置，交替使用实现。泄压通过废气排出管道排出，废气通过废气处理系统处理后排放或直接排放，熄焦罐上部的蒸汽导出管与废气排出口可使用同一出口，在管道上分开支路，也可在熄焦罐上分为两个出口。

在熄焦过程中熄焦罐不仅要承受0.3-0.6MPa的压力，还要承受在10分钟左右就要从1000℃降到200℃以下的急剧的温度变化，又要在装焦过程中，瞬间由100℃左右升到1000℃。如此短时间内反复急剧的温度变化且还要承受焦炭的摩擦，对材料的要求极高。特别是熄焦罐体积大，同时满足急剧的温度变化和高温下的压力容器是难度极大的工程难题。本实用新型采用熄焦罐从外到内分别由熄焦罐罐体外壳、隔热层和可更换内衬层的结构，内衬层承受急冷急热的温度应力、摩擦和腐蚀等，损坏后可以更换；熄焦罐罐体外壳在相对较低的温度和温度变化区间内与顶部红焦装入口罐盖及底部焦炭排出口罐盖配合通过密闭锁紧机构实现密闭，承担承受压力的任务。这种结构大幅降低了材料的难度，解决了焦罐同时满足急剧的大幅度温度变化和高温下的压力容器承压的材料难题。耐火隔热层可根据现有的材料选择隔热性能和耐热性能及施工特性均好的材料即可，可以是预制块状物砌成，也可在现场浇筑。内衬层直接与焦炭接触，由于焦炭摩擦性十分强，在高温下尤其严重，所以，内衬层所处环境不仅温度变化幅度大，还要承受焦炭在高温下的摩擦。因此，对内衬的材质要求就很特殊。一般采用添加了金属Cr的铸铁以及添加金属Cr或Mn的金属合金或铸铁，但不限于这些。由于其耐磨性高，所以能够承受高温下的焦炭摩耗。具体的材质型号可根据实际情况依耐磨、抗急冷急热性能、抗脆性等综合性能选定。同时，熄焦罐采用固定焦罐进行熄焦和卸焦的方式降低了设备的配置难度。

在熄焦罐密闭状态下喷入水瞬间汽化的过程中会形成巨大的冲击力和压力剧增，所以，需要严格控制单位时间的喷水量。沿熄焦罐的高度方向分层设置的喷水管单独进水，同一层喷水管不同圆周部分单独进水，熄焦罐径向中心喷水管也单独进水，就能够简单地控制喷水的量，而又能保证喷入水的动能，且利于不同部位交替喷水，达到均匀熄焦。所述单独进水是指各个单独进水部分可以单独通过阀门调节和控制进水。小范围短时间喷水，对不同区域进行依次循环喷水的间隔多次喷水解决了汽化吸热快，而焦炭内部传热慢的矛盾，做到焦炭无表面水或少量表面水的均匀熄焦，保证了熄焦的焦炭质量。

熄焦罐的红焦装入口法兰及其罐盖法兰之间，及焦炭排出口法兰与其罐盖之间设置的密封圈能够从密封面的相反侧充气加压，对焦罐实施密闭时对密封圈充气加压，焦罐解除密闭时排出对密封圈加压气体的方式使得既能保障密封又调节自如地通过与红焦装入口锁紧机构配合实现焦罐的红焦装入口的密闭与开闭操作。密封圈与加压气体接触部分的形状为可以产生向外的压力的同时也能够产生向两侧施压的形状，如人字形或圆弧形等。密封圈的材质可以根据隔热层的厚度及隔热效果选择合适的材料，如膨胀石墨、聚四氟乙烯等材料，但不限于这些材料。实际工程中为确保密封圈所处位置的温度低于密封材料的所要求温度，可以在法兰周围加设水冷管路，进行冷却。

熄焦罐焦炭排出口的开启是在焦罐内盛有焦炭，排出口罐盖承受重力的状态下进行位移的，因此，通过底部罐盖围绕一侧设置的旋转轴旋转避免了焦炭摩擦和减轻了位移阻力。焦炭排出口罐盖的旋转驱动由罐盖外侧驱动机构通过在二维空间移动实现承压状态下的顺利移动。旋转驱动机构可由液压驱动机构或气压或机械驱动机构通过单独或串联或并联组合实现功能。液压驱动可以设置在罐体上从两侧与罐盖连接实施驱动，也可从罐盖下部与罐盖连接实施驱动，摆动机构可从罐盖下部与罐盖连接实施驱动，驱动方式的组合可以是两节液压串联，也可是液压与机械驱动机构的串联，机械驱动机构可以用齿轮也可用液压或气压驱动。通过所述驱动方式可以做到承压状态下的顺畅移动，保障焦炭排出口罐盖在无冲击少摩擦条件下的操作。

熄焦罐的焦炭排出口罐盖的内侧设置内衬板可以避免红焦炭对底部罐盖的高温损害和摩擦。实际工程中还可在焦炭排出口罐盖外壳与内衬板之间加隔热层。内衬板在该罐盖旋转轴对面侧(先打开的一侧)为起点向两侧根据需要防摩擦的长度部分设置超过罐盖法兰平面的延伸挡板，这样在该罐盖旋转打开时，对密封圈和罐盖法兰形成遮蔽作用，避免焦炭触碰到密封圈或法兰造成严重的磨损。在罐盖内侧加设延伸挡板的同时在法兰密封面的从密封圈沿径向向外的部分设置可更换的金属外缘衬板进一步保护法兰，并可以在降低内衬延伸挡板高度的条件下也能保护法兰密封面，且更换方便。采用密封圈设置在焦炭排出口法兰上的方式时，也可在焦炭排出口罐盖法兰与密封圈接触的表面设置可更换的密封金属衬板圈，用此承受排焦时焦炭的摩擦，磨损变形后通过更换确保密封圈密封和避免焦罐排出口法兰被焦炭磨损。还可以在焦炭排出口罐盖法兰密封面设置移动遮板，在打开所述罐盖排出焦炭时将该可移动金属遮板放置在罐盖法兰密封面，排焦完成后撤出所述移动遮板。该方式虽然动作要求高，但能够全面遮蔽焦炭排出口罐盖法兰密封面。

熄焦罐的焦炭排出口内侧，设置向下超过焦炭排出口法兰平面的延伸挡板可以避免开启焦炭排出口罐盖时，焦炭块横溢损坏熄焦罐焦炭排出口法兰面。

熄焦罐的红焦装入口与其罐盖之间的锁紧通过红焦装入口法兰与其罐盖法兰之间一方的间隔式齿条，嵌入另一方的卡槽后进行旋转锁紧，也可法兰外部设有可旋转的卡箍通过旋转将法兰锁紧，机构简单易行。还可通过能够从红焦装入口法兰径向两侧进行往复移动将红焦装入口法兰和红焦装入口罐盖法兰嵌入其中的匝板将法兰锁紧。由于现场粉尘浓度高，所以，优选红焦装入口罐盖法兰为两层结构，下层为间隔式齿条构造，将红焦装入口法兰嵌入后旋转罐盖锁紧，打开罐盖时旋转罐盖解除锁紧。熄焦罐的焦炭排出口与其罐盖之间的锁紧机构同样也采用焦炭排出口法兰与其罐盖法兰之间一方的间隔式齿条，嵌入另一方的卡槽后进行旋转锁紧，或法兰外部设有可旋转的卡箍通过旋转将法兰锁紧。还可通过能够从焦炭排出口法兰径向两侧进行往复移动将焦炭排出口法兰与其罐盖法兰嵌入其中的匝板将法兰锁紧。但，熄焦罐底部的焦炭排出口罐盖的开启是在承重状态下位移，所以，优选采用可旋转的卡箍通过旋转将法兰锁紧或解除锁紧，及从法兰径向两侧进行往复移动将焦炭排出口法兰与其罐盖法兰嵌入其中的匝板将法兰锁紧的方式，避免在焦炭排出口罐盖开启过程中旋转与焦炭形成的巨大摩擦和阻力。

熄焦罐的设置可以是在地下、半地下和地面三种，其运焦方式也相应的采用不同形式。地下熄焦罐时采用水平铁轨运输；半地下熄焦罐时，红焦槽从焦炉炭化室接收红焦炭后可通过倾斜上升的轨道升高高度，到达熄焦罐顶部；熄焦罐设在地面时，红焦槽由提升机将其提升到熄焦罐顶部位置，进行装焦。

在实际工程中，向红焦炭喷水的水源可以直接使用荒煤气冷凝产生的剩余氨水、或剩余氨水与其他水源的混合水，可以节省剩余氨水的蒸氨成本。也可采用蒸氨后进入生化处理之前的废水或生化处理后的水。从顶部密闭盖喷水管喷入熄焦产生的蒸汽冷凝水，从焦罐底部喷水管喷入剩余氨水或剩余氨水与蒸汽冷凝水的混合水或蒸汽冷凝水。从焦罐底部喷水管喷入剩余氨水或其混合水，可以在蒸汽通过焦炭层上升的过程中，将剩余氨水中的焦油和其他有害物质炭化或吸附在焦炭表面，大幅降低这些污染物随蒸汽进入蒸汽储罐的可能性。另外，直接采用剩余氨水作熄焦用水时，在经喷水将焦炭温度降低到300℃以下后，排出到洗净槽中，喷入水或用水浸没对焦炭进行洗净，经洗净后的焦炭进入焦炭外运系统外运可以避免焦炭附着剩余氨水中焦油酚类带来的异味。

熄焦罐是快速的间歇性操作，从熄焦罐排出焦炭的速度快，而其下部的运焦皮带运行速度较慢，通过熄焦罐下部设置焦炭缓冲槽缓冲操作，可以实现快速卸焦与慢速皮带运焦的良好配合稳定操作。

本实用新型的有益效果是通过在固定的密闭容器中直接喷水汽化使红焦炭快速降温并回收可作热源或对外做功的蒸汽的同时避免了向大气排放污染物的问题，又使熄焦系统降低了设备成本；熄焦罐由罐体外壳、隔热层和内衬层组成的结构解决了同时要求承压和耐急冷急热的难题，且内衬板为可更换式板块实现了内衬板的简单更换；熄焦罐设置外壳周边和罐中心喷水管实现了均匀熄焦，不同部分喷水管的单独进水便于控制流量和交替喷水实现均匀熄焦；熄焦罐红焦装入口和焦炭排出口的密闭采用嵌卡方式与充气加压式密封圈配合达到了简单结构的快速开闭和良好稳定的密封的同时实现；熄焦罐底部的焦炭排出口盖的开启采用由旋转驱动机构围绕固定轴旋转的结构实现了承重状态下的顺畅的开启；焦炭排出口的延伸挡板及其罐盖的延伸挡板和可更换衬板结构很好地解决了焦炭排出过程中对焦炭排出口及其罐盖法兰的磨损问题。与传统的湿熄焦相比，具有能够回收热量，不产生污染的特点，与传统的干熄焦相比，具有投资少，运行成本低，熄焦时间短的特点。本实用新型为焦化工业的熄焦提供了高效低成本的熄焦及回收热能的装置。

附图说明

图1：密闭喷水汽化熄焦装置系统图；

图2：密闭喷水汽化熄焦罐结构图；

图3：密闭熄焦罐焦炭排出口罐盖液压摆动组合驱动开闭机构图；

图4a：密闭熄焦罐焦炭排出口与其罐盖的卡箍式密闭锁紧机构图；

图4b：密闭熄焦罐焦炭排出口与其罐盖的卡箍式密闭锁紧机构图的A视刨面图；

图5：密闭熄焦罐焦炭排出口罐盖密封圈与法兰密封面外缘衬板结构图；

图6：密闭熄焦罐焦炭排出口罐盖液压平移组合驱动开闭机构图；

图7：密闭熄焦罐红焦装入口与其罐盖密闭锁紧机构图；

图8：密闭熄焦罐焦炭排出口法兰设置密封圈示意图；

图9：密闭熄焦罐焦炭排出口罐盖法兰可更换密封金属衬板圈示意图；

图10：密闭熄焦罐焦炭排出口与其罐盖法兰的匝板锁紧机构图；

图11a：密闭熄焦罐焦炭排出口罐盖双液压并行驱动开闭机构图；

图11b：密闭熄焦罐焦炭排出口罐盖双液压并行驱动开闭机构图的B视图；

图12：密闭熄焦罐焦炭排出口罐盖摆动液压组合驱动开闭机构图

其中：1-焦炉，2-红焦槽，3-移动车，4-焦炉下的水平轨道，5-倾斜轨道，6-卷扬机，7-拉索，8-熄焦罐顶轨道，9-熄焦罐，10-熄焦罐红焦装入口，11-红焦装入口罐盖，12-熄焦用水，13-蒸汽导出管，14-蒸汽净化装置，15-净化蒸汽，16-废气导出管,17-废气净化装置，18-净化废气放散，19-熄焦罐焦炭排出口罐盖，20-焦炭缓冲槽，21-运焦皮带，22-熄焦罐外壳，23-熄焦罐隔热层，24-熄焦罐内衬层，25-熄焦罐上部喷水管，26-熄焦罐中部喷水管，27-熄焦罐下部喷水管，28-熄焦罐中心喷水管，29-熄焦罐焦炭排出口法兰，30-熄焦罐焦炭排出口延伸挡板，31-熄焦罐焦炭排出口罐盖法兰，32-熄焦罐焦炭排出口法兰锁紧机构，33-焦炭排出口罐盖内衬层，34-焦炭排出口罐盖延伸挡板，35-焦炭排出口罐盖开闭旋转转轴，36-焦炭排出口罐盖开闭转动链接，37-焦炭排出口罐盖开闭驱动液压缸，38-焦炭排出口罐盖开闭驱动摆动臂，39-焦炭排出口罐盖开闭驱动摆动臂驱动辊，40-焦炭排出口罐盖开闭驱动摆动臂转轴，41-焦炭排出口罐盖法兰密封面可更换外缘衬板，42-焦炭排出口罐盖开闭驱动平移机构，43-密封圈，44-密封圈压缩气体通道，45-密封圈压缩气体进气孔，46-焦炭排出口罐盖法兰外缘齿条，47-焦炭排出口罐盖法兰锁紧卡箍內缘齿条，48-焦炭排出口罐盖开闭驱动平移机构驱动辊，49-焦炭排出口罐盖开闭驱动平移机构支撑架，50-熄焦罐红焦装入口罐盖开闭旋转支撑轴，51-红焦装入口罐盖开闭旋转连接架，52-红焦装入口罐盖开闭旋转驱动机构，53-红焦装入口罐盖锁紧法兰，54-红焦装入口法兰，55-焦炭排出口法兰面设置的密封圈，56-焦炭排出口罐盖法兰可更换密封金属衬板圈，57-焦炭排出口罐盖旋转驱动单杆油压机构支撑点，58-焦炭排出口罐盖旋转驱动的并行双侧油压机构，59-焦炭排出口罐盖旋转驱动并行双侧油压机构在焦罐外侧的支撑点，60-双侧油压机构与焦炭排出口罐盖连接杆，61-摆动液压组合的焦炭排出口罐盖旋转驱动摆动机构，62-摆动液压组合的焦炭排出口罐盖旋转驱动液压机构，63-焦炭排出口法兰锁紧匝板，64-焦炭排出口罐盖法兰面移动遮板，65-焦炭排出口罐盖法兰面移动遮板移动驱动机构，A-熄焦罐焦炭排出口与其罐盖的卡箍式密闭锁紧机构图的A向视图，熄焦罐焦炭排出口罐盖双液压并行驱动开闭机构图的B向视图。

具体实施方式

实施例1：

本实施例为红焦炭的密闭喷水汽化降温的熄焦工艺方案，系统如图1所示。从焦炉1的炭化室推出的红焦炭装入红焦槽2后通过移动车3将其由焦炉下的水平轨道4移动至倾斜轨道5的入口处脱离移动车，与卷扬机6的拉索7连接，在其带动下上升到熄焦罐顶轨道8，并移动至熄焦罐9的顶部，完成了运焦过程。接着从红焦槽中将红焦炭通过装焦漏斗(图中未标示)通过熄焦罐红焦装入口10向熄焦罐(熄焦罐底部的焦炭排出口已由焦炭排出口罐盖19密闭)中装入焦炭。装焦过程完毕后撤出装焦漏斗，将红焦装入口罐盖11通过如图7所示的红焦装入口罐盖开闭旋转驱动机构52驱动红焦装入口罐盖开闭旋转连接架51围绕熄焦罐红焦装入口罐盖开闭旋转支撑轴50旋转移动到熄焦罐的红焦炭装入口10，旋转红焦装入口罐盖通过罐盖法兰与装入口法兰实现锁紧，再向红焦装入口法兰上设置的充气式密封圈充入压缩空气实现熄焦罐的密闭。在密闭状态下，熄焦用水12通过开启如图2所示的顶部喷水管25向罐内喷水10秒后关闭顶部喷水管，从一侧用中部喷水管26和同侧的底部喷水管27，依次从四周喷水，再从中心喷水管28喷水，依此循环进行间隔式的多次喷水，使焦炭降温。产生的水蒸气通过蒸汽导出管13导出到蒸汽净化系统14经除尘等处理后送入蒸汽储罐(图中未标出)，供用户使用。待焦炭降温到200℃以下后，打开焦罐废气阀门(图中未标示)通过废气导出管16，将熄焦罐中的气体导出送往废气处理系统17处理后进行净化废气放散18。将熄焦罐内蒸汽压力下降到与大气压力在0.01MPa以下后，撤去红焦装入口和焦炭排出口的密封圈充气，打开红焦装入口罐盖11和熄焦罐底部的焦炭排出口罐盖19，使降温后的焦炭从熄焦罐中排出，进入焦炭缓冲槽20，逐步放到运焦皮带21将其运出。熄焦罐中的焦炭排空后，关闭焦炭排出口，为下次装入红焦炭，进行下一批次的熄焦过程做好准备。

熄焦罐9从外到内(如图2)分别由熄焦罐罐体外壳22、隔热层23和内衬层24组成，内衬层由边长0.5m的正方形内衬板组成，通过支撑架(图中未标示)将内衬板固定在熄焦罐罐体外壳的内侧。内衬板为可更换式板块，内衬板为用添加了耐热耐磨金属元素锰的金属合金制成的可更换式板块，不同部位的内衬板根据罐体具体形状而变化形状。向焦炭喷水的喷水管穿过该内衬板向红焦炭喷水。

熄焦罐底部的焦炭排出口如图2所示，内侧设置了向下超出焦炭排出口法兰29的延伸挡板30(超出排出口法兰面长度30mm),以防焦炭下落过程中横溢造成焦炭排出口法兰密封面的摩擦损害。熄焦罐底部的焦炭排出口罐盖的内侧(如图3所示))设置有内衬层33，内衬板与罐盖外壳之间添加有隔热层(图中未标示)；在焦炭排出口罐盖旋转轴35对面侧(罐盖先打开侧)为起点向两侧各自1/3圆周设置有超过罐盖法兰31平面的焦炭排出口罐盖延伸挡板34(超出罐盖法兰面长度35mm)。

熄焦罐的焦炭排出口与排出口罐盖之间的锁紧机构采用法兰外部设有旋转卡箍方式，通过旋转该卡箍将法兰锁紧的结构，如图4a和图4b所示。焦炭排出口罐盖19的法兰31是具有间隔式外缘齿条46的齿状结构，关闭焦炭排出口时，罐盖法兰31的齿条46从焦炭排出口锁紧卡箍32的齿条47的间隔空间向上移动进入卡箍32，与焦炭排出口法兰29相接触，然后旋转卡箍32将卡箍的齿条47与焦炭排出口罐盖法兰的齿条46重叠，对焦炭排出口法兰29与其罐盖法兰31进行锁紧。之后通过焦炭排出口罐盖法兰上的压缩空气进气孔45向法兰上的密封圈加压空气通道44通入压缩空气，使密封圈43向上加压实现焦炭排出口的充分密闭(如图5所示)。密封圈43采用充气通道侧为人字形结构，压缩空气将密封圈向上挤压与熄焦罐焦炭排出口法兰紧密接触形成熄焦罐密封的同时，使密封圈人字部分向两侧扩张形成对压缩空气的密封，防止压缩空气沿密封圈与焦炭排出口罐盖法兰的缝隙泄漏。

红焦装入口法兰及其罐盖法兰、焦炭排出口法兰及其罐盖法兰与其密封圈接触部位的外侧均设有水冷却通道，对法兰接触面进行冷却，确保与密封圈接触的法兰面温度不超过密封圈所能承受的温度。

焦炭排出口罐盖开闭的旋转驱动机构由一个直线移动机构37与摆动机构38组成，摆动机构38具有外齿轮，由驱动辊39通过其咬合齿带动摆动机构38围绕转轴40旋转(如图3所示)，实现熄焦罐焦炭排出口罐盖19的开闭。红焦装入口法兰54为间隔式齿条结构，红焦装入口罐盖法兰为具有锁紧功能的两层结构(如图7红焦装入口罐盖锁紧法兰53所示)，下部为间隔式齿条结构，密闭时将罐盖11落下使红焦装入口法兰54的齿条从罐盖齿条空间嵌入罐盖两层结构的卡槽之后，旋转罐盖使罐盖齿条与装入口法兰齿条重叠，实现了红焦装入口的罐盖锁紧。打开红焦装入口时，旋转罐盖使红焦装入口法兰齿条与罐盖齿条解除重叠后，提起罐盖，围绕红焦装入口罐盖开闭旋转支撑轴50旋转撤离红焦装入口。

从顶部喷入熄焦罐的用水为蒸汽冷凝水，从底部喷入熄焦罐的用水为剩余氨水。熄焦罐中蒸汽压力控制在表压0.3-0.35MPa。通过所述技术方案可以得到0.3-0.35MPa的蒸汽供发电或化产车间作热源使用，熄焦过程无污染物向大气排放，克服了传统湿熄焦的损失热源和污染物排放的问题。红焦炭的喷水汽化过程控制在18min，实现了快速均匀的熄焦；且没有大型循环风机和制氮设备，设备投资少，克服了传统干熄焦设备投资和运行成本高的问题。

实施例2：

本实施例与实施例1基本相同，所不同的是运焦过程是载有从焦炉炭化室推出的红焦炭的红焦槽通过移动车将其由焦炉下的水平轨道移动到熄焦罐旁后，由提升机将红焦槽提升到熄焦罐顶部，进行装焦。装焦过程是将红焦槽直接移动到熄焦罐顶部与熄焦罐顶部的红焦装入口对接后，打开红焦槽底闸直接将红焦炭装入熄焦罐中。向红焦炭的喷水采用顶部喷水管25向罐内喷水6秒后关闭顶部喷水管，从一侧用中部喷水管26和同侧的底部喷水管27，依次从四周喷水，再从中心喷水管28喷水，再进行外周的依次循环的喷水制度，使焦炭降温。蒸汽导出管与废气导出管分别以不同接口接入熄焦罐上部。焦罐内衬板为添加了金属Cr的合金钢。

熄焦罐的焦炭排出口与其罐盖之间的锁紧机构采用焦炭排出口罐盖嵌入焦炭排出口法兰齿间空间后，旋转罐盖的方式。焦炭排出口法兰为下层具有齿条的两层结构，罐盖19的法兰也为齿条结构。关闭焦炭排出口时，罐盖法兰31的齿条从焦炭排出口法兰的齿条空隙空间向上移动进入熄焦罐焦炭排出口法兰齿条空间，然后通过罐盖旋转机构旋转罐盖19使其罐盖的齿条与焦炭排出口法兰齿条重叠，达到锁紧焦炭排出口法兰和其罐盖法兰的目的。密封圈43采用充气通道侧为圆弧形结构，压缩空气将密封圈向外挤与熄焦罐焦炭排出口法兰紧密接触形成熄焦罐密封的同时，使密封圈圆弧部分向两侧扩张形成对压缩空气的密封，防止压缩空气沿密封圈与焦炭排出口罐盖法兰沟槽的缝隙泄漏。

焦炭排出口罐盖开闭的旋转驱动机构由两个串联的直线移动机构组成，如图6所示。熄焦罐焦炭排出口罐盖19由罐盖开闭驱动平移机构驱动辊48驱动焦炭排出口罐盖开闭驱动平移机构42在驱动平移机构支撑架49上移动，带动焦炭排出口罐盖开闭驱动液压缸37移动，同时液压缸37也在液压油的驱动下进行伸缩，带动焦炭排出口罐盖19围绕着转轴35旋转，实现熄焦罐焦炭排出口罐盖的开闭。

熄焦过程直接采用剩余氨水作喷水熄焦用水，在经喷水将焦炭温度降低到300℃以下后，排出到洗净槽中，喷入水或用水浸没对焦炭进行洗净，经洗净后的焦炭进入焦炭外运系统外运，避免了焦炭附着有剩余氨水中焦油酚类带来的异味。

熄焦罐焦炭排出口罐盖的内侧设置有内衬板34，在罐盖旋转轴35对面侧为起点向两侧全圆周设置有超过罐盖法兰31平面的焦炭排出口罐盖挡板34的同时，焦炭排出口罐盖法兰面的从密封圈沿径向向外的部分设置有罐盖法兰密封面可更换外缘衬板41，如图5所示。

熄焦罐中蒸汽压力控制在表压0.55-0.60MPa。通过所述技术方案可以得到0.55-0.60MPa的蒸汽供发电或化产车间作热源使用，熄焦过程无污染物向大气排放，省去了蒸氨工序，节能增效。红焦炭的喷水汽化过程控制在12min，实现了快速熄焦，稳定的操作。

实施例3：

本实施例与实施例1基本相同，所不同的是焦炭排出口罐盖开闭的旋转驱动机构由一个罐盖开闭驱动液压缸37围绕焦炭排出口罐盖旋转驱动单杆油压机构支撑点57旋转实现焦炭排出口罐盖的开闭，如图10所示。焦炭排出口法兰与其罐盖法兰的锁紧采用通过能够从焦炭排出口法兰径向两侧进行往复移动将焦炭排出口法兰和焦炭排出口罐盖法兰嵌入其中的匝板将法兰锁紧的结构。焦炭排出口密闭时，焦炭排出口法兰锁紧匝板63从焦炭排出口法兰径向两侧合拢，将焦炭排出口法兰及其罐盖法兰嵌入匝板中进行锁紧，解除锁紧时从两侧移走匝板63即可。红焦装入口的锁紧也同样采用嵌入匝板方式。

焦炭排出口法兰密封圈设置在排出口法兰密封面(如图8所示)，通过压缩空气进气孔45向法兰上的密封圈加压空气通道44通入压缩空气，使密封圈55向下加压实现焦炭排出口的充分密封。与密封圈设置在焦炭排出口法兰上的机构相配合，如图9所示其罐盖法兰上设置了可更换密封金属衬板圈56和焦炭排出口罐盖法兰密封面可更换外缘衬板41，以适应焦炭排出对排出口罐盖法兰面的磨损后的简单更换。

熄焦罐安装于地下，载有从焦炉炭化室推出的红焦炭的红焦槽通过移动车将其由焦炉下的水平轨道移动到熄焦罐顶部后，由红焦槽将红焦炭装入到熄焦罐罐中。

焦罐中蒸汽压力控制在表压0.40-0.45MPa，实现了无污染回收能源的低成本熄焦。

实施例4：

本实施例与实施例2基本相同，用于焦炭排出口密封的密封圈设置在焦炭排出口法兰29的密封面上，与之相配合的罐盖法兰密封面表面设置有罐盖法兰面移动遮板64，并通过焦炭排出口罐盖法兰面移动遮板移动驱动机构65，在打开罐盖排出焦炭时将移动遮板放置在罐盖法兰密封面，排焦完成后撤出移动遮板，达到了能够全面遮蔽焦炭排出口罐盖法兰密封面的目的。焦炭排出口罐盖开闭的旋转驱动机构如图11a和图11b所示，由设置在焦罐外壁两侧的可以摆动的罐盖旋转驱动的并行双侧油压机构58，与焦炭排出口罐盖19通过双侧油压机构与焦炭排出口罐盖连接杆60，围绕罐盖旋转驱动并行双侧油压机构在焦罐外侧的支撑点59旋转，实现焦炭排出口罐盖的开合。

实施例5：

本实施例与实施例2基本相同，所不同的是焦炭排出口罐盖开闭的旋转驱动机构由一个摆动机构61和液压机构62串联组成，由液压机构62驱动通过摆动机构61实现焦炭排出口罐盖的旋转开闭，如图12所示。

实施例6：

本实施例与实施例2基本相同，所不同的是焦炭排出口罐盖开闭的旋转驱动机构由一个摆动机构构成，结构如图3中去掉罐盖开闭驱动液压缸37，直接把焦炭排出口罐盖与罐盖开闭驱动摆动臂38连接，并通过罐盖开闭驱动摆动臂驱动辊39围绕罐盖开闭驱动摆动臂转轴40旋转，实现熄焦罐焦炭排出口罐盖19的开闭。

本实用新型公开和提出的炼焦工业中红焦炭的熄焦装置，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变条件路线等环节实现，尽管本实用新型的装置技术已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本

技术实现要素：
、精神和范围内对本文所述的技术路线进行改动或重新组合，来实现最终的制备技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本实用新型精神、范围和内容中。