干熄焦水封槽清扫装置及更换方法与流程

本发明涉及一种干熄焦水封槽清扫装置，属于机械、电气控制技术领域。

背景技术：

干熄焦顶部水封槽用于干熄炉预存室顶部气室和外部大气的隔离，避免大气中的空气进入干熄焦顶部预存室造成气室中含氧量升高。在实际使用中，炽热的焦炭经常掉落在水封槽中，除了造成水封盖开盖和关盖困难，同时也会对水封槽的金属内壁产生腐蚀，严重的可以导致水封槽漏水，进水后水与炽热的焦炭发生化学反应，生成一氧化碳和氢气等可燃气体，使干熄炉内可燃气体含量过高，到达起爆极限后容易造成爆炸事故。 因此在日常使用中需要定时对水封槽进行人工清扫和检查，由于只能在水封盖打开时才能清扫，周围温度高，并且有大量氮气溢出，清扫过程中安全风险较大，同时在检测出水封槽腐蚀严重需要更换时，必须对耐火砖部位进行施工才能将旧的水封槽移除，此时干熄焦预存室的气室将长时间暴露在大气中，既要避免氮气大量外泄又要防止空气大量流入，对顶部压力控制要求较高，同样存在较大的安全风险。因此，迫切的需要一种新的技术方案解决该技术问题。

技术实现要素：

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种干熄焦水封槽清扫装置，该技术方案不但可以实现水封槽的自动清扫，还可以快速对受腐蚀严重的水封槽内壁进行更换，减少清扫和更换过程中的风险。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种干熄焦水封槽清扫装置，其特征在于,所述清扫装置包括炉盖以及设置在干熄炉预存室顶部装料口内侧的外部耐腐层、内部清扫层、刮焦支架以及废焦收集器，所述刮焦支架设置在内部清扫层内并与废焦收集器固定，废焦收集器位于外部耐腐层外部。

作为本发明的一种改进,所述外部耐腐层为槽状环形结构，外壁嵌入在干熄炉预存室顶部的耐火砖中，槽内注水用于水封，由于水槽内壁很少和红焦发生接触，因此其使用寿命较长，只有在干熄焦年修时才需更换。

作为本发明的一种改进,所述内部清扫层嵌入在外部耐腐层的水槽中，槽内注水用于水封，内部清扫层水槽的高度略高于外部耐腐层。

作为本发明的一种改进,所述清扫装置包括转动齿轮，所述转动齿轮安装在内部清扫层外边缘，用于在外部耐腐层中转动。该内部清扫层的槽内壁将直接与焦炭和水封盖进行接触，因此内壁腐蚀和磨损较大，但由于和外部耐腐层没有进行整体的连接，因此便于取出更换。

作为本发明的一种改进,所述刮焦支架设置为楔形结构，刮焦支架的工作面为abe和bef，其中面bef和abe垂直。使用时，刮焦支架放置于内部清扫层水槽中，可以与水槽有相对滑动，面ade贴合内部清扫层水槽外圈的内壁，面bcg贴合内部清扫层水槽内圈的内壁，面abcd贴合内部清扫层水槽底部，当内部清扫层水槽转动时，由于刮焦支架为固定的，槽内的焦炭将沿刮焦支架的abe面上升，同时受bef面的挤压，使上升中的焦炭向清扫层水槽外侧移动，直至进入废焦收集器排出水槽。

一种干熄焦水封槽清扫装置的更换方法，其特征在于,所述方法包括以下步骤：1）准备好同规格尺寸的新内部清扫层，该清扫层周围焊接吊耳，通过地面吊车吊装到干熄焦电机车的一只焦罐台车上；2）在熄焦塔顶部的待更换清扫层周围焊接吊耳，打开炉盖，排出清扫层水槽中的水后利用空的提升机台车吊起清扫层；3）旧的清扫层吊离后，向外部耐腐层水槽补水，炉盖继续盖在外部耐腐层水槽中，由于水槽中注有水，起到短暂隔离干熄焦预存室气室与外部大气的作用；4）提升机台车将更换下的清扫层放入干熄焦电机车的另一只焦罐台车上，再利用地面吊车移出运走；5）新内部清扫层由焦罐台车运送到提升机井架下，利用空的提升机台车吊起清扫层，运至熄焦塔顶部；6）打开炉盖，排出外部耐腐层水槽中的水，用提升机将清扫层放入外部耐腐层水槽，拆除吊耳；7）向清扫层和外部耐腐层水槽的水槽中注水，恢复炉盖的正常使用。

相对于现有技术，本发明的优点如下，1）整个技术方案设计巧妙，结构紧凑，2）该技术方案可以实现对干熄炉顶部水封槽的自动清扫，还可以快速对受腐蚀严重的水封槽内壁进行更换，减少人工清扫和更换水封槽过程中的人身危害和生产安全风险。

附图说明

图1-1为外部耐腐层俯视图；

图1-2为外部耐腐层侧视图；

图2-1为内部清扫层俯视图；

图2-2为内部清扫层侧视图；

图3 为刮焦支架结构示意图；

图4—1为水封槽整体结构俯视图；

图4—2为水封槽整体结构侧视图；

图5-1—5-3分别刮焦支架在水槽内的安装结构的主视图、俯视图、侧视图；

图6-1—6-3分别为刮焦支架工作的主视图、俯视图、侧视图；

其中：1-外部耐腐层，2-内部清扫层，3-动力齿轮，4-转动齿轮，5-刮焦支架，6-废焦收集器，7-滚动轴，8-炉盖。

具体实施方式

为了加深对本发明的认识和理解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。

实施例1：

参见图1，一种干熄焦水封槽清扫装置,所述清扫装置包括炉盖8以及设置在干熄炉预存室顶部装料口内侧的外部耐腐层1、内部清扫层2、刮焦支架5以及废焦收集器6，所述刮焦支架5在工作状态时，设置在内部清扫层2内并与废焦收集器6固定，废焦收集器6位于水封槽外部耐腐层1外部，和刮焦支架连接，起固定刮焦支架和收集来自刮焦支架废焦的作用。其中外部耐腐层为环形水槽结构，外部耐腐层1由耐腐耐磨的不锈钢材料制成，通过耐高温硅酸铝耐火纤维毡密封嵌于干熄焦预存室顶部入口的耐火材料中，槽内注水用于水封，外部耐腐层水槽内壁为减少与内部清扫层的摩擦设有滚动轴7等，由于该水槽正常贮水，且与红焦进行隔离，在干熄焦运行时温度变化小，因此受腐蚀的影响较小，使用寿命较长，只有在干熄焦年修时才需更换。所述内部清扫层外壁嵌入在外部耐腐层的水槽中，槽内注水用于水封，内部清扫层水槽2的高度略高于外部耐腐层。该槽内壁将直接与焦炭和炉盖进行接触，因此内壁腐蚀和磨损较大，但由于和外部耐腐层没有进行整体的连接，因此便于取出更换。

实施例2：

参见图1，作为本发明的一种改进,所述清扫装置包括转动齿轮4，所述转动齿轮4安装在内部清扫层边缘，用于在外部耐腐层中转动。该内部清扫层的槽内壁将直接与焦炭和炉盖进行接触，因此内壁腐蚀和磨损较大，但由于和外部耐腐层没有进行整体的连接，因此便于取出更换。

实施例3：

参见图1，作为本发明的一种改进,所述刮焦支架设置为楔形结构，刮焦支架的工作面为abe和bef，其中面bef和abe垂直。使用时，刮焦支架放置于内部清扫层水槽中，可以与水槽有相对滑动，面ade贴合内部清扫层水槽外圈的内壁，面bcg贴合内部清扫层水槽内圈的内壁，面abcd贴合内部清扫层水槽底部，当内部清扫层水槽转动时，由于刮焦支架为固定的，槽内的焦炭将沿刮焦支架的abe面上升，同时受bef面的挤压，使上升中的焦炭向清扫层水槽外侧移动，直至进入废焦收集器排出水槽。

工作过程：参见图4，当炉盖8打开时，刮焦支架5放入内部清扫层2的水槽内并与废焦收集器6固定，见图5所示，这时动力齿轮3开始转动，带动内部清扫层转动齿轮4转动，使得刮焦支架5与内部清扫层水槽2间有了相对滑动，见图6所示。内部清扫层水槽2内进行圆周运动的焦炭将沿刮焦支架5的abe面上升，同时受bef面的挤压，使上升中的焦炭向内部清扫层水槽2外侧移动，直至到达e点进入废焦收集器6排出水槽。通过内部清扫层水槽2的多圈逆时针和顺时针转动，可以将水槽内的焦炭清除出去。

当需要关闭炉盖时，这是只需将刮焦支架从内部清扫层水槽中取出即可。炉盖关严时，炉盖边缘浸入在内部清扫层水槽中，而外部耐腐层和内部清扫层水槽中均注水，从而实现干熄焦预存室的气室与外部大气隔离。

在磨损和腐蚀到一定程度时，就需要对内部清扫层进行更换。由于内部清扫层和外部耐腐层没有机械连接，因此更换起来比较方便，不会对耐热砖结构造成损害，同时在更换过程中可以继续利用炉盖实现干熄焦预存室气室与外部大气的隔离， 具体的更换方式为，一种干熄焦水封槽清扫装置的更换方法：包括以下步骤：1）准备好同规格尺寸的新内部清扫层，该清扫层周围焊接吊耳，通过地面吊车吊装到干熄焦电机车的一只焦罐台车上；2）在熄焦塔顶部的待更换清扫层周围焊接吊耳，打开炉盖，排出清扫层水槽中的水后利用空的提升机台车吊起清扫层；3）旧的清扫层吊离后，向外部耐腐层水槽补水，炉盖继续盖在外部耐腐层水槽中，由于水槽中注有水，起到短暂隔离干熄焦预存室气室与外部大气的作用；4）提升机台车将更换下的清扫层放入干熄焦电机车的另一只焦罐台车上，再利用地面吊车移出运走；5）新内部清扫层由焦罐台车运送到提升机井架下，利用空的提升机台车吊起清扫层，运至熄焦塔顶部；6）打开炉盖，排出外部耐腐层水槽中的水，用提升机将清扫层放入外部耐腐层水槽，拆除吊耳；7）向清扫层和外部耐腐层水槽的水槽中注水，恢复炉盖的正常使用。

需要说明的是，上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上作出的等同替换或者替代，均属于本发明的保护范围。