石超坤

摘 要：随着炼焦优质洗精煤的日益减少，捣固炼焦逐步得到推广和应用。但捣固车装煤时，从机侧敞开的炉门逸散出大量的黄烟，造成环境污染。采用双U形管导烟车装煤，烟气经U形管导入相邻炭化室后再导入集气管，其操作简单、维护方便，既避免了环境污染又增加了化学产品的回收。基于此，本文对能够适应顶装和捣固两种工艺的U型管导烟车的相关技术原理和技术特点进行简要介绍，希望对未来导烟车的技术改进能够有一定的促进作用。

关键词：顶装；捣固；U型管导烟车；技术原理；分析

0 引言

炼焦过程是指煤在高温隔绝空气条件下经过复杂的化学反应生成焦炭的过程。目前国内使用的焦炉主要有顶装焦炉和捣固焦炉，顶装焦炉必须使用较多的优质炼焦煤，捣固焦炉可以多配入高挥发分煤和弱茹结性煤，符合我国煤炭资源的特点。因此，顶装改捣固是焦炉市场未来发展的趋势。改装中，顶装焦炉炉顶需要增设U型管导烟车用于消烟除尘。为顺应市场发展趋势和满足用户需求，我公司设计开发了能够适应顶装和捣固两种工艺的U型管导烟车，用于顶装焦炉改捣固项目，节能减排同时提高了经济效益。

1 U型管导烟车的结构特点

适应顶装和捣固工艺的U型管导烟车主要由钢结构平台、走行装置（N-1） U型管装置（N+2）U型管装置、水箱、滑触器装置、揭盖装置、限位装置、操作室、液压系统及电气系统等组成。

水箱、滑触器装置、油缸吊架、司机操作室、液压系统及电气系统固定在钢结构平台上，（N-1）U型管装置租（N+2）U型管装置采用提升油缸吊挂，揭盖装置分别布置在（N-1）U型管装置租N+2）U型管装置的两侧，固定在钢结构平台下而。辊轮固定在辊轮支架上起到导向定位作用，提高（N-1）U型管装置和（N+2）U型管装置升降过程中的对位精度。

司机可在操作室中完成U型管导烟车各动作单元的操作，动作单元通过液压系统和电气系统可以实现全自动操作和单元步序操作，自动化水平非常高。

2 U型管导烟车的工作原理

适应顶装和捣固两种工艺的U型管导烟车是把在装煤时装煤孔N孔炭化室产生的烟尘通过（N-1） U型管装置和（N+2） U型管装置分别导入到相邻（N-1） 和（N+2）孔炭化室，以此防止：装煤烟尘逸散，改善工人的操作环境，减轻对环境的污染。

U型管导烟车工作时，走行装置走行至工作位置，走行制动后，揭盖装置开始动作，各个动作由油缸驱动，并由限位装置控制行程，水平油缸驱动水平台车到达炉盖正上方，垂直油缸驱动垂直台车下移，直至电磁铁接触炉盖停止电磁铁通电吸住炉盖后，揭盖装置原路返回。提升油缸驱动（N-1）U型管装置和（N+2） U型管装置下落，下部管体设有球而密封，上部管体和下部管体之间采用关节万向轴承连接，当炉体变形或存在对位误差时，下部管体可以利用关节万向轴承万向调节功能顺利对准炉座，落下实现球而密封和炉座的球而密封，达到烟尘不外逸的效果。导烟过程中，由于烟尘温度很高并伴有明火，为了保证（N-1）U型管装置和（N+2）U型管装置的使用寿命，上部管体和下部管体都采用双层中空结构，由水箱利用水管分别通过进水管向上部管体和通过软管向下部管体的中空区域注入冷却水，起到降温稳定温度的目的。水箱中冷却水的液而始终低于排气管的高度，随着水的高温蒸发可以利用水平衡原理保持上部管体和下部管体始终有充足的冷却水，同时球阀可以控制冷却水的开闭。装煤结束后，提升油缸驱动（N-1）U型管装置（N+2）U型管装置上升到初始位置，揭盖装置关闭炉盖后回到初始位置，导烟车完成一个工作循环。

3 U型管导烟车的技术特点

适应顶装和捣固两种工艺的U型管导烟车，主要技术特点如下：（1）所有操作动作均由电气系统和液压系统控制实现自动控制，自动化水平高，减轻工人劳动强度；（2）可以直接在现有顶装煤焦炉的炉顶上使用，同时满足焦炉的顶装工艺和捣固工艺，并在捣固工艺中起到环保除尘作用；（3）下部管体下端设有球而密封，通过两侧关节万向轴承与上部管体连接，可适应一定程度的炉体变形误差，准确地与炉座对接密封；（4）上部管体和下部管体采用不锈钢材质，双层中空结构，并设有进水孔和排气孔；（5）车载供水系统与上部管体的进水管相连并注入冷却水，水箱中冷却水的液而始终低于排气管的高度，这样根据水平衡原理可以始终保持上部管体和下部管体内有充足的水，利用水的汽化可以带走管壁的热量，稳定温度，保护管体。采用外部揭盖方式，避免电磁铁长期受到高温烟尘的烘烤，延长设备的使用寿命；（6）下部管体与炉座利用球而密封，可以保证密封效果，防比烟尘外溢。

4 U型管的经济效益分析

实践证明，在不降低焦炭质量的情况下，改成捣固炼焦一般可以降低入炉煤成本50元/吨煤以上。在同样的配煤比下，捣固焦炭与顶装焦炭相比，其抗碎强度M40提高1～6个百分点，耐磨指标M10改善2～4个百分点。按照年产56万吨干全焦，年用煤量75万吨，按节约配煤成本50元/吨煤计算，仅入炉煤一项每年可实现经济效益约3750万元。其生产出的焦炭质量可达一、二级冶金焦的标准，可大幅度降低生产成本，具有较好的经济效益。环保方而，捣固炼焦延长了结焦时间，出炉次数与顶装工艺相比减少了，即装煤、推焦次数减少，减少了机械磨损，装煤车、推焦车使用寿命延长，综合效果捣固焦炉明显优于顶装焦炉。

5 结语

通过上文论述，对能够适用于顶装和捣固的U型管导烟车的结构组成、工作原理、技术特点以及经济效益等问题展开了简要分析。这种U型管导烟车的应用不仅能够降低企业生产对环境的污染破坏，同时也能够节省能源，在很大程度上能够提升企业生产的经济效益。通过上文的分析介绍，可以看出能够适应于顶装和捣固工艺的这种U型管导烟车在提升环保质量和经济效益等方面都有很大的作用，应该加大其应用的推广力度。

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