УСТАНОВКА ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ БАТАРЕИ КОКСОВЫХ ПЕЧЕЙ Российский патент 2004 года по МПК C10B33/00 C10B33/14 

Изобретение относится к оборудованию коксовых батарей с горизонтальными камерами коксования, а именно к установкам для обслуживания батареи коксовых печей, используемых для выгрузки готового кокса из печей в тушильный вагон.

На современных коксохимических предприятиях для выгрузки готового кокса из коксовых печей в тушильный вагон используют установку, которая включает машину для обслуживания коксовых печей на коксовой стороне батареи (двересъемная машина), средства для улавливания и отсоса выбросов пыли и газа при выдаче кокса и тушильный вагон для приема готового кокса и транспортирования его к тушильным установкам.

Для обслуживания коксовых печей установка эта выполняет следующие операции: съем и установку двери камеры коксовой печи;

- отвод снятой двери от печи при открывании и подвод при закрывании печи; направление в тушильный вагон раскаленного кокса, выгружаемого из печи; очистку уплотняющей поверхности рамы печи от смоляных отложений и графита; очистку уплотняющей рамки и футеровки двери печи от смоляных отложений и графита; улавливание и отсос выбросов пыли и газа при выдаче кокса; прием готового кокса и транспортирование его к тушильной установке.

В зависимости от взаимного расположения основных устройств (коксонаправляющей, двересъемного, устройств для чистки дверей и рам коксовых печей и улавливания выбросов пыли и газа) из патентной и научно-технической информации известно несколько разновидностей таких установок.

Известна, например, установка для обслуживания коксовых печей которая представляет собой платформу с механизмами передвижения, смонтированную на указанной платформе портальную металлоконструкцию, имеющую в верхней и нижней частях направляющие, которые установлены параллельно фронту коксовых печей. В указанных направляющих посредством роликов подвижно установлена трехсекционная рама, каждая секция которой также имеет направляющие, перпендикулярно расположенные указанным выше направляющим. В направляющих трехсекционной рамы посредством тележек подвижно установлены двересъемное устройство, коксонаправляющая и устройство для чистки рам коксовых печей, при этом устройство для чистки дверей коксовых печей стационарно установлено на платформе машины со стороны двересъемного устройства по оси, параллельной фронту коксовых печей. Трехсекционная рама и устройства, установленные на этой раме, имеют привода возвратно-поступательного перемещения для подвода и отвода их при обслуживании коксовых печей. Платформа машины посредством ходовых колес механизмов передвижения перемещается по рельсовому пути, установленном вдоль фронта коксовой батареи (патент DE №2426428, кл. С 10 В 33/14, 31.05.74).

Наличие в машине трехсекционной рамы, перемещающейся в направляющих для поочередной установки двересъемного устройства, коксонаправляющей и устройства для чистки рам при обслуживании коксовой печи, значительно увеличивает габариты машины, а также ее металлоемкость. Кроме того, перемещение коксонаправляющей вдоль фронта коксовых печей и близкое расположение рядом с ней двересъемного устройства и устройства для чистки рам коксовых печей не позволяет использовать устройство для улавливания выбросов пыли и газа при выдаче кокса, что крайне необходимо в настоящее время для защиты окружающей среды от вредных выбросов пыли и газа.

Известна также установка для обслуживания батареи коксовых печей, которая по технической сущности наиболее близка к заявляемому техническому решению. Установка эта имеет машину для обслуживания коксовых печей, которая содержит портальную металлоконструкцию с механизмами передвижения и тремя парами направляющих, установленными поперек направления движения машины. В указанных направляющих посредством тележек поочередно подвижно установлены вертикальная рама с двересъемным устройством, поворачивающимся на 90°, коксонаправляющая и вертикальная рама с устройством для чистки рам коксовых печей, поворачивающимся на 90°. Со стороны двересъемного устройства в направляющих, установленных на портальной металоконструкции параллельно фронту коксовых печей, посредством тележек подвижно установлено устройство для чистки дверей коксовых печей. Указанные тележки, на которых смонтированы двресъемное устройство, коксонаправляющая и устройства для чистки рам и дверей коксовых печей имеют привода возвратно-поступательного передвижения, а двересъемное устройство и устройство для чистки рам коксовых печей имеют также привода для их поворота на 90°. Установка имеет также тушильный вагон, который перемещается вдоль фронта коксовых печей по рельсовому пути, проложенному на нулевой отметке, и средства для улавливания и отсоса выбросов пыли и газа при выдаче кокса, которые содержат пылеулавливающий зонт, смонтированный над коксонаправляющей на портальной металлоконструкции машины и подвижно соединенный посредством перепускного патрубка с магистральным вытяжным трубопроводом. Последний установлен вдоль фронта коксовых печей на опорах, расположенных за рельсовыми путями тушильного вагона. Машина для обслуживания коксовых печей перемещается по рельсовой колеи, расположенной по обе стороны рельсового пути тушильного вагона, при этом одна нить рельсовой колеи смонтирована на обслуживающей площадке коксовой батареи или между указанной площадкой и рельсовым путем тушильного вагона, а другая нить на опорах магистрального вытяжного трубопровода.

Для обслуживания коксовой печи при выдаче кокса машину этой установки располагают коксонаправляющей по оси обслуживающей печи, а тушильный вагон устанавливают под пылеулавливающим зонтом. Затем двересъемное устройство поворотом на 90° устанавливают по оси обслуживающей печи и при помощи привода перемещают в сторону печи для съема двери. После этого двересъемное устройство со снятой дверью коксовой печи возвращают в исходное положение, а коксонаправляющую посредством привода перемещают в сторону обслуживающей печи для направления выталкиваемого кокса в тушильный вагон. Одновременно с выдачей кокса посредством зонта улавливают выбросы пыли и газа и направляют их в магистральный вытяжной трубопровод, а также производят очистку снятой двери коксовой печи соответствующим устройством, которое посредством привода перемещают в сторону снятой двери, удерживаемой двересъемным устройством. После выдачи кокса с печи тушильный вагон перемещают к тушильной установке, а коксонаправляющую машины возвращают в исходное положение. Затем устройство для очистки рам коксовых печей, поворачивая на 90°, устанавливают по оси обслуживаемой печи и посредством привода перемещают в сторону коксовой печи для чистки ее рамы. После этого устройство для чистки рам возвращают в исходное положение, а двресъемное устройство с очищенной дверью поворачивают на 90° и перемещают в сторону коксовой печи для ее закрывания (патент US №5034104, кл. С 10 В 33/14, 23.07.91).

Известная установка имеет некоторые преимущества по сравнению с вышеописанной машиной (обеспечивается улавливание выбросов пыли и газа при выдаче кокса), однако она конструктивно сложна и имеет ряд существенных недостатков.

Во-первых, машина для обслуживания коксовых печей имеет повышенную металлоемкость, обусловленную тем, что основные ее устройства, обслуживающие коксовые печи при выдаче кокса, подвижно установлены в самостоятельных направляющих и каждый из них имеет привод для возвратно-поступательного движения и поворота на 90°.

Во-вторых, двересъемное устройство и устройство для чистки рам коксовых печей и их системы энергоснабжения приводов ненадежны в эксплуатации и трудоемки при их обслуживании и ремонте. Обусловлено это тем, что эти устройства расположены по обе стороны коксонапрвляющей и подвергаются воздействию высоких температур при выдаче раскаленного кокса через коксонаправляющую в тушильный вагон.

Кроме того, в процессе эксплуатации машины не обеспечивается надежное уплотнение подвижного соединения перепускного патрубка зонта с магистральным вытяжным трубопроводом, так как уплотняющая поверхность магистрального вытяжного трубопровода, контактирующая с аналогичной поверхностью перепускного патрубка, установленного на машине, и головка рельса рельсовой колеи машины, установленного на опорах магистрального вытяжного трубопровода, расположены на разных уровнях, которые практически невозможно нивелировать в процессе эксплуатации коксовой батареи.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать установку для обслуживания батареи коксовых печей, в которой путем рационального размещения на машине двересъемного устройства и устройств для очистки дверей и рам коксовых печей, а также рельсовой колеи машины обеспечить снижение металлоемкости машины, упрощение обслуживания и ремонта устройств машины и повышение эффективности улавливания выбросов пыли и газа и за счет этого повысить эксплуатационную надежность установки и сократить затраты на ее изготовление и эксплуатацию.

Поставленная задача решается тем, что в установке для обслуживания батареи коксовых печей, включающей машину для обслуживания коксовых печей, перемещающуюся вдоль фронта коксовых печей по рельсовой колее, нити которой расположены по обе стороны рельсового пути тушильного вагона, и содержащую портальную металлоконструкцию с механизмами передвижения и направляющими, установленными перпендикулярно направлению движения машины, коксонаправляющую, подвижно установленную в указанных направляющих, двересъемное устройство, устройство для чистки рам коксовых печей, устройство для чистки дверей коксовых печей и средства для улавливания и отсоса выбросов пыли и газа при выдаче кокса, представляющие собой пылеулавливающий зонт, смонтированный на портальной металлоконструкции указанной машины и подвижно соединенный с магистральным вытяжным трубопроводом, установленным вдоль фронта коксовых печей за рельсовыми путями тушильного вагона, согласно изобретению двересъемное устройство, устройство для чистки рам коксовых печей и устройство для чистки дверей коксовых печей расположены на одной оси, которая параллельна продольной оси коксонаправляющей и смещена от нее по крайней мере на три печных шага, при этом двересъемное устройство и устройство для чистки рам коксовых печей смонтированы на противоположных сторонах вертикальной поворотной рамы, подвижно установленной в соответствующих направляющих впереди устройства для чистки дверей коксовых печей, которое стационарно установлено на портальной металлоконструкции машины, и нить рельсовой колеи машины, которая расположена за рельсовыми путями тушильного вагона, закреплена на магистральном вытяжном трубопроводе.

В соответствии с изобретением нить рельсовой колеи машины, расположенная за рельсовыми путями тушильного вагона, выполнена в виде двух рельсов, которые закреплены на магистральном вытяжном трубопроводе по обе стороны его вертикальной оси.

Расположение двересъемного устройства и устройств для чистки рам и дверей коксовых печей на одной оси позволяет существенно уменьшить металлоемкость машины по сравнению с прототипом, так как отпадает необходимость в направляющих для перемещения устройств для чистки рам и дверей коксовых печей в тележках, на которых они установлены, приводах для их возвратно-поступательного перемещения, вертикальной поворотной раме для устройства для чистки рам, приводе для ее поворота на 90° и пускорегулирующей аппаратуре для управления указанными приводами, что обеспечивает повышение эксплуатационной надежности машины и сокращение затрат на ее изготовление и эксплуатацию.

Смещение оси установки этих устройств от оси коксонаправляющей по крайней мере на три печных шага значительно улучшает условия обслуживания устройств и механизмов машины и повышает надежность их работы, так как исключается воздействие высокой температуры на них при выдаче раскаленного кокса через коксонаправляющую, что позволяет уменьшить затраты на ремонт и эксплуатацию машины.

Значительное снижение металлоемкости машины позволяет одну из нитей рельсовой колеи машины расположить на магистральном вытяжном трубопроводе, что обеспечивает надежное уплотнение подвижного соединения перепускного патрубка пылеулавливающего зонта с магистральным вытяжным трубопроводом, исключающее выбросы пыли и газа в окружающую среду, и тем самым достигнуть эффективное улавливание и отсос выбросов пыли и газа при выдаче кокса, что крайне необходимо для защиты окружающей среды на коксохимических предприятиях.

Следовательно, каждый из существенных признаков заявляемого изобретения способствует, а вся их совокупность обеспечивает достижение требуемого технического результата и таким образом решается поставленная задача.

Для объяснения изобретения ниже приводится конкретный пример его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, где на фиг.1 изображен общий вид установки, вид сбоку; на фиг.2 - то же, разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - общий вид машины для обслуживания коксовых печей, вид Б на фиг.1; на фиг.4 - то же, вид В на фиг.1.

Установка для обслуживания батареи коксовых печей (см. фиг.1) включает машину 1 для обслуживания коксовых печей 2, тушильный вагон 3, перемещающийся по рельсовым путям 4 вдоль фронта коксовых печей 2 для приема готового кокса, выгружаемого из коксовых печей, и средства для улавливания и отсоса выбросов пыли и газа при выдаче кокса из печей 2 в тушильный вагон 3.

Машина 1 (см. фиг.1, 2, 3 и 4) содержит портальную металлоконструкцию, выполненную в виде платформы 5 с механизмами передвижения 6 и 7 и несущего каркаса 8, который посредством стоек 9, 10, 11 и 12 закреплен на платформе 5, коксонаправляющую 13, подвижно установленную вдоль оси 14 на роликах 15, закрепленных вверху на стойках 9 и 10, и в направляющих роликах 16 и 17, закрепленных, соответственно, на средней и нижней частях стоек 9 и 10, привод 18 для возвратно-поступательного перемещения коксонаправляющей 13, двересъемное устройство 19, устройство 20 для чистки рам коксовых печей и устройство 21 для чистки дверей коксовых печей, которые установлены на одной оси 22, смещенной по крайней мере на три печных шага 23 от оси 14 коксонаправляющей 13.

Двересъемное устройство 19 и устройство 20 для чистки рам коксовых печей смонтированы на противоположных сторонах вертикальной поворотной рамы 24, которая установлена на тележке 25 и имеет привод 26 для ее поворота на 180°. Тележка 25 подвижно установлена вдоль оси 22 на роликах 27 и в направляющих роликах 28, закрепленных, соответственно, наверху и внизу на стойках 11 и 12, и имеет привод 29 для возвратно-поступательного перемещения. Устройство 21 для чистки дверей коксовых печей стационарно установлено по оси 22 и закреплено на несущем каркасе 8 портальной металлоконструкции машины 1.

Машина 1 (см. фиг.2) имеет кабину 30 с пультами управления (не показаны) и кабину 31 с пускорегулирующей аппаратурой (не показана), которые расположены между осями 14 и 22.

Средства для улавливания и отсоса выбросов пыли и газа при выдаче кокса (см. фиг.1 и 4) представляют собой закрепленный над коксонаправляющей 13 пылеулавливающий зонт 32 с перепускным патрубком 33, который подвижно соединен с магистральным вытяжным трубопроводом 34. Последний установлен на опорах 35 вдоль фронта коксовых печей 2 за рельсовыми путями 4 тушильного вагона 3 и соединен с вентиляционно-очистной установкой, расположенной в конце коксовой батареи (не показано).

Для обеспечения надежного подвижного соединения пылеулавливающего зонта 32 посредством перепускного патрубка 33 с магистральным вытяжным трубопроводом 34, последний в верхней части по всей длине имеет проем, перекрываемый гибкой уплотняющей лентой 36, которая посредством роликов 37, 38, 39 и 40, закрепленных на платформе 5 и несущем каркасе 8, огибает перепускной патрубок 33, при этом машина 1 перемещается по рельсовой колеи, одна нить которой выполнена в виде рельса 41, закрепленного на обслуживающей площадке 42 батареи, а другая в виде двух рельсов 43 и 44, закрепленных на верхней части магистрального вытяжного трубопровода 34 по обе стороны его вертикальной оси 45.

Предлагаемая установка для обслуживания батареи коксовых печей работает следующим образом.

В исходном положении все устройства и механизмы машины 1 установки расположены как показано на фиг.1 и 2 прилагаемых чертежей.

Для выдачи готового кокса из очередной, например, коксовой печи 2 машину 1 перемещают механизмами 6 и 7 вдоль фронта коксовых печей и устанавливают ее перед коксовой печью 2 в исходном положении, при котором ось печи 2 совмещена с осью 22 двересъемного устройства 19 и устройств 20 и 21. Затем включением привода 29 перемещают тележку 25 с вертикальной рамой 24, несущей двересъемное устройство 19 и устройство 20 для чистки рам в сторону печи 2 для съема ее двери двересъемным устройством 19. После съема двери включением привода 29 на обратный ход перемещают двересъемное устройство 19 со снятой дверью в исходное положение. Затем включением привода 26 поворачивают вертикальную раму 24 на 180° и устанавливают двересъемное устройство 19 со снятой дверью напротив устройства 21 для чистки снятой двери, а устройство 20 в исходное положение для чистки рамы коксовой печи 2.

После этого включают механизмы 6 и 7 и перемещают машину 1 для установки коксонаправляющей 13 по оси обслуживаемой печи 2. Одновременно перемещают тушильный вагон 3 и устанавливают его под коксонаправляющей 13 и пылеулавливающим зонтом 32. Затем включением привода 18 перемещают коксонаправляющую 13 в сторону печи 2 и устанавливают ее в рабочее положение для направления выгружаемого кокса из печи 2 в тушильный вагон 3. При выгрузке кокса образуются выбросы пыли и газа, которые за счет разрежения, созданного вентиляционно-очистной установкой (не показана), увлекаются воздушными потоками под пылеулавливающий зонт 32 и через перепускной патрубок 33 отсасываются в магистральный вытяжной трубопровод 34, откуда они поступают на фильтры вентиляционно-очистной установки ( не показана), где происходит улавливание пыли и очистка газов. Одновременно с выгрузкой кокса производят чистку снятой двери. Для этого включают привод 29, который посредством тележки 25 перемещает вертикальную раму 24 с двересъемным устройством 19 в сторону устройства 21 для чистки двери.

После выгрузки кокса из коксовой печи тушильный вагон 3 перемещают к тушильной установке (не показана), а машину 1 перемещают в первоначальное положение для установки повернутого устройства 20 для чистки рамы по оси коксовой печи 2. Затем включают привод 29, который посредством тележки 25 с вертикальной рамой 24 перемещает устройство 20 в сторону печи 2, устанавливает его в рабочее положение для чистки рамы коксовой печи 2. После очистки рамы последовательно включают привод 29 и 26, которые, перемещая тележку 25 в обратном направлении и поворачивая вертикальную раму 24 на 180°, устанавливают двересъемное устройство 19 со снятой дверью и устройство 20 для чистки рам в исходное положение. Затем повторно включают привод 29, который, как описано выше, перемещает двересъемное устройство 19 в сторону коксовой печи 2 для установки двери на ее очищенную раму. После установки двери переключают привод 29 на обратный ход и, как описано выше, вертикальную раму 24 с двересъемным устройством 19 и устройством 20 для чистки рам коксовых печей возвращают в исходное положение.

Для выгрузки кокса из очередной коксовой печи цикл работы установки повторяется.

Изобретение относится к оборудованию коксовых батарей с горизонтальными камерами коксования и может быть использовано для обслуживания коксовых печей при выдаче кокса в тушильный вагон. Установка содержит машину для обслуживания коксовых печей, перемещающуюся вдоль фронта коксовых печей по рельсовой колее, нити которой расположены по обе стороны рельсового пути тушильного вагона, и содержащую портальную металлоконструкцию с механизмами передвижения и направляющими, установленными перпендикулярно направлению движения машины, коксонаправляющую, подвижно установленную в указанных направляющих, двересъемное устройство, устройство для чистки рам коксовых печей, устройство для чистки дверей коксовых печей и средства для улавливания и отсоса выбросов пыли и газа, представляющие собой пылеулавливающий зонт, смонтированный на портальной металлоконструкции указанной машины и подвижно соединенный с магистральным вытяжным трубопроводом, установленным вдоль фронта коксовых печей за рельсовыми путями тушильного вагона, причем двересъемное устройство, устройство для чистки рам коксовых печей и устройство для чистки дверей коксовых печей расположены на одной оси, которая параллельна продольной оси коксонаправляющей и смещена от нее, по крайней мере, на три печных шага, при этом двересъемное устройство и устройство для чистки рам коксовых печей смонтированы на противоположных сторонах вертикальной поворотной рамы, подвижно установленной в соответствующих направляющих впереди устройства для чистки дверей коксовых печей, которое стационарно установлено на портальной металлоконструкции машины, и нить рельсовой колеи машины, которая расположена за рельсовыми путями тушильного вагона, закреплена на магистральном вытяжном трубопроводе. Изобретение позволяет упростить обслуживание и ремонт устройств машины, снизить металлоемкость машины, повысить эффективность улавливания выбросов пыли и газа, за счет чего повысится эксплуатационная надежность установки и сократятся затраты на ее изготовление и эксплуатацию. 1 c.п. ф-лы, 4 ил.

1. Установка для обслуживания батареи коксовых печей, включающая машину для обслуживания коксовых печей, перемещающуюся вдоль фронта коксовых печей по рельсовой колее, нити которой расположены по обе стороны рельсового пути тушильного вагона, и содержащую портальную металлоконструкцию с механизмами передвижения и направляющими, установленными перпендикулярно направлению движения машины, коксонаправляющую, подвижно установленную в указанных направляющих, двересъемное устройство, устройство для чистки рам коксовых печей, устройство для чистки дверей коксовых печей и средства для улавливания и отсоса выбросов пыли и газа, представляющие собой пылеулавливающий зонт, смонтированный на портальной металлоконструкции указанной машины и подвижно соединенный с магистральным вытяжным трубопроводом, установленным вдоль фронта коксовых печей за рельсовыми путями тушильного вагона, отличающаяся тем, что двересъемное устройство, устройство для чистки рам коксовых печей и устройство для чистки дверей коксовых печей расположены на одной оси, которая параллельна продольной оси коксонаправляющей и смещена от нее, по крайней мере, на три печных шага, при этом двересъемное устройство и устройство для чистки рам коксовых печей смонтированы на противоположных сторонах вертикальной поворотной рамы, подвижно установленной в соответствующих направляющих впереди устройства для чистки дверей коксовых печей, которое стационарно установлено на портальной металлоконструкции машины, и нить рельсовой колеи машины, которая расположена за рельсовыми путями тушильного вагона, закреплена на магистральном вытяжном трубопроводе.2. Установка для обслуживания батареи коксовых печей по п.1, отличающаяся тем, что нить рельсовой колеи машины, расположенная за рельсовыми путями тушильного вагона, выполнена в виде двух рельсов, которые закреплены на магистральном вытяжном трубопроводе по обе стороны его вертикальной оси.