炼焦炉装填系统技术方案

本发明专利技术技术总体上涉及用于炼焦炉的装煤系统。在一些实施例中，装煤系统包含装料头，所述装料头具有从所述装料头向外延伸的相对翼形部，从而留下敞开的路径，可以通过所述路径朝向煤层的侧边缘引导煤。在其它实施例中，挤出板定位在所述装料头的后向面上，并且经定向以在沿着所述焦炉的长度装填所述煤时接触并压紧煤。在其它实施例中，装料板从相对的翼形部的内侧面向外延伸。

Coke oven loading system

The invention generally relates to a coal loading system used for coke oven. In some embodiments, the system includes a charging head, the charging head has a relative wing portion from the filling head extending outwards, thereby leaving open the path to pass through the path towards the side edge of the guide of coal seam. In other embodiments, the extrusion plate positioning device in the head to the surface, and the orientation in the loading along the length of the coke oven coal and coal contact pressure. In other embodiments, the charging plate extends outward from the inside of the opposed airfoil portion.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】炼焦炉装填系统相关申请交叉参考本申请案主张2014年8月28日申请的第62/043,359号美国临时专利申请案的优先权益，所述申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。
本专利技术技术大体上涉及炼焦炉装填系统以及使用方法。
技术介绍
焦炭是用于熔化且减少在钢的生产中的铁矿的固体碳燃料和碳源。在一个被称为“汤普森焦化过程”的过程中，通过将粉煤分批供给到炉来产生焦炭，所述炉在受密切控制的大气条件下被密封且加热到极高温，持续四十八小时。使用焦化炉将煤转化成冶金焦炭已经持续了许多年。在焦化过程期间，在受控温度条件下加热细碎煤以使煤脱掉挥发成分且形成具有预定孔隙率和强度的焦炭的熔体。因为焦炭的生产是分批过程，所以多个炼焦炉同时操作。大部分焦炭制造过程因所涉及的极端温度而自动化。例如，对于多个不同操作通常在炉的煤侧使用推进器装填机(“PCM”)。常见PCM操作程序在沿着一组轨道移动PCM时开始，所述组轨道在炉组前方延行到指定炉并使PCM的装煤系统与所述炉对齐。使用来自装煤系统的开门机从所述炉移除推进器侧炉门。接着移动PCM以使PCM的推进器柱塞对齐到所述炉的中心。推进器柱塞经供能以推进来自炉内的焦炭。再次使PCM远离所述炉中心移动以使装煤系统与所述炉中心对齐。通过自动倾卸输送机将煤输送到PCM的装煤系统。装煤系统接着将煤装填到炉内。在一些系统中，在装煤步骤期间通过PCM捕获从炉面逸出的热气排放物中夹带的颗粒物质。在此类系统中，颗粒物质通过集尘器的袋滤室抽吸到排放物罩中。接着从所述炉缩回装填输送机。最后，PCM的开门机替代并闩锁推进器侧炉门。参考图1，PCM装煤系统10通常包含细长框12，所述细长框安装在PCM(未描绘)上并且可朝向和远离炼焦炉往复移动。平面装料头14定位在细长框12的自由远端处。输送机16定位在细长框12内并且大体上沿着细长框12的长度延伸。以往复运动使用装料头14从而总体整平炉中沉积的煤。然而，相对于图2A、3A和4A，现有技术装煤系统趋向于在煤层的侧面留下空隙16，如图2A中所示，并在煤层的表面中坳陷。这些空隙限制了在焦化周期时间炼焦炉可以加工的煤量(煤加工率)，这总体上减少了在焦化周期炼焦炉生产的焦炭量(焦炭生产率)。图2B描绘理想地装填的平坦焦炭层的外观。可包含内部水冷却系统的装煤系统10的重量可以是80,000磅或更重。当装填系统10在装填操作期间在炉内侧延伸时，装煤系统10在其自由远端处向下偏转。这会降低装煤能力。图3A指示由装煤系统10的偏转引起的层高度下降。图5中描绘的曲线示出沿着炉长的煤层轮廓。取决于装填重量，因装煤系统偏转所致的层高度下降在推进器侧到焦炭侧之间为从五英寸到八英寸。如所描绘，当较少煤装填到炉中时偏转的影响更明显。一般来说，装煤系统偏转可能造成大致一吨到两吨的煤总量损失。图3B描绘理想地装填的平坦焦炭层的外观。且不论装煤系统偏转由其重量和悬臂式位置引起的不良影响，装煤系统10在煤层密化方面提供极少益处。参考图4A，装煤系统10对内部煤层密度提供最小改进，从而在煤层底部形成第一层d1和第二较不密集层d2。增加煤层密度可以有助于在整个煤层的导热传递，这是确定炉循环时间和炉生产能力的组成部分。图6描绘使用现有技术装煤系统10针对炉测试获得的一组密度测量值。带有菱形标志的线示出煤层表面上的密度。带有正方形标志的线以及带有三角形标志的线分别示出表面以下十二英寸和二十四英寸的密度。数据表明，在焦炭侧层密度下降更多。图4B描绘理想地装填的平坦焦炭层的外观，具有相对增大的密度层D1和D2。附图说明参考以下图式描述本专利技术的非限制性和非穷尽性实施例(包含优选实施例)，其中除非另外说明，否则相似参考标号贯穿各个视图指代相似部分。图1描绘现有技术装煤系统的前透视图。图2A描绘使用现有技术装煤系统装填到炼焦炉中的煤层的前视图，并且描绘所述煤层并不平坦，在煤层的侧面处具有空隙。图2B描绘理想地装填到炼焦炉中、在煤层的侧面处不具有空隙的煤层的前视图。图3A描绘使用现有技术装煤系统装填到炼焦炉中的煤层的侧视图，并且描绘所述煤层并不平坦，在煤层的末端部分处具有空隙。图3B描绘理想地装填到炼焦炉中、在煤层的末端部分处不具有空隙的煤层的侧视图。图4A描绘使用现有技术装煤系统装填到炼焦炉中的煤层的侧视图，并且描绘由现有技术装煤系统形成的具有最小煤密度的两个不同层。图4B描绘理想地装填到炼焦炉中、具有相对增大的煤密度的两个不同层的煤层的侧视图。图5描绘跨层长度的层高度以及因装煤系统偏转所致的层高度下降的模拟数据的曲线。图6描绘跨层长度的表面和内部煤容积密度的测试数据的曲线。图7描绘根据本专利技术技术的装煤系统的装料框和装料头的一个实施例的前透视图。图8描绘图7中描绘的装料框和装料头的顶视平面图。图9A描绘根据本专利技术技术的装料头的一个实施例的顶视平面图。图9B描绘图9A中描绘的装料头的前视正视图。图9C描绘图9A中描绘的装料头的侧视正视图。图10A描绘根据本专利技术技术的装料头的另一实施例的顶视平面图。图10B描绘图10A中描绘的装料头的前视正视图。图10C描绘图10A中描绘的装料头的侧视正视图。图11A描绘根据本专利技术技术的装料头的又一实施例的顶视平面图。图11B描绘图11A中描绘的装料头的前视正视图。图11C描绘图11A中描绘的装料头的侧视正视图。图12A描绘根据本专利技术技术的装料头的再另一个实施例的顶视平面图。图12B描绘图12A中描绘的装料头的前视正视图。图12C描绘图12A中描绘的装料头的侧视正视图。图13描绘根据本专利技术技术的装料头的一个实施例的侧视正视图，其中所述装料头包含在所述装料头的上边缘部分的顶上的颗粒偏转表面。图14描绘本专利技术技术的装料头的一个实施例的局部顶视正视图，并且进一步描绘密化条的一个实施例以及其可以与装料头的翼形部耦合的一个方式。图15描绘图14中描绘的装料头和密化条的侧视正视图。图16描绘本专利技术技术的装料头的一个实施例的局部侧视正视图，并且进一步描绘密化条的另一实施例以及其可以与装料头耦合的方式。图17描绘根据本专利技术技术的装料头和装料框的一个实施例的局部顶视正视图，并且进一步描绘使装料头和装料框彼此耦合的槽形接合件的一个实施例。图18描绘图17中描绘的装料头和装料框的局部剖面侧视正视图。图19描绘根据本专利技术技术的装料头和装料框的一个实施例的局部前视正视图，并且进一步描绘可与装料框相关联的装料框偏转面的一个实施例。图20描绘图19中描绘的装料头和装料框的局部剖面侧视正视图。图21描绘根据本专利技术技术的挤出板的一个实施例的前透视图，并且进一步描绘其可与装料头的后向面相关联的一个方式。图22描绘图21中描绘的挤出板和装料头的局部等距视图。图23描绘根据本专利技术技术的挤出板的一个实施例的侧视透视图，并且进一步描绘其可与装料头的后向面以及输送到装煤系统中的挤出煤相关联的一个方式。图24A描绘根据本专利技术技术的挤出板的另一实施例的顶视平面图，并且进一步描绘其可与装料头的翼形部件相关联的一个方式。图24B描绘图24A的挤出板的侧视正视图。图25A描绘根据本专利技术技术的挤出板的再另一个实施例的顶视平面图，并且进一步描绘其可与装料头的向前以及向后设置的多组翼形部件相关联的一个方式。图25B描绘图25A的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装煤系统，所述系统包括：细长装料框，所述细长装料框具有远端部分、近端部分和相对侧面；以及装料头，所述装料头与所述细长装料框的所述远端部分操作性地耦合；所述装料头包含存在于装料头平面内的平面主体并且具有上边缘部分、下边缘部分、相对侧面部分、前面以及后向面；所述装料头进一步包含一对相对的翼形部，所述翼形部具有与所述装料头以间隔开的关系定位的自由端部分，从而界定从所述相对的翼形部的内面延伸通过所述装料头平面的敞开空间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.28 US 62/043,3591.一种装煤系统，所述系统包括：细长装料框，所述细长装料框具有远端部分、近端部分和相对侧面；以及装料头，所述装料头与所述细长装料框的所述远端部分操作性地耦合；所述装料头包含存在于装料头平面内的平面主体并且具有上边缘部分、下边缘部分、相对侧面部分、前面以及后向面；所述装料头进一步包含一对相对的翼形部，所述翼形部具有与所述装料头以间隔开的关系定位的自由端部分，从而界定从所述相对的翼形部的内面延伸通过所述装料头平面的敞开空间。2.根据权利要求1所述的装煤系统，其中所述相对的翼形部经定位以从所述装料头平面向前延伸。3.根据权利要求1所述的装煤系统，其中所述相对的翼形部经定位以从所述装料头平面向后延伸。4.根据权利要求1所述的装煤系统，其进一步包括：一对第二相对的翼形部，所述翼形部具有与所述装料头以间隔开的关系定位的自由端部分，从而界定从所述相对的翼形部的内面延伸通过所述装料头平面的敞开空间；所述第二相对的翼形部在与所述另一相对的翼形部从所述装料头延伸的方向相反的方向上从所述装料头延伸。5.根据权利要求1所述的装煤系统，其中所述相对的翼形部包含邻接所述装料头平面的第一面以及从所述第一面朝向所述自由端部分延伸的第二面。6.根据权利要求5所述的装煤系统，其中所述相对的翼形部的所述第二面存在于与所述装料头平面平行的翼形部平面内。7.根据权利要求6所述的装煤系统，其中所述相对的翼形部的所述第一面中的每个第一面朝向所述装料头的邻接侧面与所述装料头平面成角度地设置。8.根据权利要求7所述的装煤系统，其中所述相对的翼形部的所述第一面中的每个第一面朝向所述装料头的邻接侧面以四十五度角与所述装料头平面成角度地设置。9.根据权利要求1所述的装煤系统，其中所述相对的翼形部朝向所述装料头的邻接侧面与所述装料头平面成角度地设置。10.根据权利要求9所述的装煤系统，其中所述相对的翼形部各自具有相对的末端部分并且沿着所述相对的末端部分之间的笔直路径延伸。11.根据权利要求9所述的装煤系统，其中所述相对的翼形部各自具有相对的末端部分并且沿着所述相对的末端部分之间的曲线路径延伸。12.根据权利要求1所述的装煤系统，其进一步包括：在所述装料头的所述上边缘部分顶上的至少一个成角度设置的颗粒偏转表面。13.根据权利要求1所述的装煤系统，其进一步包括：在所述装料头的所述上边缘部分顶上的至少一个颗粒偏转表面；所述颗粒偏转表面经定形使得所述颗粒偏转表面的相当大部分并非水平地设置。14.根据权利要求1所述的装煤系统，其进一步包括：沿着所述相对的翼形部中的每个翼形部的长度且从所述每个翼形部向下延伸的细长密化条。15.根据权利要求14所述的装煤系统，其中所述细长密化条具有相对于所述装料头平面成角度地设置的长轴。16.根据权利要求14所述的装煤系统，其中所述密化条由曲线下端接触面组成，所述下端接触面在静态位置中与所述相对的翼形部中的每个翼形部耦合。17.根据权利要求1所述的装煤系统，其中所述装料头的所述相对侧面部分中的每个侧面部分的一部分朝向所述后向面与所述装料头的所述前面成角度地设置从而界定大体前置的装料头偏转面。18.根据权利要求1所述的装煤系统，其中所述装料头通过多个槽形接合件耦合到所述细长装料框，所述槽形接合件允许所述装料头与所述细长装料框之间的相对移动。19.根据权利要求1所述的装煤系统，其中所述细长装料框的所述相对侧面中的每个侧面包含装料框偏转面，其经定位以向下的角度朝向所述装料框的中间部分。20.根据权利要求1所述的装煤系统，其中所述细长装料框的所述相对侧面中的每个侧面包含装料框偏转面，其经定位以向下的角度朝向所述装料框。21.根据权利要求1所述的装煤系统，其中所述细长装料框的所述相对侧面中的每个侧面的前端部分包含装料框偏转面，其从所述翼形部向后定位，且经定向以从所述细长装料框的所述侧面向前且向外朝向。22.根据权利要求1所述的装煤系统，其进一步包括：与所述装料头的所述后向面操作性地耦合的挤出板；所述挤出板具有煤接触面，所述煤接触面经定向以相对于所述装料头向后且向下朝向。23.根据权利要求22所述的装煤系统，其中所述挤出板大体上沿着所述装料头的长度延伸。24.根据权利要求22所述的装煤系统，其中所述挤出板进一步包含上端偏转面，所述上端偏转面经定向以相对于所述装...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·弗朗西斯·荃希，蔡俊卫，丹尼·爱德华·斯帕林，德克斯特·朱尼尔·芒茨，马克·安东尼·鲍尔，
申请(专利权)人：太阳焦炭科技和发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US