昝美英

摘 要：煤氣交換機(jī)是為焦?fàn)t供送煤氣，對(duì)焦?fàn)t加熱和進(jìn)行空、廢氣交換的重要設(shè)備，是保證焦?fàn)t正常加熱、正常結(jié)焦生產(chǎn)以及延長(zhǎng)焦?fàn)t使用壽命的關(guān)鍵。本文主要介紹煤氣交換機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工藝原理，對(duì)交換機(jī)在焦?fàn)t加熱生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：焦?fàn)t；煤氣交換機(jī)；加熱應(yīng)用

焦炭是煉鋼企業(yè)生產(chǎn)中的重要原料，其質(zhì)量的好壞對(duì)鋼產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的影響。焦炭生產(chǎn)的過(guò)程就是通過(guò)焦?fàn)t加熱，使原料煤經(jīng)過(guò)高溫蒸餾，結(jié)焦生成成熟焦餅的過(guò)程。在焦?fàn)t生產(chǎn)中需要充足的煤氣、空氣供給燃燒，為其提供熱量。同時(shí)，燃燒產(chǎn)生的大量廢氣也需要進(jìn)行置換排放，才能保證焦?fàn)t溫度穩(wěn)定，加熱正常；并且焦?fàn)t受熱情況對(duì)于焦?fàn)t的使用狀況和使用壽命都有很大的影響。因此，科學(xué)合理的加熱工藝和均勻、平穩(wěn)的溫度控制對(duì)于確保焦?fàn)t正常的生產(chǎn)秩序、保證焦炭質(zhì)量、提高焦?fàn)t使用質(zhì)量和延長(zhǎng)焦?fàn)t使用壽命都至關(guān)重要，而交換機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用則為焦?fàn)t的均勻加熱、穩(wěn)定加熱以及安全加熱提供了重要的設(shè)備保障。

1 交換機(jī)系統(tǒng)與加熱流程簡(jiǎn)介

交換機(jī)系統(tǒng)主要由液壓交換機(jī)、交換旋塞、煙道開(kāi)閉器以及交換拉桿、鏈條等組成。交換機(jī)以液壓設(shè)備為動(dòng)力來(lái)源，采用可編程控制系統(tǒng)（PLC）進(jìn)行控制，有自動(dòng)、手動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)3種控制方式，可根據(jù)焦?fàn)t加熱需要和實(shí)際生產(chǎn)情況選擇合適的控制方式。交換機(jī)系統(tǒng)以液壓系統(tǒng)帶動(dòng)拉桿、鏈條以及交換旋塞、廢氣盤(pán)砣和空氣蓋板進(jìn)行定時(shí)的、有規(guī)律的開(kāi)關(guān)活動(dòng)，以改變煤氣和空、廢氣的流動(dòng)方向，滿足焦?fàn)t的加熱需要。

交換須經(jīng)歷3個(gè)基本過(guò)程，即關(guān)煤氣，交換空、廢氣，開(kāi)煤氣。3個(gè)過(guò)程組成了一個(gè)完整的交換流程，不論哪種交換方式，如何操作，都必須以煤氣關(guān)閉為前提才能進(jìn)行空、廢氣交換，且必須保持空、廢氣與煤氣在同一向位上，這是交換機(jī)換向的基本選擇。焦?fàn)t主體由炭化室和燃燒室相間排列組成，原料煤在炭化室中進(jìn)行加熱，燃燒室為其提供熱量。燃燒室分為單號(hào)和雙號(hào)，單號(hào)火和雙號(hào)火在交換機(jī)的控制下，輪流進(jìn)行停、送煤氣和交換空、廢氣的操作，以此來(lái)保證燃燒室煤氣的供給與充分燃燒，空、廢氣能夠及時(shí)進(jìn)行交換，使燃燒室能夠持續(xù)、穩(wěn)定地向炭化室提供熱量，以保證焦餅的成熟。

2 交換機(jī)系統(tǒng)在焦?fàn)t加熱中的應(yīng)用

原料煤在炭化室中形成較高質(zhì)量的成熟焦餅，不僅需要足夠的結(jié)焦時(shí)間和溫度，還需要一個(gè)均勻、穩(wěn)定的加熱環(huán)境，否則容易出現(xiàn)夾生焦、過(guò)火焦，影響焦炭質(zhì)量。

（1）交換機(jī)系統(tǒng)保證了焦?fàn)t的均勻加熱。目前煤氣交換機(jī)系統(tǒng)普遍采用PLC進(jìn)行控制。PLC又稱(chēng)可編程邏輯控制器，是一種采用一類(lèi)可編程存儲(chǔ)器，通過(guò)其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，來(lái)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、定時(shí)控制、順序控制等操作指令，并通過(guò)模擬式或數(shù)字輸入、輸出來(lái)控制各種類(lèi)型的機(jī)械設(shè)備。PLC的應(yīng)用使交換機(jī)交換過(guò)程模式化，使交換過(guò)程定時(shí)、定量、定程序，實(shí)現(xiàn)了交換機(jī)操作的自動(dòng)化、精確化、程序化。PLC的定時(shí)控制使交換機(jī)實(shí)現(xiàn)了定時(shí)交換，燃燒室單、雙號(hào)的燃燒時(shí)間得到了精確的控制，避免了人工操作的時(shí)間誤差，使焦餅得到了均勻的熱量供給；定量控制使交換過(guò)程中煤氣缸的起點(diǎn)、中間點(diǎn)、終點(diǎn)控制以及開(kāi)閉器和廢氣砣開(kāi)度控制準(zhǔn)確化，保證了燃燒室準(zhǔn)確的煤氣、空氣供給，既減少了不必要的煤氣消耗，又使燃燒室溫度更加穩(wěn)定，確保了交換機(jī)交換過(guò)程的完整性和安全性。

（2）交換機(jī)系統(tǒng)保證了焦?fàn)t的穩(wěn)定加熱。焦?fàn)t的正常生產(chǎn)需要一個(gè)穩(wěn)定的加熱環(huán)境，如果加熱不穩(wěn)定，溫度波動(dòng)頻繁，不僅容易影響焦炭的質(zhì)量，甚至還會(huì)影響整個(gè)焦?fàn)t的生產(chǎn)計(jì)劃，因此，需要交換機(jī)系統(tǒng)能夠始終處于一個(gè)正常穩(wěn)定的工作狀態(tài)。交換機(jī)采用液壓為動(dòng)力來(lái)源。液壓設(shè)備具有較高的工作穩(wěn)定性，不僅故障率低，而且壓力平穩(wěn)，傳壓效率高。液壓交換機(jī)通過(guò)液壓油泵帶動(dòng)拉桿、鏈條，使旋塞和翻板開(kāi)度都能達(dá)到設(shè)定位置。交換機(jī)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的工作，為焦?fàn)t提供了一個(gè)良好穩(wěn)定的加熱環(huán)境，不僅保證了焦炭的質(zhì)量，而且減少了爐磚因溫度過(guò)大波動(dòng)造成的磚體形變，從而延長(zhǎng)了焦?fàn)t的使用壽命。

（3）保證了焦?fàn)t的安全加熱。在焦?fàn)t的加熱過(guò)程中，有時(shí)會(huì)發(fā)生一些突發(fā)情況而導(dǎo)致焦?fàn)t被迫停止加熱。例如，當(dāng)風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，煤氣主管無(wú)法保持正壓時(shí)，就需要緊急關(guān)閉煤氣閥，停止煤氣供給，以保持煤氣主管的正壓，避免煤氣主管回火爆炸。這時(shí)就需要利用交換機(jī)的低壓處理，將煤氣缸打到中間點(diǎn)來(lái)關(guān)閉煤氣，同時(shí)需要利用點(diǎn)動(dòng)操作使空廢氣缸保持按時(shí)進(jìn)行空、廢氣的交換。待事故處理結(jié)束后，可再利用交換機(jī)的點(diǎn)動(dòng)操作將煤氣缸和空廢氣缸移動(dòng)到正常位置，恢復(fù)加熱和正常交換。

3 交換機(jī)系統(tǒng)在操作與維護(hù)中的注意事項(xiàng)

交換系統(tǒng)中拉桿、鏈條等較多，與旋塞、蓋板、砣等都是依靠緊固件進(jìn)行連接緊固的。交換時(shí)，拉桿與鏈條等做往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)旋塞、砣等活動(dòng)，時(shí)間長(zhǎng)了容易出現(xiàn)緊固件的松動(dòng)，連接件的磨損，造成旋塞、砣等的彈出和脫落現(xiàn)象，從而使該燃燒室無(wú)法得到煤氣的正常供給，空、廢氣無(wú)法正常交換，進(jìn)而影響該燃燒室的溫度。因此，在平時(shí)的工作中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)交換系統(tǒng)的巡檢，對(duì)松動(dòng)的連接件進(jìn)行緊固，損壞的及時(shí)更換，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和異常情況及時(shí)進(jìn)行處理和匯報(bào)。對(duì)旋塞等活動(dòng)件定時(shí)進(jìn)行清洗和注油，保證交換系統(tǒng)活動(dòng)的正常順暢，不卡滯，使交換系統(tǒng)能夠長(zhǎng)時(shí)間地維持正常的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]廖常初.可編程序控制器STEP-200 STEP-300應(yīng)用技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[2]蘇宜春.煉焦工藝學(xué)[M].北京冶金工業(yè)出版社，2000.

[3]楊建華，闞東興，石熊保.煉焦工藝與設(shè)備[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2010：68-74.