一种热态生产下焦炉斜道口调节砖添取工具及其使用方法

摘要

本发明涉及一种热态生产下焦炉斜道口调节砖添取工具及其使用方法，所述调节砖添取工具包括支撑架、起重机构和调节砖夹具；起重机构设于支撑架上，由立柱、横杆、绞盘一、绞盘二、提拉绳一、提拉绳二及绞盘同步传动机构组成；提拉绳一和提拉绳二分别连接调节砖夹具；调节砖夹具由夹紧机构及放松机构组成；夹紧机构由收缩杆一、收缩杆二、夹钳一和夹钳二组成，放松机构由扩张杆一和扩张杆二组成。本发明所述调节砖添取工具结构简单，操作方便，可在焦炉热态生产过程中的高温环境下随时对燃烧室斜道口的调节砖进行添取作业。

说明书

技术领域

本发明涉及焦炉生产技术领域，尤其涉及一种热态生产下焦炉斜道口调节砖添取工具及其使用方法。

背景技术

在焦炉生产过程中，特别是采用多段加热技术的大容积焦炉的生产过程中，既要保证焦饼沿炭化室长向均匀成熟，又要保证焦饼沿炭化室高向均匀成熟，这就要求焦炉燃烧室具有较好的横排温度分布和良好的高向加热均匀性。实际生产中，当任意一个方向焦饼成熟不均匀时，就需要调整燃烧室加热均匀性，如图4所示，斜道42是连接蓄热室43与燃烧室立火道39之间的通道，立火道39通过立火道隔墙40分隔；斜道口调节砖41设于斜道的顶部，立火道39的上方为炉顶38，调节时需要在炉顶38的上方通过看火孔37进行斜道口调节砖41的添取操作。由于斜道口调节砖41位于立火道39的底部，距离炉顶38有近十米的距离，且立火道39内工作温度高达1300℃左右，不借助专用工具根本无法完成调节砖的添取操作。而如果不能及时完成调节砖的添取操作，将严重影响焦炉的正常生产。

公告号为CN202865168U的中国实用新型专利公开了“一种焦炉调节砖安放装置”，包括车载起重机构、插入管、调节砖夹具和监视探头，其中，车载起重机构上连接有可在其作用下运动的插入管，插入管的下部固定安装有监视探头，插入管的下部开口处设有调节砖夹具，突破了现有技术中后期检修、更换调节砖无法作业的施工工艺，且结构简单，操作灵活。该装置设置了可视化系统，造价高，且其明确说明用于燃烧室分段供气最顶部出口可滑动调节砖的安放，且用于后期检修，从其相关部件组成来看，其只能应用于焦炉冷态条件下，而在焦炉热态高温生产条件下，将导致装置部件特别是可视化系统因高温损坏失效，因此其不具备在热态生产下对焦炉斜道口调节砖进行添取的功能。

公告号为CN107163954B的中国发明专利公开了“一种焦炉斜道口调节砖放置装置”，包括电动扩张杆操作头和可视化操作端；电动扩张杆操作头包括杆体、扩张杆、电动支撑器和摄像头，扩张杆设置于杆体的端部并与杆体铰接，电动支撑器的两端分别与杆体与扩张杆固定连接，扩张杆在电动支撑器的作用下相对杆体转动，摄像头安装于杆体上；可视化操作端包括安装杆以及固定于安装杆上的操作手柄和监视器，操作手柄与电动支撑器电连，监视器与摄像头电连接。调节砖放置到斜道口后，电动扩张杆操作头一侧的扩张杆以中心部位的鼻梁砖为支撑，将调节砖推至斜道口一侧，电动扩张杆操作头的电机由可视化操作端的操作手柄控制，自动完成调节砖的放置工作，整个过程采用可视化操作，工作效率高。该装置同样设置了可视化系统，造价较高；而且其明确说明需在炉顶看火孔墙管砖砌筑结束，且立火道经过吹风清扫后才能使用，即只能应用于焦炉冷态条件下，如果在焦炉热态高温生产条件下，其可视化操作系统会因高温很快损坏失效，因此其不具备在热态生产下对焦炉斜道口调节砖进行添取的功能。

公开号为CN108611105A的中国专利申请公开了“一种下调式焦炉调节砖添取工具及其使用方法”，所述调节砖添取工具包括杆体、设于杆体一端的钩头及设于杆体另一端的手持把手；还包括照明装置；所述照明装置设于钩头后方的杆体上，由灯头和灯头防护盒组成，灯头安装在灯头防护盒中，朝向钩头一侧的灯头防护盒上设耐高温球面玻璃罩；杆体为中空结构，灯头的接线端通过穿设在杆体内的电缆连接电源，电源设于靠近手持把手一端的杆体内，杆体上设有电源开关。上述调节砖添取工具的结构简单，制造成本低，重量轻，操作方便，可在焦炉生产过程中随时对调节砖进行添取作业；但其明确说明需将杆体连同调节砖一起伸入下调孔中；对于现在普遍采用的分格式焦炉，在下调孔与燃烧室之间的蓄热室内布满了格子砖，同时布置有倾斜的斜道结构，任何工具均无法穿过蓄热室直接到达燃烧室底部的斜道口，因此该装置只能实现蓄热室下部小烟道篦子砖处的调节砖的添取，无法实现燃烧室斜道口调节砖的添取。

发明内容

本发明提供了一种热态生产下焦炉斜道口调节砖添取工具及其使用方法，所述调节砖添取工具结构简单，操作方便，可在焦炉热态生产过程中的高温环境下随时对燃烧室斜道口的调节砖进行添取作业。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种热态生产下焦炉斜道口调节砖添取工具，包括支撑架、起重机构和调节砖夹具；所述起重机构设于支撑架上，由立柱、横杆、绞盘一、绞盘二、提拉绳一、提拉绳二及绞盘同步传动机构组成；所述立柱竖直设于支撑架上，横杆水平设于立柱顶部，立柱一侧设绞盘一，绞盘一下方的立柱另一侧设绞盘二，绞盘一上方的立柱上设高度调节机构；所述横杆在对应绞盘一的一端设滑轮一，在对应绞盘二的一端设滑轮二，滑轮二与立柱之间的横杆上设伸缩杆；所述调节砖夹具由夹紧机构及放松机构组成；夹紧机构由收缩杆一、收缩杆二、夹钳一和夹钳二组成，夹钳一和夹钳二均为由长臂和短臂组成的L形结构，夹钳一的长臂中部和夹钳二的长臂中部铰接组成钳状结构，其钳口一端用于夹紧调节砖，其钳尾一端分别与收缩杆一、收缩杆二相连，其中收缩杆一的一端与夹钳一的对应端铰接，收缩杆二的一端与夹钳二的对应端铰接；收缩杆一的另一端与收缩杆二的另一端铰接，该铰接点同时与提拉绳一的一端相连；提拉绳一的另一端依次绕过滑轮二、滑轮一后连接绞盘一；所述放松机构由扩张杆一和扩张杆二组成，扩张杆一的一端与夹钳一的短臂及长臂相接处铰接，扩张杆二的一端与夹钳二的短臂及长臂相接处铰接，扩张杆一的另一端与扩张杆二的另一端铰接，该铰接点同时与提拉绳二的一端相连，提拉绳二的另一端连接绞盘二；当通过高度调节机构将横杆调整到最高位置时，提拉绳一处于拉紧状态，同时提拉绳二处于放松状态；当通过高度调节机构将横杆调整到最低位置时，提拉绳一处于放松状态，同时提拉绳二处于拉紧状态。

所述支撑架由三脚支架及设于三脚支架顶部的支撑盘组成；组成三脚支架的三条支腿均为可伸缩支腿；每条支腿的底端分别设带止动机构的万向轮。

所述立柱的底部可拆卸地设有配重块，起重机构通过配重块可移动地放置在支撑架顶部的支撑盘上。

所述绞盘一和绞盘二均设有自锁机构及摇柄；绞盘一和绞盘二均通过对应的铰盘座与立柱固定连接。

所述绞盘一用于缠绕提拉绳一的卷筒直径与绞盘二用于缠绕提拉绳二的卷筒直径相同，绞盘一的转轴与绞盘二的转轴之间通过绞盘同步传动机构相连，绞盘同步传动机构为带传动机构或链传动机构。

所述提拉绳一、提拉绳二均由耐高温材料一制作，耐高温材料一的加热永久线变化试验温度≥900℃。

所述调节砖夹具由耐高温材料二制作，耐高温材料二的加热永久线变化试验温度≥800℃。

所述滑轮一的轴线、滑轮二的轴线、绞盘一的轴线、铰盘二的轴线均水平设置，对应滑轮二一端的横杆端部设放置激光发射器，放置激光发射器发射的激光射线竖直向下，且紧贴滑轮二的外缘；绞盘二的铰盘座上设夹取激光发射器，夹取激光发射器发射的激光射线竖直向下，且紧贴绞盘二的外缘。

所述调节砖的顶部两侧设凸台与调节砖夹具相配合。

一种热态生产下焦炉斜道口调节砖添取工具的使用方法，包括：

1)实现热态生产下焦炉斜道口调节砖的放置，在对应立火道内为下降气流时应用；具体步骤如下：

步骤一，开启放置激光发射器，移动调节砖添取工具，使放置激光发射器发射的激光射线对准待添加调节砖的位置，锁定支撑架的位置；

步骤二，通过高度调节机构将横杆调整到最高位置，此时提拉绳一处于拉紧状态，提拉绳二处于放松状态，调节砖夹具的钳口处于夹紧状态；

步骤三，将调节砖安装在调节砖夹具的钳口处，摇动绞盘一的摇柄，将调节砖下放到立火道底部，调整伸缩杆的长度，使调节砖准确对位；摇动绞盘一的摇柄，将调节砖放置在斜道口处；继续摇动绞盘一的摇柄，使提拉绳一和提拉绳二均处于放松状态，然后锁紧绞盘一；

步骤四，单独提拉提拉绳二，使调节砖夹具的钳口张开，与调节砖脱离；继续提拉提拉绳二，将调节砖夹具向上提起，然后解锁铰盘一，通过摇动绞盘一的摇柄，收回调节砖夹具；

2)实现热态生产下焦炉斜道口调节砖的夹取，在对应立火道内为下降气流时应用；具体步骤如下：

步骤一，开启夹取激光发射器，移动调节砖添取工具，使夹取激光发射器发射出的激光射线对准要夹取的已放置在斜道口处的调节砖，然后锁定支撑架的位置；

步骤二，通过高度调节机构将横杆调整到最低位置，此时提拉绳一处于放松状态，提拉绳二处于拉紧状态，调节砖夹具的钳口处于张开状态；

步骤三，摇动绞盘二的摇柄，将调节砖夹具下放到立火道底部，调整伸缩杆的长度，使调节砖夹具对准要夹取的调节砖，继续摇动绞盘二的摇柄，使调节砖夹具的钳口落到调节砖的底部，锁紧绞盘二；

步骤四，单独提拉提拉绳一，使调节砖夹具的钳口收紧后夹住调节砖，继续提拉提拉绳一，将调节砖夹具提起，保持提拉绳一处于拉紧状态的同时，将横杆调整到最高位置，然后解锁绞盘二，摇动绞盘二的摇柄，收回调节砖夹具，同时回收调节砖。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)可根据需要，在焦炉热态生产过程中的高温环境下，随时对燃烧室斜道口的调节砖进行添取作业；

2)通过放置激光发射器、夹取激光发射器与伸缩杆相配合，很容易实现对待添取调节砖的精准定位，实现高效操作；

3)由一名操作人员站在炉顶区即可完成调节砖的添取操作，操作环境安全，操作简单；

4)调节砖添取工具移动方便，通过可拆卸的配重块和可收缩三脚支架，能够实现快速安装，且收纳方便；

5)调节砖添取工具结构简单，制造成本低廉，关键部件耐高温环境，整体工具使用寿命长。

附图说明

图1是本发明所述一种热态生产下焦炉斜道口调节砖添取工具的结构示意图一(横杆调整到最高位置时)。

图2是本发明所述一种热态生产下焦炉斜道口调节砖添取工具的结构示意图二(横杆调整到最低位置时)。

图3是本发明所述调节砖夹具的结构示意图。

图4是本发明所述一种热态生产下焦炉斜道口调节砖添取工具的使用状态图。

图中：1.三脚支架 2.万向轮 3.止动机构 4.支撑盘 5.配重块 6.立柱 7.横杆8.滑轮一 9.伸缩杆 10.滑轮二 11.高度调节机构 12.放置激光发射器 13.绞盘一 14/15.绞盘座 16.绞盘二 17.夹取激光发射器 18/19.摇柄 20.提拉绳一 21.提拉绳二 22.绞盘同步传动机构 23.夹钳一 24.夹钳二 25.收缩杆一 26.收缩杆二 27.扩张杆一 28.扩张杆二 29.调节砖 30/31/32/33/34.销轴 35/36.连接轴 37.看火孔 38.炉顶 39.立火道 40.立火道隔墙 41.已放置在斜道口处的调节砖 42.斜道 43.蓄热室

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1、图2所示，本发明所述一种热态生产下焦炉斜道口调节砖添取工具，包括支撑架、起重机构和调节砖夹具；所述起重机构设于支撑架上，由立柱6、横杆7、绞盘一13、绞盘二16、提拉绳一20、提拉绳二21及绞盘同步传动机构22组成；所述立柱6竖直设于支撑架上，横杆7水平设于立柱6顶部，立柱6一侧设绞盘一13，绞盘一13下方的立柱6另一侧设绞盘二16，绞盘一13上方的立柱6上设高度调节机构11；所述横杆7在对应绞盘一13的一端设滑轮一8，在对应绞盘二16的一端设滑轮二10，滑轮二10与立柱6之间的横杆7上设伸缩杆9；如图3所示，所述调节砖夹具由夹紧机构及放松机构组成；夹紧机构由收缩杆一25、收缩杆二26、夹钳一23和夹钳二24组成，夹钳一23和夹钳二24均为由长臂和短臂组成的L形结构，夹钳一23的长臂中部和夹钳二24的长臂中部铰接(通过销轴30铰接)组成钳状结构，其钳口一端用于夹紧调节砖29，其钳尾一端分别与收缩杆一25、收缩杆二26相连，其中收缩杆一25的一端与夹钳一23的对应端铰接(通过销轴33铰接)，收缩杆二26的一端与夹钳二24的对应端铰接(通过销轴34铰接)；收缩杆一25的另一端与收缩杆二26的另一端铰接(通过连接轴36铰接)，该铰接点同时与提拉绳一20的一端相连；提拉绳一20的另一端依次绕过滑轮二10、滑轮一8后连接绞盘一13；所述放松机构由扩张杆一27和扩张杆二28组成，扩张杆一27的一端与夹钳一23的短臂及长臂相接处铰接(通过销轴31铰接)，扩张杆二28的一端与夹钳二24的短臂及长臂相接处铰接(通过销轴32铰接)，扩张杆一27的另一端与扩张杆二28的另一端铰接(通过连接轴35铰接)，该铰接点同时与提拉绳二21的一端相连，提拉绳二21的另一端连接绞盘二16；当通过高度调节机构11将横杆7调整到最高位置时，提拉绳一20处于拉紧状态，同时提拉绳二21处于放松状态；当通过高度调节机构11将横杆7调整到最低位置时，提拉绳一20处于放松状态，同时提拉绳二21处于拉紧状态。

所述支撑架由三脚支架1及设于三脚支架1顶部的支撑盘4组成；组成三脚支架1的三条支腿均为可伸缩支腿；每条支腿的底端分别设带止动机构3的万向轮2。

所述立柱6的底部可拆卸地设有配重块5，起重机构通过配重块5可移动地放置在支撑架顶部的支撑盘4上。

所述绞盘一13和绞盘二16均设有自锁机构及摇柄；绞盘一13和绞盘二16均通过对应的铰盘座14/15与立柱6固定连接。

所述绞盘一13用于缠绕提拉绳一20的卷筒直径与绞盘二16用于缠绕提拉绳二21的卷筒直径相同，绞盘一13的转轴与绞盘二16的转轴之间通过绞盘同步传动机构22相连，绞盘同步传动机构22为带传动机构或链传动机构。

所述提拉绳一20、提拉绳二21均由耐高温材料一制作，耐高温材料一的加热永久线变化试验温度≥900℃。

所述调节砖夹具由耐高温材料二制作，耐高温材料二的加热永久线变化试验温度≥800℃。

所述滑轮一8的轴线、滑轮二10的轴线、绞盘一13的轴线、铰盘二16的轴线均水平设置，对应滑轮二10一端的横杆7端部设放置激光发射器12，放置激光发射器12发射的激光射线竖直向下，且紧贴滑轮二10的外缘；绞盘二16的铰盘座15上设夹取激光发射器17，夹取激光发射器17发射的激光射线竖直向下，且紧贴绞盘二16的外缘。

所述调节砖29的顶部两侧设凸台与调节砖夹具相配合。

如图4所示，一种热态生产下焦炉斜道口调节砖添取工具的使用方法，包括：

1)实现热态生产下焦炉斜道口处调节砖的放置，在对应立火道内为下降气流时应用；具体步骤如下：

步骤一，开启放置激光发射器12，移动调节砖添取工具，使放置激光发射器12发射的激光射线对准待添加调节砖的位置，锁定支撑架的位置；

步骤二，通过高度调节机构11将横杆7调整到最高位置，此时提拉绳一20处于拉紧状态，提拉绳二21处于放松状态，调节砖夹具的钳口处于夹紧状态；

步骤三，将调节砖29安装在调节砖夹具的钳口处，摇动绞盘一13的摇柄18，将调节砖29下放到立火道39底部，调整伸缩杆9的长度，使调节砖29准确对位；摇动绞盘一13的摇柄18，将调节砖29放置在斜道口处；继续摇动绞盘一13的摇柄18，使提拉绳一20和提拉绳二21均处于放松状态，然后锁紧绞盘一13；

步骤四，单独提拉提拉绳二21，使调节砖夹具的钳口张开，与调节砖29脱离；继续提拉提拉绳二21，将调节砖夹具向上提起，然后解锁铰盘一13，通过摇动绞盘一13的摇柄18，收回调节砖夹具；

2)实现热态生产下焦炉斜道口调节砖的夹取，在对应立火道内为下降气流时应用；具体步骤如下：

步骤一，开启夹取激光发射器17，移动调节砖添取工具，使夹取激光发射器17发射出的激光射线对准要夹取的已放置在斜道口处的调节砖41，然后锁定支撑架的位置；

步骤二，通过高度调节机构11将横杆7调整到最低位置，此时提拉绳一20处于放松状态，提拉绳二21处于拉紧状态，调节砖夹具的钳口处于张开状态；

步骤三，摇动绞盘二16的摇柄19，将调节砖夹具下放到立火道39底部，调整伸缩杆9的长度，使调节砖夹具对准要夹取的调节砖，继续摇动绞盘二16的摇柄19，使调节砖夹具的钳口落到调节砖的底部，锁紧绞盘二16；

步骤四，单独提拉提拉绳一20，使调节砖夹具的钳口收紧后夹住调节砖，继续提拉提拉绳一20，将调节砖夹具提起，保持提拉绳一20处于拉紧状态的同时，将横杆7调整到最高位置，然后解锁铰盘二，摇动绞盘二16的摇柄19，收回调节砖夹具，同时回收调节砖。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例1】

如图4所示，一座6米无分段焦炉，某一燃烧室横排温度分布不均，需将个别立火道内的已放置在斜道口处的调节砖41取出。

当需要操作的立火道内为下降气流时，打开看火孔盖，使用本发明所述一种热态生产下焦炉斜道口调节砖添取工具(简称调节砖添取工具)进行斜道口调节砖的夹取操作。

本实施例中，提拉绳一20和提拉绳二21由加热永久线变化试验温度为1200℃的陶瓷纤维绳制作，调节砖夹具由工作温度为1100℃的耐热合金制作。

具体操作步骤如下：

步骤一，组装调节砖添取工具，开启夹取激光发射器17，移动调节砖添取工具，使激光发射器发射的激光射线标记在要夹取的调节砖位置，通过止动机构锁紧三脚支架1底部的万向轮2，实现调节砖添取工具位置锁定；

步骤二，通过高度调节机构11将横杆7调整到最低位置，确保提拉绳一20处于放松状态，提拉绳二21处于拉紧状态，确保调节砖夹具的钳口处于张开状态(如图2所示)；

步骤三，摇动绞盘二16的摇柄19，将调节砖夹具下放到立火道39底部，根据需要调整伸缩杆9的长度，使调节砖夹具对准要夹取的调节砖，继续摇动绞盘二16的摇柄19，使调节砖夹具的钳口落到调节砖底部，然后锁紧绞盘二16；

步骤四，单独提拉提拉绳一20，使调节砖夹具的钳口夹紧调节砖，继续提拉提拉绳一20，将调节砖夹具提起，保持提拉绳一20处于拉紧状态的同时，将横杆7调整到最大高度，摇动绞盘二16的摇柄19，收回调节砖夹具，回收调节砖,关闭看火孔盖。

本实施例中，使用本发明所述一种热态生产下焦炉斜道口调节砖添取工具进行调节砖的夹取操作，效率提高20％以上，操作安全简单，保证了焦炉正常生产。

【实施例2】

如图4所示，一座7米分段焦炉，某一燃烧室对相邻炭化室的高向加热不均，底部焦炭过熟，需要在该燃烧室所有立火道斜道口处增加调节砖。

使用本发明所述一种热态生产下焦炉斜道口调节砖添取工具(简称调节砖添取工具)进行调节砖的放置操作。

本实施例中，提拉绳一20和提拉绳二21由加热永久线变化试验温度为1100℃的陶瓷纤维绳制作，调节砖夹具由工作温度为1000℃的耐热合金制作。

具体操作步骤如下：

步骤一，选取气流流动方向为下降方向的立火道，打开看火孔盖；

步骤二，组装调节砖添取工具，打开放置激光发射器12，移动调节砖添取工具，使放置激光发射器12发射的激光射线标记在要添加调节砖的位置，通过止动机构3锁紧三脚支架1底部的万向轮2；

步骤三，将横杆7调整到最大高度，确保提拉绳一20处于拉紧状态，提拉绳二21处于放松状态，确保调节砖夹具的钳口处于夹紧状态；

步骤四，将调节砖29安装在调节砖夹具上(如图3所示)，如图1所示，摇动绞盘一13的摇柄18，将调节砖29下放到立火道39的底部，根据需要调整伸缩杆9的长度，使调节砖对准要放置的位置，继续摇动绞盘一13的摇柄18，将调节砖29放置在斜道口处，继续摇动绞盘一13的摇柄18，使提拉绳一20和提拉绳二21均处于放松状态，然后锁紧绞盘一13；

步骤五，单独提拉提拉绳二21，使调节砖夹具的钳口张开，松开调节砖29，继续提拉提拉绳二21，将调节砖夹具提起，绞盘一13解锁，摇动绞盘一13的摇柄18，收回调节砖夹具，关闭看火孔盖。

步骤六，重复上述步骤，依次完成所有立火道内斜道口调节砖的放置工作。

本实施例中，使用本发明所述一种热态生产下焦炉斜道口调节砖添取工具进行调节砖的放置操作，效率提高40％以上，操作安全简单，保证了焦炉正常生产。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。