一种密闭式熄焦及回收热能的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种焦化工业中红焦炭的降温和能量回收的装置，特别是在密闭容器中向红焦炭直接喷水汽化使焦炭降温，产生蒸汽回收利用并防止污染物向大气排放的装置，属于能源和能源回收利用及环保领域。
【背景技术】
[0002]焦炭是钢铁工业的重要原料，从焦炉推出的高温焦炭(红焦炭)需要在短时间内降温，即熄焦。红焦炭中蕴藏着大量的热能，如果能够回收利用则可同时做到节能减排。迄今主要以开放系统中的洒水降温的湿法熄焦为主，该法设备简单，熄焦速度快，但损失了红焦炭所带的大量热能，还会造成环境污染。另外，用氮气冷却红焦炭进行发电的干熄焦技术也比较多地应用到了工业实践中，在回收能源与减少污染物排放方面发挥了良好的作用。但氮气冷却干熄焦法的设备投资和运行成本均比较高，给企业的经营带来了比较重的成本负担，制约着干熄焦技术的广泛普及。因此，探索一种能够快速使高温焦炭降温，能源还能得到回收利用，同时设备投资低又不向大气排放污染物，尤其是运行成本低的熄焦装置就显得非常重要。本实用新型通过在密闭容器中直接喷水汽化使红焦炭降温，回收蒸汽并防止污染物向大气排放的技术路线中的焦罐密封结构和密封面的清扫机构实现更为有效快速的密封，提供一种低成本无污染回收热能的装置，为解决本领域的技术经济难题提供技术手段。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种密闭式熄焦及回收热能的装置，通过在密闭容器中直接喷水汽化使红焦炭降温并回收蒸汽，采用外缘密封环对焦罐和能够升降的顶部密闭盖进行密闭，并在密闭前对焦罐开口凸出外缘上表面进行清扫，实现在与大气隔绝的状态下进行熄焦，与传统的湿熄焦装置相比，本装置具有能够回收热能，不产生污染的特点；具有投资少，运行成本低，媳焦时间短的特点。
[0004]本实用新型是采用如下技术方案实现的:
[0005]—种炼焦工业中的熄焦装置，由焦罐、能够升降的顶部密闭盖、焦罐与顶部密闭盖的密封锁紧机构、喷水入口及蒸汽导出口组成；焦罐上部开口，焦罐开口部及顶部密闭盖下部开口部均具有凸出外缘，顶部密闭盖开口凸出外缘的下部设置有密封圆环，密封圆环与焦罐开口凸出外缘相对应；密闭时焦罐开口凸出外缘与顶部密闭盖开口凸出外缘嵌入焦罐密封锁紧机构内；焦罐密封锁紧机构为嵌入焦罐开口凸出外缘与顶部密闭盖开口凸出外缘的密封锁紧加压槽，该槽由两部分半圆组成；密闭时该两部分半圆从两侧相向合拢，需要开启焦罐时该两部分半圆向两侧撤出；密封锁紧加压槽内侧具有从外向内缩小的斜面，焦罐开口凸出外缘下部及顶部密闭盖开口凸出外缘上部的一方或双方具有向外至端部逐步厚度减薄的斜面，密闭时该斜面与密封锁紧加压槽的内斜面相接触。
[0006]所述焦罐密封锁紧机构为嵌入焦罐开口凸出外缘与顶部密闭盖开口凸出外缘的金属槽，该槽的上部或下部设置有压缩空气或液压或机械动力对焦罐开口凸出外缘与顶部密闭盖开口凸出外缘之间加压。
[0007]在焦罐开口凸出外缘上设置有清扫装置；清扫装置至少由掠过焦罐开口凸出外缘上表面的移动杆、移动杆支撑机构及动力提供机构组成；移动杆的下部设置有柔软面，柔软面与焦罐开口凸出外缘上表面接触；移动杆以平移方式或旋转方式掠过焦罐开口凸出外缘上表面。
[0008]密封采用顶部密闭盖凸出外缘的下部设置有密封圆环的整体圆环，密封圆环与焦罐开口凸出外缘相接触，焦罐开口凸出外缘与顶部密闭盖开口凸出外缘嵌入焦罐密封锁紧机构内。
[0009]焦罐密封锁紧加压槽内侧从外向内缩小的斜面斜度与焦罐开口凸出外缘下部及顶部密闭盖开口凸出外缘上部的一方或双方具有向外至端部逐步厚度减薄的斜面的斜度相同，斜面在2-30°之间。
[0010]具体说明如下:
[0011]装入红焦炭的焦罐移动至熄焦的所定位置(熄焦塔)后迅速降下顶部密闭盖，紧闭焦罐与顶部密闭盖的密封锁紧机构使焦罐内的焦炭与大气隔绝(如图1所示)。紧接着在控制喷水速度的状态下向红焦炭喷水，喷入的水立即汽化产生蒸汽。由于焦罐处于密闭状态，所以焦罐内压力升高使蒸汽通过蒸汽导出系统送入蒸汽储罐作为热源或动力源供用户使用。喷水汽化大量地吸热使红焦炭快速降温，达到200°c以下后完成熄焦。熄焦完成后，关闭蒸汽导出系统的阀门，放出焦罐中的气体使其降压至与大气相同的压力，实现罐内泄压。然后，解除焦罐与顶部密闭盖的密封锁紧机构的锁紧作用，提起顶部密闭盖，移动焦罐至卸焦台。通过翻罐机构将焦罐翻转成装焦口向下，将降温后的焦炭倒出，之后将焦罐恢复到装焦口向上的位置，准备进行下一批次的装焦熄焦循环操作。通过这样的循环操作，在与大气隔绝的密闭容器中直接喷水汽化，实现了快速熄焦的同时能够产生具有一定压力的蒸汽，可以作为热源或动力源使用。在实际操作中综合考虑蒸汽压力带来的利用价值和设备配置的难度，蒸汽压力太低其利用价值不高，蒸汽压力太高则密闭熄焦设备的配置难度太大，一般控制在0.2-0.6MPa。本实用新型人在以前的实用新型中将直接起密封作用的密封件采用了两个半圆设置在顶部密闭盖开口凸出外缘上表面及密闭外圆环上的方案，该方案虽然降低了红焦炭对密封件受红焦炭高温烘烤的影响和避免了焦块对密封的影响，但两个半圆的密封件的无缝对接在实际工程中是难度很大的，很可能会影响密封效果。而本实用新型密封采用顶部密闭盖凸出外缘的下部设置有密封圆环的整体圆环，密闭时所述密封圆环与焦罐开口凸出外缘相接触的密封方式，密闭时焦罐开口凸出外缘与顶部密闭盖开口凸出外缘嵌入焦罐密封锁紧机构内进行密闭，就能够很容易的解决严格密封的问题，实现在与大气隔绝的状态下进行熄焦。由于密封圆环所处环境为高温，所以需要采用耐高温的材料，如石墨、云母等，但不限于这些，只要能够耐高温又能有良好的密封效果即可。
[0012]焦罐密封锁紧机构由嵌入焦罐开口凸出外缘与顶部密闭盖开口凸出外缘的焦罐密封锁紧加压槽实现，且该槽由两部分半圆组成；需要密闭时该两部分半圆从两侧相向合拢，需要开启焦罐时该两部分半圆向两侧撤出。这样可以实现快速锁紧和解锁，便于现场操作和自动控制。焦罐密封锁紧加压槽内侧具有从外向内缩小的斜面，焦罐开口凸出外缘下部及顶部密闭盖开口凸出外缘上部的一方或双方具有向外至端部逐步厚度减薄的斜面，密闭时该斜面与焦罐密封锁紧加压槽的内斜面相接触；密闭时通过压缩空气或液压或机械动力从两个半圆外侧相向施加压力，如图2所示。这样可以通过斜面向焦罐开口凸出外缘和顶部密闭盖开口凸出外缘的作用力产生锁紧合力，主要由焦罐密封锁紧加压槽的材料强度承受反作用力，降低了外部施压的作用力，减轻了两侧相向施压的压缩空气或油压或机械压力的强度，有利于缓解其频繁的动作设备配置难度。焦罐密封锁紧加压槽由两部分组成，需要密闭焦罐时该两部分密封锁紧加压槽从两侧相向合拢，需要解除密封时该两部分密封锁紧加压槽分别向两侧移出。这一结构不仅能够做到快速开闭又结构简单便于实现自动控制。在实际的设备布置中为便于操作，焦罐密封锁紧加压槽的两部分分别布置于移动车行进方向的两侧，即开闭从两侧撤出和合拢。焦罐密封锁紧加压槽内侧从外向内缩小的斜面斜度与焦罐开口凸出外缘下部及顶部密闭盖开口凸出外缘上部的一方或双方具有向外至端部逐步厚度减薄的斜面的斜度相同，使之能够在整个接触面均匀地施加和承受压力作用。斜面一般在2-30°之间，优选在5-15°之间，如图2中β所示。斜度角太大，达到密封所需压力要求的施压设备压力比较高，斜度角太小会要求锁紧加压槽的行进幅度大，在实际工程中需要根据实际情况优选具体角度。
[0013]焦罐密封锁紧机构也可采用嵌入焦罐开口凸出外缘与顶部密闭盖开口凸出外缘的焦罐密封锁紧嵌入槽，该槽的上部或下部有压缩空气或液压或机械动力对焦罐开口凸出外缘与顶部密闭盖开口凸