專利名稱：焦炭爐上的爐蓋清掃裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種焦炭爐上的爐蓋清掃裝置。
背景技術(shù)：
在焦?fàn)t式焦碳爐中，從設(shè)在爐頂?shù)难b煤口向爐內(nèi)裝入用裝煤車運來的煤，并在干餾該煤而生成焦碳以后，從形成于爐兩端的開口部的一側(cè)將推出桿插入爐內(nèi)并將爐內(nèi)的焦碳從另一側(cè)的開口部推出。煤干餾時雖然用爐蓋關(guān)閉了開口部，但由于煤干餾時所產(chǎn)生的焦油、碳黑附著于整個爐蓋，所以若原封不動地放置，則將成為從爐蓋泄漏煤氣及吸入大氣的原因，并導(dǎo)致污染環(huán)境或使生成的焦碳灰化。
附著于爐蓋上的焦油、碳黑，需用爐蓋清掃裝置(通稱「門清掃器」)除去。必須清除的地方，參照圖12，是被安裝于爐蓋1的爐蓋本體(門板)2前面且劃分氣體通道7的鋼板3的全周圍部分、被安裝于該鋼板3外邊緣上的刃形支承4的前端部分(與構(gòu)成焦碳爐開口部的爐框6的接觸部分)、被安裝于鋼板3前面的略呈方柱形狀的隔熱材料5的兩側(cè)面、底面及上面，但以往的爐蓋清掃裝置，一般對鋼板3的全周部分采用了刮板方式，對隔熱材料5采用旋轉(zhuǎn)切削方式。但是，不能進行附著于刃形支承4前端部分的焦油、碳黑的清除。
但是，上述以往的爐蓋清掃裝置，有如下問題(1)鋼板3很薄，用機械接觸的刮板方式，鋼板3容易受到損傷。
(2)爐蓋1與爐蓋清掃裝置的芯的重合，前后左右方向都沒有富余，因此刮板難于與鋼板3的附著物清掃面緊密接觸。
(3)在鋼板3上，存在上下左右的角部，以刮板方式，在該角部能引起附著物的堆積。
(4)當(dāng)附著物是焦油時，質(zhì)地柔軟，僅僅以刮板的經(jīng)過有時不能完全除去。
(5)刃形支承4的前端部分，對開口部的氣體密封來說是最重要的地方，不能采用對刃形支承4有損傷危險的刮板方式。
不能很好地清除作為爐蓋1功能最重要之處的氣體通道7及刃形支承4前端部分的附著物是重大缺陷。即，以往的爐蓋清掃裝置，爐蓋附著物的清除不充分，很難說其達到了環(huán)境保護或防止生成焦碳的灰化的目的。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決這些以往的爐蓋清掃裝置的缺陷，并能達到清除爐蓋附著物的本來目的。實用新型的要點是，利用高壓水噴射力來清除氣體通道及刃形支承前端部分的附著物。
即，本實用新型的爐蓋清掃裝置，本體機架上，具有可清掃爐蓋的兩側(cè)面并可沿該側(cè)面移動的側(cè)面清掃器、可清掃爐蓋的下面并可沿該下面移動的下面清掃器、可清掃爐蓋的上面并可沿該上面移動的上面清掃器，其特征在于側(cè)面清掃器，具有用于清掃爐蓋氣體通道的垂直部分及爐蓋刃形支承前端的垂直部分的高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍、以及用于清掃爐蓋隔熱材料的垂直部分的旋轉(zhuǎn)切削器；下面清掃器，具有用于清掃爐蓋氣體通道的下部水平部分及爐蓋刃形支承前端的下部水平部分的高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍、以及用于清掃爐蓋隔熱材料下部水平部分的旋轉(zhuǎn)切削器；上面清掃器，具有用于清掃爐蓋氣體通道的上部水平部分及爐蓋刃形支承前端的上部水平部分的高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍。
根據(jù)上述構(gòu)成的爐蓋清掃裝置，在爐蓋兩側(cè)面及下面，對氣體通道及刃形支承前端部分進行用高壓水噴射力的清掃、并且對隔熱材料進行用利用機械切削力的清掃。另一方面，在爐蓋的上面，由于與兩側(cè)面或下面相比附著于隔熱材料上的焦油、碳黑等附著物少，所以對氣體通道及刃形支承前端部分，只進行用高壓水噴射力的清掃。
另外，本實用新型的爐蓋清掃裝置，優(yōu)選采用將在爐蓋上部及中間部時的側(cè)面清掃器的移動速度、設(shè)定得比在爐蓋下部時側(cè)面清掃器的移動速度快的結(jié)構(gòu)。之所以如此，是因為沿爐蓋的高度方向，附著焦油、碳黑的量不同，上部及中間部比較少，越往下越多的原因。因此，當(dāng)一邊從高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍噴射高壓水一邊移動時，移動速度慢時其施加于清掃面的清掃能量大。此時，根據(jù)爐蓋的焦油、碳黑附著的傾向而改變側(cè)面清掃器的移動速度，即，在爐蓋的下部，減慢側(cè)面清掃器的移動速度以提高清掃效果，另一方面，在不是清掃效果障礙的上部及中間部，通過加快側(cè)面清掃器的移動速度來縮短清掃時間。
此外，本實用新型的爐蓋清掃裝置，優(yōu)選采用高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍，為可以改變旋轉(zhuǎn)中心與高壓水噴射點距離的結(jié)構(gòu)。利用高壓水噴射力而清除焦油、碳黑等附著物的氣體通道，具有一定的寬度，且因爐群(battery)而異。此外，不僅氣體通道，而且刃形支承前端也必須包含在清掃寬度內(nèi)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能加寬清掃有效寬度。
(實用新型效果)如上所述，本實用新型具有如下效果(1)由于氣體通道的附著物清除方法是利用高壓水噴射力的非接觸方式，所以不會帶來損傷，(2)即使?fàn)t蓋與爐蓋清掃裝置的對心有前后左右的偏移，但因高壓水噴射幅度有富裕，可以獲得充分的清掃效果，(3)由于利用高壓水噴射力的清掃方法，是不與清掃面機械地接觸的方法，所以也能容易地經(jīng)過氣體通道的上下左右的角落部，另外，由于附著物因噴射力而飛散，所以不會發(fā)生附著物的堆積，(4)在附著焦油的溫度高時，質(zhì)地很軟，但由于利用噴射高壓水而使其冷卻，并且以噴射力使其飛散，所以即使軟也可以清除，(5)通過高壓水的噴射寬度被加寬到能包括刃形支承前端的寬度，能清掃且沒有損傷。


圖1是本實施例的爐蓋清掃裝置，(A)是側(cè)視圖，(B)是主視圖。
圖2是上述實施例的爐蓋清掃裝置的側(cè)面清掃器，(A)是俯視圖，(B)是主視圖。
圖3是上述實施例的爐蓋清掃裝置的下面清掃器，(A)是俯視圖，(B)是側(cè)視圖，(C)是主視圖。
圖4是上述實施例的爐蓋清掃裝置的上面清掃器，(A)是俯視圖，(B)是主視圖。
圖5是上述實施例的爐蓋清掃裝置的側(cè)面清掃器驅(qū)動裝置的俯視圖。
圖6是關(guān)于上述實施例的爐蓋清掃裝置的高壓水噴射的說明圖。
圖7是高壓水噴射流量與氣體通道堵塞率的關(guān)系圖。
圖8是關(guān)于上述實施例的爐蓋清掃裝置的高壓水噴射軌跡的說明圖，(A)表示兩個噴嘴的情況，(B)表示一個噴嘴的情況。
圖9是關(guān)于用上述實施例的爐蓋清掃裝置切削的說明圖。
圖10是其他實施例的爐蓋清掃裝置的高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍前端部的放大剖面圖。
圖11是其他實施例的爐蓋清掃裝置的側(cè)面清掃器附近的俯視圖。
圖12是爐蓋的剖面俯視圖。
圖中1-爐蓋，2-爐蓋本體，3-鋼板，4-刃形支承，4a、4b-垂直部分，4c-下部水平部分，4d-上部水平部分，5-隔熱材料，5a、5b-垂直部分(側(cè)面)，5c-下部水平部分(下面)，5d-上部水平部分(上面)，6-爐框，7-氣體通道，7a、7b-垂直部分，7c-下部水平部分，7d-上部水平部分，10-本體機架，100、101-橫行軌道，15-吊掛裝置，20-側(cè)面清掃器，200-升降臺車，201、301、401-高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍，201a、301a、401a-噴嘴，201b、301b、401b-噴嘴支座，201c、301c、401c-罩，201d、301d、401d-高壓水通過開口部，201e、301e、401e-開口部，202、302-旋轉(zhuǎn)切割器，203-開閉裝置，204、304、403-車輪，205、305-液壓馬達，206、306-氣缸，207-線壓密封(wire press seal商品名)，208-防水板，30-下面清掃器，300、400-橫行臺車，303-升降裝置，40-上面清掃器，402-刮板，50、60、70-驅(qū)動裝置，500、506-鏈條，501-帶減速器的電動機，502-行程開關(guān)，503-連軸器，504、505-鏈輪，600、700-油缸。
具體實施方式
以下，參照附圖說明本實用新型實施例的爐蓋清掃裝置。本實用新型實施例的爐蓋清掃裝置，如圖1所示，是將清掃爐蓋1左右兩側(cè)面(清除附著物)的側(cè)面清掃器20、清掃爐蓋1下面的側(cè)下面清掃器30、清掃爐蓋1上面的側(cè)上面清掃器40、升降驅(qū)動側(cè)面清掃器20的驅(qū)動裝置50、使下面清掃器30橫行動作的驅(qū)動裝置60、使上面清掃器40橫行動作的驅(qū)動裝置70分別組裝在本體機架10上，并通過吊掛裝置15將該本體機架10安裝在移動機械(推出機或?qū)蜍?上的結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，側(cè)面清掃器20，是分別將用于清掃氣體通道7的垂直部分7a、7b及刃形支承4前端垂直部分4a、4b的高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍201、201、用于清掃隔熱材料5的垂直部分(側(cè)面)5a、5b的旋轉(zhuǎn)切割器202、202、用于將該旋轉(zhuǎn)切割器202、202壓在隔熱材料5的垂直部分5a、5b上的開閉裝置203組裝在升降臺車200上的結(jié)構(gòu)。
高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍201(后述的高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍301、401也一樣)，其前端具備噴嘴支座，且在噴嘴支座上安裝有噴嘴。噴嘴被安裝在從噴嘴支座的旋轉(zhuǎn)中心離開的位置上，例如，若用促動器使噴嘴支座旋轉(zhuǎn)，則噴嘴向噴嘴支座的安裝間距(安裝位置及旋轉(zhuǎn)中心之間距離的2倍值)寬度是清掃有效寬度。
另外，在升降臺車200上，將本體機架10作為軌道，在上下左右位置安裝了用于穩(wěn)定升降臺車200且進行升降的車輪204。此外，側(cè)面清掃器20的升降動作，利用與驅(qū)動裝置50連結(jié)的鏈條500、500(參照圖1)進行。此外，205是用于使旋轉(zhuǎn)切割器202旋轉(zhuǎn)的液壓馬達，206是構(gòu)成開閉裝置203的氣缸。
如圖3所示，下面清掃器30，分別將用于清掃氣體通道7下部水平部分7c及刃形支承4前端下部水平部分4c的高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍301、用于清掃隔熱材料5下部水平部分(下面)5c的旋轉(zhuǎn)切割器302、用于將該旋轉(zhuǎn)切割器302壓在隔熱材料5下部水平部分5c上的切割器升降裝置303組裝在橫行臺車300上。
另外，在橫行臺車300上，將安裝于本體機架10下部的橫行軌道100作為軌道，并在前后左右位置安裝了用于穩(wěn)定橫行臺車300并用于橫行的車輪304。此外，下面清掃器30的橫行動作，由構(gòu)成驅(qū)動裝置60的油缸600進行。此外，305是用于使旋轉(zhuǎn)切割器302旋轉(zhuǎn)的液壓馬達，306是構(gòu)成升降裝置303的氣缸。
如圖4所示，上面清掃器40，其分別將用于清掃氣體通道7上部水平部分7d及刃形支承4前端的上部水平部分4d的高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍401、用于清掃隔熱材料5上部水平部分(上面)5d的刮板402組裝在橫行臺車400上。
另外，在橫行臺車400上，將安裝于本體機架10上部的橫行軌道101作為軌道，并在前后左右位置安裝了用于穩(wěn)定橫行臺車400并用于橫行的車輪403。此外，上面清掃器40的橫行動作，由構(gòu)成驅(qū)動裝置70的油缸700進行。
如圖5所示，驅(qū)動裝置50，被設(shè)在本體機架10的上部，并具有作為用于使側(cè)面清掃器20升降的動力源的帶減速器的電動機501、用于決定升降動作時的速度轉(zhuǎn)換點及動作界限的旋轉(zhuǎn)型行程開關(guān)502、用于連接帶減速器的電動機501和旋轉(zhuǎn)型行程開關(guān)502的連軸器503、動力傳遞用鏈輪504、505、動力傳遞用鏈條506、支撐直接吊掛側(cè)面清掃器20的上述鏈條500、500的鏈輪507、508。
而且，本實施例的爐蓋清掃裝置，還具有(1)作為高壓水發(fā)生源的高壓水泵設(shè)備，(2)進行高壓水控制的高壓水轉(zhuǎn)換閥座，(3)用于從地上側(cè)取水的供水漏斗，(4)用于儲存水的供水罐，(5)液壓、氣壓源及閥座，(6)用于控制各設(shè)備的電磁控制盤，(7)用于運轉(zhuǎn)操作的操作盤及維修保養(yǎng)用的機側(cè)操作盤。另外，除了上述以外，還有水、液壓、氣壓、給黃油、電氣的公用輸送、傳遞用管路、配線，其綜合構(gòu)成爐蓋清掃裝置。
本實施例爐蓋清掃裝置的結(jié)構(gòu)，如上所述。爐蓋1，利用爐蓋裝卸裝置(門升降器)被從焦?fàn)t上卸下，并旋轉(zhuǎn)90度，與爐蓋清掃裝置正對。此時，側(cè)面清掃器20位于上限位置。然后，從高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍201、201噴射高壓水，并一邊旋轉(zhuǎn)一邊以低速(例如，40～80mm/sec)開始使側(cè)面清掃器20下降。并且，當(dāng)被安裝于側(cè)面清掃器20上的旋轉(zhuǎn)切割器202、202到達爐蓋1的隔熱材料5的上部水平部分5d時，使開閉裝置203的氣缸206動作，將旋轉(zhuǎn)切割器202、202壓在隔熱材料5的上端部，同時利用液壓馬達205、205驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切割器202、202旋轉(zhuǎn)，并由該時刻轉(zhuǎn)換為高速(例如，90～180mm/sec)并開始使側(cè)面清掃器20下降。
附著于爐蓋1上的焦油、碳黑，在上部少且越往下部越多。因此，側(cè)面清掃器20的移動速度，在從高度方向的下部約1/4左右的高度位置，再次將速度轉(zhuǎn)換為低速(例如，40～80mm/sec)并下降到下限，在下限位置停止高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍201、201的旋轉(zhuǎn)和高壓水噴射及旋轉(zhuǎn)切割器202、202的旋轉(zhuǎn)，同時使開閉裝置203的氣缸206動作，并從隔熱材料5上釋放旋轉(zhuǎn)切割器202、202推壓。
當(dāng)側(cè)面清掃器20位于下限位置時，從上面清掃器40的高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍401噴射高壓水，并一邊旋轉(zhuǎn)一邊以高速移動上面清掃器40。由于爐蓋1的氣體通道上部水平部分7d、刃形支承4的前端上部水平部分4d的焦油、碳黑等附著量少，所以沒必要以低速移動。在移動端使上面清掃器40反轉(zhuǎn)，并以高速返回定位置，并在定位置停止高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍401的旋轉(zhuǎn)及高壓水噴射，結(jié)束清掃工作。根據(jù)干餾的焦碳被殘留在隔熱材料5的上部水平部分5d上的程度，沒有粘附的焦油、碳黑。因此，即使不設(shè)置如側(cè)面清掃器20或下面清掃器30的旋轉(zhuǎn)切割器202、302，只用刮板402即可。
在上面清掃器40的清掃工作結(jié)束了以后，從位于下限的側(cè)面清掃器20的高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍201、201噴射高壓水，并一邊旋轉(zhuǎn)一邊以低速開始上升側(cè)面清掃器20。當(dāng)側(cè)面清掃器20的旋轉(zhuǎn)切割器202、202到達隔熱材料5的下部水平部分5c的位置時，使開閉裝置203的氣缸206動作，將旋轉(zhuǎn)切割器202、202壓在隔熱材料5的下端部，同時利用液壓馬達205、205驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切割器202、202旋轉(zhuǎn)，并以低速狀態(tài)使側(cè)面清掃器20上升到轉(zhuǎn)換為下降時低速的位置為止。從速度轉(zhuǎn)換點以高速上升到上限位置，在上限位置停止高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍201、201的旋轉(zhuǎn)和高壓水噴射以及旋轉(zhuǎn)切割器202、202的旋轉(zhuǎn)，同時使開閉裝置203的氣缸206動作，從隔熱材料5釋放旋轉(zhuǎn)切割器202、202推壓，側(cè)面清掃器20的清掃工作結(jié)束。
下面清掃器30的定位置是中央。當(dāng)側(cè)面清掃器20位于上限定位置時，使安裝于下面清掃器30上的升降裝置303的氣缸306動作，將旋轉(zhuǎn)切割器302壓在隔熱材料5的下部水平部分5c上，同時用液壓馬達305使旋轉(zhuǎn)切割器302旋轉(zhuǎn)。此時，高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍301也上升到氣體通道7的下部水平部分7c及刃形支承4前端的下部水平部分4c的清掃位置。此時，從高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍301噴射高壓水，并在一邊旋轉(zhuǎn)一邊以低速使下面清掃器30向右(或向左)橫行以后，在右(或左)端使其反轉(zhuǎn)，然后，使下面清掃器30向左(或向右)橫行，在左(或右)端使其反轉(zhuǎn)以后，返回中央。在中央定位置停止高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍301的旋轉(zhuǎn)和高壓水噴射以及旋轉(zhuǎn)切割器302的旋轉(zhuǎn)，同時使升降裝置303的氣缸306動作，并從隔熱材料5釋放對旋轉(zhuǎn)切割器302的推壓，下面清掃器30的清掃工作結(jié)束。
當(dāng)然，在各清掃器20、30、40的動作中，開動高壓水、液壓、氣壓、電氣各設(shè)備是前提條件。關(guān)于高壓水，是用供水漏斗從地表取水，并儲存于供水罐。從地表的供水方法，有使用馬達閥門的自動供水及用人力連接軟管的手動供水。此外，水質(zhì)，原則上是自來水(飲用水)，但可通過在供水管道的中途增設(shè)過濾器，可以使用工業(yè)用水或循環(huán)水。此外，大多利用移動機器設(shè)備作為液壓源、氣壓源。在運轉(zhuǎn)方法上，可以選擇全自動或手動。上述動作順序如實例所示，當(dāng)然可以自由地改變順序。
本實施例的爐蓋清掃裝置的特征為(1)并用了高壓水噴射力(高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍201、301、401)及機械切削(旋轉(zhuǎn)切割器202、302)，(2)多檔轉(zhuǎn)換側(cè)面清掃器20的移動時間，(3)確保高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍201、301、401的清掃有效寬度。
利用高壓水的噴射力除去爐蓋1的附著物是本實施例的重點，但將機械式的旋轉(zhuǎn)切割器202、302與其組合也是重點。只用高壓水的噴射力，包含隔熱材料5可以除去(清掃)附著物，但由于隔熱材料5的清掃面積大，為此需要大量的水，并且，因使用大量的水也會發(fā)生隔熱材料5的驟冷的問題。
清除爐蓋1的氣體通道7及刃形支承4前端的附著物，其爐蓋清除本來的目的是防止環(huán)境污染、焦碳灰化，但清除隔熱材料5的側(cè)面、下面、上面的附著物，是在往焦?fàn)t上安裝爐蓋時的對于余量操作上的要求，不要求完整性。因此，用旋轉(zhuǎn)切割器202、302即可。此外，由于剛從焦?fàn)t取下的爐蓋1的溫度高，所以應(yīng)盡量減少使用的水量。
利用高壓水噴射的清掃效果，由給予附著物清除面(清掃面)的沖擊力所決定。沖擊力如下式所示。
F=Q60g20g·p·(1-SL)]]>……(式1)F給予清除面的沖擊力(kgf)Q噴水量(L/min)g重力加速度(9.8m/s2)p噴射壓力(kgf/cm2G)S從噴嘴前端到清掃面的距離(cm)
L到噴射到達面的距離(cm)上式的L，是以噴嘴性能決定的值，通常L100cm，S的界限為30～50mm(參照圖6)。另外，為了提高清掃效果所必要的沖擊力，從各種實驗和實際效果可知，是F＞3.0kgf的關(guān)系。
氣體通道7，在煤干餾中附著了焦油、碳黑，堵塞了氣體通道，將該氣體通道截面積被堵塞的比例稱作堵塞率，并以百分比(％)表示。用于清除堵塞焦油、碳黑的清掃能量(噴射力)，以水量與壓力的乘積表示，其關(guān)系如圖7所示。當(dāng)高壓水的噴射力為一定(例如350kgf/cm2～550kgf/cm2)時，且將堵塞率100％下降到20％時，即，改善率為80％所需要的流量約為QL25L/min。但是，本實施例的爐蓋清掃裝置，以每次推出焦碳都使用為條件，因一次煤干餾的堵塞率達不到100％，為70～80％。因此，此時的改善率，為50～60％，也可以減小清掃能量(所需流量)(QL15～18L/min)。
從噴嘴噴出的水，如圖6所示，其直線前進，到達附著物清除面(清掃面)，并破壞附著物，實驗結(jié)果是，其破壞寬度約為噴嘴口徑的10倍。例如，φ0.7mm口徑噴嘴的有效清掃寬度為7mm。因此，高壓水噴射軌跡間距為7mm是重要條件。使高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍201、301、401一邊旋轉(zhuǎn)、一邊移動清掃器20、30、40時的噴射軌跡如圖8所示。
利用高壓水的噴射力清除焦油、碳黑等附著物的氣體通道7，具有一定的寬度，并因爐群(battery)而異。此外，不僅氣體通道7，有效清掃寬度也必須包含刃形支承4前端。本實施例的高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍201、301、401，可以通過改變圖8所示的噴嘴安裝間距(圖中為80mm)，能將有效清掃寬度適合于氣體通道寬度，并且可以通過改變噴嘴的安裝角度，來擴大有效清掃寬度。
另一方面，參照圖9，用下式可以求出旋轉(zhuǎn)切割器202切削附著于隔熱材料5側(cè)面的、被碳黑化了的焦油的切削力。
P＝Kp·b·hm……(式2)P所需切削能力(kgf)Kp單位切削能力(kgf/mm2)b被切削的附著碳黑寬度(mm)hm平均碳黑切削厚度(mm)
根據(jù)上式，若以切割器一次通過除掉一次煤干餾所附著的碳黑量為5mm，則標(biāo)準(zhǔn)是P170kgf。但是，實際上由于側(cè)面清掃器20作升降動作，所以通過清掃面的次數(shù)是兩次。
此時，在爐蓋1的高度方向上，所附著的焦油、碳黑的量不同。即，上部、中間部比較少，越往下越多。當(dāng)一邊從高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍201噴射高壓水一邊使其移動時，移動速度慢則給予清掃面的清洗能量大。因此，可以在堵塞率小的爐蓋1的上部及中間部加快移動速度，并且，隨著往下部運行而減慢。爐蓋1長度方向的附著物量一般是上述的傾向，但每個爐蓋1的傾向不同。本實施例的爐蓋清掃裝置，在側(cè)面清掃器20的升降驅(qū)動控制上采用了頻率控制方式，能根據(jù)爐蓋1的焦油、碳黑附著趨勢而無級改變側(cè)面清掃器20的移動速度。而且，以此還能實現(xiàn)清掃時間的縮短。
以上，根據(jù)并用高壓水噴射力及機械式旋轉(zhuǎn)切割器的本實施例的爐蓋清掃裝置，其獲得的效果是(1)由于氣體通道7的附著物清除方法是利用高壓水噴射力的非接觸方式，所以不會帶來損傷，(2)即使?fàn)t蓋1與爐蓋清掃裝置的定芯有前后左右的偏移，但因高壓水噴射寬度有富裕，因此可以獲得充分的清掃效果，(3)由于利用高壓水噴射力的清掃方法，不與清掃面機械地接觸，所以也能容易地經(jīng)過氣體通道7的上下左右的角部，此外，由于附著物因噴射力而飛散，所以不會發(fā)生附著物的堆積，(4)附著焦油溫度高時，為軟質(zhì)地，但由于利用噴射高壓水而使其冷卻，并且以噴射力使其飛散，所以即使質(zhì)軟也可以清除，(5)通過高壓水的噴射寬度被加擴大到能包含刃形支承4前端的寬度并能清掃，不會有損傷。
此外，驅(qū)動側(cè)面清掃器20升降的是電動機。通過變頻控制該電動機，可以無級地改變升降速度。與以往技術(shù)的爐蓋清掃裝置不同，能以此對硬質(zhì)且附著量少的爐蓋上部以高速升降、軟質(zhì)且附著量多的爐蓋下部以低速升降，在有限的時間(焦碳推出時間(約2分鐘))內(nèi)獲得最佳的清掃效果。
并且，本實施例的爐蓋清掃裝置，使用壓縮性的氣缸206、306將旋轉(zhuǎn)切割器202、302壓向隔熱材料5側(cè)面及下面，可以提高對應(yīng)清掃面凹凸的快速反應(yīng)，并提高旋轉(zhuǎn)切割器202、302對清掃面的從動性，能無殘留地清除附著物。即，在促動器上使用液壓時，由于液壓油是非壓縮性液體，所以對隔熱材料5側(cè)面及下面的凹凸反應(yīng)遲鈍，難于與清掃面緊密接觸，由于在促動器上使用了壓縮性的壓縮空氣，所以能敏感地對應(yīng)隔熱材料5側(cè)面及下面的凹凸、左右及上下的偏心、傾斜，與液壓相比能使旋轉(zhuǎn)切割器202、302與清掃面更緊密地接觸，并能提高清掃效果。
此外，以往技術(shù)的爐蓋清掃裝置，由于其氣體通道7的清掃方法是機械式的刮板方式，因此必須向爐蓋1前進才能使其對中心，但當(dāng)向氣體通道的清掃方向噴射高壓水時，能將清掃裝置的安裝位置與爐蓋1的旋轉(zhuǎn)位置對中心，并可以不需要支撐架及前后進退裝置而可采用固定式，可以縮短對中心的時間及提高對中心精度。此外，也不必如以往一樣地使?fàn)t蓋清掃裝置前后進退。
此外，為了爐蓋清掃裝置與爐蓋的對中心，側(cè)面清掃器20具備開閉裝置203，使旋轉(zhuǎn)切割器202、202的左右有余量。若能將氣體通道7的清掃機構(gòu)(高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍201)安裝在旋轉(zhuǎn)切割器安裝托架(升降臺車200的一部分)上，則可以更準(zhǔn)確地與氣體通道7進行對中心。由于以往技術(shù)的爐蓋清掃裝置的氣體通道清除機構(gòu)是刮板，所以不能這樣做，但本實施例的高壓水并用的爐蓋清掃裝置，氣體通道清掃機構(gòu)是高壓水噴射式，所以能與旋轉(zhuǎn)切割器202、202共用臺架。因此，即能準(zhǔn)確地對中心，又能提高清掃效果。
此外，本實用新型的爐蓋清掃裝置，不局限于上述實施例，在不脫離本實用新型宗旨的范圍當(dāng)然可以有各種變更。
例如，在以噴射高壓水及機械切削將附著于爐蓋1上的焦油、碳黑除掉時，清除物有時會粘在噴嘴前端、堵塞噴射口。為了防范其發(fā)生，如圖10所示，優(yōu)選在噴嘴支座201b(301b、401b)上安裝具有對應(yīng)于噴嘴201a(301a、401a)前端噴嘴口徑的高壓水通過開口部201d(301d、401d)的罩201c(301c、401c)。在該罩201c(301c、401c)內(nèi)部，由于通過高壓水，所以總是為負(fù)壓，當(dāng)在該罩201c(301c、401c)的安裝側(cè)設(shè)有開口部201e(301e、401e)時，大氣被吸引，并且從罩前端部的高壓水通過開口部201d(301d、401d)被吸引的空氣，以高速與高壓水一起被吹到清掃面上，能有效地清除附著于清掃面上的焦油、碳黑等附著物，與只用高壓水噴射相比，可以進一步提高清掃效果，并且可以防止噴嘴的堵塞。
此外，當(dāng)停止高壓水的噴射時，因虹吸現(xiàn)象而在向噴嘴供給高壓水管路內(nèi)會暫時處于負(fù)壓，并將飄浮于空氣中的粉塵吸入噴嘴內(nèi)，在下一次噴射高壓水時粉塵呈架橋狀堆積在噴嘴內(nèi)，引起堵塞，為了防止其發(fā)生，優(yōu)選在停止高壓水噴射的同時自動地向高壓水管路中供給壓縮空氣，使其處于正壓，而不吸引粉塵。
此外，用旋轉(zhuǎn)切割器202、302進行清除的隔熱材料5的側(cè)面、下面還附著了軟質(zhì)的焦油、碳黑，在用旋轉(zhuǎn)切割器202、302清除時，引起附著于切割器槽部的堵塞，最好將、清掃、清洗該堵塞狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)切割器202、302的裝置設(shè)置在側(cè)面清掃器20及下面清掃器30的定位置。該清洗裝置，具有按規(guī)定間隔配置的多個噴嘴，在清掃結(jié)束后，當(dāng)側(cè)面清掃器20的旋轉(zhuǎn)切割器202及下面清掃器30的旋轉(zhuǎn)切割器302分別返回定位置時，利用噴嘴噴射高壓水或壓縮空氣、清洗旋轉(zhuǎn)切割器202、302。此時，使旋轉(zhuǎn)切割器202、302轉(zhuǎn)動以用高壓水或壓縮空氣噴射其全周。
爐蓋1的清掃，是利用裝載于移動機(推壓機或軌道車)上的門升降機拆下息火窯的爐蓋1，并在進行了旋轉(zhuǎn)、將爐蓋1與爐蓋清掃裝置對中心以后，在推出焦碳的時間內(nèi)進行清掃。對中心，是在旋轉(zhuǎn)、將爐蓋1與爐蓋清掃裝置對中心以后，使?fàn)t蓋清掃裝置以向爐蓋1前進的方式進行，但是必須有用于前進的裝置及支撐爐蓋清掃裝置的機架，并且，為了進行移動，在前后、左右有擺動，且對中心后的誤差大。若將爐蓋清掃裝置的安裝位置與用裝載于移動機上的升降機拆下、旋轉(zhuǎn)爐蓋1的位置對中心，則只要旋轉(zhuǎn)爐蓋1就可以完成爐蓋清掃裝置與爐蓋1的對中心。因此，這樣，可以不需要前進后退裝置、及支撐架而實現(xiàn)輕量化，并能縮短對中心時間，減少對中心后的誤差。為了提高清掃效果這是重要的重點。但是，其條件是，應(yīng)當(dāng)避免爐蓋1旋轉(zhuǎn)時、該爐蓋1與爐蓋清掃裝置的干涉，安裝于側(cè)面清掃器20的旋轉(zhuǎn)切割器202、202，應(yīng)位于比爐蓋1的隔熱材料5的高度高的位置。
另外，爐蓋1被門升降機所支撐，并在與爐蓋清掃裝置對中心、清掃工作中，門升降機持續(xù)支撐爐蓋1。將高壓水向爐蓋1的刃形支承4前端及氣體通道7內(nèi)面噴射，此時，噴射水向門升降機、爐蓋清掃裝置的本體機架10、鏈條500、軟管及其他周邊設(shè)備飛散，會引起生銹、惡化、污染、設(shè)備的損傷或各部動作不靈、特別是引起電氣系統(tǒng)的損壞。為此，必須實施使動作中的噴射水不向周邊飛散的防護處置。在此，如圖11所示，優(yōu)選在對中心結(jié)束時，具有利用不銹鋼絲的繞曲性的線壓密封(wire press seal商品名)207，與爐蓋1的(爐蓋本體2的)兩側(cè)面密接并安裝以能使噴射水不飛散到噴射的對面?zhèn)鹊囊粚Ψ浪?08、208構(gòu)成的飛散防止裝置。此時，當(dāng)采將用將爐蓋清掃裝置的安裝位置、與用裝載于移動機上的門升降機將爐蓋1卸下、旋轉(zhuǎn)的位置對中心的方式時，爐蓋1進入側(cè)的防水板208，是與爐蓋1的進入退出配合的、可以開閉的結(jié)構(gòu)。
另外，上述實施例的爐蓋清掃裝置，是用水洗清掃爐蓋1的刃形支承4前端及氣體通道7的全周，但作為供水的設(shè)備，如上所述，是供水漏斗、貯水罐、高壓水泵、轉(zhuǎn)換閥及包括軟管的各種管路。在寒冷地區(qū)，這些與水有關(guān)的設(shè)備因水的凍結(jié)而不能水洗，此外水會因凍結(jié)而膨脹，會引起包括管路的設(shè)備的損壞。對此，作為爐蓋清掃裝置及其相關(guān)設(shè)備的防止凍結(jié)措施，有電加熱方式及用壓縮空氣將設(shè)備中的水排出的方式，且最好并用兩個方法。具體的是，(1)在承水漏斗、貯水罐上纏繞仿形(trace)電熱絲，然后裝上隔熱材料、進行保溫，(2)將高壓水泵轉(zhuǎn)換閥設(shè)在實施了隔熱處理的房間中，并對整個房間取暖，(3)在固定的水管上纏繞薄帶電熱絲，然后裝上隔熱材料、進行保溫，(4)在繞曲部分，使用高壓軟管，并使用具有可撓性的軟管用加熱電熱絲，然后用隔熱材料進行保溫，(5)高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍201、301、401，是在槍本體上纏繞薄帶電熱絲，然后貼上隔熱材料進行保溫。此外，設(shè)置在停止了爐蓋清掃裝置的連續(xù)使用時、用于將轉(zhuǎn)換閥之后的與水有關(guān)設(shè)備(主要是管路及高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍201、301、401)內(nèi)的水放出的壓縮空氣回路，在清掃工作停止后，向水管路內(nèi)輸送壓縮空氣，并將設(shè)備內(nèi)的水排出。但是，由于供水漏斗、貯水罐、高壓水泵、轉(zhuǎn)換閥難于用空氣排水，所以需加熱。
權(quán)利要求1.一種爐蓋清掃裝置，在本體機架上，具有可清掃爐蓋的兩側(cè)面并可沿該側(cè)面移動的側(cè)面清掃器、可清掃爐蓋的下面并可沿該下面移動的下面清掃器、可清掃爐蓋的上面并可沿該上面移動的上面清掃器，其特征在于側(cè)面清掃器，具有用于清掃爐蓋氣體通道的垂直部分及爐蓋刃形支承前端的垂直部分的高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍、以及用于清掃爐蓋隔熱材料的垂直部分的旋轉(zhuǎn)切削器，下面清掃器，具有用于清掃爐蓋氣體通道的下部水平部分及爐蓋刃形支承前端的下部水平部分的高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍、以及用于清掃爐蓋隔熱材料下部水平部分的旋轉(zhuǎn)切削器，上面清掃器，具有用于清掃爐蓋氣體通道的上部水平部分及爐蓋刃形支承前端的上部水平部分的高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐蓋清掃裝置，其特征在于將在爐蓋上部及中間部時的側(cè)面清掃器的移動速度、設(shè)定得比在爐蓋下部時側(cè)面清掃器的移動速度快。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的爐蓋清掃裝置，其特征在于由電動機進行側(cè)面清掃器的升降驅(qū)動，通過對該電動機的頻率進行控制，可無級地改變側(cè)面清掃器的移動速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的爐蓋清掃裝置，其特征在于爐蓋上部及中間部的側(cè)面清掃器的移動速度為90～180mm/sec，爐蓋下部的側(cè)面清掃器的移動速度為40～80mm/sec。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任意一項所述的爐蓋清掃裝置，其特征在于側(cè)面清掃器的旋轉(zhuǎn)切削器，由左右一對構(gòu)成，并且設(shè)置有開閉裝置，該開閉裝置，可在將各旋轉(zhuǎn)切削器壓貼在爐蓋隔熱材料的垂直部分上的壓貼狀態(tài)和將各旋轉(zhuǎn)切削器從爐蓋隔熱材料的垂直部分離開而釋放壓貼的狀態(tài)之間進行切換。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的爐蓋清掃裝置，其特征在于開閉裝置的動作源是氣缸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任意一項所述的爐蓋清掃裝置，其特征在于高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍，為可以改變旋轉(zhuǎn)中心與高壓水噴射點距離的結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任意一項所述的爐蓋清掃裝置，其特征在于高壓水旋轉(zhuǎn)噴射槍，在其前端具備噴嘴支座，且在該噴嘴支座上安裝有噴嘴，而且噴嘴被安裝在從噴嘴支座的旋轉(zhuǎn)中心離開的位置上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的爐蓋清掃裝置，其特征在于在噴嘴支座上安裝有對應(yīng)于噴嘴前端的噴嘴口徑的高壓水通過開口部的罩，該罩的內(nèi)部，因通過高壓水而成為負(fù)壓，并通過在安裝該罩的一側(cè)設(shè)置開口部，可吸引大氣并可從罩前端部的高壓水通過開口部將所吸引的空氣以高速高壓吹到清掃面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9中任意一項所述的爐蓋清掃裝置，其特征在于高壓水的噴射力為350kgf/cm2～550kgf/cm2。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～10中任意一項所述的爐蓋清掃裝置，其特征在于上面清掃器，設(shè)有用于清掃爐蓋的隔熱材料上部水平部分的刮板。
12.根據(jù)權(quán)利要求1～11中任意一項所述的爐蓋清掃裝置，其特征在于還設(shè)置有升降裝置，該升降裝置，可在將下面清掃器的旋轉(zhuǎn)切削器壓貼在爐蓋隔熱材料的下部水平部分上的壓貼狀態(tài)和將下面清掃器的旋轉(zhuǎn)切削器從爐蓋隔熱材料的下部水平部分離開而釋放壓貼的狀態(tài)之間進行切換。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的爐蓋清掃裝置，其特征在于升降裝置的動作源是氣缸。
14.根據(jù)權(quán)利要求1～13中任意一項所述的爐蓋清掃裝置，其特征在于在側(cè)面清掃器及下面清掃器的定位置上，設(shè)置有用于清掃、清洗堵塞狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)切割器的裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求1～14中任意一項所述的爐蓋清掃裝置，其特征在于還設(shè)置有作為高壓水發(fā)生源的高壓水泵設(shè)備，和進行高壓水控制的高壓水轉(zhuǎn)換閥座，和用于從地上側(cè)取水的供水漏斗，和用于儲存來自供水漏斗的水的供水罐，和液壓、氣壓源及閥座，和用于控制各設(shè)備的電磁控制盤，以及用于運轉(zhuǎn)操作的操作盤及維修保養(yǎng)用的機側(cè)操作盤。
16.根據(jù)權(quán)利要求1～15中任意一項所述的爐蓋清掃裝置，其特征在于為了使動作中的噴射水不向周邊飛散而設(shè)置有由一對防水板構(gòu)成的飛散防止裝置，該飛散防止裝置，利用不銹鋼絲而形成具有繞曲性的線壓密封并以此與爐蓋的兩側(cè)面密接，而且該飛散防止裝置可使噴射水不飛散到噴射的對面?zhèn)取?br> 專利摘要一種焦炭爐上的爐蓋清掃裝置，在爐蓋(1)的兩側(cè)面及下面，利用高壓水噴射力對氣體通道(7)及刃形支承(4)的前端部分進行清掃，并且利用機械的切削力對隔熱材料(5)進行清掃。另外，由于爐蓋(1)的上面與兩側(cè)面及下面相比，附著于隔熱材料(5)上的焦油、碳黑等附著物少，所以對氣體通道(7)及刃形支承(4)的前端部分只進行利用高壓水噴射力的清掃。這種爐蓋清掃裝置，能很好地清除在作為爐蓋(1)功能上最重要之處的氣體通道(7)及刃形支承(4)的前端部分上的附著物。
文檔編號C10B25/00GK2863796SQ200520037380
公開日2007年1月31日 申請日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者都筑昭, 川戶俊彥, 奧谷賢治 申請人:住重機器系統(tǒng)株式會社