師 江

（太原重工股份有限公司，山西 太原 030024）

熄焦車(chē)作為焦?fàn)t系列設(shè)備中重要設(shè)備之一，熄焦車(chē)一般運(yùn)行于焦?fàn)t焦側(cè)下面的軌道上，開(kāi)始工作是在焦?fàn)t推焦的時(shí)候，在熄焦車(chē)到達(dá)指定碳化室下方的時(shí)候，會(huì)發(fā)出準(zhǔn)備完畢的的信號(hào)給四車(chē)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，在判斷其他車(chē)輛準(zhǔn)備到位時(shí)，開(kāi)始推焦，這時(shí)熄焦車(chē)用來(lái)裝載由攔焦車(chē)導(dǎo)出來(lái)的溫度約1 000 ℃的熾熱焦炭，并由電機(jī)車(chē)牽引送入熄焦塔進(jìn)行噴水熄焦，最后將冷卻的焦炭運(yùn)往晾焦臺(tái)卸出。

1 熄焦車(chē)工作原理

熄焦車(chē)[1]是由車(chē)架、轉(zhuǎn)向架、前后端壁、前側(cè)壁、左右車(chē)門(mén)、中間壁、底板、柵欄以及開(kāi)門(mén)機(jī)構(gòu)所組成，如圖1 為熄焦車(chē)簡(jiǎn)圖。車(chē)架坐在轉(zhuǎn)向架上，28°的底板框架安裝在車(chē)架上，兩端的左右兩側(cè)壁與前后端壁都安裝在車(chē)架上形成一個(gè)箱體。熄焦車(chē)是通過(guò)電機(jī)車(chē)牽引，開(kāi)門(mén)氣缸的氣源在電機(jī)車(chē)上，來(lái)自電機(jī)車(chē)的壓縮空氣通過(guò)軟管連接器以及氣路傳給氣缸。熄焦車(chē)前后端壁、前側(cè)壁、底板、車(chē)門(mén)、中間壁上都裝有耐熱板，耐熱板由鑄鐵制成。底板與前側(cè)壁之間用鑄鋼斜撐支撐，以加強(qiáng)車(chē)廂的強(qiáng)度和剛性，并減少前側(cè)壁因受熱而引起的變形。底板與水平面成28°斜角，以便卸焦時(shí)讓焦炭順利流出。因此熄焦車(chē)受沖擊最大的就是中間壁，對(duì)中間壁的結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)加強(qiáng)，刻不容緩。

圖1 熄焦車(chē)簡(jiǎn)圖

2 熄焦車(chē)的故障分析

2.1 熄焦車(chē)中間壁問(wèn)題分析

由焦?fàn)t工藝流程可知，推焦車(chē)將碳化室紅焦經(jīng)過(guò)攔焦車(chē)的導(dǎo)焦柵導(dǎo)入熄焦車(chē)。根據(jù)國(guó)家提倡的6 m以上焦?fàn)t的政策，每爐焦炭紅焦量一般為30～45 t左右，溫度高達(dá)1 000 ℃以上，爐體高5.5 m 的焦?fàn)t落差均在6 m 以上，因此熄焦車(chē)受沖擊載荷大，熄焦車(chē)接焦后，把紅焦送入熄焦塔進(jìn)行水熄，溫度快速降低至水溫。由此可見(jiàn)熄焦車(chē)受沖擊載荷大，工作溫差大，腐蝕嚴(yán)重，工作條件十分惡劣。

2.2 熄焦車(chē)中間壁受損原因分析

經(jīng)過(guò)對(duì)熄焦車(chē)使用工況[2]的分析，以及對(duì)熄焦車(chē)中間壁自身結(jié)構(gòu)的分析，最終得出引起中間壁破損的原因主要有以下幾點(diǎn)：

1）熄焦車(chē)在接焦完成后在通往焦塔過(guò)程中時(shí)間比較長(zhǎng)，導(dǎo)致車(chē)廂內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)產(chǎn)生變形。

2）中間壁結(jié)構(gòu)主要是由型材焊接而成的框架，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低。

3）熄焦車(chē)接焦時(shí)，出焦點(diǎn)與落焦點(diǎn)高度差大，接焦時(shí)焦炭直接掉落在底板及中間壁上，對(duì)中間壁沖擊過(guò)大。

4）大車(chē)制動(dòng)，大車(chē)啟動(dòng)和卸焦產(chǎn)生的沖擊力較大。

5）熄焦時(shí)，熄焦水中含有焦粉和N、S、P 等微量元素腐蝕性大。

6）中間壁在將近1 000 ℃的環(huán)境溫度下頻繁變化的狀態(tài)下使用。

經(jīng)過(guò)分析驗(yàn)證，只有改變中間壁結(jié)構(gòu)是唯一比較容易實(shí)現(xiàn)延緩中間壁損壞的方式。由于目前的熄焦方式和熄焦車(chē)的使用工況不容易得到改善，現(xiàn)場(chǎng)熄焦車(chē)中間壁損壞的情況基本上都是直接對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了破壞（如下頁(yè)圖2 所示）。因此，只要加強(qiáng)中間壁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，必然會(huì)改善使用效果。

圖2 中間壁受損圖

3 改進(jìn)措施

通過(guò)對(duì)中間壁的結(jié)構(gòu)[1]分析，發(fā)現(xiàn)原來(lái)中間壁是由型鋼焊接而成的框架結(jié)構(gòu)比較單薄，不足以承受紅焦下落、制動(dòng)、啟動(dòng)和卸焦時(shí)產(chǎn)生的沖擊力，從另外一方面講，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，不足以抵抗溫度變化產(chǎn)生的變形。

因此，對(duì)中間壁鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，改成由鋼板焊接而成的箱型梁結(jié)構(gòu)，并在兩側(cè)增加鋼板來(lái)增強(qiáng)其耐沖性，在其頂部增加一塊易更換的頂板，起到分流以及導(dǎo)向作用，并可作為易損件進(jìn)行更換。

中間壁要安裝到熄焦車(chē)底板[3]上的最終位置，中間壁和底板相對(duì)位置圖如圖3 所示，必須穿過(guò)中間壁安裝位置（如圖4 所示）安裝孔的部位。因?yàn)橹虚g壁結(jié)構(gòu)有限，焊接成整體后無(wú)法進(jìn)行安裝（如圖3 所示），所以必須拆分后進(jìn)行安裝，安裝后還必須再次進(jìn)行拆分，以方便現(xiàn)場(chǎng)安裝，如此繁鎖的過(guò)程給生產(chǎn)帶來(lái)很大的制約，影響整體生產(chǎn)進(jìn)度，以及現(xiàn)場(chǎng)安裝質(zhì)量。

圖3 中間壁和底板相對(duì)位置圖

圖4 中間壁安裝位置圖

通過(guò)分析研究，將底板的帶孔的部分（圖4 中間壁安裝位置圖，畫(huà)紅線的部分）歸屬到中間壁，就可以解決這一難題，改進(jìn)后的中間壁（如圖5），將這部分支架焊接到中間壁中，就可以方便快速的安裝到底板架中。然后設(shè)備發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，將帶孔部分與中間壁連接完成后，再和底板進(jìn)行焊接，改進(jìn)后底板如圖6 所示，保證中間壁的完整性。減少裝箱單元，減少車(chē)間總裝的頻率，降低現(xiàn)場(chǎng)安裝難度。隨著大型化焦?fàn)t[4]發(fā)展，單爐出焦量增大。熄焦車(chē)車(chē)體容量隨之增大，之前的單車(chē)門(mén)必須改為雙車(chē)門(mén)，才能避免車(chē)門(mén)過(guò)大，焦炭沖擊導(dǎo)致的變形受損，影響車(chē)門(mén)的開(kāi)閉門(mén)功能。而要實(shí)現(xiàn)雙車(chē)門(mén)，車(chē)門(mén)杠桿軸必須從中間壁穿過(guò)，其使用壽命嚴(yán)重影響熄焦車(chē)整體的使用情況。以前生產(chǎn)的熄焦車(chē)均為型鋼結(jié)構(gòu)，半年左右就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，而熄焦車(chē)的質(zhì)保期大多數(shù)為一年，因此大多數(shù)廠家會(huì)在質(zhì)保期內(nèi)對(duì)熄焦車(chē)進(jìn)行維修，費(fèi)用較大。改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)，可保證在質(zhì)保期內(nèi)不會(huì)因?yàn)橹虚g壁的質(zhì)量問(wèn)題造成返修，該結(jié)構(gòu)也經(jīng)過(guò)了實(shí)際應(yīng)用的驗(yàn)證，是目前比較理想的結(jié)構(gòu)。過(guò)去每臺(tái)車(chē)中間壁使用一段時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)不同程度的損壞，都需對(duì)中間壁進(jìn)行返修。返修過(guò)程比較繁瑣，所需人力物力財(cái)力比較大，而且影響焦?fàn)t設(shè)備正常運(yùn)行

圖5 改進(jìn)后的中間壁圖

圖6 改進(jìn)后底板圖

4 結(jié)語(yǔ)

太原重工股份有限公司將改進(jìn)后的中間壁在多套項(xiàng)目進(jìn)行了應(yīng)用。已投產(chǎn)的項(xiàng)目如霍邱六安、內(nèi)蒙恒坤、山西立恒等。投產(chǎn)至今尚未出現(xiàn)中間壁的質(zhì)量問(wèn)題，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)反饋和實(shí)地考察，使用效果良好，既滿(mǎn)足了客戶(hù)焦?fàn)t現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求，又減少返修，節(jié)約生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本，最后提高了設(shè)備整體技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在焦?fàn)t業(yè)界贏得口碑。