超大容积顶装焦炉技术与装备开发

1目录2021-10-1821.研究背景1.1研究必要性2021-10-1831.研究背景2021-10-1842.研究内容2.1具体指标2021-10-1852.研究内容2.1目标及具体指标2021-10-1862.目标及研究内容2.2主要研究内容2021-10-1872.目标及研究内容2.2主要研究内容2021-10-1882.目标及研究内容2.2主要研究内容2021-10-1892.目标及研究内容2.2主要研究内容2021-10-18102.目标及研究内容2.2主要研究内容2021-10-18112.目标及研究内容2.2主要研究内容2021-10-18122.目标及研究内容2.2主要研究内容2021-10-18132.目标及研究内容2.2主要研究内容2021-10-18142.目标及研究内容2.2主要研究内容2021-10-18152.目标及研究内容2.2主要研究内容2021-10-18162.目标及研究内容2.2主要研究内容6〕超大容积焦炉护炉铁件和炉门结构研发⑴护炉铁件研究焦炉大型化后，焦炉砌体的受力状况趋于复杂化，对护炉铁件提供的保护力及其分布的合理性要求更高。其研究要点：建立护炉铁件受力分布计算模型研究炉体结构热应力与热形变行为和特点，分析作用于砌体各种机械作用力的作用部位和性质特点，确定需要护炉铁件施加于砌体各部力的分布，建立模型护炉铁件材质优化研究针对工况特点，通过材质选择研究，选取在高温条件下具有高结构强度、常温下具有良好加工性能的护炉铁件材质护炉铁件结构优化研究根据各部件的受力状况分析，应用计算模型进行强度和刚度校核，优化各部件的结构及尺寸2021-10-18172.课题目标及研究内容2.2主要研究内容6〕超大容积焦炉护炉铁件和炉门结构研发⑵焦炉炉门研究焦炉炉门是炭化室最重要的密封设备。焦炉大型化，炉门本身的变形量大幅增加，炉内煤气压力增大，增加了炉门密封的难度。其研究要点：炉门在工况状态下受力状况和变形特点研究研究炉门、炉框所承受的各种机械力、热应力变化规律及其相互作用，研究各种因素对变形量的影响，以及炉门、炉框变形量的差异对炉门严密性的影响炉门关键部件材质优化研究针对工况特点以及关键部件的功能要求，通过系统性的材质选择研究，确定各部件材质的化学成分、金相结构、机械性能等要求炉门结构优化研究根据炉门热态受力状况和变形因素分析，系统研究不同结构型式的炉门在高温下的结构强度、刚度、变形量，确定最正确结构型式2021-10-18182.目标及研究内容2.2主要研究内容7〕超大容积焦炉工艺设备及焦炉机械装备研究焦炉的超大型化，对配套的焦炉工艺设备及焦炉机械装备在生产能力、劳动效率、操作自动化水平和环保措施等方面提出了更高的要求⑴焦炉工艺设备研究①加热煤气种类的远程切换系统研究国内焦炉更换加热煤气种类时，工作量大、劳动强度高、程序复杂、平安性差，迫切需要研究如何实现加热煤气种类的远程切换。其研究要点：研究远程切换系统对加热设备、换向设备及其驱动设备的功能要求研制能实现易于切换操作的提杆式交换开闭器和交换传动装置研制通过流量大、密封性好的贫煤气交换旋塞研究采用不同种类煤气加热及其切换过程对平安性的要求2021-10-18192.目标及研究内容2.2主要研究内容7〕超大容积焦炉工艺设备及焦炉机械装备研究⑴焦炉工艺设备研究②湿熄焦系统的新型粉尘捕集装置研制为提高湿熄焦系统环保水平，需研发新型粉尘捕集装置。其研究要点：分析熄焦蒸汽的物理化学特性，研制具有抗腐蚀性、抗老化性、温度适应范围大、耐热性能好、脆化温度低、经济性好的新型除尘片材质应用流体动力学原理，优化除尘装置中除尘片的结构形式和安装角度应用结构力学原理，优化大跨距的固定除尘片支撑装置的结构研究熄焦除尘操作喷洒介质的物化特性，优选喷嘴材质和结构研发除尘片粉尘高效清洗系统研究熄焦操作的优化程序，提高除尘效率2021-10-18202.目标及研究内容2.2主要研究内容7〕超大容积焦炉工艺设备及焦炉机械装备研究⑴焦炉工艺设备研究③焦炉集气系统的高效氨水喷嘴研制集气系统的氨水喷嘴需具有高雾化性和强喷射力等性能。其研究要点：研究焦炉炭化室荒煤气发生量在整个结焦过程的变化规律以及集气系统荒煤气冷却机理和无烟装煤原理研究集气系统喷洒介质的物化特性，优选喷嘴材质通过实验研究喷嘴结构、喷洒介质流量、压力、喷射角度等因素对喷洒效果的影响，优化喷嘴的结构2021-10-18212.目标及研究内容2.2主要研究内容7〕超大容积焦炉工艺设备及焦炉机械装备研究⑴焦炉工艺设备研究④炉门效劳车研制为满足超大容积焦炉护炉铁件和炉门维护要求，需研制不受焦炉机械位置和炉体变形影响、既能水平走行又能垂直升降，且具有良好平安性的炉门效劳车。其研究要点：炉门效劳车在水平走行和垂直升降二维运动过程中的稳定性和平安性在高温、多尘环境中的最正确驱动方式和动力供给方式2021-10-18222.目标及研究内容2.2主要研究内容7〕超大容积焦炉工艺设备及焦炉机械装备研究⑴焦炉工艺设备研究⑤迁车台用牵引车研制为满足超大容积焦炉各种干、湿熄焦车辆更换、检修需要，需研制迁车台用牵引车。其研究要点：研究超大容积焦炉配套各种熄焦车辆的牵引负荷，确定适宜的牵引力和驱动方式研究在一定轮压条件下，发挥最大牵引力的走行机构牵引车动力的最正确供给方式2021-10-18232.目标及研究内容2.2主要研究内容7〕超大容积焦炉工艺设备及焦炉机械装备研究⑴焦炉工艺设备研究⑥新型轨道式炉门修理装置研制为方便炉门检修，需研制一种占地面积小、平安性好，并可使炉门灵活地处于竖立、翻转或倒伏状态的轨道式炉门修理装置。其研究要点：研究炉门修理的动作特点和操作程序，研发能同时容纳机、焦侧炉门的起落架结构及走行、翻转的驱动方式研究炉门修理装置上炉门在静止和运动时的平安锁闭方式2021-10-18242.目标及研究内容2.2主要研究内容2021-10-18252.目标及研究内容2.2主要研究内容2021-10-18262.目标及研究内容2.2主要研究内容7〕超大容积焦炉工艺设备及焦炉机械装备研究⑵焦炉机械装备研究⑤新型液压交换机的研制研究所需驱动装置的牵引力、行程及作用时间，配置硬件系统研究正常生产和切换操作的逻辑关系、操作程序和平安保护联锁，开发相应的应用软件研发新型液压交换机事故停电处理系统⑥自驱动型熄焦车辆的研制研究红焦经导焦栅被推至熄焦车的下落轨迹，确定红焦的落料点研究同时满足干熄焦和湿法熄焦操作的车辆功能性要求研究所需速度、加速度和牵引力，多电机分散驱动和集中驱动的同步性根据性能要求，基于对车体结构分析和动力学分析，实现车体结构优化2021-10-18272021-10-18282021-10-18292021-10-1830实验平台建立软件规格书编制功能确定基础设计实现程序实现离线调试和仿真在线调试和仿真前期准备工作工程设计阶段基础研究工作程序实现及工程实现2021-10-18312021-10-1832前期准备工作实验平台建立基础研究工作软件工具的研究采集技术研究辅助系统完善工作测温系统的建立计划编制完善基础设计实现工程设计阶段模块化研究阶段结焦过程技术研究前馈控制模型研究反馈控制系统研究连续测温技术研究程序实现程序实现及工程实现离线调试和仿真在线调试和仿真2021-10-18332021-10-1834前期准备工作实验平台建立基础研究工作功能确定软件规格书编制工程设计阶段基础设计实现程序实现及工程实现程序实现离线调试和仿真在线调试和仿真2021-10-18352021-10-1836前期准备工作实验平台建立控制模式研究软件工具研究关键技术设备选型及测试硬件系统配置软件离线调试硬件系统建立及测试各车系统调试通讯系统调试工程实施及测试系统功能框图建立地上局及各车上局软件编制主要软件包编制各机械单元软、硬件调试地上局系统调试全系统联调及交付验收2021-10-18372021-10-1838研究试验方案制定试验设备配备原材料购置前期准备工作化学成分分析配方优化研究放大试验研究主原料选择及配比试验施工性赋予剂试验低温结合剂试验中温结合剂试验高温烧结矿化剂试验炉墙整砖模拟砌筑试验整砖砌块加热试验矿物成分分析稠度粘结时间试验永久体积变化试验荷重软件化温度试验高温蠕变特性试验耐火泥与砖界面反应研究施工性能等试验使用性能等试验2021-10-18392021-10-18406〕超大容积焦炉护炉铁件和炉门结构研究⑴护炉铁件研究砌体热应力与热形变研究砌体承受机械力的研究数学模型建立护炉铁件各部弹簧力研究结构及尺寸的优化材质比选研究设计、试制与检测应用于示范工程2021-10-18416〕超大容积焦炉护炉铁件和炉门结构研究⑵焦炉炉门研究炉门受力及变形分析炉框受力及变形分析炉门及炉框变形差异分析材质优化选择炉门严密性影响因素分析确定炉门技术方案结构及尺寸的优化设计、试制与检测应用于示范工程2021-10-18422021-10-18437〕超大容积焦炉工艺设备及焦炉机械装备研究⑴焦炉工艺设备研究①加热煤气种类远程切换系统的研究②湿熄焦系统的新型粉尘捕集装置的研制研制除尘元件新材料优化除尘元件组合结构除尘元件研制优化除尘装置支撑结构试制及检测优化喷嘴材质和结构工业试验应用于示范工程确定系统功能要求研发关键设备关键设备样机试制、检测模拟试验应用于示范工程2021-10-18447〕超大容积焦炉工艺设备及焦炉机械装备研究⑴焦炉工艺设备研究③焦炉集气系统的高效氨水喷嘴的研制④炉门效劳车的研制提出技术规格书动力供给方式研究驱动方式研究车体稳定性和安全性技术研究样机的研制与检测模拟试验应用于示范工程提出功能要求建立实验装置喷嘴材质选择研究喷嘴结构试制与检测工业试验应用于示范工程2021-10-18457〕超大容积焦炉工艺设备及焦炉机械装备研究⑴焦炉工艺设备研究⑤迁车台用牵引车的研制⑥新型轨道式炉门修理装置的研制功能要求研究起落架结构研究驱动方式研究安全锁闭方式研究样机的设计、研制与检测模拟试验应用于示范工程动作特点和操作程序研究提出技术规格书走行机构研究动力供给方式比选研究样机的研制与检测模拟试验应用于示范工程2021-10-18467〕超大容积焦炉工艺设备及焦炉机械装备研究⑵焦炉机械装备研究功能需求研究提出技术规格书关键机构的研发设计关键机构的试制单元操作自动化功能的确定软件规格书编制应用软件的编制工业试验应用于示范工程2021-10-18474.预期研究成果及应用前景分析4.1预期研究成果2021-10-18484.预期研究成果及应用前景分析课题预期成果能够实现焦化行业节能减排、资源高效利用目标根据2021年重新修订发布的?焦化行业准入条件?，我国将在近期淘汰土焦和小机焦7270万t/a，远期取缔4.3m焦炉的落后产能15000万t/a课题实施和推广后，将为实现我国“十一五〞