[发明专利]煤焦炉捣固机锤体工作参数检测方法及检测装置

说明书

技术领域

本发明属于自动检测技术领域，具体涉及一种在捣固炼焦过程中检测捣固机锤体工作参数的方法，还涉及实施该检测方法的检测装置。

背景技术

焦炭是一种非常基础的工业原料，在钢铁、化肥和煤化工等工业领域有着不可替代的重要作用。随着焦炭需求量的增长和炼焦用煤的日渐短缺。为了不用或少用主焦煤炼制优质焦炭，在顶装煤炼焦的基础之上又发展了捣固炼焦技术。

捣固炼焦是把煤用机械方法捣固夯实成煤墙后，从焦炉侧面装入碳化室的炼焦技术。由于这种方法可以使用低成本的弱粘结性煤生产焦炭，同时还可以提高焦炭的品质和产量，因此近年来得到了快速发展。

在捣固炼焦过程中，煤墙的机械强度和堆密度是保证煤饼质量的重要参数，它将直接影响炼焦的效率和焦炭产品的质量。原煤经捣固后强度增加，堆密度也可由散装煤的0.72t/m³提高到1.10～1.15t/m³。而保证这些重要工艺参数的基础是输入到单位煤料的捣固功。而所谓捣固功是在捣固锤反复捶打煤箱中煤料时向煤墙输入的能量。因此，对煤箱中煤料进行捣固夯实的捣固机是捣固炼焦的关键设备，它的先进性和可靠性直接影响捣固炼焦的技术水平。

捣固机主要由捣固锤、传动装置、提锤装置、走行装置、润滑系统和电控操作装置等6大部分构成。工作时电动机在电控系统控制下，通过机械传动驱动提锤装置，利用摩擦力将捣固锤上抛，到达顶点后捣固锤自由落体砸向煤墙，向煤墙输入捣固功。通过反复的加煤和提锤捣固，煤墙的高度和强度不断增长，最终达到进入碳化室进行焦炭生产的技术指标要求。捣固炼焦中提升捣固锤的具体方法有多种，但是都具备用能量将捣固锤上抛，利用锤体落下产生的冲击动能夯实煤墙的特点。

煤墙捣固过程中必须对捣固锤是否正常上下运动进行监视。因为捣固机工作中可能受设备故障、机械磨损和煤料输入量等因素的影响，导致工作中提锤装置不能正确的将捣固锤提起，引起捣固锤上抛高度不足或者完全不能上抛的故障。一旦出现这种现象就会对捣固机的工作造成重大影响，轻则捣固输入功不足煤墙强度不高，重则捣固锤被不断加入的煤料掩埋酿成重大“埋锤”事故。

在煤墙捣固过程中还必须对煤墙的高度进行检测，当煤墙高度不增长或增长缓慢时需要输出给料机异常信号；当煤墙高度增长到达预设值后，需要停止加煤并输出捣固完成信号。

由于没有成熟可靠的检测技术，目前煤墙捣固状态的监测主要依靠人工现场观察实现。焦炉生产现场的高温、粉尘、有害气体和露天工作环境使得操作工人的劳动强度极高，并且经常发生因工作疏忽或观察不准确引起的煤墙倒塌和设备事故，极大的影响了焦炉的安全生产和工作效率。为了解决煤墙捣固过程中的状态检测问题，近年来国内外厂家也研究了一些检测技术和方法。

目前常用的测量捣固锤运动状态的方法有：

弹性接触轮测量技术。该技术利用弹簧板将一个摩擦轮压紧在捣固锤的锤杆上，当捣固锤上下运动时摩擦轮随之转动，然后通过光电编码器等设备测量摩擦轮的转动情况，从而间接测量捣固锤的运动状态。由于捣固现场的机械振动很大，摩擦轮在锤杆上很容易发生跳动，导致测量结果很粗糙不准确。由于该方法为接触式测量，摩擦轮在长期工作中的磨损和现场煤粉的附着都会降低摩擦轮与锤杆的摩擦系数，导致测量系统因打滑而无法工作。

目前常用的煤墙高度测量方法有：

捣固结束后可以通过多种测量方法，包括超声测距、雷达测距和红外光学测距等技术测量煤墙高度。但是在捣固过程中，多个捣固锤反复上下捶打煤墙，导致上述测量方法因受到强烈干扰或遮挡而无法工作。因此目前还没有成熟的用于捣固过程中实时测量煤墙高度的方法，现有方法只能在捣固完成，捣固锤升起后才能实现检测，因此在目前的捣固焦生产中主要还是依靠人工观察和手动操作来保障捣固机的正常工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤焦炉捣固机锤体工作参数检测方法，以测量捣固锤加速度为核心，进而得到捣固锤起抛高度、捣固功和煤墙高度多个参数，以满足捣固锤工作状态的实时检测，解决了依赖人工现场观察的弊端。

本发明的另外一个目的是提供实施上述方法的检测装置，结构简单，测量结果直接准确，不受工作现场粉尘和振动的影响。