[发明专利]用于动态装料焦炉的方法和系统

说明书

在焦炉中动态装料煤的系统和方法涉及焦化厂的运行和输出，所述系统和方法包括使用与控制系统连通的装料杆自动地装料焦炉以增加焦化厂的焦炭输出和焦炭质量的方法。在一些实施例中，所述控制系统能够使所述装料杆在水平第一方向、水平第二方向以及竖直第三方向上移动同时将煤装料到所述炉中。在一些实施例中，装煤系统还包括配置成扫描炉底以产生炉底轮廓和/或炉容量的扫描系统。与所述控制系统组合使用的所述扫描系统允许在整个装料过程中动态调平所述装料杆。在一些实施例中，所述装料杆包括加强板和支撑部件以增加所述装料杆的机械强度并且减少所述装料杆在远侧末端处的下垂。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年12月28日提交的美国临时专利申请第62/271,963号的优先权益，所述申请的公开内容以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明技术大体上涉及与焦化厂的运行和输出相关的热回收焦炉中的动态装料。

背景技术

焦炭是用于熔化且减少在钢的生产中的铁矿石的固体碳燃料和碳源。在一个被称为“汤普森焦化过程(Thompson Coking Process)”的过程中，通过将粉煤分批供给到炉来产生焦炭，所述炉在受密切控制的大气条件下密封且加热到极高温，持续约四十八小时。已经持续多年使用焦炉将煤转化成冶金焦炭。在焦化过程期间，在受控温度条件下加热细碎煤以使煤脱掉挥发成分且形成具有预定孔隙率和强度的焦炭的熔体。

将煤粒或煤粒掺合物装料或装载到热炉中，并且在炉中加热煤。在装料过程期间由于炉的高温，煤供给过程必须使用输送机将煤粒水平地输送到炉中且提供细长煤层。由操作员手动控制的输送机从推进器侧开口进入炉，且当煤朝着炉的相对末端处的焦炭侧开口延伸时将煤装料到炉中。一旦输送机到达相对末端并结束装料所述层，输送机就从其进入的同一侧缩回退出炉。一旦装料了，炉就被密封且加热以形成焦炭。

以这种方式手动装料炉通常产生不平坦的煤层轮廓。更具体地说，煤层的相对末端通常将具有不同的材料厚度，其中在推进器侧开口附近的煤比在焦炭侧开口附近的煤具有明显更大的厚度。由于不平坦的层轮廓，在薄侧处的煤部分焦化得快得多且燃烧损失更高。以这种方式装料炉通常还导致焦炭质量不一致和炉装料不足，其中煤容量小于炉的装载的全部潜能。整体效应降低焦炭质量、焦炭输出和焦炭生产工厂的收益。

附图说明

参考随附图式描述本发明的非限制性和非穷尽性实施例(包括优选实施例)，其中除非另外说明，否则相似参考标号贯穿各个视图指代相似部分。

图1描绘根据本发明技术的推进器装料机的一个实施例的示意图。

图2描绘根据本发明技术在手动装料操作期间装料杆位置和装料压力的试验数据的曲线图。

图3描绘根据本发明技术的装料杆和焦炉的一个实施例的侧面俯视透视图。

图4描绘根据本发明技术的动态装料装煤系统的炉的方法的框图。

图5描绘根据本发明技术在自动装料操作期间装料杆位置和装料杆压力的试验数据的曲线图。

图6描绘根据本发明技术的耦接到装料杆的扫描系统的一个实施例的侧面俯视透视图。

图7描绘示出根据本发明技术的控制系统的各种输入和输出的示意图。

图8描绘根据本发明技术动态装料装煤系统的炉的流程图。

图9A-H描绘根据本发明技术在将煤装料到炉中时装料杆在各种位置处的实施例的侧面透视图。

图10A描绘根据本发明技术的图3中描绘的装料框的一个实施例的顶视平面图；图10B描绘根据本发明技术的具有滚轮的装料框的一个实施例的侧面俯视透视图。