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摘要：随着焦化行业的发展和技术的进步，与焦化配套的相关设备设计也日新月异、与时俱进，焦炉运焦车的焦罐原设计多由为焦罐体、外框架及摆动底闸门和吊杆等组成。焦罐体由钢板、型钢和铸造内衬板构成的容器。焦罐盖作为干熄焦提升机的附属设备，其主要作用是防止焦罐内红焦高温对提升机的损坏以及防止粉尘飞扬。其结构主要由：焦罐盖本体、密封板、隔热材料、焦罐盖导向装置等组成。随着国家逐步对各行业生产的能耗控制，从节能降耗角度考虑，其焦罐的设计逐步过渡到对焦炭运输保温效果较好的形式，主要结构为：焦罐体骨架、导向辊、底门、缓冲座以及浇注料内衬组成。由于新型设计焦罐保温密封较好，在提升机将焦罐提起上与焦罐盖合拢时，大量红焦火焰从密封面窜出，加快焦罐盖烧损变形和开裂，严重影响焦罐盖的使用寿命，对焦罐盖的创新设计和技术探索势在必行。

关键词：焦罐盖；隔热材料；保温； 密封；创新设计；技术探索

一、现行焦罐盖运行状况

（一）现行焦罐运行问题阐述

因原设计焦罐本体密封不佳，在焦罐接装红焦后，焦罐本体并非密封严实，大量火焰和热量从焦罐本体逸散，在提升机提升焦罐时，焦罐盖与焦罐合拢的密封面，不存在大量火焰从密封缝隙窜出情况，火焰对焦罐的高温烧烤影响较小。当采用保温效果较好的新型设计焦罐时，当提升机提升焦罐与焦罐合拢后，焦罐的火焰及高温气流只能从密封面窜出，热量较集中，随着运行时间推移，焦罐盖密封面、本体、盖体筋板均出现变形开裂情况，且焦罐盖与焦罐间出现间断性爆鸣，冲击焦罐盖保温棉，既给生产带来不安全因素，又降低焦罐盖的使用寿命。

（二）现行焦罐盖设计结构及选材形式

出于节省材料和运输方便考虑，焦罐盖的结构形式通常采用剖分式结构（图-1），即分为防火保温段和本体结构两部分，保温段分为两个半圆体，半圆体通过螺栓连接而成。下半段其材质选用不锈钢304，上半段部分采用Q345。

（三）现行焦罐盖存在的问题的原因分析

焦罐盖由两个剖分式半圆体组成，两半圆体间用螺栓紧固连接。焦罐盖高650mm，由焦罐盖本体、密封板装置构成、外部材料为不锈钢，采用螺栓紧固连接，耐热纤维毯固定锚焊接在底层密封板上。从焦罐盖的破损情况初步分析，造成焦罐盖耐热纤维毯脱落和钢结构烧损变形的主要原因如下。

1）由两个半圆体用螺栓紧固而成的焦罐盖整体强度不好。在使用过程中由于频繁升降移动并承受高温，易出现螺栓松动，焦罐盖钢结构变形开裂，从而造成高温气体窜漏，并加剧盖体的变形，严重影响生产正常进行。

2）装满焦炭的焦罐上部由于焦炭燃烧而产生大量的高温烟气和火苗，在焦罐合盖的过程中，烟气、火苗瞬间冲击焦罐盖，原纤维毯固定锚焊接仅一个点焊接在密封面板上，直接安装耐热纤维毯，内部耐热纤维毯由于固定不牢固，造成脱落，持续高温烟气和火苗直接与内部钢结构灼烧、造成烧损变形。

3）原常规焦罐盖与焦罐接触的面宽度尺寸为140mm，一旦焦罐发生变形，其焦罐盖不能完全罩住焦罐，易造成焦罐盖倾斜，焦罐内火苗窜出烧坏周边设备。

二、新型焦罐盖的创新设计与探索

1）钢结构的改进。取消螺杆连接，将焦罐盖本体制作成整体式结构（图-2），增加焦罐盖本体外部筋板数量，焦罐盖的钢结构整体强度大大增强，抗变形能力显著提高。另外，顶部泄压孔直径增加至219mm，盖体边缘增加8个排气孔用于辅助泄压，防止因空气进入保温层内部与煤气混合后造成憋压或爆鸣，造成对耐热纤维毯物理破坏性冲击。

2）原焦罐盖下半段其材质选用不锈钢304，其耐高温极限值仅为800度，将焦罐整体结构材质改为2520，盖材质能够连续耐约1000摄氏度的高温，最高限度约为1300摄氏度，又较好的抗氧化性、耐腐蚀性，而且具备良好的蠕变强度，即便在高温下连续运行，也不会轻易发生变化。

3）内部耐热纤维安装方式改进。新设计焦罐盖用圆钢制成框架式焊接在密封面板上，将耐热纤维毯安装在两个框架之间，采取千斤顶对耐热纤维毯压紧压实，确保保温层内部无间隙，使保温层不易囤积煤气，既使耐冲击性能得到极大提升，又可有效防止爆鸣现象发生。

4）焦罐盖与焦罐接触面宽度改进。新制作焦罐盖与焦罐接触面宽度设计算为400mm，接触面加宽既可以满足不同焦罐对位位置微小差量，也可以补偿焦罐盖自身发生微小形变量，不影响焦罐盖的正常使用的密封作用。

三、新型焦罐盖的创新设计应用与展望

在对焦罐盖进行改造后，焦罐与焦罐盖配合运行中未见爆鸣现象，钢结构未见变形和倾斜；耐热纤维毯无松动、脱落，整个使用过程运行平稳。综上所述，经过对焦罐盖的结构、材质、制作方法等优化设计后，能有效解决该类型焦罐盖变形、开裂、爆鸣等影响干熄焦安全生产的问题，不仅在170吨干熄焦焦罐盖的设计应用上可以推广，目前行业内的圆形焦罐设计使用陆续向耐材型倾向，倘若只对焦罐进行改进，在使用过程中会产生出次生的焦罐盖变形、开裂、爆鸣等新问题，固然，本文对新型焦罐盖的创新设计方案，亦可推广应用于行业的耐材型圆形焦罐盖的方案优化上去。

参考文献：

［1］郝建光.提升机的结构形式及特点分析［J］.重型机械科技，2005（3）：25-27.

［2］李继页.现代工程材料实用手册，1版，北京：中国建材工业出版社，2007.