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摘 要：煤气交换机是为焦炉供送煤气，对焦炉加热和进行空、废气交换的重要设备，是保证焦炉正常加热、正常结焦生产以及延长焦炉使用寿命的关键。本文主要介绍煤气交换机的系统结构和工艺原理，对交换机在焦炉加热生产中的应用进行阐述。
关键词：焦炉；煤气交换机；加热应用
焦炭是炼钢企业生产中的重要原料，其质量的好坏对钢产品的质量有很大的影响。焦炭生产的过程就是通过焦炉加热，使原料煤经过高温蒸馏，结焦生成成熟焦饼的过程。在焦炉生产中需要充足的煤气、空气供给燃烧，为其提供热量。同时，燃烧产生的大量废气也需要进行置换排放，才能保证焦炉温度稳定，加热正常；并且焦炉受热情况对于焦炉的使用状况和使用寿命都有很大的影响。因此，科学合理的加热工艺和均匀、平稳的温度控制对于确保焦炉正常的生产秩序、保证焦炭质量、提高焦炉使用质量和延长焦炉使用寿命都至关重要，而交换机系统的应用则为焦炉的均匀加热、稳定加热以及安全加热提供了重要的设备保障。
1 交换机系统与加热流程简介
交换机系统主要由液压交换机、交换旋塞、烟道开闭器以及交换拉杆、链条等组成。交换机以液压设备为动力来源，采用可编程控制系统（PLC）进行控制，有自动、手动、点动3种控制方式，可根据焦炉加热需要和实际生产情况选择合适的控制方式。交换机系统以液压系统带动拉杆、链条以及交换旋塞、废气盘砣和空气盖板进行定时的、有规律的开关活动，以改变煤气和空、废气的流动方向，满足焦炉的加热需要。
交换须经历3个基本过程，即关煤气，交换空、废气，开煤气。3个过程组成了一个完整的交换流程，不论哪种交换方式，如何操作，都必须以煤气关闭为前提才能进行空、废气交换，且必须保持空、废气与煤气在同一向位上，这是交换机换向的基本选择。焦炉主体由炭化室和燃烧室相间排列组成，原料煤在炭化室中进行加热，燃烧室为其提供热量。燃烧室分为单号和双号，单号火和双号火在交换机的控制下，轮流进行停、送煤气和交换空、废气的操作，以此来保证燃烧室煤气的供给与充分燃烧，空、废气能够及时进行交换，使燃烧室能够持续、稳定地向炭化室提供热量，以保证焦饼的成熟。
2 交换机系统在焦炉加热中的应用
原料煤在炭化室中形成较高质量的成熟焦饼，不仅需要足够的结焦时间和温度，还需要一个均匀、稳定的加热环境，否则容易出现夹生焦、过火焦，影响焦炭质量。
（1）交换机系统保证了焦炉的均匀加热。目前煤气交换机系统普遍采用PLC进行控制。PLC又称可编程逻辑控制器，是一种采用一类可编程存储器，通过其内部存储程序，来执行逻辑运算、定时控制、顺序控制等操作指令，并通过模拟式或数字输入、输出来控制各种类型的机械设备。PLC的应用使交换机交换过程模式化，使交换过程定时、定量、定程序，实现了交换机操作的自动化、精确化、程序化。PLC的定时控制使交换机实现了定时交换，燃烧室单、双号的燃烧时间得到了精确的控制，避免了人工操作的时间误差，使焦餅得到了均匀的热量供给；定量控制使交换过程中煤气缸的起点、中间点、终点控制以及开闭器和废气砣开度控制准确化，保证了燃烧室准确的煤气、空气供给，既减少了不必要的煤气消耗，又使燃烧室温度更加稳定，确保了交换机交换过程的完整性和安全性。
（2）交换机系统保证了焦炉的稳定加热。焦炉的正常生产需要一个稳定的加热环境，如果加热不稳定，温度波动频繁，不仅容易影响焦炭的质量，甚至还会影响整个焦炉的生产计划，因此，需要交换机系统能够始终处于一个正常稳定的工作状态。交换机采用液压为动力来源。液压设备具有较高的工作稳定性，不仅故障率低，而且压力平稳，传压效率高。液压交换机通过液压油泵带动拉杆、链条，使旋塞和翻板开度都能达到设定位置。交换机长时间稳定的工作，为焦炉提供了一个良好稳定的加热环境，不仅保证了焦炭的质量，而且减少了炉砖因温度过大波动造成的砖体形变，从而延长了焦炉的使用寿命。
（3）保证了焦炉的安全加热。在焦炉的加热过程中，有时会发生一些突发情况而导致焦炉被迫停止加热。例如，当风机停止运行，煤气主管无法保持正压时，就需要紧急关闭煤气阀，停止煤气供给，以保持煤气主管的正压，避免煤气主管回火爆炸。这时就需要利用交换机的低压处理，将煤气缸打到中间点来关闭煤气，同时需要利用点动操作使空废气缸保持按时进行空、废气的交换。待事故处理结束后，可再利用交换机的点动操作将煤气缸和空废气缸移动到正常位置，恢复加热和正常交换。
3 交换机系统在操作与维护中的注意事项
交换系统中拉杆、链条等较多，与旋塞、盖板、砣等都是依靠紧固件进行连接紧固的。交换时，拉杆与链条等做往复运动带动旋塞、砣等活动，时间长了容易出现紧固件的松动，连接件的磨损，造成旋塞、砣等的弹出和脱落现象，从而使该燃烧室无法得到煤气的正常供给，空、废气无法正常交换，进而影响该燃烧室的温度。因此，在平时的工作中，应加强对交换系统的巡检，对松动的连接件进行紧固，损坏的及时更换，发现问题和异常情况及时进行处理和汇报。对旋塞等活动件定时进行清洗和注油，保证交换系统活动的正常顺畅，不卡滞，使交换系统能够长时间地维持正常的运行。
参考文献
[1]廖常初.可编程序控制器STEP-200 STEP-300应用技术[M].机械工业出版社，2006.
[2]苏宜春.炼焦工艺学[M].北京冶金工业出版社，2000.
[3]杨建华，阚东兴，石熊保.炼焦工艺与设备[M].化学工业出版社，2010：68-74.
关键词：焦炉；煤气交换机；加热应用
焦炭是炼钢企业生产中的重要原料，其质量的好坏对钢产品的质量有很大的影响。焦炭生产的过程就是通过焦炉加热，使原料煤经过高温蒸馏，结焦生成成熟焦饼的过程。在焦炉生产中需要充足的煤气、空气供给燃烧，为其提供热量。同时，燃烧产生的大量废气也需要进行置换排放，才能保证焦炉温度稳定，加热正常；并且焦炉受热情况对于焦炉的使用状况和使用寿命都有很大的影响。因此，科学合理的加热工艺和均匀、平稳的温度控制对于确保焦炉正常的生产秩序、保证焦炭质量、提高焦炉使用质量和延长焦炉使用寿命都至关重要，而交换机系统的应用则为焦炉的均匀加热、稳定加热以及安全加热提供了重要的设备保障。
1 交换机系统与加热流程简介
交换机系统主要由液压交换机、交换旋塞、烟道开闭器以及交换拉杆、链条等组成。交换机以液压设备为动力来源，采用可编程控制系统（PLC）进行控制，有自动、手动、点动3种控制方式，可根据焦炉加热需要和实际生产情况选择合适的控制方式。交换机系统以液压系统带动拉杆、链条以及交换旋塞、废气盘砣和空气盖板进行定时的、有规律的开关活动，以改变煤气和空、废气的流动方向，满足焦炉的加热需要。
交换须经历3个基本过程，即关煤气，交换空、废气，开煤气。3个过程组成了一个完整的交换流程，不论哪种交换方式，如何操作，都必须以煤气关闭为前提才能进行空、废气交换，且必须保持空、废气与煤气在同一向位上，这是交换机换向的基本选择。焦炉主体由炭化室和燃烧室相间排列组成，原料煤在炭化室中进行加热，燃烧室为其提供热量。燃烧室分为单号和双号，单号火和双号火在交换机的控制下，轮流进行停、送煤气和交换空、废气的操作，以此来保证燃烧室煤气的供给与充分燃烧，空、废气能够及时进行交换，使燃烧室能够持续、稳定地向炭化室提供热量，以保证焦饼的成熟。
2 交换机系统在焦炉加热中的应用
原料煤在炭化室中形成较高质量的成熟焦饼，不仅需要足够的结焦时间和温度，还需要一个均匀、稳定的加热环境，否则容易出现夹生焦、过火焦，影响焦炭质量。
（1）交换机系统保证了焦炉的均匀加热。目前煤气交换机系统普遍采用PLC进行控制。PLC又称可编程逻辑控制器，是一种采用一类可编程存储器，通过其内部存储程序，来执行逻辑运算、定时控制、顺序控制等操作指令，并通过模拟式或数字输入、输出来控制各种类型的机械设备。PLC的应用使交换机交换过程模式化，使交换过程定时、定量、定程序，实现了交换机操作的自动化、精确化、程序化。PLC的定时控制使交换机实现了定时交换，燃烧室单、双号的燃烧时间得到了精确的控制，避免了人工操作的时间误差，使焦餅得到了均匀的热量供给；定量控制使交换过程中煤气缸的起点、中间点、终点控制以及开闭器和废气砣开度控制准确化，保证了燃烧室准确的煤气、空气供给，既减少了不必要的煤气消耗，又使燃烧室温度更加稳定，确保了交换机交换过程的完整性和安全性。
（2）交换机系统保证了焦炉的稳定加热。焦炉的正常生产需要一个稳定的加热环境，如果加热不稳定，温度波动频繁，不仅容易影响焦炭的质量，甚至还会影响整个焦炉的生产计划，因此，需要交换机系统能够始终处于一个正常稳定的工作状态。交换机采用液压为动力来源。液压设备具有较高的工作稳定性，不仅故障率低，而且压力平稳，传压效率高。液压交换机通过液压油泵带动拉杆、链条，使旋塞和翻板开度都能达到设定位置。交换机长时间稳定的工作，为焦炉提供了一个良好稳定的加热环境，不仅保证了焦炭的质量，而且减少了炉砖因温度过大波动造成的砖体形变，从而延长了焦炉的使用寿命。
（3）保证了焦炉的安全加热。在焦炉的加热过程中，有时会发生一些突发情况而导致焦炉被迫停止加热。例如，当风机停止运行，煤气主管无法保持正压时，就需要紧急关闭煤气阀，停止煤气供给，以保持煤气主管的正压，避免煤气主管回火爆炸。这时就需要利用交换机的低压处理，将煤气缸打到中间点来关闭煤气，同时需要利用点动操作使空废气缸保持按时进行空、废气的交换。待事故处理结束后，可再利用交换机的点动操作将煤气缸和空废气缸移动到正常位置，恢复加热和正常交换。
3 交换机系统在操作与维护中的注意事项
交换系统中拉杆、链条等较多，与旋塞、盖板、砣等都是依靠紧固件进行连接紧固的。交换时，拉杆与链条等做往复运动带动旋塞、砣等活动，时间长了容易出现紧固件的松动，连接件的磨损，造成旋塞、砣等的弹出和脱落现象，从而使该燃烧室无法得到煤气的正常供给，空、废气无法正常交换，进而影响该燃烧室的温度。因此，在平时的工作中，应加强对交换系统的巡检，对松动的连接件进行紧固，损坏的及时更换，发现问题和异常情况及时进行处理和汇报。对旋塞等活动件定时进行清洗和注油，保证交换系统活动的正常顺畅，不卡滞，使交换系统能够长时间地维持正常的运行。
参考文献
[1]廖常初.可编程序控制器STEP-200 STEP-300应用技术[M].机械工业出版社，2006.
[2]苏宜春.炼焦工艺学[M].北京冶金工业出版社，2000.
[3]杨建华，阚东兴，石熊保.炼焦工艺与设备[M].化学工业出版社，2010：68-74.