Пристрій для подачі повітря для спалення газу, що впливає на коксування кам’яного вугілля, у верхню зону коксових печей

Реферат: Винахід стосується пристрою для подачі первинного повітря для спалення газу в піч для коксування кам'яного вугілля, причому згаданий пристрій забезпечений соплоподібними отворами, впускні патрубки яких виготовлені з вогнетривкого матеріалу, і де ці отвори розташовані вище дверної зони або у верхній частині дверей коксової печі, і не має ніяких регулювальних пристроїв для регулювання потоку повітря або газу, і причому частина первинного повітря або газу пропускається через ці отвори, і у верхній зоні печі передбачені додаткові отвори в піч, через які пропускається ще одна частина первинного повітря або газу, і які забезпечені блоками керування, що складаються з відгинаючого механізму або гвинтового шпинделя або конусного шлюзу, і з'єднані з механічним виконавчим елементом, і при цьому згадані отвори у верхній зоні печі спроектовані у вигляді труб, які проходять через верхню стінку, причому згадані труби спроектовані, наприклад у вигляді U-подібних труб або у вигляді сифона для забезпечення захисту від зовнішніх впливів. Винахід також стосується способу коксування кам'яного вугілля, в якому використовують пристрої для подачі первинного повітря або газу, виконані з можливістю закривання соплоподібних отворів вище дверної зони після вихідної фази процесу одержання коксу. UA 100704 C2 (12) UA 100704 C2 UA 100704 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід стосується пристрою для подачі повітря для спалення в батарею коксових печей, при цьому згаданий пристрій дозволяє рівномірно і ефективно подавати повітря або газ в ці коксові печі в зоні, розташованій вище дверного отвору коксової печі або у верхній частині дверей, і причому пристрій для подачі повітря або газу у верхній зоні коксової печі забезпечується каналами з патрубками для повітря або газу, які забезпечені регулювальним пристроєм для регулювання потоку газу, який не зазнає впливу високих температур, які звичайно присутні при коксуванні кам'яного вугілля і при завантаженні печі. Даний винахід також стосується способу коксування кам'яного вугілля за допомогою поліпшеної системи подачі повітря або газу. Нагрівання печей «без утилізації теплоти» або печей «з утилізацією теплоти» звичайно здійснюється за допомогою спалення газу, що виділяється при коксуванні кам'яного вугілля. Згоряння регулюють таким чином, щоб частина газу спалювалася вище завантаження вугілля за допомогою первинного повітря в камері печі. Такий продукт часткового згоряння газу подають по каналах, які також називають як «низхідні» газопроводи, в опалювальні каналидимарі в під камери печі і повністю спалюють тут шляхом додавання додаткового повітря для спалення, тобто «повторного повітря». Таким чином, тепло подають на завантаження вугілля безпосередньо зверху і посереднім чином знизу, що впливає сприятливим чином на швидкість коксування і, отже, також на продуктивність печі. Для здійснення способу необхідно точно виміряти первинне повітря, що подається і повторне повітря і контролювати ці змінні величини протягом коксування. У технологіях відомого рівня техніки детально описані коксові печі плоского типу «з утилізацією теплоти» і «без утилізації теплоти». Наприклад може бути дані посилання на патенти US 4344820 А, US 4287024 А, US 5114542 А, GB 1555400 А або CA 2052177 З. Для забезпечення реалізації способу, декілька печей, що завантажуються одна за іншої з підсумовуванням тривалості операцій завантаження вугілля, звичайно експлуатують в один і той же час. При експлуатації декількох печей, такі печі, як правило, вистроюють в ряд послідовно одна за одною. Для позначення сукупності печей, звичайно на практиці сукупність декількох коксових печей «без утилізації теплоти» або «з утилізацією теплоти» називають як «коксова батарея». Комбінацію традиційних коксових печей, разом з тим, називають «батарея коксових печей». Відповідно до відомого рівня техніки, первинне повітря засмоктується з атмосфери через отвори в дверях. Повторне повітря засмоктується через отвори в нижніх частинах камер коксових печей і пропускається по каналах в опалювальні канали-димарі, які в основному йдуть горизонтально під камерою коксової печі. Отвори для первинного і повторного повітря або постійно відкриті, або забезпечені регулювальними пристроями для регулювання кількості повітря, що всмоктується. При експлуатації коксових печей виявлено, що в коксовій печі повітря подається з різною інтенсивністю, залежно від маючих місце погодних умов, що приводить до нерівномірного згоряння і до погіршення відтворюваності процесу одержання коксу. При більш сильних вітрах, швидкість згоряння в зоні поруч з дверима значно зростає, тоді як при більш повільній швидкості повітря досягається неповне згоряння. Крім того, згоряння, що досягається у верхній частині печі, є завжди нерівномірним. З цієї причини, отвори, розташовані вище дверної зони, могли б давати значну користь. Отвори в цій зоні, однак, важко забезпечити внаслідок того, що розташування і конструкція дверної зони заважають виконанню отворів вище дверної зони. У більшості випадків батареї коксових печей експлуатують по циклічній схемі. Звичайний цикл одержання коксу, як правило, вимагає 20 - 96 годин, після чого по завершенні процесу одержання коксу з камери коксової печі виштовхують коксовий пиріг. Кокс надходить на додаткову обробку, а камеру коксової печі знову завантажують без виконання операції очищення. Для цієї мети, двері камери коксової печі, що знаходяться з кожного боку печі, відкривають, і внутрішній простір камери коксової печі спорожняють в напрямі іншого боку з використанням штанги виштовхування. Ця операція в основному займає декілька хвилин. Доступ у внутрішній простір камери коксування здійснюється шляхом відкривання дверей печі, які зсувають в положення вище пічного отвору, що дозволяє виконувати операцію завантаження. Двері залишаються в такому положенні протягом періоду завантаження вугілля. Двері печі звичайно виготовляються з металу і мають товщину в декілька сантиметрів. Внаслідок цього, двері печі значно нагріваються в ході процесу одержання коксу. Коли її зсувають в положення, передбачене для операції завантаження, зовнішня стіна камери печі, лежача вище дверей печі, нагрівається дуже сильно, оскільки відстань від дверей до камери печі, коли має місце положення завантаження, є невеликою. Існуючі регулювальні пристрої для регулювання кількості первинного повітря, що подається, які розташовані в цій зоні, отже, 1 UA 100704 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 можуть бути деформовані внаслідок сильного нагрівання. У цьому випадку вони повинні бути замінені або відремонтовані після декількох циклів завантаження. Це спричиняє додаткові витрати. Крім того, деформація регулювального пристрою може стати причиною того, що він не зможе проводити свою регулюючу функцію адекватно. Слідством цього є нерівномірний процес одержання коксу і коксовий продукт, який відрізняється погіршеною якістю. Таким чином, задачею даного винаходу є забезпечення системи подачі повітря в батарею коксових печей, вище дверної конструкції, що реалізовується і теплоти дверей, що не піддається згубному впливу печі, що знаходиться в положенні «відкрито». Конструкція і розташування цього пристрою не повинні викликати додаткові витрати, і при цьому вона повинна дозволяти здійснювати бажану, по можливості регульовану подачу повітря вище дверної зони. Винахід вирішує цю проблему за допомогою одного або декількох додаткових отворів, розташованих вище дверної зони, де вищевказаний отвір спроектований в формі сопла, і де нерегульований отвір вище дверей печі являє собою сопло, виконане з вогнетривкого глиноземистого або кремнеземистого оксидованого матеріалу. Під терміном «сопло» розуміють будь-який тип отвору, який вужчає з поступовим зменшенням площі його перерізу до кінця або із зменшенням площі його перерізу по сегменту. У зв'язку з цим, також, може розвиватися більш висока швидкість всмоктування повітря при меншому поперечному перерізі внаслідок виникнення ефекту Вентури в зоні вище дверей. Поперечний переріз сопла по його ходу до печі є звуженим з поступовим зменшенням площі його перерізу до кінця або із зменшенням площі його перерізу по сегменту. У зв'язку з цим, також, може розвиватися більш висока швидкість всмоктування повітря при меншому поперечному перерізі внаслідок виникнення ефекту Вентури в зоні вище дверей, і мається на увазі, що він є нечутливим до впливу тепла. Сопла включають в себе регулюючий пристрій, і, внаслідок цього, він є нечутливими до впливу тепла, поширюваного дверима після її підняття до стінки печі під час процесу завантаження, і, отже, до конструкції сопла. Крім того, винахід вирішує цю проблему за допомогою одного або декількох додаткових каналів з всмоктуючими патрубками для повітря, що йдуть через верхню зону печі. Однак, для того, щоб зробити можливою регульовану і по можливості подачу повітря, що не залежить від вітру, додаткові канали для подачі повітря з всмоктуючими патрубками у верхній зоні коксової печі забезпечують пристроями для регулювання всмоктування повітря. Для додаткового поліпшення процесу одержання коксу, також можна в кожному конкретному випадку індивідуально подавати інше середовище замість повітря. Наприклад таким іншим середовищем може бути паливний газ або інертний газ. Внаслідок подачі повітря в піч вище дверної зони, операція одержання коксу стає набагато більш рівномірною, особливо під час вихідної фази процесу коксування. Тривалість циклів, отже, може бути скорочена, а продукт, що одержується придбаває поліпшену якість. Передбачені у винаході засоби для подачі первинного газового середовища також дозволяють експлуатувати коксову піч значною мірою незалежно від погодних умов. Даний винахід, особливо, стосується пристрою для подачі повітря для спалення газу коксування в камері коксування коксової печі «без утилізації теплоти» або «з утилізацією теплоти», де - коксова піч у верхній частині печі забезпечена отворами, через які в неї може бути подане первинне повітря або газ, і - коксова піч в нижній частині печі забезпечена отворами, через які вона може бути нагріта повторним повітрям, і забезпечена так званими «низхідними» газопроводами, які дозволяють спрямовано підводити продукт часткового згоряння газу в межах печі на спалення за допомогою повторного повітря в нижній зоні печі, і яка відрізняється тим, що - є в наявності один або декілька нерегульованих отворів, розташованих в бічній стіні печі вище дверної зони або у верхній частині дверей, причому згадані отвори складаються з вогнетривкого матеріалу, і через них може бути пропущена частина первинного повітря або інше середовище, і - є в наявності додаткові канали для подачі повітря або газу з всмоктуючими патрубками, розташованими у верхній зоні печі і, які йдуть через верхню частину печі, причому згадані канали з всмоктуючими патрубками забезпечені регульованими замикаючими елементами, при цьому по цих каналах з всмоктуючими патрубками може бути пропущене додаткове первинне повітря або може бути проведене інше середовище, при цьому 2 UA 100704 C2 5 10 15 20 25 - нерегульований отвір вище дверей печі або в дверях печі являє собою соплоподібний пристрій для подачі повітря або газу, виготовлений з вогнетривкого глиноземистого або кремнеземистого оксидного матеріалу, і - цей отвір вужчає в своєму поперечному перерізі по ходу напряму потоку в трубі, внаслідок чого в трубі розвивається більш висока швидкість потоку. Вогнетривкий матеріал, що застосовується для виконання сопла, являє собою кремнеземистий оксидний або глиноземистий оксидний або кремнеземисто-глиноземистий оксидний матеріал. Соплам з продукту на основі діоксиду кремнію, як правило, віддають перевагу. Наприклад можна використовувати сопло, виготовлене з кварцу. Але також можна використовувати сопло, виготовлене з глини, вогнетривкої глини або з польового шпату. Нарешті, також є можливим застосування сопла, виготовленого з оксидного матеріалу, що містить алюміній, наприклад корунд, що згадується тут також як відповідний для виробництва сопла матеріал. Підбір відповідних речовин, що включає спрощену схему підбору (Схема 1), може бути виявлений в роботі: Н. Salmang, H. Scholze, Keramic I., Allgemeine Grundlagen und wichtige Eigenschaften, 1st edition, опублікованої Axel Springer Verlag, Berlin, 1982. Спрощена схема підбору 1 Відповідними для виробництва сопла є матеріали, виготовлені з оксидної речовини, що містить кремній або алюміній або кремній і алюміній. Число сопел і каналів для подачі повітря з всмоктуючими патрубками у верхній зоні при проектуванні пристрою за винаходом може бути вибране довільно. Можна застосовувати два сопла і два канали на одну піч, але можуть бути використані навіть декілька сопел або декілька каналів. У переважному варіанті здійснення, одна піч включає чотири сопла в передній зоні і чотири канали для подачі повітря з всмоктуючими патрубками у верхній зоні. 3 UA 100704 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Конструкція пристрою за даним винаходом також дозволяє встановлювати сопла в двері. Особливо це доцільно в тому випадку, коли двері печі закривають весь отвір печі в конструкції печі. Зі свого зовнішнього кінця відносно печі, сопла можуть бути забезпечені вимірювальним пристроєм, який вимірює швидкість потоку повітря, що всмоктується або газу, що всмоктується. При необхідності, такий вимірювальний пристрій також може бути забезпечений захисними пристроями для захисту від високих температур. Для оптимального керування потоком повітря, сопла переважно спрямовують перпендикулярно через стінку печі, розташовану вище дверей. Але також для оптимізування потоку газу, що всмоктується можна спрямовувати сопла похило до стінки печі або до дверей печі. У залежності від етапу процесу одержання коксу і залежно від необхідних умов цього процесу, сопла можуть бути спрямовані під будь-яким кутом до стінки печі. Для кращого керування потоком повітря, що всмоктується або газу, сопла також можуть бути забезпечені подовженням або пристроями, що забезпечує їх поворот. Вони можуть являти собою канавки або відповідний пристрій для напряму потоків повітря і газу. Додаткові канали для подачі повітря з всмоктуючими патрубками у верхній зоні подають в батареї коксових печей додаткове первинне повітря в ході всього процесу одержання коксу або в ході додаткового етапу процесу одержання коксу. Крім того, вони дозволяють встановити регулюючий пристрій, оскільки верхня зона не зазнає нагрівання від відведених дверей печі. Для захисту зони печі від забруднюючих домішок, каналам для всмоктування повітря або газу додають таку форму, що засіб для подачі повітря або газу є захищеним від погодних впливів. У зв'язку з цим, трубу переважно згинають відносно горизонтальної осі під кутом 90° 270°. Також можна згинати трубу відносно горизонтальної осі під кутом 0°-360°. У наведеному як приклад варіанті здійснення даного винаходу, пристрою для подачі повітря у верхній зоні додають форму U-подібної труби. Нарешті, систему для подачі повітря можна спроектувати в формі сифона або направити труби під засіб, що забезпечує захист від погодних впливів. Регулювальний пристрій для подаючих каналів з всмоктуючими патрубками для верхньої частини коксової печі може бути спроектований так само, як при звичайному використанні на практиці відповідно до існуючого рівня техніки. Міжнародна публікація WO 2007/057076 А1 описує систему для регулювання подачі повітря в коксову піч за допомогою виконавчих елементів. Відповідно до цього, повітря подається через отвори каналів з всмоктуючими патрубками, в яких передбачений рухомо закріплений замикаючий елемент, вбудований або розташований попереду, причому замикаючі елементи подаючих каналів для повітря з всмоктуючими патрубками знаходяться в механічному з'єднанні з виконавчим елементом, який регулюється і приводиться в дію від центрального блоку. Залежно від споживаної кількості повітря для спалення в камері коксування, замикаючі елементи можуть бути приведені в дію за допомогою виконавчого елемента. Для гарантованого забезпечення роздільного коректування регулюючого пристрою окремо взятих коксових печей, механічне приєднання кожного замикаючого елемента до центрального блоку виконавчих елементів може бути виконане окремо. Насамперед як замикаючі елементи можуть бути вибрані замикаючі пластини або замикаючі стулкові клапани, однак також можуть бути використані шпинделі або конусоподібні замикаючі елементи. У переважному варіанті здійснення, при використанні стулкових клапанів, їх пристосовують до відкриття поперечного перерізу і рухомо навішують на центральну вісь у обертальній симетрії. При використанні гвинтових шпинделів або конусів, замикаючі елементи з боку, зверненої назовні від печі, в поперечному перерізі є більше, ніж отвір, що замикається, і з боку, зверненого до печі, вони є меншими, ніж отвір, що замикається, з тим, щоб отвір, що замикається міг поступово закриватися при русі замикаючого елемента, що наближається. Також можна використовувати щитові ковзні плоскі затвори, виготовлені з пластин, які проштовхуються уперед залежно від бажаної величини потоку повітря, що всмоктується. Замикаючі елементи можуть бути розташовані в будь-якій точці в межах труби. Крім того, вони можуть бути навішані під будь-яким кутом відносно напряму потоку. Також перед каналами для подачі (всмоктування) з всмоктуючими патрубками можна підвішувати пластини замість регулювальних елементів. Такі пластини можуть бути виконані кругової форми або будь-якої іншої форми. До того ж, залежно від бажаної кількості повітря, що всмоктується, в трубі можуть бути підвішені пластини з різним поперечним перерізом. За допомогою цього, потік повітря, що всмоктується також може бути відрегульований. Пластини, також, можуть бути розташовані в будь-якому місці всередині труби. Крім того, вони можуть бути підвішені під будь-яким кутом відносно напряму потоку. Для регулювання потоку повітря, що всмоктується, однак, перевагу віддають використанню регульованих виконавчих елементів. 4 UA 100704 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Для візуального контролювання процесу одержання коксу, канали для подачі з всмоктуючими патрубками можуть бути забезпечені пластинами, що замикаються в стіні каналу або труби. Вони можуть бути відкриті з тим, щоб одержати можливість контролювати процес одержання коксу. Також можна використовувати для інспектування замість стулкового клапана оглядове віконце. Стулкові клапани або оглядові віконця для контролювання замість того, щоб бути вставленими в трубу, також можуть бути встановлені вгорі коксової печі, якщо оглядові віконця виконані з вогнетривкого матеріалу, і якщо температура у верхній частині печі не є дуже високою. Канали для подачі повітря або газу з всмоктуючими патрубками по верху печі можуть бути прокладені з можливістю повороту із забезпеченням кращого захисту від сильного вітру. У такому випадку, залежно від напряму вітру, канали з всмоктуючими повітря патрубками можуть таким чином обертатися, що отвори виявляються спрямованими в протилежний бік відносно напряму вітру. Для оптимального керування потоком повітря, канали, крім того, переважно спрямовують вертикально через верх печі. Однак також можна спрямовувати канали похило до верхньої частини печі для оптимізування всмоктування газу. Залежно від етапу процесу одержання коксу і залежно від необхідних умов цього процесу, канали можуть бути проведені під будь-яким кутом до стінки печі. Для кращого керування потоком повітря, що всмоктується або газу, канали також можуть бути забезпечені подовженнями або пристроями, що забезпечують поворот. Вони можуть являти собою канавки або відповідний пристрій для напряму потоків повітря і газу. У зв'язку з високою температурою коксових печей і внаслідок поширення частинок пилу, блок виконавчих елементів для керування виконавчими елементами, контролюючими всмоктування повітря, переважно приводиться в дію механічно. Імпульсна передача може бути виконана за допомогою відповідних трансмісійних механізмів. Насамперед відповідними для цієї мети є ланцюги, а також шток і шарнірні ланки, за винятком канатних передач; важільні пристрої і пристрої із зубчатою передачею також, в принципі, є придатним. У принципі, можливим для цього застосування є навіть пристрій регулювання, що приводиться в дію електрикою, при умові, що він належним чином спроектований і забезпечений захистом. У принципі, всі пристрої, що дозволяють приводити в дію елементи силового приводу на каналах для подачі (всмоктування) повітря або газу з всмоктуючими патрубками, є придатними. Даний винахід може бути однозначно реалізований у всіх комбінаціях коксових печей, як в окремо взятих печах, так і в коксових печах в будь-якій комбінації. Він може бути однозначно реалізований в батареях коксових печей, а також в коксових батареях. Він також може бути реалізований в різних конструкціях і розташуванні коксових печей, при умові, що конструкція і розташування підходять для здійснення процесу коксоутворення. Пристрій для приведення в дію виконавчих елементів і для керування ними може бути спроектований таким чином, щоб за допомогою нього можна було привести в дію ці виконавчі елементи окремо один від одного. Однак, для зниження витрат, блок для приведення в дію і керування також може бути спроектований таким чином, щоб за допомогою нього можна було привести в дію регулювальні елементи окремо взятої печі. Нарешті, блок приведення в дію і керування також може бути спроектований таким чином, щоб за допомогою нього можна було підрегулювати регулювальні елементи всієї батареї коксових печей або всієї коксової батареї одночасно. Наприклад можна привести в дію регулювальні пристрої коксової печі вздовж її подовжнього напряму. Але також можна привести в дію конкретний ряд регулювальних пристроїв батареї коксових печей або коксової батареї одночасно вздовж поперечного напряму. Для забезпечення здійснення способу винаходу, отвори труб переважно мають кільцеву форму по площі поперечного перерізу. Але також можна робити ці отвори овальної або прямокутної форми. Найкращою є та конфігурація площі поперечного перерізу, яка краще усього забезпечується просторовим розташуванням і геометричною конструкцією батарей коксових печей. Ділянка каналів для подачі повітря або газу з всмоктуючими патрубками виконана так, що можна звузити поперечний переріз труби по її довжині або по сегменту труби. Внаслідок цього, швидкість потоку повітря в трубі буде збільшуватися внаслідок ефекту Вентури. Це особливо доцільно у вузьких трубах, поперечний переріз яких не може бути вибраний великим з просторових міркувань. У одному варіанті здійснення даного винаходу, окремі канали з всмоктуючими патрубками з’єднані один з одним трубами. Отже, виходить тільки один або два отвори всмоктуючих повітря патрубків на всю батарею коксових печей. Відповідно до такої конструкції, операцію всмоктування повітря можна краще контролювати, а отвори є краще захищеними від небажаних речовин і забруднюючих домішок. 5 UA 100704 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Сопло, також, може бути круглої, овальної або прямокутної конфігурації по площі поперечного перерізу. Однак, з тим, щоб зробити виготовлення сопла вище дверної зони економічним, перевагу віддають круглому поперечному перерізу. Внутрішній поперечний переріз сопла на своєму шляху в піч може бути звужений у напрямі до кінця сопла або по сегменту сопла. Таким чином, можна досягти більш високої швидкості всмоктування повітря для меншого поперечного перерізу навіть в зоні, розташованій вище дверей, шляхом використання ефекту Вентури. Що стосується конструкції батареї коксових печей за даним винаходом, то двері печі можуть бути такої конфігурації, щоб вони відкривали отвір печі при піднятті. Але вони також можуть бути такої конфігурації, щоб вони відкривалися за допомогою витягнення або виштовхування. Для забезпечення реалізації конструкції, найкраще двері виконувати з вогнетривкого або термостійкого матеріалу. При проектуванні дверей печі, можна обійтися без звичайних отворів для всмоктування повітря при забезпеченні здійснення даного винаходу. Але також можна і зберегти такі отвори. Також заявленим є спосіб експлуатації пристрою для одержання коксу. Конкретно заявляється спосіб, що використовується для коксування кам'яного вугілля, із застосуванням так званої печі «з утилізацією теплоти» або «без утилізації теплоти», за допомогою якого - вугілля у верхній частині печі забезпечують первинним повітрям або іншим середовищем, і - спалювання неспаленого або частково спаленого газу за допомогою повітря або повторного повітря відбувається в нижній частині, і який характеризується тим, що - первинне повітря або інше середовище, з одного боку, надходить через нерегульований отвір або нерегульовані отвори, виконаний в стінці печі, розташованій вище дверей печі, або у верхній частині дверей, в коксову піч, і, з іншого боку, через отвір, пророблений у верхній частині печі, або через отвори, пророблені в стінці печі, у верхню частину коксової печі, при цьому поперечний переріз сопла в зоні вище дверей або в дверях є звуженим у напрямі до кінця сопла або по сегменту сопла, що дозволяє одержати більш високу швидкість всмоктування повітря внаслідок виникнення ефекту Вентури. При застосуванні цього способу може бути використаний процес коксування кам'яного вугілля, який, з урахуванням всіх деталей процесу коксоутворення, може бути здійснений на практиці таким же чином, як традиційний процес. Як приклад, в попередньо нагріту камеру для коксування завантажують шар вугілля, і потім камеру для коксування закривають. Потім вугілля нагрівають для того, щоб летючі компоненти вугілля віддалилися з вугільної шихти. За допомогою первинного повітря летючі компоненти вугілля частково окислюються. Така газова суміш йде через канали для газу, розташовані в камері коксової печі або в бічних стінах, в під коксової печі, де не згорівші летючі компоненти вугілля згоряють. Особливо відповідний варіант здійснення, в якому потік, що подається служить для регулювання температури в камері коксової печі, описаний в документі DE 102006005189 A1. У одному варіанті здійснення способу за винаходом, отвори, розміщені вище дверей печі і в стінці печі, закривають після короткої вихідної фази введення коксової печі в дію. Це особливо доцільно у випадку несприятливих вітрів, що чинять бічний тиск на піч, що спричиняє запалення в процесі коксування і, відповідно, небажане підвищення температури. Використання способу за винаходом тільки з соплами, розташованими вище дверної зони, або тільки з каналами для подачі повітря або газу з всмоктуючими патрубками у верхній зоні печі є можливим, однак, в більшості випадків, це спричиняє за собою менш сприятливий хід процесу одержання коксу. Для забезпечення здійснення способу за винаходом, також можна закривати сопло протягом всього часу протікання процесу одержання коксу і забезпечувати подачу повітря тільки по каналах з всмоктуючими повітря патрубками у верхній частині печі. Тоді, однак, процес одержання коксу у верхній частині коксового пирога буде протікати менш рівномірно. Якість продукту, коксу, також буде помітна гірше. Проте, для забезпечення здійснення способу за винаходом можна обійтися без каналів з всмоктуючими повітря патрубками у верхній частині печі і використовувати для подачі повітря тільки вогнетривке сопло у верхній стінці печі. У такому випадку, також, процес одержання коксу у верхній частині коксового пирога буде мати значно менш рівномірний хід, і якість коксу, що одержується буде помітна гірше. Подача повітря в батарею коксових печей в зони, розташовані вище дверей печі, особливо важлива під час вихідної фази для того, щоб гарантовано забезпечити рівномірний процес одержання коксу у всій батареї коксових печей. При високих швидкостях вітру за межами печі, однак, може бути доцільним закривання сопел після вихідної фази введення печі в дію. Особливо бажаними для цієї мети є конусоподібні замикаючі елементи або гвинтові шпинделі. 6 UA 100704 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Система подачі повітря дозволяє також подавати замість повітря для горіння інше середовище, яке, наприклад може являти собою газ або пароподібне середовище. Може трапитися так, що при коксуванні кам'яного вугілля, яке має низьку частку летючої речовини, буде потрібне використання додаткового паливного газу. Це приводить до кращого згоряння, внаслідок чого досягають кращої якості коксу. У декількох випадках може бути переважним пропущення в коксову піч інертного газу. Зокрема, це буде мати місце в тому випадку, якщо газ повинен бути використаний для охолоджування або зняття напружень, або якщо процес одержання коксу повинен залежати від його тривалості у часі. Фактично ж, також можна використовувати суміш повітря або паливного газу або інертного газу замість повітря або паливного газу або інертного газу. Нарешті, повітря, паливний газ або інертний газ можуть бути використані в будь-якій комбінації і в будь-якому кількісному співвідношенні. Відповідними для застосування як паливний газ є, наприклад газ коксової печі (коксовий газ), доменний газ, газ, що відходить, генераторний газ, конвертерний газ, паливний газ, синтезгаз, зріджений газ або ЗНД (зріджений нафтовий газ), природний газ, біогаз або водний газ. Вони вказані тут тільки як приклади для типового варіанта здійснення. Особливо відповідною як інертний газ є пара або пара низького тиску. У переважному варіанті здійснення, їх змішують з повітрям. Але також можна використовувати як інертний газ азот, діоксид вуглецю або благородні гази. У одному варіанті здійснення винаходу, повітря, що подається або інше середовище, що подається пропускають в коксову піч в попередньо підігрітому стані. Для цієї мети, ці гази можуть бути попередньо нагріті за допомогою відповідного пристрою будь-якого типу. У ще одному варіанті здійснення даного винаходу, гази попередньо підігрівають за допомогою регенерації або рекуперації теплоти. При необхідності, середовище, що подається також може бути введена при злегка позитивному надмірному тиску. Як правило, інше середовище подають через сопла в стінці печі, розташованій вище дверної зони, або в дверях печі. У принципі, також можна подавати інше середовище по каналах для подачі повітря або газу з всмоктуючими патрубками у верхній зоні печі. Наприклад це передбачено в тих випадках, в яких процес одержання коксу повинен бути адаптований до завантаження іншого основного компонента вугілля. У одному варіанті здійснення способу за винаходом, можна закрити сопла матеріалом, який використовується одноразово і потім видаляється. Прикладами для такого застосування є продукти на основі діоксиду кремнію, металеві вироби, гіпс або мармур. Однак, будь-який вогнетривкий матеріал, в принципі, підходить. Також можна закрити сопла за допомогою заглушок, що видаляються, наприклад за допомогою стрижня-заглушки або ізолюючої пробки. Після закривання, подачу первинного повітря або газу здійснюють по каналу для подачі повітря або газу з всмоктуючими патрубками через верхню зону печі. Закривання сопел після вихідної фази введення печі в дію є особливо доцільним, якщо бічний вітер, що надходить через сопла, спричиняє надмірне запалення в процесі одержання коксу. У іншому варіанті здійснення способу за винаходом можна міняти сопла по ходу протікання процесу одержання коксу. У залежності від бажаної кількості повітря, що вставляється або газу, ставлять сопла з різним поперечним перерізом. За допомогою цього, всмоктування повітря або газу в піч в зоні, розташованій вище дверей печі, може бути добре відрегульоване. Фактично ж, ці стадії процесу, згадані вище, можуть бути здійснені з використанням однієї батареї коксових печей, але також з використанням одночасно або зі зсувом за часом декількох або всіх печей батареї коксових печей. Описаний спосіб за винаходом з декількома отворами, розташованими вище дверної зони батареї коксових печей, дає перевагу, що полягає в тому, що процес одержання коксу може бути розроблений так, що він буде протікати дуже рівномірно і буде мати переважно рівномірний розподіл температури по всьому об'єму коксової печі. Кокс, одержаний таким чином, отже, буде мати високу якість, і вихід коксу відносно витрачання кам'яного вугілля буде високим. Що стосується виготовлення пристрою за винаходом в порівнянні з традиційними пристроями, то пристрій за винаходом вимагає лише декількох змін в установці, так що його легко виготовити при невеликих витратах. Взаєморозташування елементів конструкції в пристрої за даним винаходом для коксування кам'яного вугілля більш детально пояснене за допомогою двох креслень, при цьому спосіб за винаходом не обмежений цими варіантами здійснення. На фіг. 1 показаний як приклад фронтальний вигляд коксової печі. У своїй верхній частині, коксова піч 1 забезпечена виконаними згідно з винаходом каналами 2 для подачі повітря або газу з всмоктуючими патрубками для первинного повітря, в переважному варіанті здійснення у вигляді U-подібних трубок. Ці канали з всмоктуючими патрубками забезпечені регулювальними 7 UA 100704 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 пристроями 3 для регулювання потоку повітря або газу. Розташовані вище дверної зони позиції являють собою виконані згідно з винаходом соплоподібні отвори 6 для всмоктування первинного повітря або газу, виготовлені з вогнетривкого матеріалу, які можуть бути закриті при необхідності. Розміщені нижче позиції являють собою пічні двері 7, що тут закривають доступ в отвір коксової печі в положенні «закрито». Пічні двері приєднані за допомогою з'єднувального елемента 8 до штоку і шарнірної ланки 9, за допомогою яких пічні двері можуть бути відкриті при виштовхуванні в положення «відкрито». Магістралі 12 для повторного повітря, з’єднані з «низхідними» газопроводами, а також з регульованими впускними отворами 13 для повторного повітря, розташовані під дверима. На фіг. 2 показаний як приклад фронтальний вигляд коксової печі. У своїй верхній частині, коксова піч 1 забезпечена виконаними за винаходом каналами 2 для подачі повітря або газу з всмоктуючими патрубками для первинного повітря, тут у варіанті здійснення з накладною пластиною-кришкою 4 для забезпечення захисту від погодних впливів. Ці канали з всмоктуючими патрубками забезпечені регулювальними пристроями 3 для регулювання потоку повітря або газу. На цьому кресленні, регулювальні пристрої 3 з’єднані з штоком і шарнірною ланкою 5 таким чином, що регулювальними пристроями печі можна керувати одночасно. Отвори печі тут йдуть по всій фронтальній поверхні, при цьому двері 7 закривають ці отвори повністю. Соплоподібні отвори 6, виготовлені з вогнетривкого матеріалу, вбудовані в двері 7. Двері 7 тут показані в своєму «закритому» положенні. Пічні двері приєднані за допомогою з'єднувального елемента 8 до штоку і шарнірної ланки 9, за допомогою яких пічні двері можуть бути відкриті при виштовхуванні в положення «відкрито». Магістралі 12 для повторного повітря, з’єднані з «низхідними» газопроводами і з регульованими впускними отворами 13 для повторного повітря, розташовані під дверима. На фіг. 3 показаний як приклад бічний вигляд коксової печі. У своїй верхній частині, коксова піч 1 забезпечена виконаними згідно з винаходом каналами 2 для подачі повітря або газу з всмоктуючими патрубками для первинного повітря, в переважному варіанті здійснення у вигляді U-подібних трубок. Ці канали з всмоктуючими патрубками забезпечені регулювальними пристроями 3 для регулювання потоку повітря або газу. Вбудовані вище дверної зони позиції являють собою соплоподібні фронтальні отвори 6, виготовлені з вогнетривкого матеріалу, які можуть бути закриті при необхідності і які вдаються углиб зони вугільного брикету або коксового пирога 11. Розміщена на фронтальній поверхні позиція являє собою пічні двері 7, що тут закривають доступ в отвір коксової печі в своєму положенні «закрито». Двері печі закривають отвір 10 в печі, в нижню частину якої завантажують коксовий пиріг 11. Двері печі приєднані за допомогою з'єднувального елемента 8 до штоку і шарнірної ланки 9, за допомогою яких пічні двері можуть бути відкриті при виштовхуванні в положення «відкрито». Магістралі 12 для повторного повітря, з’єднані з «низхідними» газопроводами і з впускними отворами 13 для повторного повітря, розташовані під дверима. На фіг. 4 показаний як приклад бічний вигляд коксової печі. У своїй верхній частині, коксова піч 1 забезпечена виконаними за винаходом каналами 2 для подачі повітря або газу з всмоктуючими патрубками для первинного повітря, тут у варіанті здійснення з накладною пластиною-кришкою 4 для забезпечення захисту від погодних впливів. Ці канали з всмоктуючими патрубками забезпечені регулювальними пристроями 3 для регулювання потоку повітря або газу. На цьому кресленні, регулювальні пристрої 3 з’єднані один з одним за допомогою штока і шарнірної ланки 5 таким чином, що регулювальними пристроями печі можна керувати одночасно. Тут, маючі ознаки винаходу соплоподібні фронтальні отвори 6, виготовлені з вогнетривкого матеріалу, вбудовані в двері. При необхідності вони можуть бути закриті, і вони можуть вдаватися углиб зони вугільного брикету або коксового пирога 11. Розміщені з фронтальної поверхні позиції являють собою пічні двері 7, що закривають доступ в отвори коксової печі в положенні «закрито». Пічні двері закривають отвір печі 10, в нижню зону якої завантажують коксовий пиріг. Пічні двері приєднані за допомогою з'єднувального елемента 8 до штоку і шарнірної ланки 9, за допомогою яких пічні двері можуть бути відкриті при виштовхуванні в положення «відкрито». Магістралі 12 для повторного повітря, з’єднані з «низхідними» газопроводами і з впускними отворами 13 для повторного повітря, розташовані під дверима. Перелік посилальних позицій 1 - коксова піч 2 - канали для подачі повітря або газу з всмоктуючими патрубками для первинного повітря 3 - регулювальні пристрої для регулювання потоку повітря або газу 4 - накладна пластина-кришка для забезпечення захисту від погодних впливів 8 UA 100704 C2 5 10 5 - з'єднувальний шток і шарнірна ланка для керування регулювальним пристроєм або стулковими клапанами 6 - соплоподібний фронтальний отвір для подачі первинного повітря або газу 7 - пічні двері 8 - з'єднувальний елемент для штока і шарнірної ланки і пічних дверей 9 - шток і шарнірна ланка для керування відкриттям пічних дверей 10 - отвір в печі, завантаженій коксовим пирогом в нижній частині 11 - вугільний брикет або коксовий пиріг 12 - під для повторного повітря або магістралі для повторного повітря 13 - впускні отвори для повторного повітря 14 - подовжувальний патрубок для пристроїв, що вимірюють швидкість потоку ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Пристрій для подачі повітря для спалювання газу коксової печі в камеру коксування коксової печі, при цьому коксова піч виконана "без утилізації теплоти" або "з утилізацією теплоти", причому - коксова піч у верхній частині камери коксування забезпечена отворами, через які в неї подається первинне повітря або газ, і - коксова піч в нижній частині камери коксування забезпечена отворами, через які вона нагрівається вторинним повітрям, при цьому камера коксування забезпечена так званими "низхідними" газопроводами, які всередині печі дозволяють спрямовувати продукт часткового згоряння газу на спалення за допомогою вторинного повітря в нижню зону печі, який відрізняється тим, що - в бічній стіні печі вище дверної зони або у верхній частині двері передбачені один або декілька нерегульованих отворів, які являють собою соплоподібні пристрої, виготовлені з вогнетривкого глиноземистого або кремнеземистого оксидного матеріалу або з кремнеземистоглиноземистого оксидного матеріалу, і призначені для направлення частини первинного повітря або іншого середовища, і - у верхній зоні печі передбачені додаткові канали для подачі повітря або газу з всмоктуючими патрубками, які йдуть через верхню поверхню печі і забезпечені регульованими замикаючими елементами, при цьому згадані канали з всмоктуючими патрубками призначені для пропускання додаткового первинного повітря або іншого середовища, при цьому - згаданий нерегульований отвір в бічній стінці печі вище дверної зони або в верхній частині дверей звужується в своєму поперечному перерізі по ходу напряму потоку в соплоподібному пристрої. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що нерегульований отвір вище пічних дверей являє собою соплоподібний всмоктуючий пристрій, виготовлений з матеріалів на основі діоксиду кремнію. 3. Пристрій за будь-яким з пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що нерегульований отвір вище дверної зони або в пічних дверях проходить перпендикулярно через стінку печі або двері печі. 4. Пристрій за будь-яким з пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що нерегульований отвір вище дверної зони або в пічних дверях проходить похило або під встановленим кутом до стінки печі або до дверей печі. 5. Пристрій за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що в нерегульованому отворі розташований засіб для направлення потоку газу, при цьому згаданий засіб виконаний з можливістю стабілізації руху потоку газу або надання цьому потоку газу завихрення. 6. Пристрій за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що передбачений отвір для огляду простору всередині печі, розташований в каналі для подачі повітря або газу з всмоктуючими патрубками у верхній частині печі. 7. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що він виконаний в формі стулкового клапана, виконаного з можливістю відкривання для огляду і подальшого закривання. 8. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що він спроектований у вигляді оглядового віконця. 9. Пристрій за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що поперечний переріз сопел є кільцевим. 10. Пристрій за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що поперечний переріз сопел є овальним. 11. Пристрій для проведення спостереження за процесом одержання коксу через верхню частину печі для пристрою за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що він виконаний у 9 UA 100704 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 вигляді стулкового клапана, який може відкриватися для проведення спостереження і потім знов закриватися. 12. Пристрій для проведення спостереження за процесом одержання коксу через верхню частину печі для пристрою за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що він виконаний у вигляді оглядового віконця. 13. Спосіб подачі повітря для спалення газу коксової печі в камеру коксування коксової печі за допомогою пристрою за будь-яким з пп. 1-10, при цьому коксова піч виконана "без утилізації теплоти" або "з утилізацією теплоти" і використовується для коксування кам'яного вугілля, в якому - вугілля у верхній частині печі або камери печі забезпечують первинним повітрям або іншим середовищем, і - спалювання незгорілого або частково згорілого газу за допомогою повітря або вторинного повітря виконують в нижній частині печі або камери печі, який відрізняється тим, що - первинне повітря або інше середовище, з одного боку, подають в коксову піч через нерегульований отвір або нерегульовані отвори, виконаний(і) в боковій стінці печі, розташованій вище пічних дверей, або виконаний(і) у верхній частині дверей, і, з іншого боку, подають через отвір, що веде через верхню частину печі, або через отвори, які ведуть через бокову стінку печі, у верхню частину коксової печі, при цьому - згаданий отвір і/або згадані отвори виконані в формі соплоподібного пристрою, поперечний переріз якого в зоні вище дверей або в дверях є звуженим у напрямі до кінця або по його сегменту для збільшення швидкості всмоктування повітря. 14. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що інше середовище являє собою паливний газ. 15. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що інше середовище являє собою газ коксової печі, доменний газ, відхідний газ, генераторний газ, конвертерний газ, паливний газ, синтез-газ, зріджений газ, біогаз або водний газ. 16. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що інше середовище являє собою інертний газ. 17. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що інертний газ являє собою пару, азот, діоксид вуглецю або благородні гази. 18. Спосіб за будь-яким з пп. 13, який відрізняється тим, що інше середовище являє собою суміш повітря або паливного газу, або інертного газу в будь-якій комбінації і в будь-якому кількісному співвідношенні. 19. Спосіб за будь-яким з пп. 13-18, який відрізняється тим, що повітря або газ, що подають через отвори в стіні печі вище пічних дверей, в пічних дверях або через отвори у верхній зоні печі, попередньо нагрівають до температури, яка є оптимальною для процесу одержання коксу. 20. Спосіб за пп. 13-19, який відрізняється тим, що повітря або газ, що подають через отвори в стіні печі вище пічних дверей, в пічних дверях або через отвори у верхній зоні печі, попередньо нагрівають за допомогою процесу рекуперованого нагрівання, процесу регенеративного підігрівання або за допомогою простого розігрівання до температури, яка є оптимальною для процесу одержання коксу. 21. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що нерегульовані отвори, розташовані вище пічних дверей, закривають після початкової фази процесу одержання коксу. 22. Спосіб за п. 21, який відрізняється тим, що нерегульовані отвори, розташовані вище пічних дверей, закривають після початкової фази процесу одержання коксу за допомогою заглушки, що видаляється, виготовленої з вогнетривкого матеріалу, або за допомогою стрижня-заглушки. 23. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що соплоподібні пристрої, які утворюють нерегульовані отвори, розташовані вище пічних дверей, виконані з можливістю заміни протягом процесу коксування, причому їх замінюють для забезпечення інших характеристик відкривання. 24. Спосіб за будь-яким з пп. 13-23, який відрізняється тим, що повітря або інше середовище подають при позитивному надмірному тиску. 10 UA 100704 C2 11 UA 100704 C2 12 UA 100704 C2 13 UA 100704 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 14