Пристрій і спосіб для горизонтального виготовлення трамбованих вугільних брикетів

1. Гідравлічний пресувальний пристрій для виготовлення ущільненого вугільного брикету із сипкого вугільного матеріалу для використання у коксовій печі, який складається щонайменше з одного гідравлічного пуансона, однієї прес-форми, одного піддона для брикету, який вкладений на днище прес-форми і витягується, одного розташованого над прес-формою хитного жолоба, який відрізняється тим, що - прес-форма утворена із полозків або візка, який має стінки, днище та упорну стінку, - над якою поперек напряму її руху розташований хитний жолоб, - гідравлічні циліндри, які закріплені стаціонарно і виконані з можливістю переміщення головної частини циліндрів у горизонтальному напрямі і спресовування при прямолінійному русі вугільного матеріалу, який надходить із хитного жолоба, за допомогою головної частини циліндрів поперек завантажувального жолоба і під ним наскрізь до упорної стінки і наскрізь під плоским кожухом брикету, причому - передбачене гальмування візка із зусиллям, протилежним напряму прямолінійного руху гідравлічних циліндрів, - і кожух брикету, який примикає безпосередньо до завантажувального жолоба, а також головна частина циліндрів і хитний жолоб орієнтовані паралельно. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що головна частина циліндрів утворена із вертикальної натискної плити і горизонтальної запірної плити, причому випуск хитного жолоба у положенні 2 (19) 1 3 86478 4 - гідравлічні циліндри, які закріплені стаціонарно і виконані з можливістю переміщення головної частини циліндрів у горизонтальному напрямі і спресовування при прямолінійному русі вугільного матеріалу, який надходить з хитного жолоба, за допомогою головної частини циліндрів поперек завантажувального жолоба і під ним наскрізь до упорної стінки і наскрізь під плоским кожухом брикету, причому - передбачене гальмування візка із зусиллям, протилежним напряму прямолінійного руху гідравлічних циліндрів, - і кожух брикету, який примикає безпосередньо до завантажувального жолоба, а також головна частина циліндрів і хитний жолоб орієнтовані паралельно. 11. Пристрій за п. 10, який відрізняється тим, що головна частина циліндрів утворена із вертикальної натискної плити і горизонтальної запірної плити, причому випуск хитного жолоба у положенні спокою головної частини циліндрів, яке являє собою перше кінцеве положення, відкритий повністю, а при прямолінійному русі запірна плита головної частини циліндрів прогресивно звужує випуск хитного жолоба і при максимальному ході, у другому кінцевому положенні, повністю запирає випуск хитного жолоба. 12. Пристрій за п. 10 або 11, який відрізняється тим, що головна частина циліндрів розділена поперек напряму прямолінійного руху щонайменше на дві частини. 13. Пристрій за будь-яким з пп. 10-12, який відрізняється тим, що кожух брикету тільки частково покриває ванну у напрямі трамбування вугільного брикету. 14. Пристрій за будь-яким з пп. 10-13, який відрізняється тим, що кожух брикету може переставлятися по висоті і може трохи підніматися, зокрема, для витягання вугільного брикету. 15. Пристрій за будь-яким з пп. 10-14, який відрізняється тим, що зусилля гальмування упорної стінки може змінюватися. 16. Пристрій за будь-яким з пп. 10-15, який відрізняється тим, що тиск притискання плити кожуха брикету може змінюватися. 17. Пристрій за п. 16, який відрізняється тим, що плита кожуха брикету розділена на сегменти у напрямі прямолінійного руху гідравлічних циліндрів, і тиск притискання окремих сегментів може змінюватися незалежно один від одного. 18. Пристрій за будь-яким з пп. 10-17, який відрізняється тим, що гідравлічні циліндри, хитний жолоб і плита кожуха брикету розташовані паралельно вузькій стороні ванни. 19. Спосіб виготовлення вугільного брикету з використанням пристрою за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що вугільний брикет формують за рахунок великої кількості горизонтальних процесів пресування, і сипкий вугільний матеріал спресовують до підвищеної на 60% щільності. 20. Спосіб виготовлення вугільного брикету з використанням пристрою за будь-яким з пп. 10-18, який відрізняється тим, що вугільний брикет формують за рахунок великої кількості горизонтальних процесів пресування, і сипкий вугільний матеріал спресовують до підвищеної на 60% щільності. 21. Спосіб виготовлення вугільного брикету за п. 19 або 20, який відрізняється тим, що гідравлічний циліндр має жорстко встановлений і завжди незмінний горизонтальний хід. Винахід стосується пристрою і способу для горизонтального виготовлення вугільного брикету з метою коксування вугільного брикету у пічній камері коксової печі, причому використовуються стаціонарні пресувальні інструменти, які працюють по горизонталі і з вузькообмеженою довжиною ходу. З рівня техніки давно відомі пристрої і способи для трамбування вугільного брикету, причому як приклад можуть бути згадані [документи DE 557178 і DE 3145344]. Згідно з рівнем техніки трамбований вугільний брикет виготовляється так, що він росте вертикально вверх аж до повної висоти. [Документ DE 19807484] описує для цього спосіб трамбування. При цьому трамбувальні стрижні трохи піднімаються над пухкою вугільною шихтою за. допомогою лінійних двигунів і вільно падають на шихту. Схожий спосіб описується також у [документі DE 3533071 або DE 3910214]. Отже, цей трамбувальний пристрій повинен бути побудований так, щоб стрижні підходили для того, щоб так само інтенсивно і рівномірно трамбувати як ще дуже плоский трамбований вугільний брикет, так і майже готовий трамбований брикет у вже повністю наповненій робочій камері. Як правило, трамбовані брикети і, таким чином, також робочі камери, в яких вони виробляються у технічних коксових установках, мають висоту від 4м до 7м, що має той недолік, що для трамбувальних стрижнів повинен передбачатися відповідний додатковий простір над робочими камерами. Далі, над цими робочими камерами повинні бути розташовані завантажувальні пристрої, і вся вугільна шихта повинна поміщатися на рівень над робочими камерами, перш ніж вона зможе завантажуватися у робочі камери. Далі, з рівня техніки відомо, що трамбувальні стрижні і, передусім, підошви трамбувальних стрижнів заважають завантаженню вугільної шихти. При цьому у [документі DE 3145344] пропонується виконувати підошви трамбувальних стрижнів так, що ці підошви повинні бути відкидними, причому недоліком є необхідність обладнувати високонавантажені підошви трамбувальних стрижнів рухомими елементами. У цьому більш ранньому документі вказується висота трамбувальних стрижнів від 4м до 6м. Для виготовлення трамбованих вугільних брикетів, які є низькими і, отже, плоско лежать, які як правило використовуються для так званих коксо 5 вих нерекупераційних печей ("non-recovery-coke ovens"), [документ DE 19803455] пропонує трамбувати брикет у відомій вертикальній прес-формі і виконувати цю прес-форму як частину перекидального пристрою, щоб мати можливість приводити брикет після його виготовлення у горизонтальне положення. Цей пристрій технічно дуже затратний. [Документ US 3912091] зображає пристрій, в якому виготовляється горизонтальний трамбований брикет. При цьому під час процесу заповнення вугілля у камері розрівнюється вертикально зверху і одночасно також у камері ущільнюється. До експлуатації транспортного пристрою, який дорого коштує, і пристрою ущільнення у гарячій пічній камері ставляться високі технічні вимоги, оскільки потрібне водяне охолодження для транспортера, яке дорого коштує. Зокрема, потрібно критично розглядати вібрації через пристрій ущільнення, оскільки таким чином можуть викликатися пошкодження у кладці. Далі, непереважно, що планувальні інструменти повинні виконуватися мобільними, щоб вони могли рухатися по брикету, який трамбується. У [документі DE 19545736] також зображене виготовлення горизонтального вугільного брикету, причому вугільна шихта завантажується поза піччю у так звану відсаджувальну машину і потім ущільнюється. Габаритні розміри готового вугільного брикету вказуються у [документі DE 19545736] переважно висотою 0,6м, шириною 3-5м і довжиною 10-20м. Спосіб ущільнення цього горизонтального вугільного брикету у документі не наводиться. Задачею винаходу є, таким чином, усунути цей недолік у рівні техніки і надати пресувальний пристрій для вугілля і спосіб, який за рахунок більш компактного конструктивного виконання пристрою є більш економічним і забезпечує такі ж або кращі якості пресування, що і відомі трамбувальний пристрій і спосіб трамбування. Винахід вирішує задачу за рахунок того, що для виготовлення ущільненого вугільного брикету із сипкого вугільного матеріалу для використання у коксовій печі застосовується гідравлічний пресувальний пристрій, який складається щонайменше з одного гідравлічного пуансона, однієї пресформи, одного піддона для брикету, який вкладений у дно прес-форми і витягується, та одного розташованого над прес-формою хитного жолоба, і який, далі, відрізняється тим, що прес-форма утворюється з візка або полозків, які включають стінки, днище та упорну стінку, над якими поперек їх напряму руху розташований хитний жолоб, гідравлічні циліндри, які закріплені стаціонарно, переміщують головну частину циліндрів у горизонтальному напрямі і при прямолінійному русі пресують вугільний матеріал, який надходить із хитного жолоба, за допомогою головної частини циліндрів поперек завантажувального жолоба і під ним наскрізь до упорної стінки і наскрізь під плоским кожухом брикету, причому візок гальмується із зусиллям, протилежним напряму прямолінійного руху гідравлічних циліндрів, і кожух брикету, який примикає безпосередньо до завантажувального 86478 6 жолоба, причому головна частина циліндрів і хитний жолоб орієнтовані паралельно. Переважний варіант виконання полягає у тому, що головна частина циліндрів утворена із вертикальної натискної плити і горизонтальної запірної плити, причому головна частина циліндрів не звужує випуск хитного жолоба у стані спокою, який являє собою перше кінцеве положення, а при прямолінійному русі запірна плита головної частини циліндрів прогресивно звужує випуск хитного жолоба, і при максимальному ході, у другому кінцевому положенні, повністю запирає випуск хитного жолоба. В іншому переважному варіанті виконання пристрою згідно з винаходом головна частина циліндрів розділена поперек напряму прямолінійного руху щонайменше на дві частини. Переважним є також варіант пристрою згідно з винаходом, при якому кожух брикету тільки частково покриває прес-форму у напрямі трамбування вугільного брикету, може переставлятися по висоті, і він може трохи підніматися, зокрема, для витягання вугільного брикету. При цьому переважно, якщо кожух брикету і, відповідно, його підвісна опора виконані так, що може змінюватися тиск притискання на вугільний брикет. В оптимізованій далі формі виконання плита кожуха брикету розділена на сегменти у напрямі прямолінійного руху гідравлічних циліндрів, так що тиск притискання на окремі сегменти може змінюватися незалежно один від одного. Оптимізований варіант пристрою передбачає здійснювати зусилля гальмування сформованої у вигляді візка або полозків прес-форми так, щоб воно могло змінюватися. Таким чином можна зусиллям пресування, яке змінюється по горизонталі і вертикалі, реагувати на різні якості вугільної шихти і забезпечувати оптимальне формоутворення вугільного брикету. Ідеально, якщо гідравлічні циліндри, хитний жолоб і плита кожуха брикету розташовані паралельно вузькій стороні візка, так що розміри цих компонентів пристрою можуть бути значно знижені. Далі, винахід стосується також пристрою, в якому як прес-форма використовується плоска ванна. При цьому у ванні розташована пересувна упорна стінка, над якою і паралельно якій розташований хитний жолоб, а також гідравлічні циліндри, які закріплені стаціонарно і переміщують головну частину циліндрів у горизонтальному напрямі, при прямолінійному русі спресовують вугільний матеріал, який надходить із хитного жолоба, за допомогою головної частини циліндрів поперек завантажувального жолоба і під ним наскрізь до упорної стінки і під плоским кожухом брикету наскрізь, причому упорна стінка гальмується із зусиллям, протилежним напряму прямолінійного руху гідравлічних циліндрів, і кожух брикету, який примикає безпосередньо до завантажувального жолоба, а також головна частина циліндрів і хитний жолоб орієнтовані паралельно. У поліпшеній формі виконання цього обладнаного ванною пристрою головна частина циліндрів утворена із вертикальної натискної плити і горизо 7 нтальної запірної плити, причому головна частина циліндрів не звужує випуск хитного жолоба у положенні спокою, яке являє собою перше кінцеве положення, а при прямолінійному русі запірна плита головної частини циліндрів прогресивно звужує випуск хитного жолоба і при максимальному ході, у другому кінцевому положенні, повністю запирає випуск хитного жолоба. В оптимізованому варіанті пристрою, який відповідає винаходу, зусилля гальмування упорної стінки може змінюватися. Є переважним розділяти головну частину циліндрів поперек напряму прямолінійного руху щонайменше на дві частини. Наступний переважний варіант виконання пристрою, який відповідає винаходу, передбачає, щоб кожух брикету тільки частково покривав ванну у напрямі трамбування вугільного брикету. При цьому пристрій може поліпшуватися далі у тому відношенні, що кожух брикету може переставлятися по висоті, і він може трохи підніматися, зокрема, для витягання вугільного брикету. При цьому переважно, якщо тиск притискання плити кожуха брикету на вугільний брикет може змінюватися. Далі, у поліпшеному варіанті виконання передбачено, щоб плита кожуха брикету була розділена на сегменти у напрямі прямолінійного руху гідравлічних циліндрів, і тиск притискання окремих сегментів міг змінюватися незалежно один від одного. Загалом, далі, переважно розташовувати гідравлічні циліндри, хитний жолоб і плиту кожуха брикету так, що вони розташовані паралельно вузькій стороні візка, щоб витримувати розміри по можливості більш малими. Далі, винахід стосується також способу виготовлення вугільного брикету, при якому використовується один із вищезгаданих гідравлічних пресувальних пристроїв, причому прес-форма може бути сформована як полозки, візок або ванна, і який відрізняється тим, що вугільний брикет, який виготовляється, утворюється за рахунок великої кількості горизонтальних процесів пресування, і сипкий вугільний матеріал спресовується до підвищеної на 60% щільності. При цьому головна частина циліндрів і, відповідно, натискна плита у кінці головної частини циліндрів проходять по суті ділянку шляху, яка завжди залишається однаковою, оскільки вугільний брикет, у міру того як він утворюється, відсувається прес-формою і, відповідно, у прес-формі назад. На Фіг.1 схематично зображений пристрій, який відповідає винаходу, як приклад, причому пресувальний пристрій утворений як візок, і на Фіг.2 пресувальний пристрій утворений у вигляді ванни. На Фіг.1а) можна бачити прес-форму, конструктивно виконану у вигляді візка 1, який по суті складається з днища 2, піддона 3 для брикету, який розташований на ньому і витягується, який містить розташовану спереду у напрямі руху упорну стінку 4 і розташовані під днищем 2 колеса 5. Над візком 1 розташований хитний жолоб 6, який наповнений вугільною шихтою 7 і вона висипається у візок 1 і, відповідно, на піддон 3 для брикету. Далі на Фіг.1а) зображений гідравлічний циліндр 8, 86478 8 який закріплений на пристрої 9 кріплення, який проходить паралельно завантажувальному жолобу 6 і перекриває мостом візок 1, який лежить під ним, так що він проходить наскрізь під цим мостом пристрою 9 кріплення гідравлічного циліндра 8. Головна частина показаного на Фіг.1а) гідравлічного циліндра 8 включає у себе по суті натискну плиту 10, яка стоїть вертикально, і зв'язану з нею та орієнтовану по горизонталі запірну плиту 11. Кожух 12 брикету, який на Фіг.1а) показаний у трохи піднятому положенні, щоб упорна стінка 4 могла проходити під ним, розташований над візком 1 і проходить по горизонталі до піддона 3 для брикету. Можна бачити, що у зоні між показаною тут у задньому початковому положенні натискною плитою 10 гідравлічного циліндра 8, упорною стінкою 10 і нижче хитного жолоба 6, вугільна шихта 7 висипається на піддон 3 для брикету. На Фіг.1b) гідравлічні циліндри 8 частково виведені у положення, коли запірна плита 11 частково запирає випуск хитного жолоба 6. Далі можна бачити зону 13а безпосередньо перед натискною плитою, яка позначена простим штрихуванням, в якій міститься попередньо спресована вугільна шихта. Вугільний брикет 13, який вже виник за рахунок неодноразового процесу пресування, формується між упорною стінкою 4, кожухом 12 брикету і натискною плитою 10 гідравлічного циліндра 8. Напрям притискного зусилля кожуха 12 брикету позначається стрілкою 17. Для створення зусилля пресування до упорної стінки 4 візок 1 повинен гальмуватися. Напрям зусилля гальмування позначається стрілкою 14, конкретний гальмовий пристрій не показаний і може бути сформований будь-яким відомим фахівцеві способом. Візок 1 на Фіг.1b) вже перемістився із початкового положення, яке показане штрихпунктирною позиційною лінією 15, назустріч напряму зусилля гальмування і у напрямі прямолінійного руху гідравлічного циліндра 8. На Фіг.1с) зображений повністю виготовлений вугільний брикет 13, причому візок 1 також прийшов у кінцеве положення. Піддон 3 для брикету з вугільним брикетом 13 готовий до витягання. На Фіг.2 показаний пристрій, який відповідає винаходу, причому прес-форма сформована як ванна 16, і днище 2 по суті нерухоме. Не жорстко зв'язана з прес-формою упорна стінка 4 гальмується аналогічно вищерозглянутому пристрою, так що досягається необхідний тиск для виготовлення вугільного брикету 13. Вугільний брикет 13 виготовляється на піддоні 3 для брикету і формується також між упорною стінкою 4, кожухом 12 брикету і натискною плитою 10 гідравлічного циліндра 8. Напрям притискного зусилля кожуха 12 брикету позначається стрілкою 17. Перелік посилальних позначень 1 - візок 2 - днище 3 - піддон для брикету 4 - упорна стінка 5 - колесо 6 - хитний жолоб 7 - вугільна шихта 8 - гідравлічні циліндри 9 86478 9 - пристрій кріплення 10 - натискна плита 11 - запірна плита 12 - кожух брикету 13 - вугільний брикет 13а - попередньо спресоване вугілля Комп’ютерна верстка М. Ломалова 10 14 - напрям зусилля гальмування 15 - позиційна лінія 16 - ванна 17 - упорна стінка (рухома) 18 - напрям притискного зусилля Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601