Піч для термічної переробки кам’яного вугілля

Изобретение относится к коксохимической промышленности, в частности к коксовой вертикальной печи непрерывного действия для производства Изобретение относится к конструкциям вертикальных коксовых печей непрерывного действия, в частности к печи термообработки углеродистых материалов, и может быть использовано в коксохимической промышленности для производства металлургического кокса. Целью изобретения является повышение механической прочности кокса и упрощение его выгрузки. На фиг. 1 изображена печь, вертикальный поперечный разрез; на фиг.2 верхняя часть камеры коксования, вертикальный поперечный разрез. Печь для термической переработки каменных углей содержит вертикально установленные камеру загрузки шихты 38-90 металлургического кокса из каменных углей. Целью изобретения является повышение механической прочности кокса и упрощение его выгрузки. Печь содержит вертикально установленные камеру загрузки шихты со средством для загрузки, уплотнения угольной шихты и перемещения коксуемого пирога и с каналом для подвода хладагента по ее периметру, прямоугольную камеру коксования с обогреваемыми стенками, на расстоянии от верхнего торца которой, равном 1,9-?.5 ее ширины в нижней части, выполненную рас ширяющейся сверху вниз с уклоном стен, равным 1:75~1:1?5» и состоящую по высоте из зон теплового удара, спекания и прокаливания, средство для выгрузки кокса. 2 ил., 3 табл. 1 и прямоугольную камеру коксования 2 с обогревательными стенками 3, средство загрузки угольной шихты, состоящее из дозатора 4 и бункера 5, средство (пресс-толкатель) 6 для уплотнения порций шихты и перемещения коксуемого пирога по высоте камеры коксования 2 и средство для выгрузки кокса 7. Камера коксования 2 по высоте состоит из трех зон: теплового удара 8. спекания 9 и прокаливания 10. В камере загрузки 1 по ее периметру выполнен канал 11 для подвода хладагента. Камера коксования 1 выполнена прямоугольной в поперечном вертикальном сечении, а на расстоянии от ее верхнего торца h, равном 1,9" О со 1600326 2,5 ширины камеры коксования в нижней ее части Ъ, выполнена расширяющейся сверху вниз с уклоном стен, равным 1 : 75 ~ 1 : 125. с Работа печи для термообработки углеродистого спекающегося материала, например, угольной шихты для коксования, заключается в следующем. Шихта в печи проходит последова- JQ тельно по вертикали камеру загрузки I и камеру коксования 2 с зонами теплового удара 8, спекания 9 и прокаливания 10. Стенки камеры загрузки 1 изготов- f5 лены из любого жаропрочного металла, например чугуна, а камеры коксования 2, например, из корундового или динасового огнеупора. Перед подачей шихты в печь стенки 20 камеры коксования 2 в зоне теплового удара 8 нагревают до 1000°С и выше, в зоне спекания 9 ' ДО 800°С, а зоне прокаливания 10 - до 1100°С. В канал II подают насосом 12 охлаждающий 25 агент, например техническую воду, в количестве, необходимом для предотвращения нагрева стенок в камере загрузки 1 на границе с зоной теплового удара1 8 камеры коксования 2 вы- ^п ше 350°С. Охлаждающий агент выводят из канала 11 с температурой 90"100°С и подают насосом 12 в холодильник 13, где охлаждают до 25~30°С и вновь возвращают в канал 11. Измельченную до заданной крупности шихту дозато- 35 ром k из бункера 5 через короткие промежутки времени подают в загрузочную камеру печи 1, где ее уплотняют пресс-толкателем 6 и проталкивают в камеру коксования 2, где она, пе- 40 ремещаясь сверху вниз, подвергается нагреву в зонах теплового удара 8, спекания 9 и прокаливания 10 путем передачи тепла от обогревательных стенок 3. Готовый кокс из нижней части камеры через средство для выгрузки кокса 7 поступает на конвейер (не показан) . Выполнение камеры коксования 2 на расстоянии от верхнего торца, равном 1>9 ' 2,5 ее ширины (Ь) в нижней части, расширяющейся сверху вниз с уклоном стен, равным 1:75 - 1:125, в сочетании с последующим их параллельным расположением способствуют снижению плотности шихты в пристенном слое, уменьшению распорных усилий, более раннему отходу коксуемого пирога от стенок камеры коксования, а следовательно, более ранней ликвидации сил трения между коксовым пирогом и стенками камеры, удерживающих коксуемый пирог в монолитном состоянии. При этом отделение порций неготового кокса от ГОЛ080ЧНОЙ части коксуемого пирога происходит за счет действия гравитационных сил и в зону прокаливания кокс поступает в виде засыпи кусков.. Выполнение указанного профиля верхней части камеры коксования позволяет прокаливать кокс не в виде монолита, а в виде засыпи кусков, что обеспечивает более равномерный и интенсивный его прогрев, приводящий к повышению механической прочности выгружаемого кокса, а также упрощает его выгрузку. Для получения данных, позволяющих сопоставить работу вертикальной печи по основному изобретению и предлагаемой, а также обосновывающих правильность выбора предела выполнения величины участка стен камеры коксования с определенным уклоном, были проведены исследования на опытных установках непрерывного слоевого коксования при одинаковых температурном режиме в обогревательных простенках и режиме проталкивания коксуемой угольной загрузки на шихте марочного состава, %; Г 70І К 15; ОС 7,5; Т 7.5. Температурный режим в обогревательных стенках следующий, *С: зона теплового удара 13001 зона спекания 1000; зона прокаливания 1100. . Режим проталкивания: шаг проталкивания 0,2 м; период проталкивания 0,5 ч. Ширина камеры термообработки в прямоугольной ее части равнялась 175 мм. Конструктивные особенности печей и показатели их работы по основному и дополнительному изобретениям даны в табл. 1. Из данных табл. 1 видно, что при выполнении профиля верхней части камеры коксования по изобретению улучшается качество кокса и снижаются усилия проталкивания порций загружаемой шихты. Кроме того, значитель 5 1600326 но упрощается разгрузка печи, так Как следует из табл. 3, необходикак ликвидируются операции по принумый уклон стенок камеры коксования, дительному отделению от раскаленного обеспечивающий получение кокса с коксуемого пирога порций готового высокой механической прочностью, на5 ходится а пределах 1:75 ' 1:125кокса и подаче их в разгрузочное устройство печи. Таким образом, предложенная печь Данные, обосновывающие правильность обеспечивает по сравнению с печью по выбора пределов расстояния от верхнеосновному изобретению повышение мего торца камеры коксования в долях 10 ханической прочности и упрощение его ее ширины в нижней части, на котором выгрузки за счет предложенного предестенки выполнены с определенным укла выполнения уклона стен камеры коклоном, приведены в табл. 2. сования . Как видно из табл. 2, расстояние от верхнего торца камеры коксования, 15 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я на котором она выполнена расширяющейся сверху вниз, позволяющее получить Печь для термической переработки кокс с высокой механической прочноскаменных углей по авт. с в . if 77^+2^9» тью, является расстояние h, равное о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с 1,9 • 2,5 ширины камеры (b) в нижней 20 целью повышения механической прочносее части. ти и упрощения его выгрузки, камера коксования на расстоянии от верхнего В табл. 3 представлены данные, торца, равном 1,9-2,5 ее ширины в обосновывающие правильность выбора нижней части, выполнена расширяющей25 ся сверху вниз с уклоном стен, равным пределов величины уклона стенок камеры коксования в верхней ее части. 1:75 - 1:125. Т а б л и ц а Показатели Значение показателей ; по прототипу і по Производительность печи по шихте, т/сут Температура, С в технологических зонах: теплового удара спекания прокаливания Шаг прокаливания коксуемой загрузки, мм Общая высота камеры коксования, мм Уклон стенок камеры коксования: в верхней части камеры по высоте 370 мм в нижней, основной части камеры Усилия проталкивания порций шихты, МПа Механическая прочность кокса по ГОСТ 5953-81, %: М, '25 М 10 Выгрузка кокса из печи 1 изобретению 1,5 1,5 1300 1000 1100 1300 1000 1100 200 200 2700 2700 Мет ' 1:93 Нет Нет 5,4 3,9 78,2 7,8 С применением разгрузчика 79,0 7,2 Без разгрузчика 1600326 Т а б л и ц а Значение показателей при отношении высоты наклонного участка стенок камеры к ее ширине (h : b) Показатели і 1 19 1,6 Механическая прочность кокca, % П р и м е ч а н и е . 2 77,9 7,5 79,1 7,2 г 1 2,2 80 ,0 7,1 2 1 >5 і 79,k 7,3 2,8 і 76,5 8,2 Величина уклона стенок равна 1:100 Т а б л и ц а Показатели | I 3 Значение показателей при уклоне стенок камеры коксования 1:50 I 1:75 1:100 1:125 1:150 79,h 7,2 80, 0 7,1 79,0 7,3 78,8 7,6 Механическая прочность кокса, ( 76,0 о k Мог и, П р и м е ч а н и е , Соотношение равно 2 , 2 . 600326 в фиг 2 Редактор В.Трубченко Составитель Р.Горяинова Техред М.Дндык Корректор Н.Король Заказ 3^79/ДСП Тираж 175 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д . Производс. аенно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, у л . Гагарина,1Q1