Вертикальна коксова піч безперервної дії

Изобретение относится к термической переработке каменных углей и может найти применение в коксохимической промышленности. Цель изобретения - повысить качество кокса в Процессе непрерывного слоевого коксования при одновременном повышении степени утилизации тепла при его охлаждении. Устройство содержит камеру с последовательно расположенными по высоте зонами спекания, прокаливания, изотермической выдержки и охлаждения, разделительные стены, обогревательные простенки с горизонтальными Изобретение относится к термической переработке каменных углей и может найти применение в коксохимической промышленности для производства металлургического кокса, J-89 отопительными каналами, расположенными по обе стороны камеры, регенераторы, каналы для подвода отопительного газа, воздуха и отвода продуктов горения. Причем камера коксования выполнена прямоугольной щелевидной формы* так, что отношение ширины в зоне прокаливания к ширине в зонах изотермической выдержки и охлаждения кокса составляет 1:(1 - , 1,2):(1 - 1,5). В разделительных стенах камеры в зоне изотермической вбідержки встроены по два спаренных горизонтальных отопительных канала, каждый из которых соединен перевальным окном со смежным с ним горизонтальным отопительным каналом обогревательного простенка, а в раздели* тельных стенах камеры в зоне сухого охлаждения внизу и вверху встроены горизонтальные каналы для подвода и отвода газов тушения, снабженные двусторонней по ширине камеры и многоступенчатой по ее длине системой соединительных ходов, расстояние между которыми равно 1-1,5 ширины камеры в данной зоне. Укачанная конструкция способствует более равномерному и интенсивному охлаждению всей засыпи кокса, снижению перепада температур по глубине кусков и увеличению степени утилизации тепла кокса. 2 табл,, (6 ИЛ. Цель изобретения - получение высококачественного кокса в процессе непрерывного слоевого коксования при одновременном повышении степени ути. при «ехо «охлаждении, лизации, ч і І . ї Цас»Д'Д«м«» ч С 4 50360 дым обогревательным простенком 7, В На фиг.1 изображена предлагаемая этой же стене расположены вверху и печь, вертикальный поперечный разрез внизу зоны 5 охлаждения прокаленного по всем зонам печи; на фиг.2 - то материала, горизонтальные каналы 18 же, продольный разрез по обогатительдля подвода циркуляционных газов в ному простенку и горизонтальным каназону 5 охлаждения кокса и 19 для отлам зон изотермической выдержки и сувода их после охлаждения кокса. Горихого тушения коксаі на фиг.З - то зонтальные каналы 18 и 19 соединены же, вертикальный продольный разрез по зонам прокалки, изотермической вы10 с зоной 5 охлаждения наклонными ходадержки и сухого тушения коксаі на ми 20, встроенными с обеих сторон фиг,4 - разрез А-А на фиг,2; на фиг.5этой зоны. Расстояние между наклонныпечь, вертикальный продольный разрез ми соединительными ходами по длине по обогревательному простенку печи зоны составляет 1 - 1,5 ее ширины. и отопительному каналу зоны изотерТехнологический процесс работы пе15 мической выдержки кокса; на фиг,6 чи осуществляется следующим образом. разрез Б-Б на фиг.5. Угольная шихта, подлежащая термообработке, поступает через загрузвчиое устройство над камерой печи в Вертикальная коксовая печь непреверхнюю часть печи, откуда ее переме7П рывного действия состоит из камеры 1 щают в зону 2 спекания, где ее нагрес последовательно расположенными по вают с помощью внешнего нагрева до ее высоте зонами спекания 2, прока600-650°С, а затем в зону 3 прокалливания 3 ( изотермической выдержки 4 ки, где коксуемую загрузку нагревают и сухого охлаждения кокса 5, разде25 ДО 850-900 С, при которой не полнолительных стен 6, обогревательных стью завершается прокалка материала. простенков 7 с горизонтальными отопительными каналами 8, расположенными по обе стороны камеры 1, регенераторов 9, каналов 10 для подвода отопительного газа в отопительные каналы 8, вертикальных сборно-распределительных каналов 11 для отвода продуктов горения и подвода воздуха, соединенных с регенераторами 9 с помощью горизонтальных воздухоподводящих ходов 12 для воздуха, устройств для загрузки угольной шихты в камеру и выгрузки из нее кокса. Каждый ото~ пительный канал 8 снабжен шибером 13 и разделен продольной вертикальной перегородкой 14 пополам. На стороне, 'противоположной воздухоподводящему ходу 12, в отопительный канал 8 и вертикальной перегородке 14 встроено перевальное окно 15 для соединения половин отопительного канала 8, Нижний отопительный канал 8 обогревательного простенка 7 соединен окнами 16 с двумя отопительными каналами 17 зоны 4 изотермической выдержки, которые соединены в свою очередь, с вертикальным сборно-распределительным каналом 11 обогревательного простенка 7. Каждый регенератор 9 соединен с вертикальным сборно-распределительным каналом 11. Отопительные каналы 17 зоны 4 изотермической выдержки кокса встроены вэерху разделительной стены под каж 30 35 40 45 с0 ее При переходе из зоны 3 прокалки в зону 4 изотермической выдержки,кокс, разрыхляясь, разделяется на отдельности, и поступает в эту зону в виде засыпки из кусков, в которой происходит выравнивание температуры за счет передачи тепла более нагретых кусков менее нагретым. Одновременно с этим за счет внешнего источника тепла, которым являются продукты горения, циркулирующие из нижнего отопительного канала 8 зоны 3 прокалки в отопительные каналы 17 зоны 4 изотермической выдержки, осуществляют вццержку с дополнительным нагревом полностью или неполностью прокаленного материала при 1050 - 11000С« Из зоны 4 изотермической выдержки прокаленный углеродистый материал поступает в зону 5 сухого охлаждения его от 1050 - 1100 до 120 ~ 130°С, а затем через разгрузочное устройство поступает порциями на конвейер» Охлаждение прокаленного углеродистого материала осуществляют известными газами, циркулирующими в замкнутом цикле между зоной 5 охлаждения прокаленного материала и агрегатом для утилизации тепла его. Несмотря на более высокие начальные значения температуры кокса (1050 1100°С), поступающего на охлаждение, конечные значения температуры кокса 6 1450360 после его охлаждения в предлагаемой вания, изотермической выдержки и охпечи составляют 120 - 130°С, что лаждения. почти вдвое ниже конечных температур Как видно из табл. 1, наиболее эфкокса» получаемого в известной печи фективное соотношение ширины камеры по прототипу. Это свидетельствует об в указанных зонах находится в предеэффективном охлаждении материала и лах 1:(1 - 1,2):(1 - 1,5). В табл.2 о высокой степени утилизации тепла приведены данные, показывающие, что кокса в процессе его охлаждения в расстояние между выходами в камеру предлагаемой печи. 10 соединительных ходов в зоне охлаждения зависит от ширины камеры и цель (оптимальные показатели) достигается Схема движения газовых потоков в в случае, если это расстояние колеботопительной системе коксовой печи лется в пределах 1-1,5 ширины каследующая. Ї5 меры. Воздух на горение газа в отопительных каналах 8 засасывают в отопиПри расстоянии между соединительтельную систему естественной тягой ными ходами меньше, чем ширина качерез воздушный клапан на входе в меры в зоне охлаждения (строка _ 1 регенератор 9. После прохождения ре.табл.,2), несмотря на высокую степень 2Q генератора 9 нагретый воздух через утилизации тепла, значительно усложвертикальный сборно-распределительный няется конструкция кладки печи: при канал Н и воздухоподводящие ходы 12 расстоянии больше, чем 1, 5 ширины поступает в горизонтальные отопитель(строка 5 табл.2) уменьшается степень ные каналы 8, разделенные калщый в е р 25 утилизации тепла и ухудшается качетикальной перегородкой пополам. Газ ство кокса. поступает в одну из половин отопительного канала 8 по горизонтальному Таким образом, приведенные в табл.1 каналу 10 из распределительного коли 2 данные свидетельствуют о'повышелектора . нии в сравнении с прототипом качестОбразуемые от сжигания газа в од- 30 ва кокса непрерывного слоевого проной из половин отопительного канала цесса и о повышении степени утилиза8 продукты горения отводят через пеции тепла в процессе его охлаждения. ревальное окно 15 в конце вертикальной перегородки 14 в смежную половиИспользование в качестве источнину .отопительного какала 8 и из нее 35 ка тепла для внешнего нагрева кокса через смежный воэдухоподводящий ход в зоне изотермической выдержки его 12, вертикальный сборно-распредели,продуктов горения из нижнего отопительный канал 11 и регенератор 9 оттельного канала зоны прокалки являетводят в боров, а из него в дымовую ся более эффективным, чем нагрев трубу. 40 ими кокса в зоне прокалки в связи Часть продуктов горения из нижнес улучшением условий лучистого теплого отопительного канала 8 каждого обмена в этой зоне, наличие в зоне обогревательного простенка 7 отводят охлаждения в верхней и нижней ее часчерез окно 16 в отопительные каналы тях встроенных горизонтальных каналов 17 зоны 4 изотермической выдержки 45 для подвода и отвода газов тушения, кокса в качестве источника тепла для а также снабжение камеры двусторондополнительного внешнего нагрева кокней по ширине и многоступенчатой са в этой зоне. Регулирование колипо длине системой соединительных хочества продуктов горения, отводимые дов с указанным расстоянием между нив отопительные каналы 17 зоны 4 изо- 50 ми при относительно малой ширине зотермической выдержки кокса осущестны охлаждения способствует более раввляют с помощью шибера 13. В посленомерному и интенсивному охлаждению дующий период между реверсиями потовсей засьти кокса, снижению перепада ков газа, воздуха и продуктов гореТемператур по глубине кусков и увелнния направление движения их в отопи- 55 чению степени утилизации тепла коктельной системе меняется на обратное. са. Это также способствует устранению угара кокса при выдаче его на конВ табл,1 приведены данные, обосновейер и большей сохранности и дливывающие предлагаемый предел соотнотельности срока службы последнего. шений ширины камеры в зонах прокали 8 1450360 Формула и з о б р е т е н и я разделительных стенах камеры в зоне Вертикальная коксовая печь непреизотермической выдержки встроены по рывного действия, содержащая камеру два спаренных горизонтальных отопипрямоугольной щелевидной формы с по- 5 тельных канала, каждый из которых следовательно расположенными по выЗосоединен перевальным окном со смежте зонами спекания, прокаливания, ным с ним горизонтальным отопительизотермической выдержки и сухого охным каналом обогревательного прослаждения, разделительные стены, оботенка, а в разделительных стенах кагревательные простенки с горизонталь-10 меры в зоне сухого охлаждения соотными отопительными каналами, расповетственно внизу и вверху встроены ложенными по обе стороны камеры, регоризонтальные каналы для подвода и генераторы, каналы для подвода отоотвода газов тушения, снабженные двупительного газа, воздуха и отвода сторонней по ширине камеры и много7 15 ступенчатой по ее длине системой соепродуктов горения, о т л и ч а ю динительных ходов, расстояние между щ а я с я тем, что, с целью получекоторыми равно 1 - 1 , 5 ширины камеры ния высококачественного кокса в пров данной зоне, при этом отношение шицессе непрерывного слоевого коксоварины камеры в зоне прокаливания к ния при одновре-менном повышении стеширине в зонах изотермической выдержпени утилизации тепла при его охлаж- 20 ки и охлаждения кокса составляет 1: дении, камера коксования выполнена : О - U2)t(1 - 1,5). прямоугольной щелевидной формы, в Т а б л и ц а 1 Соотношение ширины камеры в зонах прокаливания, изотермической выдержки и охлаждения Механическая прочность кокса по ГОСТу 5953-81, % М„ 1:0,9:0 ,9 М,о Степень утилизации тепла (количество производимого пара при тушении 1 т кокса), т Устройство не рабо тоспос 1:1:1 85,0 7 ,о 0,49 1:1,1:1 .3 88,0 6 0,48 1:1,25: 1.5 89,0 Ь 0,47 1:1,3:1 ,6 89,2 6,2 0,45 т Зависимость расстояния между соединительными ходами от ширины камеры в зоне охлаждения 0,90 1,00 1,25 1,50 1,60 а б л и ц а 2 Механическая Степень утилипрочность кок- зации тепла са по ГОСТу (количество 5953-81 производного пара при тушении 1 т кокса), М 2S М, т 90,1 89,6 89,3 89,0 86,8 6,0 6,1 6,1 6,2 6,8 0,50 0,49 0,49 0,48 0,42 1450360 It If 20 20 Фиг, t Фиг 1 і 20 ^ •/7 1Ш і !i 20, "ТГТЛ triJi i n n П Г1 r4 1450360 A-A Ш7ШЇ77777777, ШШ422Ш Б-Б ////////////////Г/ 16