Піч для дослідження процесу коксування

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН С 10 В 45/00 С51)4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЄТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3670806/23-26 (22) 09.12,83 (46) 23.03.86. Бюл. I 11 f (71) Украинский ордена "Знак Почета" научно-исследовательский углехимический институт (72) Ю.С.Васильев, Е.М.Солдатенко, Н.А.Валтерс, В.В.Зубкова и П.Л.Санжаревский (53) 661.742(088.3) (56) Авторское свидетельство СССР № 3 2 1 6 3 1 , к л . F 27 В 1 7 / 0 2 , 1 9 7 0 . ( 5 4 ) ( 5 7 ) ПЕЧЬ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА КОКСОВАНИЯ, включающая корпус с окнами, выполненными на противоположных стенках корпуса, нагревательные элементы, выдвижную камеру к о к сования, имеющую в верхней части патрубок для отвода летучих, о т л и ч а ю щ а я с я тем, ч т о , с целью повышения точности определения параметров коксообразовалия за счет выравнивания тепловых потоков по высоте и ширине камеры коксования, в противоположных стенках камеры коксования выполнены окна, соосные с окнами корпуса, в окнах корпуса и камеры коксования установлены двойные экраны, выполненные из т е п лоизоляционного материала, прозрачного для рентгеновских лучей, и стенка камеры коксования, обращенная к нагревательным элементам, выполнена в верхней части двойной и перфорированной. о «Чизеле / Фи*} 2 1219637 С внутренней стороны экрана 10, Изобретение относится к лаборанаиболее удаленного от источника торному оборудованию, в частности к рентгеновского излучения» устанавпечам для исследования процесса кокливают два взаимо перпендикулярных сования путем просвечивания, например, рентгеновским излучением. 5 репера 17 (фтг. 5 ) , в качестве которых может быть использована тонЦель изобретения - повышение кая (0,1-0,25 мм) проволока из точности определения параметров протугоплавкого материала, которая во цесса коксообразования за счет выизбежание прогибов и деформаций равнивания тепловых потоков по высо10 при высоких температурах вставлена те и ширине камеры коксования. в одноканальную керамическую соНа фиг. 1 представлена печь^ на ломку. фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1, ка В верхней части камеры коксования фиг. 3 - камера коксования; на установлена газоотводная трубка 18. фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; 15 Предлагаемая конструкция печи исна фиг. 5 - разрез В-Б на фиг. 3; ключает необходимость извлекать на фиг. 6 - верхняя часть греющей перед рентгеновской съемкой из окон стенки камеры коксования*, ha фиг.7 печи заслонки, как в известной пеметаллическая задвижка пенального чи, и устанавливать их в исходное типа, вид сверху. 20 положение после съемки. Лечь состоит из корпуса 1, в боВ окнах 2 и 9 боковых стенок ковых стенках корпуса выполнены оккорпуса 1 и камеры 7 коксования вына 2, в которых установлены двойные полнены несъемные двойные теплоизонесъемные теплоизоляционные экраны ляционные экраны 3 и 10, с воздуш3. Обогрев печи осуществляют посредством нагревательных элементов 4, 25 ной прослойкой между соответствуюустановленных в фарфоровых чехлах щими парами экранов. Это позволяет 5. Режим обогрева печи регулируют устранить теплоизлучение печи во с помощью термопары 6, В печь уставремя рентгеновской съемки, создать навливают выдвижную камеру 7 коксоусловия равномерного нагрева угрльвания (фиг. 3 ) , в боковых стенках 3Q ной загрузки по ширине камеры кок8 выполнены окна 9, в которых усI сования и добиться параллельного тановлены двойные теплоизоляционные расположения слоев в коксующейся загэкраны 10. рузке, относительно греющей стенки, что, в свою очередь, дает возмож-" Теплоизоляционные экраны 3 и 10 ность получить точные сведения о изготовлены из материала, прозрачно _ 35 параметрах процесса коксообразования го для рентгеновских лучей, а экрас помошью рентгеновских съемок. Кроны 10, кроме того, изготовлены из ме того, сокращается обслуживающий материала, устойчивого к механичесперсонал на две единицы. кому воздействию в условиях повышен' Отличительной особенностью пред40 лагаемой печи является выполнение ных температур. Например, теплоизоляционные экраны 3 можно изготовить греющей" стенки 11 камеры 7 коксоваиз металлической фольги толщиной ния в верхней ее части с полостью 0,05 мм, а теплоизоляционные экра12 и решетчатой, что позволяет снины 10 - из фарфоровых 'пластин толзить тепловую инерцию камеры 7 кок45 сования и выровнять тепловой поток, щиной 1,5 мм, снабженных ребрами жесткости. передаваемый от нагревательных элеГреющая стенка 11 камеры 7 кокментов 4 печи 1 к загрузке камеры сования в верхней ее части выполнекоксования по ее высоте. При повына с полостью 12 (фиг. 6 ) , стенки шенных температурах верхняя часть 50 греющей стекки 11 является источникоторой решетчатые 13. В камеру 7 устанавливают вкладыш 14 из огнеком излучения в подсводе камеры 7 упорного материала, например шамота коксования, в результате чего уголь Камеру закрывают металлической со стороны подсвода получает за счет задвижкой 15 пенальиого типа теплоизлучения дополнительное тепло, (фиг. 5 и 7 ) . Со стороны пода печи 55 нарушающее параллельность слоев в камеру коксования вводят термопакоксующейся загрузки относительно ру 16, регистрирующую температуру греющей стенки по высоте камеры кокнепосредственно в угольной загрузке сования,. При сравнительно небольших размерах лабораторной печи такое искривление является нежелательным, так как искажает истинные значения параметров процесса коксования. Изменение конструкции греющей стенки камеры в верхней ее части позволяет устранить этот недостаток. Кроме того, создана жесткая конструкция выдвижной камеры коксования, цельная неразборная (в из'вестной печи она целиком разборная), что, с одной стороны, облегчает условия ее эксплуатации, исключает необходимость сборки ее перед каждым опытом, а с другой - позволяет выполнить боковые стенки из огнеупорного материала с малой теплоемкостью и оборудовать их окнами с теплоизоляционными экранами, выполненными жаропрочными и практически прозрачными для рентгеновских лучей, что улучшает как теплотехнические свойст ва всеп конструкции в целом, так и качество рентгеновских снимков. Печь работает следующим образом. Навеску угля весом 400 г и измельчением 3-0 мм помещают в выдвижную камеру 7 коксования, закрывают вкладышем 14 и задвижкой 15. В верхнюю часть камеры 7 вводят газоотводную трубку 18. Загруженную и собранную таким образом камеру коксования устанавливают в печь 1, при этом окна 9 камеры 7 и окна 2 печи 1 расположены друг против nnvrfl. ГТПГПР установки в печь ) камеры 7 включают нагревательные элементы 4 и осуществляют нагрев печи со скоростью подъема температуры на нагревательных элемента 4 град/мин. При дости- 7 жении температуры в угольной загрузке, фиксируемой термопарой 16, 350°С включают рентгеновский аппарат и производят рентгеновские съемки. При этой температуре на рент геновском снимке появляется темная полоса, соответствующая пенному слою. Рентгеновские съемки производят через каждые 1-2 мин, либо через иной промежуток времени в зависимости от требования исследования 1219637 * с тем, чтобы составить представление о кинетике процесса коксоооразования, Съмки ведут до тех пор, пока пенный слой не уйдет из области, контролис руемой рентгеновским излучением. В таблице приведены сравнительные данные, полученные при определении параметров в предлагаемой печи и известной для углей различных 10 марок. 15 20 25 30 35 Из таблицы следует, что в известной печи показатель температурных границ пенной зоны ниже, чем показатели, полученные в предлагаемой печи. Это свидетельствует о том, что в известной печи показатели искажены за счет того, что размыты границы пенной зоны ввиду непараллельности движения в загрузке тепловых потоков. При составлении угольных шихт для коксохимических заводов необходимо так подбирать угли, чтобы при нагревании их смеси образовалась пластическая масса и компоненты смеси вступали во взаимодействие. Для взаимодействия компонентов смеси необходимо, чтобы температурные границы пластического состояния отдельных из них были близки или хотя бы частично накладывались с тем, чтобы некоторая часть угольной смеси не превратилась в полукокс раньше, чем успевает образоваться пластическая масса из другой ее части. При слоевом процессе коксования образующийся пенный слой является частью пластического слоя. Пенный 40 слой - это слой перешедшего в вязкотекучее состояние угля. В этом состояили максимально реализуется способность углей вступать во взаимодействие с другими компонентами 45 шихты, вследствие чего особо важное значение приобретает знание истинных значений параметров процесса коксообразования, в частности температурных границ пенного слоя компо50 нентов шихты. 1219637 Печь Число единиц обслуживающего персонала Температурные границы пенной зоны Уголь марки Ж Уголь марки К Известная 3 350-430 390-440. предлагаемая 1 406-529 437-510 Л-Л Фиг. Z S-.6 ft-лучи ФигМ 1219637 000 і іооо о оо« ooooo J Фиг.В ФцгЛ Редактор В.Петраш Составитель Н.Агеенко ' • Техред Л.Олейник Корректор'О.Луговая Заказ 1234/36 Тираж 48 2 Подписное f'' ВНИИПИ Государственного комитета СССР "і по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская- наб., д. 4/5 Филиал П П "Патент", П г . Ужгород, ул. Проектная, 4