Спосіб і пристрій для коксування вугільних сумішей з високими характеристиками тиску спучення в коксовій печі “без рекуперації” або “з рекуперацією тепла”

Номер патенту: 108489

Опубліковано: 12.05.2015

Автори: Кім Рональд, Шюкер Франц-Йозеф

Є ще 2 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб коксування вугілля (13) у батареї (1) коксових печей "без рекуперації" або "з рекуперацією тепла", який полягає в тому, що

- циклічно коксують вугілля (9) у батареї (1) коксових печей, що мають камери (2) коксових печей, розташованих в ряд, і

- камери (2) коксових печей завантажують з бункера (11) для вугілля за допомогою  відповідного транспортного обладнання, який відрізняється тим, що

- вугілля (9) доводять до температури 100-400 °C в середовищі інертного газу (12) і необхідну кількість вугілля (9) завантажують в середовищі інертного газу (12) у камеру (2) завантаження коксової печі,

- попередньо нагріте вугілля (9), при постійній висоті заповнення без додаткового вирівнювання, подають у камеру (2) завантаження коксової печі таким чином, що тиск спучення коксу може виходити в газовий відсік над коксовим пирогом, і

- вугілля (9) перетворюють у кокс у зазначеній камері (2) коксової печі під час циклу коксування.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що камеру (2) коксової печі завантажують попередньо нагрітим вугіллям (9) з бункера (11) для вугілля по трубопроводах в середовищі інертного газу (12).

3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що попередньо нагріте вугілля (9) подають, попередньо нагріваючи в трубопроводі.

4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що камеру (2) коксової печі завантажують попередньо нагрітим вугіллям (9) з бункера (11) для вугілля на транспортерних стрічках в середовищі інертного газу (12).

5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що попередньо нагріте вугілля (9) подають, попередньо нагріваючи на транспортерній стрічці.

6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що попередньо нагріте вугілля (9) подають, попередньо нагріваючи у псевдозрідженому шарі.

7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що попередньо нагріте вугілля (9) подають з бункера (11) для вугілля, в якому вугілля (13) попередньо нагрівають.

8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що вугілля (13) нагрівають в бункері (11) для вугілля за допомогою нагрівних змійовиків, в яких пропускають гарячі носії тепла, такі як пара, вихлопні гази, відпрацьований газ коксової печі, нагріте повітря або суміші цих носіїв тепла.

9. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-8, який відрізняється тим, що носій тепла, який слугує для нагрівання вугілля, беруть з печей від 1 до 6 біля вугільної башти батареї (1) коксової печі, а після його охолодження переміщують назад до печі (2).

10. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що камеру (2) коксової печі заповнюють попередньо нагрітим вугіллям (9) з навантажувального вугільного візка (7) в середовищі інертного газу (12).

11. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-10, який відрізняється тим, що камеру (2) коксової печі завантажують попередньо нагрітим вугіллям (9) з навантажувального вугільного візка (7), через що навантажувальний візок (7) встановлює каналоподібне з'єднання (14, 15) між трубопроводом, який переносить вугілля (13) в середовищі інертного газу (12), або конвеєрною стрічкою і заправним люком (3) печі, яку необхідно заповнити.

12. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що попередньо нагріте вугілля (9) з навантажувального вугільного візка (7) подають в середовищі інертного газу (12), через що вугілля (13) нагрівається у навантажувальному вугільному візку (7).

13. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-11, який відрізняється тим, що інертний газ (12) є азотом, гелієм або аргоном.

14. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-11, який відрізняється тим, що вугілля (13) нагрівають за допомогою індукції, мікрохвиль або дугового нагріву.

15. Спосіб за будь-яким одним з пунктів 1-14, який відрізняється тим, що вугілля (13) нагрівають до температури 100-400 °C,

16. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-15, який відрізняється тим, що камери (2) коксових печей заповнюють гарячим вугіллям (9) крізь 1-4 заправні люки (3) у покрівлі (4) коксової печі.

17. Пристрій для коксування вугілля (13) у батареї (1) коксових печей "без рекуперації" або "з рекуперацією тепла" способом за будь-яким з попередніх пунктів, який має

- батарею (1) коксових печей з декількома камерами (2) коксових печей, завантажуваних через покрівлю (4) камер коксових печей,

- навантажувальний вугільний візок (7), здатний рухатись вздовж покрівлі (4) батареї (1) коксових печей  для завантаження щонайменше однієї камери (2) коксової печі,

- бункер (11) для вугілля, призначений для завантаження вугіллям (13) навантажувального вугільного візка (7),

який відрізняється тим, що

- навантажувальний вугільний візок (7) призначено завантажувати через прийнятні пристрої (16) з інертним газом (12), причому навантажувальний вугільний візок (7) обладнано з'єднувачами для подачі вугілля, які дозволяють завантаження камер (2) коксової печі без горіння і без доступу повітря, і

- навантажувальний вугільний візок (7) обладнано пристроєм для нагрівання вугілля (9).

18. Пристрій за п. 17, який відрізняється тим, що навантажувальний вугільний візок (7) обладнано герметизованим контейнером (16) для інертного газу (12).

19. Пристрій за п. 17, який відрізняється тим, що завантаження камери (2) коксової печі попередньо нагрітим вугіллям (9) із навантажувального вугільного візка (7) відбувається так, що навантажувальний вугільний візок (7) встановлює каналоподібне з'єднання (14, 15) між трубопроводом, який переносить вугілля (13) в середовищі інертного газу (12), або конвеєрною стрічкою і заправним люком (3) печі, яку необхідно заповнити, і це з'єднання (14, 15) між конвеєрною стрічкою і навантажувальним візком (7) і заправним люком (3) виконано рознімним за допомогою щонайменше двох запірних елементів.

Текст

Реферат: Винахід стосується способу коксування вугілля з високими характеристиками тиску спучення у коксовій печі "без рекуперації" або "з рекуперацією тепла", за яким батарею коксових печей, що має камери коксових печей, які розташовані в ряд, використовують для циклічного коксування вугілля, і велику кількість вугілля, попередньо нагрітого до високої температури, вводять у камеру коксової печі, що необхідно заповнити, на таку висоту, яка дозволяє тиску спучення, що зростає під час коксування, вивільнитися в газовий відсік над коксовим пирогом, щоб стінки коксової камери, що її оточують, могли бути звільнені від тиску спучення, який виникає під час коксування. Винахід також стосується пристрою, за допомогою якого цей спосіб може бути виконаний. UA 108489 C2 (12) UA 108489 C2 UA 108489 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до способу коксування вугілля з високими характеристиками тиску набухання в коксовій печі без рекуперації" або "з рекуперацією тепла", через що батарею коксових печей, яка складається з розташованих в ряд камер коксових печей, використовують для циклічного коксування вугілля і велику кількість вугілля, попередньо нагрітого до відповідної температури, вводять в камеру коксування, яка повинна бути заповнена, до такої висоті завантаження, що дозволяє тиску набухання, який виникає під час коксуванням, бути вивільненим в газовий відсік над коксовим пирогом, так щоб стінки камери коксової печі, які оточують камеру коксової печі, могли бути звільненими від тиску набухання, що виникає в ході коксування. Винахід також належить до пристрою, в якому цей спосіб може бути реалізований. Під час коксування вугілля виникає істотний тиск, відомий як тиск набухання. Він діє на стіни камери коксової печі, піддаючи стінки камери коксової печі суттєвим механічним навантаженням. Стінки камери коксової печі часто обладнують складною поперечно-анкерною системою, яка складається з анкерних колон, стінових листів, рам пічних камер, пружин зміщення і анкерів. Прикладом поперечно-анкерної системи для стінок камери коксової печі можна знайти в міжнародній заявці WO 2009141086 А1. Тиск набухання виникає під час коксування вугілля у так званій пластичній зоні коксового пирога під час відщеплення летючих компонентів вугілля, смол і пластових формувань смол, що виникає при зустрічі з пластичними зонами. Тиск набухання діє, як це відомо, як внутрішній газовий тиск, який виникає у зв'язку з розширенням і усадкою вугілля. Внутрішній газовий тиск діє на стінки камери коксової печі через вже скоксоване вугілля, так як кокс спочатку утворюється біля стінок, завдяки гарячим стінкам камери коксової печі. Під час коксування вугілля може виникати тиск набухання, який є достатньо високим, щоб пошкодити стінки камери коксової печі. Досвід показав, що максимальний тиск набухання досягається приблизно при проходженні 75 % операційного часу, визначеного як період між двома завантаженнями. Так як пружини зміщення поперечно-анкерної системи слугують для поглинання тисків набухання, то вони повинні попередньо бути напружені до високого ступеню, а часто і точно відрегульовані, щоб запобігти пошкодження стінок камери коксової печі тиском набухання. Це тягне за собою значні економічні витрати. Крім того, стінки камери коксової печі необхідно часто ремонтувати, від дії тиску набухання, якщо поперечно-анкерна система неправильно відрегульована або не обслуговується протягом усього терміну служби печі. Оскільки величина тиску набухання залежить в першу чергу від типу вугілля або суміші типів використовуваного вугілля, часто роблять жорсткі обмеження щодо типу вугілля, яке можуть бути використане для коксування. Тому, з самого початку таке вугілля не може бути використане для коксування, хоча достатньо добре підходить для використання за призначенням. Можливо зменшити тиск набухання шляхом введення добавок до вугілля для коксування. Прикладами цього є коксовий дрібняк з високим вмістом летючих компонентів і інертне матове вугілля. Але, введення добавок не завжди бажано, оскільки вони також можуть небажано впливати на процеси утилізації. Нарешті, швидкість коксування залежить також від вмісту вологи, вмісту летючих вугільних компонентів, висоти завантаження і ваги завантаження. У той же час, при завантаженні вугілля, яке подається всередину, завжди повинно бути вирівняне після завантаження за допомогою механічних вирівнювальних брусів для перетворення конічної шапки завантаження у завантаження печі однаковоївисоти. Це забезпечує однаковість процесу коксування. Вирівнювальний брус вводять в піч збоку через вирівнювальні отвори в дверцятах печі. Це тягне за собою ускладнення конструкції і будівлі. Таким чином, завданням є розробка способу коксування вугілля з характеристиками високого тиску набухання, при якому тип вугілля, яке буде використовуватися, можна було б вільно вибирати без необхідності уникнення надмірного тиску набухання. Вміст вологи, вміст летючих компонентів вугілля, вага завантаження, висота шару, типу вугілля, мацеральна група типу вугілля, яке використовується, і вибір умов коксування не повинні грати ніякої ролі при коксуванні. В той же час, проектування і конструювання складних частин, таких як вирівнювальні отвори і поперечно-анкерна система не повинне бути потрібним, що зробить процес коксування більш економічним. Винахід вирішує цю задачу способом коксування вугілля з характеристиками високого тиску набухання в батареї коксових печей "без рекуперації" або "з рекуперацією" тепла, в якому - батарею коксових печей, яка складається з камер коксових печей, розташованих в ряд, використовують для циклічного коксування вугілля, - камери коксових печей завантажують з бункера для вугілля, з якого вугілля може бути завантажене у камеру коксової печі, використовуючи прийнятне транспортне обладнання, - вугілля доводять до підвищеної температури 100-400 °C в середовищі інертного газу і вугілля завантажують в середовищі інертного газу у камеру коксової печі, 1 UA 108489 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - попередньо нагріту велику кількість вугілля подають у завантажувану камеру коксової печі при постійній висоті завантаження без додаткового вирівнювання, таким чином, що тиск набухання коксу може вивільнятися в газовий відсік над коксовим пирогом, і - вугілля перетворюють у кокс у зазначеній камері коксової печі під час циклу коксування. Завантаження камери коксової печі попередньо нагрітим вугіллям, через що вугілля спочатку нагрівають до температури 100-400 °C, забезпечує ситуацію, коли частина летючих компонентів вже видалена і нагрівання має місце у герметично ущільненому середовищі, так що немає втрат вугілля через згорання. Крім того, так як попередньо нагріте вугілля заповнюють, використовуючи засіб транспортування крізь покрівлю коксової печі в батареї коксових печей "без рекуперації" або "з рекуперацією" тепла, через що підтримують потрібну висоту завантаження, при цьому, тиск набухання може виходити у газовий відсік поверх коксового пирога. При підвищеній температурі 100-400 °C вугілля набуває квазі-рідкого стану, який має характеристики псевдозрідженого потоку, так що батареї коксових печей можуть бути заповнені зокрема ефективним і рівномірним способом. Це спрощує керування процесом коксування і суттєво покращує якість коксу. Одночасно, суттєво зменшується робочий час, необхідний для коксування вугілля у печах "з рекуперацією" або "без рекуперації" тепла, так як значна частина летючих вугільних компонентів вже вийшла у зовнішньому вузлі до того, як піч було завантажено. Це підвищує економічну ефективність процесу коксування в печах "з рекуперацією" або "без рекуперації" тепла. Крім того, під час завантаження немає необхідності у складній конструкції вирівнювальних дверних отворах і поперечному акеруванні, що суттєво підвищує економічну ефективність процесу. Батареї печей "з рекуперацією" або "без рекуперації" тепла є прийнятними для цього способу, тому що їх конструкція дозволяє створити газовий відсік поверх коксового пирога, що забезпечує часткове горіння коксового газу у звичайний спосіб в такій конструкції. Коксові печі не такої конструкції не мають відсіку або мають дуже малий відсік для виходу газу, тому тиск набухання не може бути одразу знятий. Перелік і приклади конструкцій коксових печей "з рекуперацією" або "без рекуперації" тепла можна знайти у патентах US 4344820 A, US 4287024 A, US 5114542 A, GB 1555400 А або СА 2052177 С Нагрівання також спричиняє дегазування води, яка вміщена у вугіллі. Таким чином коксування може починатися безпосередньо після завантаження і нагрівання. Нагрівання вугілля для рекуперації тепла і для покращення процесу коксування вже відоме. В патенті DE 4204578 С2 описані способи сушки і попереднього нагрівання вугілля, що подається, за допомогою рекуперації тепла від гарячого неочищеного газу, що характеризується тим, що вологе вугілля, що подається, приводять за допомогою протитечії у прямий контакт з неочищеним газом, який охолоджують від робочої температури 700-900 °C до вихідної температури приблизно 500 °C. Такий спосіб слугує в першу чергу для покращення енергетичної ефективності коксування у горизонтальних камерах, через що помітну кількість тепла, наскільки можливо, вилучають з коксу і неочищеного газу і повторно вводиться у процес через вугілля. Вугілля спочатку попередньо сушать, а потім попередньо нагрівають в залежності від стану і вологості вугілля. Таким чином ступінь попередньої сушки і попереднього нагріву може бути встановлена в межах широких границь. В патенті DE 2706026 А1 описаний спосіб транспортування попередньо нагрітого вугілля, що подається у коксові камери і система для здійснення процесу, через що вугілля, що подається, пневматично завантажують вище середини коксових камер, використовуючи стиснене, нейтральне несуче середовище, таке як азот, від одного або більше дозуючих бункерів для зберігання, де несуче середовище відокремлюють від вугілля, що подається, у в дегазуючий розподільник, а потім розподіляють по вазі в один або більше трубчасті жолоби і в коксові камери. Температура попередньо нагрітого вугілля може бути 100-280 °C в залежності від майстерності виконавця. Але, в цьому способі немає згадок про використання батареї коксових печей "з рекуперацією" або "без рекуперації" тепла, в яких вугілля може бути завантажене в середовищі інертного газу при підвищеній температурі. Не описано, як тиск набухання може бути нейтралізований шляхом використання попередньо нагрітого вугілля. Трубчасті жолоби називаються як особливий транспортний засіб, який може бути використаний. А для даного винаходу теоретично можливе використання будь-якого засобу транспортування попередньо нагрітого вугілля, з якого воно може бути завантажене в камери коксових печей у герметично ущільненому середовищі. 2 UA 108489 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Важливо, для виконання способу за нашим винаходом, щоб вугілля досягло квазірідинного стану, в залежності від типу вугілля, для можливості рівномірного завантаження. Крім того, вміст вологи, вміст летючих вугільних компонентів, вага завантаження, висота шару, тип вугілля, мацеральна група вугілля і швидкість коксування, завдяки попередньому нагріванню і рівномірному завантаженню, більше не мають значення. Згідно цього способу, попередньо нагріте вугілля може бути виготовлене різними шляхами. В переважному втіленні винаходу, вугілля беруть з одного або більше бункерів, який призначений для однієї з батарей коксових печей. Попереднє нагрівання, наприклад, може мати місце в проміжному контейнері. Він може бути у формі бункера, коробу або конусу. Труби для транспортування гарячої сухої речовини є достатньо відомими. В одному втіленні винаходу, камери коксової печі завантажують попередньо нагрітим вугіллям з бункера для вугілля по трубах в середовищі інертного газу. Вугілля також може, переважно, подаватися при попередньому нагріванні у трубі. В такий спосіб нагрівання має місце у середовищі інертного газу, для чого трубу обладнують пристроями для нагріву вугілля. Дегазатори або розподільники можуть бути розміщені у будь-якому місці у трубах. Вони можуть бути обладнані пристроями перекриття, наприклад, клапани або засувки можуть бути прийнятними для цього. Камера коксової печі також може бути завантажена попередньо нагрітим вугіллям з бункера для вугілля по конвеєрній стрічці в середовищі інертного газу. Попереднє нагрівання вугілля відбувається, наприклад, в проміжному контейнері. Він може бути у формі бункера, коробу або конусу. Використання конвеєрних стрічок для транспортування гарячої сухої речовини є достатньо відомими. Вугілля також може бути попередньо нагріте на конвеєрній стрічці. Конвеєрна стрічка, або корпус транспортера з конвеєрною стрічкою обладнують пристроями, згідно з цим втіленням способу, які забезпечують нагрівання вугілля. В одному можливому втіленні винаходу корпус обладнаний з'єднанням для введення інертного газу. Попередньо нагріте вугілля також може бути подане з бункера для вугілля або вугільного контейнера, в якому вугілля попередньо нагрівають. Для цього бункер для вугілля або контейнер, який також може бути спроектований як проміжний контейнер, обладнують пристроєм для нагріву вугілля. Наприклад, вугілля у бункері для вугілля або контейнері може бути нагріте, використовуючи нагрівальний змійовик, крізь який тече гаряче середовище, таке як пара, вихлопні гази або нагріте повітря. Нагрівні змійовики можуть бути будь-якого типу, наприклад, трубопроводами або радіаторами. Гаряче середовищі для передачі тепла тече крізь нагрівальні змійовики. Вони можуть бути різних типів і текти крізь нагрівальні змійовики при високій температурі. Температура може бути будь-якого рівня. У переважному втіленні винаходу, температура є вище 200 °C. В одному втіленні за винаходом, наповнення камери коксової печі попередньо нагрітим вугіллям з бункера для вугілля або контейнера здійснюють за допомогою навантажувального вугільного візка в середовищі інертного газу. Для цього, вугілля може бути нагріте або у бункері для вугілля, або в контейнері, або у навантажувальному вугільному візку. Наприклад, попередньо нагріте вугілля може бути подане з навантажувального вугільного візка в середовищі інертного газу, для чого вугілля нагрівають у навантажувальному вугільному візку. Якщо нагрівання має місце у навантажувальному вугільному візку, то його обладнують пристроями для нагрівання вугілля. Вони можуть бути розміщені в будь-якій частині навантажувального вугільного візка. Навантажувальний вугільний візок обладнують завантажувальними пристроями і розвантажувальними з'єднувачами для наповнення камер коксових печей. Навантажувальні вугільні візки для наповнення камер коксових печей є достатньо відомими. Наприклад, навантажувальний вугільний візок з пристроєм для підняття люків з рам отворів заповнення у покрівлі коксової печі відомий з публікації WO 2009097984 А2. У типовому втіленні за винаходом, камеру коксової печі заповнюють попередньо нагрітим вугіллям з навантажувального вугільного візка, через що навантажувальний візок створює каналоподібне з'єднання між трубопроводом, що несе вугілля в середовищі інертного газу, або конвеєрною стрічкою і отвором для наповнення печі. В одному втіленні винаходу використовують псевдозріджений шар для нагрівання вугілля. В цьому способі псевдозрідження здійснюють або за допомогою нагрітого інертного газу, або низько кисневого газу з циркуляційної труби кінцевої печі після того, як він був охолоджений до 400 °C. Такий газ в подальшому може бути переданий назад до нижньої печі або до верхньої печі кінцевої печі. Також можливе використання нагрівних змійовиків всередині рідкого шару. Інертним газом може бути азот, гелій або аргон. Вугілля або кокс нагрівають в середовищі інертного газу. Це необхідно, щоб уникнути горіння вугілля під час нагрівання. Обробка вугілля в середовищі інертного газу необхідна тільки, якщо вугілля нагрівають. Згідно даного способу під 3 UA 108489 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 обробкою в середовищі інертного газу розуміють додавання всередину вугілля і покриття вугілля інертним газом в такій кількості, що ускладнює горіння або надлишкове реагування вугілля з повітрям. Вугілля може бути нагріте у будь-якому з вище наведених засобах транспортування або зберігання у будь-який спосіб. Тому можливо використовувати пальники або гарячий газ. Гарячий газ може нагрівати вугілля або прямим, або непрямим теплообміном. Наприклад, вугілля також може бути нагріте, використовуючи індукційне, мікрохвильове або дугове нагрівання. Ці типи нагрівання є відомими. Приклади цього можна знайти в описах патентів DE 2812520 А1, GB 1089092 A, US 4389283 А. Вугілля попередньо нагрівають до температури 100400 °C. Завантаження камер коксових печей гарячим вугіллям відбувається, в одному втіленні винаходу, крізь 1-4 заправні люки в покрівлі коксової печі. В даному способі навантажувальний вугільний візок переміщується вздовж покрівлі камер коксової печі і дає змогу наповнювати камери коксових печей, незважаючи на те, що вугілля покрите інертним газом. Завантаження або транспортування нагрітого вугілля може бути з перервами або постійним. Це звичайно відбувається за попередньо визначеним планом роботи. В одному втіленні за винаходом, камеру коксової печі заповнюють гарячим вугіллям крізь 14 заправні люки в покрівлі коксової печі. Навантажувальний вугільний візок переміщується вздовж покрівлі камер коксової печі і дає змогу наповнювати камери коксових печей, встановлюючи тільки з'єднуючий трубопровід між трубопроводом, що транспортує вугілля, і заправними люками без атмосфери інертних газів. На його кінці активують, щонайменше, дві засувки або інші фітинги. Нагріте вугілля може бути завантажене або транспортоване з перервами або постійно. Це звичайно відбувається у відповідності з наперед визначеним планом роботи. В одному втіленні за винаходом носій, який слугує для нагріву вугілля, забирають з кінцевих печей 1-6 батареї коксових печей біля вугільної башти, а після його охолодження переміщують назад до печі. Задачу винаходу також вирішують за допомогою пристрою для вугілля з високими характеристиками тиску набухання у батареї коксових печей "без рекуперації" або "з рекуперацією тепла", використовуючи спосіб за будь-яким одним з попередніх пунктів, який має - батарею коксових печей з декількома камерами коксових печей, які повинні бути завантажені крізь покрівлі камер коксових печей, - навантажувальний вугільний візок, який можна переміщати вздовж покрівлі батареї коксових печей і який може наповнювати, щонайменше, одну камеру коксової печі, - бункер для вугілля, з якого навантажувальний вугільний візок може бути заповнений вугіллям, через що - навантажувальний вугільний візок може бути заповнений, використовуючи прийнятні пристрої, з інертним газом, через що навантажувальний вугільний візок обладнують з'єднувачами для завантаження вугілля, які дозволяють завантаження камер коксової печі без горіння і без будь-якого введення повітря, і - навантажувальний вугільний візок обладнаний пристроєм для нагрівання вугілля. В одному з втілень цього пристрою навантажувальний вугільний візок обладнаний ущільнюваним подавальним контейнером для інертного газу. В додатковому втіленні пристрою камера коксової печі повинна бути заповнена попередньо нагрітим вугіллям з навантажувального вугільного візка, через що навантажувальний вугільний візок обладнаний каналоподібним з'єднання між трубопроводом, який несе вугілля з інертним газом, або конвеєрною стрічкою і заправним люком печі, яку необхідно завантажити, і з'єднанням між конвеєрною стрічкою і навантажувальним візком і заправним люком є знімним з, щонайменше, двома ущільнюваними фітингами, такими як засувки, клапани, ковшові конвеєри, гвинтові конвеєри або інші фітинги. Навантажувальний вугільний візок обладнаний пристроєм для нагрівання. Це можуть бути більш прості відомі пристрої, такі як пальники або з'єднувачі для живлення гарячим газом. Це також може бути виконане шляхом індуктивного, мікрохвильового або дугового нагріванням у навантажувальному вугільному візку. Навантажувальний вугільний візок також може бути обладнаний, щонайменше, одним ущільнюваним з'єднувачем для живлення інертним газом. Навантажувальний вугільний візок також може бути обладнаний ущільнюваним подавальним контейнером для інертного газу. Винахід має переваги здійснення завантаження камер коксових печей у спосіб, який дозволяє уникнути підвищення тиску набухання в камері коксової печі під час коксування. Це дає можливість зробити процес коксування більш економічним. Додатково, можна уникнути 4 UA 108489 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 недоліків, які спричинені надмірним вмістом вологи і несприятливим вмістом летючих компонентів вугілля. Перевагами винаходу є: - Робочий час між двома завантаженнями значно зменшується, що приводить до підвищення продуктивності обладнання і таким чином до більшої економічності. - Типи вугілля з високими характеристиками тиску набухання, які не можуть бути використані у відомих менш дорогих печах з горизонтальними камерами, можуть бути використані без будьякої загрози пошкодження камер. - Складність конструкції і будівлі зменшується тому, що відпадає необхідність у дорогій поперечно анкерній системі. - Крім того, дорога вирівнювальна система також стає непотрібною. Винахід більш детально пояснений на двох фігурах, де показані тільки можливі втілення винаходу. На фіг. 1 показана батарея коксових печей з навантажувальним вугільним візком для завантаження печей за винаходом. На фіг.2 показаний навантажувальний вугільний візок за винаходом. Батарея (1) коксових печей (див. фіг.1) складається, як приклад, з восьми камер (2) коксових печей типу "з рекуперацією" або "без рекуперації" тепла. Камери (2) коксових печей завантажують крізь заправні люки (3) в покрівлі (4) коксових печей. Дві з камер (2) коксових печей зображені у відкритому положенні після спорожнення попереднього завантаження, через що підняті двері (5) камер коксових печей розташовані над отвором (6) камери коксової печі. Камери (2) коксових печей завантажують за допомогою навантажувального вугільного візка (7), який переміщують вздовж покрівлі (4) батареї (1) коксових печей по направляючих рейках (8), розташовують над камерою (2) коксової печі, яку потрібно завантажити, і завантажують цю камеру (2) через розвантажувальний отвір гарячим, попередньо нагрітим вугіллям (9). Вугілля нагрівають у навантажувальному вугільному візку (7), який обладнаний нагрівальним пристроєм (10). Навантажувальний вугільний візок (7) завантажують з бункера (11) для вугілля, розташованого вище рівня навантажувального вугільного візка. Завантаження відбувається в середовищі інертного газу (12), який також оточує вугілля (13) у бункері (11). Навантажувальний вугільний візок (7) також може бути розміщений в середовищі інертного газу (12), так що вугілля (9) може транспортуватися в камеру (2) коксової печі без горіння. На фіг. 2 показаний навантажувальний вугільний візок (7), обладнаний отвором (14) для наповнення і двома нагрівальними пристроями (10а і 106), якими вугілля (9) може бути попередньо нагріте. Знизу візка (7) є розвантажувальний випускний отвір (15), крізь який гаряче, попередньо нагріте вугілля (9) може бути завантажене у камеру (2) коксової печі. Навантажувальний вугільний візок (7), обладнують контейнером (16) для подачі інертного газу, так що гаряче попередньо нагріте вугілля (9) може транспортуватися без горіння. Направляючі колеса (17) дають змогу візку переміщатися по направляючих рейках (8). Список позначень 1 Батарея коксових печей. 2 Камера коксової печі. 3 Заправні люки. 4 Покрівля камер коксових печей. 5 Двері камери коксової печі. 6 Отвір камери коксової печі. 7 Навантажувальний вугільний візок. 8 Направляючі рейки. 9 Гаряче, попередньо нагріте вугілля. 10 Верхній нагрівальний пристрій. 10а. Нижній нагрівальний пристрій. 106. Нагрівальний пристрій. 11 Бункер для вугілля. 12 Інертний газ. 13 Вугілля. 14 Отвір для завантаження коксового візка. 15 Розвантажувальний випускний отвір для навантажувального вугільного візка. 16 Контейнер для подачі інертного газу. 17 Направляючі колеса. 55 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Спосіб коксування вугілля (13) у батареї (1) коксових печей "без рекуперації" або "з рекуперацією тепла", який полягає в тому, що 5 UA 108489 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - циклічно коксують вугілля (9) у батареї (1) коксових печей, що мають камери (2) коксових печей, розташованих в ряд, і - камери (2) коксових печей завантажують з бункера (11) для вугілля за допомогою відповідного транспортного обладнання, який відрізняється тим, що - вугілля (9) доводять до температури 100-400 °C в середовищі інертного газу (12) і необхідну кількість вугілля (9) завантажують в середовищі інертного газу (12) у камеру (2) завантаження коксової печі, - попередньо нагріте вугілля (9), при постійній висоті заповнення без додаткового вирівнювання, подають у камеру (2) завантаження коксової печі таким чином, що тиск спучення коксу може виходити в газовий відсік над коксовим пирогом, і - вугілля (9) перетворюють у кокс у зазначеній камері (2) коксової печі під час циклу коксування. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що камеру (2) коксової печі завантажують попередньо нагрітим вугіллям (9) з бункера (11) для вугілля по трубопроводах в середовищі інертного газу (12). 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що попередньо нагріте вугілля (9) подають, попередньо нагріваючи в трубопроводі. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що камеру (2) коксової печі завантажують попередньо нагрітим вугіллям (9) з бункера (11) для вугілля на транспортерних стрічках в середовищі інертного газу (12). 5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що попередньо нагріте вугілля (9) подають, попередньо нагріваючи на транспортерній стрічці. 6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що попередньо нагріте вугілля (9) подають, попередньо нагріваючи у псевдозрідженому шарі. 7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що попередньо нагріте вугілля (9) подають з бункера (11) для вугілля, в якому вугілля (13) попередньо нагрівають. 8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що вугілля (13) нагрівають в бункері (11) для вугілля за допомогою нагрівних змійовиків, в яких пропускають гарячі носії тепла, такі як пара, вихлопні гази, відпрацьований газ коксової печі, нагріте повітря або суміші цих носіїв тепла. 9. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-8, який відрізняється тим, що носій тепла, який слугує для нагрівання вугілля, беруть з печей від 1 до 6 біля вугільної башти батареї (1) коксової печі, а після його охолодження переміщують назад до печі (2). 10. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що камеру (2) коксової печі заповнюють попередньо нагрітим вугіллям (9) з навантажувального вугільного візка (7) в середовищі інертного газу (12). 11. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-10, який відрізняється тим, що камеру (2) коксової печі завантажують попередньо нагрітим вугіллям (9) з навантажувального вугільного візка (7), через що навантажувальний візок (7) встановлює каналоподібне з'єднання (14, 15) між трубопроводом, який переносить вугілля (13) в середовищі інертного газу (12), або конвеєрною стрічкою і заправним люком (3) печі, яку необхідно заповнити. 12. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що попередньо нагріте вугілля (9) з навантажувального вугільного візка (7) подають в середовищі інертного газу (12), через що вугілля (13) нагрівається у навантажувальному вугільному візку (7). 13. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-11, який відрізняється тим, що інертний газ (12) є азотом, гелієм або аргоном. 14. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-11, який відрізняється тим, що вугілля (13) нагрівають за допомогою індукції, мікрохвиль або дугового нагріву. 15. Спосіб за будь-яким одним з пунктів 1-14, який відрізняється тим, що вугілля (13) нагрівають до температури 100-400 °C, 16. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-15, який відрізняється тим, що камери (2) коксових печей заповнюють гарячим вугіллям (9) крізь 1-4 заправні люки (3) у покрівлі (4) коксової печі. 17. Пристрій для коксування вугілля (13) у батареї (1) коксових печей "без рекуперації" або "з рекуперацією тепла" способом за будь-яким з попередніх пунктів, який має - батарею (1) коксових печей з декількома камерами (2) коксових печей, завантажуваних через покрівлю (4) камер коксових печей, - навантажувальний вугільний візок (7), здатний рухатись вздовж покрівлі (4) батареї (1) коксових печей для завантаження щонайменше однієї камери (2) коксової печі, - бункер (11) для вугілля, призначений для завантаження вугіллям (13) навантажувального вугільного візка (7), який відрізняється тим, що - навантажувальний вугільний візок (7) призначено завантажувати через прийнятні пристрої (16) з інертним газом (12), причому навантажувальний вугільний візок (7) обладнано з'єднувачами 6 UA 108489 C2 5 10 для подачі вугілля, які дозволяють завантаження камер (2) коксової печі без горіння і без доступу повітря, і - навантажувальний вугільний візок (7) обладнано пристроєм для нагрівання вугілля (9). 18. Пристрій за п. 17, який відрізняється тим, що навантажувальний вугільний візок (7) обладнано герметизованим контейнером (16) для інертного газу (12). 19. Пристрій за п. 17, який відрізняється тим, що завантаження камери (2) коксової печі попередньо нагрітим вугіллям (9) із навантажувального вугільного візка (7) відбувається так, що навантажувальний вугільний візок (7) встановлює каналоподібне з'єднання (14, 15) між трубопроводом, який переносить вугілля (13) в середовищі інертного газу (12), або конвеєрною стрічкою і заправним люком (3) печі, яку необхідно заповнити, і це з'єднання (14, 15) між конвеєрною стрічкою і навантажувальним візком (7) і заправним люком (3) виконано рознімним за допомогою щонайменше двох запірних елементів. 7 UA 108489 C2 Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method and device for coking coal mixtures having high driving pressure properties in a "non-recovery" or "heat-recovery" coking oven

Автори англійською

Kim, Ronald, Schucker, Franz-Josef

Автори російською

Ким Рональд, Шюкер Франц-Йозеф

МПК / Мітки

МПК: C10B 31/00, C10B 5/00, C10B 57/08, C10B 15/00

Мітки: високими, тиску, пристрій, вугільних, сумішей, коксування, коксовій, рекуперацією, печі, без, спучення, характеристиками, рекуперації, спосіб, тепла

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/10-108489-sposib-i-pristrijj-dlya-koksuvannya-vugilnikh-sumishejj-z-visokimi-kharakteristikami-tisku-spuchennya-v-koksovijj-pechi-bez-rekuperaci-abo-z-rekuperaciehyu-tepla.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб і пристрій для коксування вугільних сумішей з високими характеристиками тиску спучення в коксовій печі “без рекуперації” або “з рекуперацією тепла”</a>

Подібні патенти