Способ беспылевой выдачи кокса

Изобретение относится к коксохимической промышленности. Кокс 1 выталкивается головкой штанги 2 через герметизированную коксонаправляющую 3 с отбойником кокса 4 в коксовозный вагон 9. Одновременно с выдачей кокса происходит отсос газов выдачи и пыли паровым эжектором через стояк 11 с коксовой стороны и воздухоструйным эжектором 12 на головке выталкивающей штанги 2. Коксовозный вагон 9 снабжен стационарной крышей 8 с открывающимся во время выдачи кокса проемом 7, на который с П-образного удлинителя 5 опускается секторный уплотняющий затвор 6. П-образный удлинитель 5 имеет газоотводящий канал для вытесняемых из коксовозного вагона газов. Изобретение позволяет предотвратить угар кокса, сократить выбросы пыли при выдаче кокса и улучшить условия труда обслуживающего персонала, 1 ил.

 

Изобретение относится к коксохимической промышленности, в частности к способам и устройствам беспылевой выдачи кокса из коксовой камеры в коксовозный вагон, и предназначено для уменьшения пылегазовых выбросов.

В процессе выдачи раскаленного кокса нормальной готовности с температурой около 1000°С при его падении в тушильный или коксовозный вагон при контакте с воздухом образуется восходящий тепловой поток за счет горения остаточных летучих кокса, самого кокса и его теплоотдачи. Этот поток выносит и в нем частично сгорает коксовая пыль, образуя залповый пылегазовый выброс.

Известны стационарные установки беспылевой выдачи кокса (УБВК) в стоящий коксовозный вагон [1, 2]. Их устройство включает пылеулавливающий зонт и стыковочный узел, закрепленные на двересъемной машине (подвижная часть); в стационарную часть входят коллектор и опорный рельс зонта вдоль фронта печей с коксовой стороны; очистные сооружения, включающие, как правило, сухую и мокрую очистку со шламовым хозяйством и вентиляторы большой электрической мощности.

Стационарные УБВК требуют больших капитальных и эксплуатационных затрат, металло- и энергоемки, конструктивно сложны, а конструкция присоединительного устройства ненадежна и негазоплотна. Размещение таких установок в действующих коксовых цехах невозможно. При традиционном объемном отсосе из-под зонта в зазор между его низом и верхом коксовозного вагона подсасывается воздух, объем которого достигает 2200 м3 за время выдачи коксового пирога τ=40 сек.

Экспериментально установлено, что скорость угара кокса W при свободном доступе воздуха (без дутья) составляет 0,43%/мин [3]. Отсюда расчетный угар кокса Δmув при выдаче коксового пирога массой m=23500 кг составит:

Δmув=m·τ·W=23500·40·0,43/100·60=67,4 кг

Угар кокса Δmут при транспортировании на сухое тушение и свободном доступе воздуха к поверхностным слоям кокса и в течение τ=300 сек составит:

Δmут=m·τ·W=23500·300·0,43/100·60=505,3 кг,

а суммарный угар и потери в материальном балансе достигают 572,7 кг, т.е. 2,44%.

Как альтернатива стационарным УБВК, устраняющая значительную часть их недостатков, все большее распространение получают автономные УБВК, монтирующиеся на двересъемной машине и включающие пылеулавливающий зонт (с дополнительной опорой на рельс с коксовой стороны батареи), центробежный вентилятор и узел мокрой очистки пылегазовой смеси.

В автономных УБВК все более широкое применение находят конструкции двойного щелевого зонта [4, 5], применение которых обеспечивает уменьшение физического объема отсасываемых газов в 2-3 раза, а угар кокса сокращается в 5 раз при каждой выдаче [4].

Существенным недостатком стационарных и автономных УБВК является необходимость сооружения опорного рельса для зонта, что бывает затруднено или невозможно в условиях действующих коксовых батарей. Кроме того, УБВК решают ограниченную задачу по локализации выбросов только при выдаче кокса и не предотвращают угар кокса при его выдаче и транспортировании, не обеспечивают локализацию выбросов при выполнении смежных операций обезграфичивания сводов и стояков коксовых печей и забрасывании «концов» кокса.

Комплекс этих задач решает комбинированный способ отсоса и очистки газов выдачи кокса, газов обработки коксовых камер и принудительного обезграфичивания их стояков и сводов [6], выбранный в качестве прототипа. Способ отличается тем, что вместо объемного отсоса из-под зонта производят местный отсос от поверхностей разрушающегося коксового пирога из П-образного удлинителя [7] коксонаправляющей, а отсос производят через стояки с машинной и коксовой сторон паровыми эжекторами. Для осуществления этого способа технические устройства размещены на коксовых машинах:

- на загрузочном вагоне паровые эжекторы для отсоса пылегазовых выбросов через стояки с машинной и коксовой сторон в циклоны для их очистки;

- на головке выталкивающей штанги коксовыталкивателя воздухоструйный эжектор;

- на двересъемной машине герметизированная коксонаправляющая с удлинителем П-образной формы [7] и специальным отбойником кокса.

Однако комбинированный способ, так же как стационарные и автономные УБВК, не предотвращает образование и развитие теплового облака над выдаваемым коксом, а также конвективного эжектирования значительных объемов воздуха и угар кокса как во время его выдачи, так и транспортирования коксовозным вагоном на сухое тушение.

Технической задачей изобретения является предотвращение угара кокса при его выдаче в стоящий коксовозный вагон и при его транспортировании на сухое тушение за счет предотвращения развития теплового облака, подсоса в него воздуха и минимизации объема локализуемого пылегазового выброса.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе беспылевой выдачи кокса и его сухом тушении коксовозный вагон оборудуют стационарной крышей с открывающимся перед выдачей проемом, на который на время выдачи кокса опускается секторный уплотняющий затвор, соединяющий низ П-образного удлинителя герметизированной коксонаправляющей, с крышей коксовозного вагона, а удлинитель имеет газоотводящий канал и шарнирный отбойник кокса с дополнительным проемом в верхнем звене.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фигуре представлена принципиальная схема размещения устройств на коксовозном вагоне и на двересъемной машине, а стрелками показано направление локализации пылегазового выброса для беспылевой выдачи кокса. Паровой эжектор на стояке с коксовой стороны и циклоны на загрузочном вагоне по [6] не показаны.

Кокс 1, выталкиваемый головкой штанги 2 через герметизированную коксонаправляющую 3 с отбойником кокса 4 и ее П-образный удлинитель 5 с опускающимися на время выдачи кокса секторным уплотняющим затвором 6 через проем 7 в крыше 8 коксовозного вагона 9 обрушивается и заполняет его объем.

Вытесняемые выдаваемым коксом из объема коксовозного вагона 9 газы выдачи (показаны стрелками) по специальному газоотводящему каналу 10 и частично по удлинителю 5 через его подсводовое пространство и коксонаправляющую 3 эжектируются через стояк 11 коксовой стороны, а воздухоструйным эжектором 12 на головке выталкивающей штанги 2 газы эжектируются в освобождающийся от кокса объем коксовой камеры 13 и далее в стояк машинной стороны. После окончания операции выдачи кокса секторный уплотняющий затвор 6 удлинителя 5 поднимается механизмом 14 в транспортное положение (показано пунктиром), проем 7 в крыше 8 коксовозного вагона 9 механизмом 15 закрывается крышкой 16. Коксовозный вагон доставляет кокс на установку сухого тушения.

Сопоставительный анализ с аналогами и прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемый способ отличается тем, что:

1. Коксовозный вагон для сухого тушения кокса оборудуют стационарной крышей с проемом, открывающимся на время выдачи кокса.

2. П-образный удлинитель коксонаправляющей имеет секторный уплотняющий затвор, соединяющий его низ на период выдачи кокса с проемом в крыше коксовозного вагона, а для отвода из него газов выдачи удлинитель имеет газоотводящий канал, кроме того в верхнем звене отбойника кокса имеется дополнительный проем.

Таким образом, заявленный способ соответствует признаку «новизна».

Анализ известных технических решений в области способов и устройств беспылевой выдачи кокса позволяет сделать вывод об отсутствии признаков, сходных существенными отличительными признаками с заявленным способом и признать заявляемое решение соответствующим признаку «изобретательский уровень».

Испытания опытно-промышленных установок на действующих коксовых батареях №5 (старой) и №6 (новой) Нижнетагильского металлургического комбината показали существенное сокращение выбросов пыли при выдаче кокса и обработке печей, значительное снижение содержания загрязняющих веществ на рабочих местах выдачного персонала коксовых печей [3] и позволяют сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость».

Применение предлагаемого способа и устройств по сравнению с известными способами и устройствами обеспечивает следующие преимущества:

1. Отпадает необходимость в опорном рельсе для удлинителя, обеспечивается возможность реализации способа в условиях действующего производства при приеме кокса в стоящий коксовозный вагон для его сухого тушения.

2. Предотвращаются развитие теплового потока, а также поступление воздуха к поверхности раскаленного кокса и его угар как в процессе выдачи, так и транспортирования. Количество сгоревшего кокса во время его выдачи определяется физическим объемом воздуха Vв, заключенного в коксовозном вагоне, коксонаправляющей и удлинителе и составляющим Vв=100 м3. При теоретическом расходе воздуха для сжигания 1 кг кокса Vвуд=8,9 м3 угар кокса во время выдачи Δmув по предлагаемому способу составит: Δmув =Vв/Vвуд=100/8,9=11,2 кг, во время транспортирования угар кокса предотвращается. Снижение угара кокса на выдаваемую печь составляет 572,7 кг-11,2 кг=561,5 кг и обеспечивает высокий годовой экономический эффект (для коксового цеха №3 из двух коксовых батарей, при 100 печевыдачах кокса в сутки на батарею и стоимости 1 т металлургического кокса 3940 руб):

0,5615·100·2·365·3940=161498630 руб.

3. Полностью локализуется неорганизованный выброс в атмосферу при выдаче кокса, исключается возможность его наблюдения и оценки, улучшаются условия труда обслуживающего персонала.

Таким образом, предлагаемое техническое решение полностью выполняет поставленную техническую задачу.

Источники информации

1. Стефаненко В.Т. Очистка от пыли, газов и воздуха на коксохимических предприятиях. // М., Металлургия. 1991. 35 с.

2. Успенский С.К., Малина В.П., Зингерман Ю.Е. Основные концепции деятельности Гипрококса в области повышения экологической безопасности коксохимического производства. // Кокс и химия. 1995, №2. с.24-31.

3. Беркутов Н.А. Разработка технологии локализации неорганизованных выбросов при выдаче кокса и обработке печей. // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Екатеринбург, 2005.

4. Тихов С.Д., Дударев Б.Г. Колмаков Н.Г. Беспылевая выдача кокса: технические решения и их эффективность. // Кокс и химия. 2004. №2. с.14-15.

5. Зайцев Ю.С. Беспылевая выгрузка кокса из коксовых печей. // Бюллетень «Черная металлургия», 2001, №1 с.10 -11.

6. Патент №2189384. «Комбинированный способ отсоса и очистки газов выдачи кокса, газов обработки коксовых камер и принудительного обезграфичивания их стояков и сводов», 7 С10В 43/00, опубл. в бюл. №26, 26.01.2000.

7. А.с. 1409642 "Устройство для выдачи кокса из печей",. С10В 33/14, опубл. в бюл. №26, 15.07.1988.

Способ беспылевой выдачи кокса, включающий выдачу кокса в коксовозный вагон с одновременным отсосом газов выдачи и пыли паровым эжектором через стояк с коксовой стороны и воздухоструйным эжектором на головке выталкивающей штанги, отличающийся тем, что при сухом тушении кокса коксовозный вагон снабжен стационарной крышей с открывающимся во время выдачи кокса проемом, на который с П-образного удлинителя опускается секторный уплотняющий затвор, кроме того, удлинитель имеет газоотводящий канал для вытесняемых из коксовозного вагона газов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к коксохимии и охране окружающей среды. .

Изобретение относится к оборудованию коксовых батарей с горизонтальными камерами коксования и может быть использовано на машинах двересъемных, обслуживающих коксовую батарею на ее коксовой стороне.

Изобретение относится к оборудованию коксовых батарей с горизонтальными камерами коксования и может быть использовано на двересъемных машинах, обслуживающих коксовую батарею.

Изобретение относится к оборудованию коксовых батарей с горизонтальными камерами коксования и может быть использовано на двересъемных машинах. .

Изобретение относится к оборудованию коксовых батарей с горизонтальными камерами коксования и может быть использовано на машинах, обслуживающих коксовые печи при их разгрузке (коксовыталкиватель, двересъемная машина).

Изобретение относится к оборудованию коксовых цехов, в частности к машинам для разгрузки коксовых печей с горизонтальными камерами коксования, а более конкретно к устройствам для улавливания пыли при выдаче кокса.

Изобретение относится к оборудованию коксовых батарей с горизонтальными камерами коксования и может быть использовано для обслуживания коксовых печей при выдаче кокса в тушильный вагон.

Изобретение относится к оборудованию коксовых батарей с горизонтальными камерами коксования и может быть использовано для обслуживания коксовых печей при выдаче кокса в тушильный вагон.

Изобретение относится к оборудованию коксовых цехов, а более конкретно к установкам для улавливания выбросов пыли и газа при разгрузке коксовых печей, и может быть использовано на коксовой стороне коксовых батарей.

Изобретение относится к оборудованию коксового производства, в частности к устройствам для гидравлической выгрузки нефтяного кокса из реакторов установок замедленного коксования

Изобретение относится к химической промышленности

Изобретение относится к оборудованию коксового производства, в частности к устройствам для гидравлической выгрузки нефтяного кокса из реакторов установок замедленного коксования

Изобретение относится к оборудованию коксовых батарей и касается устройств для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса

Изобретение относится к области коксохимического, металлургического и строительного производства, в частности к устройствам выгрузки полукокса из камер печи полукоксования, сухого тушения кокса и газонепроницаемым затворам для выгрузки материала

Изобретение относится к инструменту для измельчения кокса

Изобретение относится к установкам коксования угля, работающим без рекуперации или с рекуперацией тепла, и используется в коксохимической промышленности

Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройству для выталкивания коксового пирога из камеры коксовой печи. Устройство содержит штангу коксовыталкивателя, имеющую смонтированную со стороны печи головку, окруженную смонтированными на ней направленными назад защитными ограждениями. Защитные ограждения образуют оболочку, которая имеет такую же длину по внешней стороне, что и головка, и внешнюю форму прямоугольного параллелепипеда с однородным поперечным сечением. Защитные ограждения изготовлены из жаропрочного металлического или керамического материала. Защитные ограждения или головка штанги коксовыталкивателя снабжены жаропрочным или теплоотражающим покрытием или жаропрочными или теплоотражающими плитками. Использование изобретения обеспечивает защиту головки и штанги коксовыталкивателя от высоких температур. 2 н. и 77 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх