Отопительный простенок коксовой печи

 

Г. ОТОПИТЕЛЬНЫЙ ПРОСТЕНОК КОКСОВОЙ ПЕЧИ, включающий стенки коксовой камеры, выполненные из магнеэитОвого или корундового кирпича, и разделительные стенки, расположенные между стенками камеры, от л ич а и и с я тем, что, с целью повышения надежности за счет повышения прочности простенка,.он снабжён вертикальной стенкой, выполненной издинасового кирпича и расположенной в до ль j продольной оси простенка, р азделительные стенки выполнены из динасового кирпича и их торцы расположены между кирпичами стенок коксовОй . к-амеры. . 2. Отопительный простенок по п. 1, о т л и ч,а ю щ и и с я тем, что поверхность стенки коксовой камеры, вьшолненной из магнезитового или ко (Л рундового кирпича, составляет рабочей поверхности стенки. СО о со да фиг/

СОЮЗ .СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCCP

llO ДЕЛАЫ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(2.1 ) 3377005 /23-26 .(22). 28.12.81 (46) 23.07.83. Вюл. Р 27 .(72) К.К. Стрелов, Д.С. Рутман, A.A. Кауфман, А.В. Иванова, E.Ï. ЛиХОГУб, Г.М. ВОЛЬфоВский, Р.И. Куэнецов -и Т,:П. Варшавский (71) Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности и уральский политехйический институт (53 ) .66.2. 741 (088. 8) (56) 1. Кайнарекий И. С. и др. Огнеупоры для:коксовых печей. М.,, Металлургия ., 1966, с. 30-35.

2. Заявка Японии Р 49-49161 °

-3. Патент ФРГ Р 1922930, . кл..lpa 13, 1972 (прототип). (54)(57) 1 ° ОТОПИТЕЛЬНЫЙ ПРОСТЕНОК

" КОКСОВОВ ПЕЧИ, включающий стенки

„„SU„„1030396 А

3(5Р C .10 В 5/02; С 10 В 29/02 коксовой камеры, выполненные из магнеэитового или корундового кирпича, и разделительные стенки, расположенные между стенками камеры, о т л ич а ю.шийся тем, что, с целью повышения надежности за счет повышения прочности простенка, он снабжен вертикальной стенкой, выполненной . из: динасового кирпича и расположенной вдоль продольной оси простенка, разделительные стенки выполнены из динасового кирпича и их торцы расположены между кирпичами стенок коксовой камеры.

2. Отопительный простенок по п. 1, о т л и ч,а ю шийся .тем, что поверхность стенки коксовой камеры, э выполненной из магнезитового или корундового кирпича, составляет 7080%. рабочей поверхности стенки..

1030396

Изобретение относится к коксохимической промышленности, а именно к конструкции отопительных простенков коксовых печей.

Известен отОпительный простенок коксовой печи, включающий стенки 5 коксовой камеры и разделительные стенки. Все элементы простенка выполнены из динасового огнеупора (1 j.

Этот отопительный простенок обеспечивает длительную работу коксовых печей. Однако производительность коксовых печей с простенками указанной конструкции не удовлетворяет современным требованиям производства.

Продолжительность коксования в динасовых печах с шириной камеры 400450 мм при температуре коксования о

=1250 С на рабочей поверхности составляет 16 ч.

Такая конструкция простенка не позволяет интенсифицировать про20 цесс коксования путем повышения температуры процесса вследствие восстановления кремнезема — огнеупорной основы динаса при температурах выше 1250 С в среде коксового газа о до монооксида кремния, что ведет к разрушению кладки.

Кроме того, динас обладает недостаточной теплопроводностью, что удли- 3О няет.период коксования .и, следователь" но, уменьшает производительность печи.

Известен отопительный простенок коксовой печи, включающий стенки коксовой камеры и разделительные стенки. 35

Все элементы простенка выполнены из динасокарборунда или шамотокарборунда Г2 2Исполь з уемые в этом о топ ителв ном простенке материалы обладают высокой 4() теплопроводностью (3-4 ккал/м ч С), но являются дорогостоящими и дефицитнымй.

Кроме того, строительная прочность при нагревании динасокарборундовых ог45 неупоров ниже таковой для динасовых огнеупоров. Так,, динасокарборунд имеет температуру начала деформации под . нагрузкой 0,2 МПа 1580 С, а динас в тех же условиях — 1650-1660 С.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является отопительный простенок коксовой печи, включающий стенки коксовой камеры, вы-. полненные иэ магнезитового или корундового кирпича, и разделительные стенки, расположенные между стенками камеры и выполненные из магнезитового или корундового кирпича.

Выполнение отопительных простенков из магнезита позволило интенси- 69 фицировать процесс коксования путем подъема температуры коксования до

1400 С, а также сократить продолжио тельность коксования до 8 ч за счет повышенной теплопроводности магне2 .; зита. При этоМ пройзводительность . коксовой печи возрасла на 66% (3 g.

Недостатком известной конструкции отопительного простенка являеТся низкая строительная прочность, что обусловлено высоким термическим рас-, ширением магнезита. В условиях работы коксовой печи (цикличность нагрев — охлаждение) эа счет .реверсив- . ного расширения магнезитовых кирпичей,: особенно опасного в горизонтальном направлении, на стыках между кирпичами возникают напряжения, которые ведут в дальнейшем к расширению кладки. Такая кладка неустойчива и. неспособна в течение длительного времени выдерживать нагрузки от вышележащих слоев и обслуживающего оборудования. Продолжительность работы опытных магнеэитовых коксовых печей невелика и поэтому они не могут быть использованы в промышленности в настоящее время.

Целью изобретения является повышение надежности за счет повышения прочности отопительного простенка.

Указанная цель достигается тем, что отопительный простенок коксовой печи, включающий стенки коксовой камеры, выполненные из магнезитного или корундового кирпича, и разделительные стенки, расположенные между стенками камеры, снабжен вертикальной стенкой, выполненной из динасового кирпича -и расположенной вдоль продольной оси простенка, разделительные стенки выполнены иэ динасового кирпича и их торцы расположены между кирпичами стенок коксовой камеры.

Кроме того,. поверхность стенки коксовой камеры, выполненной из магнеэитового или корундового кирпича, составляет 70-80Ъ рабочей поверхности стенки.

Наличие вертикальной стенкй в сочетании с разделительными стенками создает устойчивый динасовый каркас, воспринимающий нагрузки от обслуживающего оборудования и обеспечивающий, благодаря свойствам динаса, высокую строительную прочность обог- ревательного простенка.

Магнеэитовая кладка расположена между динасовыми© разделительными стенками, торцы которых являются частью рабочей поверхности стенки коксовой камеры. Это обеспечивает устойчивость магнезитовой кладки, так как в процессе эксплуатации ре-! версивное расширение магнезитового кирпича в горизонтальном направлении. не передается соседнему. Это в свою очередь повышает строительную прочность простенка. Следует заметить, что непосредственный контакт динаса и магнезита допустим до 1600 С.

1030396 з

Магнезитовая кладка обеспечивает высокую теплопередачу от отопительных газов к нагреваемой угольной шихте. Поверхность магнезитовой кладки. в рабочей поверхности стенки коксовой камеры составляет 70-80Ъ. 5

Выбор укаэанных пределов .обусловлен условиями достижения максимальной производительности коксовой печи при обеспечении достаточной .строительной прочности. 10 . Динасовый каркас отопительного простенка может быть выполнен также из кварцито-динасовых бетонных блоков, что значительно снизит трудозатраты при строительстве печи. 15

Для кладки стенок коксовой камеры .вместо магнезита может быть использован корунд как материал, обладающий повышенной теплопроводностью и высоким коэФфициентом термического расширения.

На фиг. 1 показан отопительный простенок, вид сверху; на фиг. 2— вид A на фиг. 1.

Отопительный простенок образован стенками коксовой камеры, содержащи ми магнезитовые кирпичи 1, резделительными стенками, выложенными иэ динасовых кирпичей 2, и вертикальной стенкой иэ динасовых кирпичей 3. стенки коксовой камеры, соединитель- З0 ная и разделительные стенки образуют вертикальные нагревательные каналы 4.

Торцы динасовых. кирпичей 2 разделительных стенок являются частью рабочей поверхности стенки коксовой камеры (фиг. 2), а поверхность магнеэитовой кладки составляет 75,5% рабочей поверхности.

Магнезитовые кирпичи 1, имеющие форму параллелепипеда со шпунтовыми 40. выступами и впадинами на ложковых и торцовых сторонах, укладывают друг на друга без перевязки в гнезда, образуемые заплечиками 5 динасовых кирпичей 2. Между магнеэитовыми кирпи- 45 чами 1 и динасовыми кирпичами 2 предусмотрены зазоры 6, величина которых составляет 2Ъ длины магнезитового кирпича 1, что обеспечивают свободное реверсивное расширение без напряжений в теле кирпича.

Динасовые кирпичи 3 вертикальной стенки имеют перевязку в рядах, а также перевязаны с динасовыми кирпичами 2 разделительных стенок..

Все динасовые кирпичи кладут на мертель, обычно употребляемый при кладке коксовых батарей. Мертель для связывания магнезитовых кирпичей не используют. Для выравнивания разнотолщинности, кривизны и горизонталь- 60 ных швов с динасовыми кирпичами используют подсыпку из магнезитового кирпича предельной крупности 0,51 мм. Чтобы порошок не заполнял пазы лабиринтного уплотнения (зазо- 65 ры 6), магнезитовые кирпичи укладывают гребнем вверх. Вертикальные швы порошком не уплотняют.

В процессе работы коксовой печи в нагревательных каналах 4 происходит сгорание топлива и тепло через стенки коксовой камеры передается к угольной загрузке. Магнезитовые кирпичи 1 в процессе нагрева свободно расширяются в горизонтальном направлении, заполняя зазоры &, в вертикальном направлении расширение нижележащих кирпичей передается вышележащим. Поскольку реверсивный рост высоты магнезитовой кла3ки составит 0,9% от общей высоты последней, что при высоте камеры 5 м составит 45 мм, в предлагаемой конструкции предусмотрено соответствующее повышение динасовой кладки над магнеэитовой и лабиринтное уплотнение перекрытия (не показано). Нагрузку от обслуживающего оборудова- ния и- вышележащих слоев воспринимает динасовый каркас из кирпичей 2 и 3.

В случае выполнения динасового каркаса из бетонных блокдв последние имеют. форму скобы, открытая сторона которой заполняется магнезитовыми кирпичами. Высота блока кратна высоте магнезитовых изделий. Блоки имеют шпунтовое соединение, скрепляются между собою динасовыми заклад-. ными детялями и связываются динасовым мертелем.

Использование предлагаемого отопительного простенка позволяет повысить устойчивость магнезитовой кладки,повысить строительную прочность простенка и его надежность.

Применение предлагаемой, конструкции обеспечивает повышение производительности коксовой печи по сравнению с известными динасовыми печами на 20-60% за счет повышения температуры коксования до 1400ОC и соКращения периода коксования при этой температуре- до 12 ч.

Кроме того, наличие вертикальной стенки создает дополнительные условия повышения производительности коксовой печи. Эти условия заключаются в следующем. Известно, что соседние камеры коксования не могут быть загружены угольной шихтой одновременно, а отопление их идет от одного и того же источника. Поэтому температуры нагрева не соответствуют процессам коксования в обеих камерах. В случае, когда простенок между каме-рами разбивается, дополнительной стенкой, имеется возможность вести нагрев каждой камеры независимо от нагрева соседней камеры. Такой режим способствует уменьшению периода коксования и обусловливает снижение расхода топлива.

1030396.Составитель,Н. Асеенко

Уедактор О. Половка Техред И.Иетелева Корректор.А, ° ВМЮМЭВФВЮЮФВЮЮФВФВФВЮМВЮВЮЮ ЬЮФф ВЬМю ФюФ4юй В@В\ ЮЮ

° нмокосов, Ю ФВ Фб юМ м

Закаэ 5132/29 Тираа 503 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и откриткй

113035, Москва,. X-35, Раушская наб.,- д. 4/5

° Ь 4В Ю В Ю ° ФВ

Филиал ЩЗП . Патент . < г. Уигород, ул.:, Проектная, 4