Устройство для сухого охлаждения кокса

 

Изобретение относится к устройствам для сухого охлаждение кокса и позволяет снизить энергозатрат и повысить ремонтоспособность устройства. Устройство содержит камеру охлаждения , снабженную вертикальными охлаждающими штангами, расположенньми внутри камеры, верхним загрузочным отверстием и нижними разгрузочными отверстиями с механизмами для выгруз - ки кокса. Охлаждающие штанги выполнены в виде термосифонов разной длины и пропущены через свод камеры охлаж-. дения, которая разделена горизонтальной перфорированной решеткой на верхнюю и нижнюю части, при этом нижние концы коротких штанг расположены в верхней части камеры, а нижние концы длинных штанг расположены в нижней части камеры в трубах, которые установлены в отверстиях перфорированной решетки и нижних разгрузочных отверстиях , соединены через нижние отверстия с теплообменником-воздухоподогревателем и снабжены охлаждающей рубашкой , в которую выведены конденсационные зоны термосифонов, выполненных в виде направляющих стержней, тепловоспринимающие зоны которых размещены по винтовой линии на внутренней поверхности труб. Соотношение высоты верхней части камеры охлаждения и нижней ее части составляет 1 :1,5-2,5, а отношение диаметра нижней части к ее высоте составляет 0,03:0,06. С целью побуждения пробуждения и перемешивания кокса в трубах охлаждающие штанги снабжены вибрационными механизмами. Охлаждаещие штанги в трубах снабжены выступами, являющимися зеркальным отражением :направляющих стержней. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. § (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (д11 С 10 В 39/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3774189/22-26 (22) 16.07.84 (46) 30. 12.86. Бюл. № 48 (71) Производственное объединение

"Уралэнергоцветмет" (72) С.П.Детков, Л.А.Старков, В.С.Домрачев, А.Г.Байков и О.Н.Кочанова (53) 662.741 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 567741 кл. С 10 В 39/10, 1961.

Патент СССР ¹ 1009276, кл. С 10 В 39/02, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУХОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

КОКСА (57) Изобретение относится к устройствам для сухого охлаждение кокса и позволяет снизить энергозатратЫ и повысить ремонтоспособность устройства.

Устройство содержит камеру охлаждения, снабженную вертикальными охлаждающими штангами, расположенными внутри камеры, верхним загрузочным отверстием и нижними разгрузочными отверстиями с механизмами для выгруз ки кокса. Охлаждающие штанги выполнены в виде термосифонов разной длины и пропущены через свод камеры охлаж-. дения, которая разделена горизонталь.„80„,, 27999 ной перфорированной решеткой на верхнюю и нижнюю части, при этом нижние концы коротких штанг расположены в верхней части камеры, а нижние концы длинных штанг расположены в нижней части камеры в трубах, которые установлены в отверстиях перфорированной решетки и нижних разгрузочных отверстиях, соединены через нижние отверстия с теплообменником-воздухоподогревателем и снабжены охлаждающей рубашкой, в которую выведены конденсационные зоны термосифонов, выполненных в виде направляющих стержней, тепловоспринимающие зоны которых размещены по винтовой линии на внутренней поверхности труб. Соотношение высоты верхней части камеры охлаждения н нижней ее части составляет 1:

:1,5-2,5, а отношение диаметра нижней части к ее высоте составляет

0,03:0,06. С целью побуждения пробуждения и перемешивания кокса в трубах охлаждающие штанги снабжены вибрационными механизмами. Охлаждаещие штанги в трубах снабжены выступами, являющимися зеркальным отражением направляющих стержней. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1279995

Изобретение относится к охлаждению сыпучих, полидисперсных материалов, преимещественно прокаленного кокса, используемого для производства анодной подовой массы и электродов, и может быть применено в цветной металлургии, в алюминиевой промышленности, а также в химической и других отраслях промышленности, где продукты термической обработки обжига или спекания выходят с температурой порядка

1200-1300 С иэ термической печи.

Цель изобретения — снижение энер15 гозатрат и повышение ремонтоспособности.

На фиг.1 изображено устройство для сухого охлаждения кокса, общий вид; на фиг.2 — поперечное сечение

А-А на фиг.1; на фиг,3 — продольный разрез Б-Б на фиг.2.

Установка для сухого охлаждения горячего полидисперсного материала (кокса) состоит из камеры охлаждения, 25 разделенной на две части — верхнюю 1 и нижнюю 2, с помощью горизонтальной перфорированной решетки 3,, и снабженных охлаждающими рубашками 4 и 5 соответственно. Для загрузки кокса из печи в верхней части 1 камерыохлаждения выполнено загрузочное отверстие 6.

Через свод 7 камеры охлаждения пропущены охлаждающие штанги S и 9, выполненные в виде термосифонов разной длины, представляющих собой полые, заглушенные с торцов и частично заполненные теплоносителем трубы.

Удлиненные охлаждающие штанги 8 через отверстия в горизонтальной перфо- 40 рированной решетке 3 выведены в нижнюю часть 2 камеры охлаждения, а их тепловоснринимающие зоны 10 заведены в полость вертикальных цилиндрических труб 11. Тепловоспринимающие зоны 12 укороченных охлаждающих штанг 9 размещены в полости верхней части 1 камеры охлаждения. В охлаждающей рубашке 5 в вертикальных трубах 11 размещены конденсационные зоны 13 множества термосифонов, у которых тепловоспринимающие зоны выполнены в виде направляющих стержней 14 (фиг.3), закрепленных в стенках вертикальных труб 11 и сориентированных осями нисходящей винтовой линии.

Обе части камеры охлаждения 1 и 2 соединены между собой с помощью флан" цевого соединения 15.

Под вертикальными трубами 11 в приемном бункере 16 установлен механизм кокса 17, например, тарельчатого типа и транспортирующий механизм 18, например, в виде скребкового тр-нспортера для подачи кокса на доохлаждение в теплообменник-воздухоподогреватель 19, являющийся, по существу, третьей ступенью охлаждения кокса. В случае несбходимости охлаждающие штанги 8 и 9 легко демонтировать с помощью груэоподъемного механизма 20.

Соотношение высоты верхней части

1 камеры охлаждения к нижней ее части

2 составляет 1: 1,5-2,5, а отношение диаметра. нижней ча.сти 1 камеры охлаждения к ее высоте составляет 0,030,06.

С целью побуждения продвижения и перемешивания кокса в вертикальных трубах 11 охлаждаюпие штанги снабжены вибрационными механизмами.

Для интенсификации теплообмена охлаждающие штанги 8, выведенные в трубы 11, снабжены выступами 21.

Устройство работает следующим образом.

Раскаленный кокс с температурой

1?00 С поступает в реакционную шахту (верхняя часть 1 камеры охлаждения) через загрузочное отверстие 6, где отдает часть тепла охлаждающей рубашке 4 и тепловоспринимающим зонам охлаждающих штанг, расположенных в полости верхней части камеры, которые вместе с рубашкой образуют теплообменные поверхности первой ступени охлаждения. Такая конструкция обеспечивает медленное и равномерное охлаждение массы кокса в поперечном сечении, поскольку рубашка 4 охлаждает весь объем материала по его периферии, а охлаждающие штанги своими тепловос- принимающими зонами охлаждают центральную часть этого объема. Кедленное охлаждение кокса в верхней части 1 камеры обеспечивает высокое качество продукта. Зто достигается эа счет постепенного., без перемешивания частиц схода кокса в верхней части 1 камеры, имеющей большое поперечное сечение. В первой ступени кокс охлаждао ется на 100-150 С и с гемпературой 1000-1050 С., при которой заканчиваются физико-химические реакции в коксе, под действием силы тяжести поступает во вторую < тупень охлаждения, 1279995 выполненную в виде вертикальных цилиндрических труб 11, снабженных охлаждающей рубашкой 5, направляющими стержнями 14, а также тепловоспринимающими зонами 10 удлиненных охлаждаюцих штанг 8. Такая конструкция теплообменных поверхностей второй ступени охлаждения позволяет обеспе1 ° чить интенсивное охлаждение полидисперсного кокса до 400-450 С, исключая10 при этом продувку кокса инертным raзом, что неприемлемо для охлаждения полидисперсного кокса, содержащего пылеобразные фракции, вынос которых с потоком газов неизбежен и, в связи с этим, неизбежны потери материала, вызывающие загрязнение окружающей среды. Интенсивное охлаждение полидисперсного кокса производится следующим образом. Под действием силы тяжести кокс перемещается вниз по кольцевым каналам, образованным стенками вертикальных труб 10 и расположенными в центре каналов тепловоспринимающими

25 зонами 9 удлиненных охлаждающих штанг

8, при этом теплообменные поверхности отнимают тепло от прилегающих к ним слоев кокса. Крупные фракции кокса при движении вниз контактируют с расположенными в кольцевом канале по нисходящей винтовой линии тепловоспринимающими зонами множества термосифонов, являющихся для кусков кокса направляющими, выполненными в виде стержней

14, служащих для воздействия на тра- З5 екторию движения кусков кокса. При этом стержни затормаживают куски кокса, охлаждая их, и изменяют траекторию их движения, прижимая их либо к стенке вертикальной трубы 11 или к тепловоспринимающей зоне 10 охлаждающих штанг, что в обоих случаях интенсифицирует их охлаждение. Смещение кусков кокса к стенкам производится в результате наклона стержней 14, вы- 45 зывающего скольжение по ним кусков кокса, находящихся при этом в положении неу-стойчивого равновесия и стремящихся под давлением на них вышележащих слоев кокса занять более устой- 50 чивое положение. Для предотвращения заклинивания кусков кокса между тепловоспринимающ ми зонами направляющих стержней 14 и стенками вертикальных труб 11 просвет между ними у каждого направляющего стержня расширяется по длине стержня. Изменение траектории движения крупных кусков кокса вызывает также интенсификацию охлаждения мелких фракций кокса, поскольку заторможенные, перемещающиеся в попе-: речном и продольном направлениях куски кокса используются как насадка по отношению к мелким фракциям кокса, через которую приходится при своем движении просыпаться мелким фракциям кокса. Это приводит к интенсивному перемещению мелких фракций и снижению градиента температуры в поперечном сечении охлаждаемого кокса. Этому способствует выполнение вертикальных труб 11 цилиндрической формы и более узкими по сравнению с сечением камер охлаждения в устройстве прототипа, а также обеспечение передачи колебательных движений тепловоспринимающим зонам 10 (которые могут иметь на своей поверхности выступы 21) .за счет снабжения охлаждающих штанг вибрационными механизмами. Такая конструкция второй ступени охлаждения позволяет охладить полидисперсный кокс без его потерь и угара до температуры прекращения его химической активности, т.е. до температуры 400-450 С, поскольку охлаждение производится в условиях полной герметичности установки, при этом предусматривается при охлаждении кокса в первой и второй ступенях выработка пара промышленных параметров; для этого все охлаждающие элементы этих ступеней охлаждения образуют систему испарительного охлаждения кокса.

Охлажденный в вертикальных трубах

11 кокс при помощи механизма выгрузки

17 поступает в приемный бункер 16 °

В последнем происходит отделение пылевидной фракции кокса и последующий ее отсос из него для использования по технологическому назначению. Более крупные фракции кокса из приемного бункера 16 транспортирующим механизмом 18 подаются на доохлаждение в теплообменник-воздухоподогреватель

19, где происходит окончательное охлаждение крупных фракий кокса, а нагретый в нем воздух подается в виде дутья в коксопрокалочную печь.

Данная конструкция установки позволяет производить, при необходимости, текущий ремонт теплообменных поверхностей второй ступени охлаждения, не останавливая для этого установку.

Охлаждающие штанги 8 и 9 в случае их неисправности могут быть извлечены

12 и заменены исправными при помощи грузоподъемного механизма 20, а вышедшую из строя вертикальную трубу 11 можно заменить, предварительно установив во фланцевые разъемы 15 неисправной трубы заглушки для прекращения поступления в нее кокса, а также отключив ее от системы охлаждения.

После установки на место исправной трубы 11 и проведения подготовительных работ (в обратной последовательности) она может быть включена в работу с небольшими трудозатратами.

Формула изобретения

1. Устройство для сухого охлаждения кокса, содержащее камеру охлаждения, снабженную вертикальными охлаждающими штангами, расположенными внутри камеры, верхним загрузочным отверстием и нижними разгрузочными отверстиями с механизмами для выгрузки кокса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения ремонтоспособности, охлаждающие штанги выполнены в виде термосифонов разной длины и пропущены через свод камеры охлаждения, которая разделена горизонтальной перфорированной решеткой на верхнюю и нижнюю части, при этом нижние концы коротких

79995 б штанг расположены в верхней части камеры, а нижние концы длинных штанг расположены в нижней части камеры в трубах, которые установлены в отверстиях перфорированной решетки и нижних разгрузочных отверстиях, соединены через нижние отверстия с тепло- обменником-воздухоподогревателем и снабжены охлаждающей рубашкой, в ко10 торую выведены конденсационные зоны термосифонов, выполненных в виде направляющих стержней, тепловоспринимающие зоны которых размещены по винтовой линии на внутренней поверхности труб.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что соотношение высоты верхней части камеры охлаждения и нижней части составляет 1:1,520 -2,5, а отношение диаметра нижней частик ее высоте составляет 0,03-0,06.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью .побужцения продвижения и перемешивания кокса в трубах, охлаждающие штанги снабжены вибрационными механизмами.

4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что охлаждаюЗ0 щие штанги в трубах снабжены выступами, являющимися зеркальным отражениеМ направляющих стержней.

1279995,4-A

Составитель 10.Тимофеев

Техред Л.Олейник Корректор В.Бутяга

Редактор В.Ковтун

Заказ 7020/23 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4