Способ термической обработки мелкозернистого углеродного материала

 

Изобретение относится к способу термической обработки (коксованию, полукоксованию) мелкозернистого углеродного материала, преимущественно в кольцевых печах с движущимся подом, который может быть использован в качестве карбюризатора для науглероживания стали, при плавке чугуна, восстановителя для выплавки ферросплавов . Для обеспечения снижения уноса мелкозернистый углеродный материал подают на горизонтальный движущийся под в виде слоя, формируют на поверхности движущегося слоя в поперечном направлении чередующиеся выступы из мелкозернистого или крупнозернистого углеродного материала и нагревают движущийся СЛОЙ с чередующимися выступами параллельно подаваемым над слоем газовым теплоносителем. 2 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 10 В 49/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВИ э и .

CO

CO

h4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3985973/23-26 (22) 10.12.85 (46) 30.01.88.Бюл. К - 4 (71) Восточный научно-исследовательский углехимический институт и Московский химико-технологический институт им. Д.И.Менделеева (72) Е.М.Литвин, А.А.Севергин, О.Г,Унтербергер, П.Я.Нефедов, Г.Н.Макаров, M.Н,Горшков и Ю.Д.Тимофеев (53) 662.74(088,8) (56) Патент США У 4196051, кл. С 10 В 49/06, 1980.

Макаров Г.Н. и др. Специальные виды кокса. M.: Металлургия, 1977, с. 115-150. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

МЕЛКОЗЕРНИСТОГО УГЛЕРОДНОГО МАТЕРИАЛА

„„SU„„1370129 А 1 (57) Изобретение относится к способу термической обработки (коксованию, полукоксованию) мелкозернистого углеродного материала, преимущественно в кольцевых печах с движущимся подом, который может быть использован в качестве карбюризатора для науглероживания стали, при плавке чугуна, восстановителя для выплавки ферросплавов. Для обеспечения снижения уноса мелкозернистый углеродный материал подают на горизонтальный движущийся под в виде слоя, формируют на поверхности движущегося слоя в поперечном направлении чередующиеся выступы из мелкозернистого или крупнозернистого углеродного материала и нагревают движущийся слой с чередующимися выступами параллельно подаваемым над слоем газовым теплоносителем. 2 ил.

1370129

Изобретение относится к процессам термической обработки потоком газов слоя углеродистого материала (уголь, кокс), преимущественно к нагреву мелкозернистых сыпучих углеродных материалов на движущейся ленте или в кольцевых печах с движущемся подом для получения специальных сортов кокса, применяемых в качестве карбюриза- 10 тора для науглероживания стали, при выплавке чугуна в электрических и индукционных печах, углеродного восстановителя для выплавки ферросплавов и т.д. 15

Цель изобретения — снижение уноса мелкозернистого углеродного материала.

На фиг.! представлена схема устройства для осуществления предлагае- 20 мого способа; на фиг.2 — устройство с дополнительным бункером для загрузки крупнозернистого углеродного материала.

Устройство содержит горизонтальный 25 движущийся под 1 и свод 2, в котором установлен бункер 3 для загрузки углеродного сыпучего материала на под и вентилятор (не показан), позволяющий регулировать скорость газового теплоносителя (воздуха) между сводом

2 и слоем углеродного материала 4, выпускную стенку 5 загрузочного бункера 3, установленную на расстоянии

90-95 мм от движущегося пода 1. Для З5 подачи крупнозернистого материала устройство снабжено дополнительным бункером 6 (фиг.2) с затвором 7.

Пример 1 (иэвестный). Термической обработке подвергают мелкозер- 4р нистый уголь марки Т (отсевы 0-13 мм).

Содержание классов крупности: мм 7.

)13 11

6-13 23 45

3-6 15

2-3 10

1-2 9

0,5-1,0 7

0,2-0,5 9 50

0,2-0,05 14

<0,05 2

Характеристика исходного угля 7:

Ф влага рабочая до 10, О, А (зольность)

8,4, Б (сернистость) 0,45, U "" (ле- 55 тучие) 17, О.

Плотность (при загрузке в кольцевую печь) 0, 75 т/м .

Получаемый карбюризатор имеет следующий гранулометрический состав: мм 13

7-13 20

3-7 17

2-3 11

1-? 10

0,5-1,0 8 (0,5 26

Характеристика карбюризатора, 7: влага рабочая 4,0; А " 8, 1; S q

0,36 V " 1 5 2 5 плотност 0,700,80 т/м ; структурная прочность

83-85 7.

Термообработку исходного угля осуществляют следующим образом.

Исходный уголь из загрузочного бункера кольцевой печи подают в виде слоя на плоскую вращающуюся подину.

Одновременно в кольцевую печь сверху параллельно над слоем угля подают воздух и через горелки, расположенные в своде печи, коксовый или природный газ. 3а счет тепла газового теплоносителя и эа счет сжигания летучих продуктов пиролиэа тощего угля над слоем осуществляют коксование угля. Коксование осуществляют за один оборот пода. Готовый продукт плужковым сбрасывателем (толкателем) снимают с подины и подают на двухступенчатое охлаждение: испарительное в специальной камере и сухое во вращающемся барабане °

Характеристика печи и условий термообработки материала: диаметр, м

18,5; ширина подины, м: полная 4,8, рабочая 4,0; период оборота подины, 2,0 ч. ° высота слоя загрузки угля

0,2 м; выход валового кокса 0,84 ; производительность, т/ч: по сухому углю 18,5, по сухому коксу 15,4; годовая производительность (по сухому карбюриэатору) 110 тыс.т; расход воздуха до 30000 нм /ч; расход коксового газа до 100 нм /ч (остальное тепло от горения выделяющихся из угля летучих веществ); температура газа над слоем материала (по длине кольцевого канала печи) 1100-1250 С; средняя скорость нагрева 70-80 С/ 1НН; скорость движения газового теплоносителя над слоем термообрабатываемого угля (средняя) 7,0 м/с; унос материала с уходящими газами 68 кг/ч.

1370129

Поток продуктов горения движется параллельно слою коксуемого материала, выводится иэ подсводового пространства печи (перед узлом тушения), 5 поступает в печь дожига и дальше на утилизацию тепла. Таким образом, унесенным потоком газа материал безвозвратно теряется для технологического использования. 10

П р им е р 2, В способе по примеру 1 выпускная стенка загрузочного бункера выполнена подвижной, а режим ее подъема и опускания сблокирован со скоростью движения подины печи та- 15 ким образом, чтобы через каждые 0,51,0 м осуществлялся подъем стенки ня высоту 300 мм (обычный слой 200 мм) от подины. Это приводит к образованию поперек слоя серии выступов из мелко- 20 зернистого материала высотой 60-80 мм (общей 260-280 мм) над слоем. В результате унос материала снижается до

15,9 кг/ч, что увеличивает выход целевого продукта — каменноугольного карбюриэатора.

Пример 3. В способе по примеру 1 после (по ходу подины) основного загрузочного бункера установлен дополнительный бункер (фиг ° 2) с углем 30 марки Т более крупного грякулометрического состава: мм 7 0

25-40 ?О

13-25 18

6-13 25

3-6 9

2-3 8

1-2 7

О, 5-1 8

40 с0,5 5

Выпускной механизм дополнительного бункера сблокирован со скоростью движения подины таким образом, чтобы через каждые 0,5-1 м на слой основно- 5 го материала поступала порция крупнозернистого материала. В результате количество материала, уносимого газом, снижается до 8,5 кг/ч.

Как следует иэ приведенных примеров, согласно предлагаемому способу (пример 2 и 3) периодически расположенные поперек слоя выступы препятствуют движению (разгону) частиц вдоль поверхности слоя мелкозернистого материала и эа счет этого позволяют снизить унос материала г язовым потоком. Требуемые частота чередования выступов, их необходимые геоме тричес— кие размеры (соотношения) могут изменяться в широких пределах в зависимости от дисперсности исходного материала, свойств поверхности частиц, характеристик газогого потока (скорости, вязкости, плотности) и особенностей применяемой аппаратуры. Поэтому их необходимо определять расчетным путем или экспериментально в каждом конкретном случае

Наибольшее снижение уноса достигается при формировании выступов иэ более крупного материала, чем исходный. В этом случае выс.тупы не только препятствуют разгону частиц вдоль поверхности слоя, но и выполняют функции своеобразных зернистых фильтров, задерживающих между крупными зернами мелкие частицы термообрабатывяемого материала. Гранулометрический состав материала, используемого для образования выступов, определяется в зависимости от дисперсности исходного материала: мелкозернистый или крупнозернистый материал. Укос материала по предлагаемому способу снижается по сравнению с известным более чем в 4-8 раза.

Формула изобретения

Способ термической обработки мелкозернистого углеродного материала, включающий подачу его в виде слоя на горизонтально движущийся под и нагрев движущегося слоя параллельно подаваемым над слоем газовым теплоносителем, о тл и ч а юш и и с я тем, что, с целью снижения уноса мелкозернистого углеродного материала, перед нагревом »а поверхности движущегося слоя формируют в поперечном направлении чередующиеся выступы из мелкозернистого или крупнозернистого углеродного материала.

1370129 пала

Нолробпеное 68иаения

ФЮФ. 2

Составитель Т,Ильинская

Редактор М.Недолуженко . Техред M.g b|K

Корректор И.Эрдейи

Заказ 373/23 Тираж 464

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Жи пРОн исхсбнцб жпмриол - уголь