Вертикальная печь для термообработки твердого топлива

 

Использование: для прокалки углеродсодержащих материалов в огнеупорных печах и может быть использовано для термообработки нефтяного или пекового коксов. Сущность изобретения: средство для загрузки выполнено в виде щелевидной коробки 6, имеющей в верхней части соединенные между собой течкой 8 отсекающий затвор 7 и ленточный питатель 9. Высота h коробки составляет 1,5 - 3,4 к площади поперечного сечения камеры 2 термообработки в зоне сушки топлива. Камера 2 посредством газоотводящих окон 5 соединена с газосборным каналом 4. Окна 5 выполнены на высоте печи на двух уровнях. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике прокалки углеродсодержащих материалов в огнеупорных печах и может быть использовано в цветной металлургии для термообработки нефтяного или пекового коксов.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности является известная вертикальная печь для термообработки твердого топлива, имеющая зоны сушки, нагрева, прокаливания и охлаждения и включающая корпус с камерой термообработки, выполненной ступенчатой по четырем зонам с общим расширением книзу под углом 1,5-5^о к вертикали и расположением ступеней на переходе от одной зоны к другой, нагревательные каналы, средства для загрузки и выгрузки топлива, расположенные в верхней и нижней частях корпуса соответственно, газоотводящие окна, выполненные в корпусе в нижней части камеры термообработки, и горизонтальный газосборный канал, соединенный с окнами через его подовую часть.

Загрузка топлива в такой печи осуществляется периодически и непосредственно в камеру термообработки. Средство для загрузки представляет собой механический или гидравлический затвор, установленный над камерой термообработки, и направляющую течку. Подача топлива осуществляется с помощью передвижного загрузочного вагона порционно по мере опускания уровня материала в камере. Отвод парогазовых продуктов из камеры осуществляется через газоотводящие окна, расположенные по высоте на одном уровне.

Недостатком такой печи является то, что загрузка топлива непосредственно в горячую зону камеры термообработки приводит к спонтанному газовыделению и повышению давления в верхней части печи до 80-150 мм вод.ст. а это вызывает загазованность рабочих площадок, снижение срока службы печи. Кроме того, периодическая загрузка крупных порций топлива сдерживает производительность печи из-за необходимости более длительного прогрева материала для достижения требуемого качества продукта, а размещение газоотводящих окон только на одном уровне по высоте камеры термообработки снижает поверхность газоотсоса, а значит приводит к потерям продукционного газа и сдерживанию производительности печи.

Технический результат изобретения повышение производительности и срока службы печи.

Для достижения технического результата в вертикальной печи для термообработки твердого топлива, имеющей зоны сушки, нагрева, прокаливания и охлаждения и включающей корпус с камерой термообработки, выполненной ступенчатой по четырем зонам с общим расширением книзу под углом 1,5-5^о к вертикали и расположением ступеней на переходе от одной зоны к другой, нагревательные каналы, средства для загрузки и выгрузки топлива, расположенные в верхней и нижней частях корпуса соответственно, газоотводящие окна, выполненные в корпусе в нижней части камеры термообработки, и горизонтальный газосборный канал, соединенный с окнами через его подовую часть, средство для загрузки выполнено в виде щелевидной коробки, имеющей в верхней части соединенные между собой течкой отсекающий затвор и ленточный питатель, причем высота коробки составляет 1,5-3,4 к площади поперечного сечения камеры термообработки в зоне сушки.

Окна, соединяющие газоотводящий канал с камерой термообработки, выполнены по высоте печи на двух уровнях.

На чертеже схематично изображена предлагаемая вертикальная печь, разрез.

Вертикальная печь для термообработки твердого топлива имеет четыре зоны (сушки, нагрева, прокалки, охлаждения и включает корпус 1 из огнеупорного материала, камеру 2 термообработки и вертикальные нагревательные каналы 3, выполненные в корпусе с обеих сторон камеры. Камера 2 термообработки выполнена ступенчатой по четырем зонам с общим расширением книзу под углом 1,5-5^о к вертикали и расположением ступеней на переходе от одной зоны к другой. Печь имеет средства для загрузки и выгрузки топлива, расположенные в верхней и нижней частях корпуса 1 соответственно, и газоотводящие окна 5, выполненные в корпусе в нижней части камеры термообработки. В нижней части корпуса выполнен горизонтальный газосборный канал 4, соединенный с окнами 5 через его подовую часть, окна 5 выполнены по высоте печи на двух уровнях.

Средство для загрузки выполнено в виде щелевой коробки 6, имеющей в верхней части соединенные между собой течкой 8 отсекающий затвор 7 и ленточный питатель 9. Высота h коробки 6 составляет 1,5-3,4 к площади поперечного сечения камеры термообработки в зоне сушки.

Печь работает следующим образом.

Твердое топливо, например нефтяной кокс фракции 0-25 мм, с помощью питателя 9 через течку 8 и затвор 7 загружается в коробку 6. Продвигаясь сверху вниз, кокс попадает в камеру термообработки 2, где последовательно проходит зоны сушки, нагрева, прокалки и охлаждения и выгружается. Процесс нагрева кокса осуществляется через стенку за счет сжигания отопительного газа в вертикальных нагревательных каналах 3. При этом происходит выделение летучих веществ из кокса и его прокалка.

Парогазовая смесь удаляется из камеры термообработки в газосборный канал 4 через газоотводящие окна 5 за счет разрежения, создаваемого на выходе из печи газодувками. При этом один ряд окон 5 соединен с каналом 4 через боковую стенку, а другой через его подовую часть. Этим достигается увеличение поверхности газоотсоса в 1,5-1,8 раза.

Высота щелевидной коробки подобрана расчетно, исходя из гидравлического сопротивления слоя кокса и давления газа с единицы площади сечения камеры термообработки. Заявленная высота коробки обеспечивает давление под затвором не более 40 мм вод.ст. Такая величина давления задана технологически регламентом процесса термообработки нефтяного кокса. Наличие интервала соотношения высоты коробки и сечения камеры (1,5-3,4) связано с существующим на практике колебанием качества сырья (исходного твердого топлива) по крупности и содержанию летучих веществ. То есть, чем крупнее топливо и больше в нем содержание летучих веществ, тем, выше требуется запирающий слой в щелевидной коробке.

Формула изобретения

1. ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА, имеющая зоны сушки, нагрева, прокаливания и охлаждения и включающая корпус с камерой термообработки, выполненной ступенчатой по четырем зонам с общим расширением книзу под углом 1,5 5^o к вертикали и расположением ступеней на переходе от одной зоны к другой, нагревательные каналы, средства для загрузки и выгрузки топлива, расположенные в верхней и нижней частях корпуса соответственно, газоотводящие окна, выполненные в корпусе в нижней части камеры термообработки, и горизонтальный газосборный канал, соединенный с окнами через его подовую часть, отличающаяся тем, что средство для загрузки выполнено в виде щелевидной коробки, имеющей в верхней части соединенные между собой течкой отсекающий затвор и ленточный питатель, причем высота коробки составляет 1,5 3,4 к площади поперечного сечения камеры термообработки в зоне сушки.

2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что окна, соединяющие газоотводящий канал с камерой термообработки, выполнены по высоте печи на двух уровнях.

РИСУНКИ

Рисунок 1