КАМЕРА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ КОКСА УСТАНОВКИ СУХОГО ТУШЕНИЯ КОКСА Российский патент 1995 года по МПК C10B39/02 

Изобретение относится к коксохимическому производству, в частности к установкам сухого тушения кокса.

Известна установка сухого тушения кокса (УСТК) (Давидзон Р.И. Мастер установки сухого тушения кокса. М. Металлургия, 1980, с. 56-59), включающая камеру тушения, коллектор, состоящий из кольцевого канала, газоотводов, соединяющих камеру тушения и кольцевой канал, боковой отводной канал, причем сечение некоторых газоотводов частично перекрыто, преимущественно с помощью регистров.

Недостатком этой УСТК является низкая степень равномерности распределения газового потока по газоотводам и вследствие этого неполное тушение кокса и потери вторичных энергоресурсов, кроме того, на стенках, разделяющих соседние газоотводы, скапливается пыль, коксовая мелочь. Это происходит вследствие того, что между струйными потоками тушильного газа, идущего от газоотводов, образуются "мертвые зоны", где осаждаются твердые частицы. В результате этого процесса наверху стенок между газоотводами образуются отложения неправильной формы. С ростом этих образований, являющихся непрочными, возникает тенденция к их разрушению. Как правило, отложения разрушаются частично, причем как их образование, так пpи разрушение приводит к резким изменениям гидравлического режима камеры тушения. При этом дело усугубляется тем, что рост и разрушение отложений происходит неравномерно, чем нарушается симметрия местных сопротивлений относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось бокового отводного канала. Геометрические формы поверхностей, огибаемых газовым потоком, искажаются, растет сопротивление потоку вследствие огибания препятствий неправильной формы. В результате нарушений устойчивости гидравлического режима камеры для сухого охлаждения кокса снижается производительность УСТК.

Недостатки устраняются тем, что у камеры для охлаждения кокса установки сухого тушения кокса, включающей вертикальную шахту, сборный коллектор, разделенные стенками газоотводы, соединяющие вертикальную шахту и коллектор, отводной боковой канал, стенки между газоотводами выполнены в верхней части с выступами призматической формы, причем одна боковая грань выступа горизонтальна, а две другие образуют с горизонтальной плоскостью внутренние углы, большие чем угол
ϕ= arc tg f, где f коэффициент трения кокса о материал поверхности выступов.

По сравнению с прототипом предлагаемое техническое решение имеет следующие существенные отличительные признаки: выполнение стенок между газоотводами в верхней части с выступами призматической формы, причем одна боковая грань выступа горизонтальна, а две другие образуют с горизонтальной плоскостью внутренние углы, большие чем ϕ= arc tg f, где f коэффициент трения кокса о материал поверхности выступов.

Далее показано, как совокупность отличительных признаков (выполнение стенок между газоотводами в верхней части с выступами призматической формы, причем одна боковая грань выступа горизонтальна, а две другие образуют с горизонтальной плоскостью внутренние углы, большие чем ϕ= arc tg f, где f коэффициент трения кокса о материал поверхности выступов) позволяет достигнуть результат.

При попадании частицы кокса на верхнюю часть стенки между газоотводами возможно осаждение частицы либо ее дальнейшее движение назад через газоотвод в камеру тушения либо вперед по коллектору под действием газового потока. Для того, чтобы исключить осаждение, необходимо выполнение условия соскальзывания частицы с верхней части стенки, для этого верхняя часть стенки выполняется с выступом призматической формы, так как боковые грани этой призмы наклонены к горизонтальной плоскости под углом, большим чем угол ϕ= arc tg f, где f коэффициент трения кокса о материал поверхности выступа, то частица кокса "не прилипает" к поверхности выступа. При этом частица может либо соскользнуть в газоотвод, а затем в камеру тушения, либо может быть унесена потоком циркуляционных газов через сборный коллектор и боковой отводной канал в пылеосадительный бункер.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, осевое сечение камеры для охлаждения кокса, проходящее через ось бокового отводного канала; на фиг. 2 развертка участка сечения бокового коллектора.

Камера для охлаждения кокса установки сухого тушения кокса включает вертикальную шахту 1, сборный коллектор 2; газоотводы 3, соединяющие шахту 1 и сборный коллектор 2, стенки 4, разделяющие газоотводы 3, отводной боковой канал.

Стенки 4 выполнены в верхней части с выступами 6 призматической формы, причем одна боковая грань 7 выступа 6 горизонтальна, а две другие грани 8 образуют с горизонтальной плоскостью внутренние углы 9, большие чем угол ϕ= arc tg f, где f коэффициент трения кокса о материал поверхности выступов.

Коэффициент трения f характеризует свойства материала выступа и кокса. Как правило, коэффициент трения кокса об огнеупорный материал составляет около 0,5 (Ткачев В.С. Остапенко М.А. Оборудование коксохимических заводов. М. Металлургия, 1983, с. 243, где приведен коэффициент трения f 0,5 кокса по каменному литью). Имеют ϕ= arc tg 0,5 26,6^о.

Внутренние углы боковых граней призмы выбираются большими, чем этот угол (на практике 30^о или несколько больше).

Устройство работает следующим образом.

Раскаленный кокс поступает через загрузочное устройство в вертикальную шахту 1, по которой поднимаются тушильные газы. Эти газы эвакуируются из шахты 1 через газоотводы 3 и далее следуют по коллектору 2 через отводной боковой канал в пылеосадительный бункер. Стенки 4 между газоотводами 3 выполнены с выступами призматической формы, причем у выступа 6 одна боковая грань 7 горизонтальна, а боковые грани 8 наклонены к горизонтальной плоскости под углом 9, большим чем ϕ= arc tg f; вследствие этого частицы кокса и коксовой пыли, попадающие на поверхности граней 8, соскальзывают с них; эти частицы либо проваливаются в газоотводы 3 и далее в шахту 1, либо уносятся циркуляционными газами через коллектор 2 и отводной боковой канал в пылеосадительный бункер. Следовательно, отложения и наросты на поверхностях (гранях) 8 не образуются. Тем самым стабилизируется гидравлический режим камеры тушения, вследствие этого обеспечивается "ровный ход" процесса тушения кокса, что приводит к повышению производительности установки сухого тушения кокса.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет достигнуть результат повысить производительность установки путем стабилизации гидравлического режима камеры.

Внедрение устройства предполагается осуществить на Криворожском коксохимическом заводе.

Использование: охлаждение кокса в установках сухого тушения кокса. Сущность изобретения: камера для охлаждения кокса установки сухого тушения кокса включает вертикальную шахту, сборный коллектор, разделенные стенками газоотводы, соединяющие вертикальную шихту и сборный коллектор, отводной боковой канал, стенки между газоотводами выполнены в верхней части с выступами призматической формы, причем одна боковая грань выступа горизонтальная, а две другие образуют с горизонтальной плоскостью внутренние углы, больше чем угол ϕ = arctgf, где f - коэффициент трения кокса о материал поверхности выступов. 2 ил.

КАМЕРА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ КОКСА УСТАНОВКИ СУХОГО ТУШЕНИЯ КОКСА, включающая вертикальную шахту, сборный коллектор, разделенные стенками газоотводы, соединяющие вертикальную шахту и сборный коллектор, отводной боковой канал, отличающаяся тем, что стенки между газоотводами выполнены в верхней части с выступами призматической формы, причем одна боковая грань выступа горизонтальная, а две другие образуют с горизонтальной плоскостью внутренние углы, большие угла
ϕ = arctg f,
где f коэффициент трения кокса о материал поверхности выступов.