ПЛАНИРОВОЧНЫЙ БРУС УСТАНОВОК КОКСОВАНИЯ Российский патент 2003 года по МПК C10B37/02 

Изобретение относится к планировочному брусу установок коксования согласно ограничительной части п.1.

Из патента ЕР 0483497 В1 известен планировочный брус, состоящий из вертикальных траверс из листовой стали, размещенных в продольном направлении печи и параллельно друг другу, причем в ограниченном траверсами промежуточном пространстве установлены через равные промежутки расположенные поперечно захваты для угля, имеющие форму стенок из листовой стали по высоте траверс. Непосредственно перед тем, как образующиеся во время процесса заполнения под загрузочными отверстиями камеры коксовой печи насыпные конусы угля дойдут до газосборной камеры, которая должна быть свободной, через рабочее окно в камеру коксовой печи вводится планировочный брус и совершает возвратно-поступательное движение, в результате чего насыпные конусы угля выравниваются. Для того чтобы после ввода планировочного бруса в печную камеру во время процесса заполнения свободная газосборная камера над углем не была большей частью заполнена, захваты для угля проходят не по всей ширине промежуточного пространства между двумя траверсами и расположены взаимно смещенными на одной из двух траверс. Поэтому траверсы соединены между собой распорками.

Установлено, что во время выравнивания в таком планировочном брусе, несмотря на предусмотренные внутри планировочного бруса взаимные промежуточные пространства между траверсами и свободными торцами захватов для угля, взаимные промежуточные пространства могут быть закрыты выравниваемым углем таким образом, что газы-заполнители невозможно беспрепятственно отсасывать в газосборник. Вследствие этого имеют место более или менее значительные неконтролируемые выбросы, так как газы-заполнители более не могут свободно отсасываться через стояк.

В качестве наиболее близкого уровня техники может быть принят патент FR 2666811, С 10 В 37/02, 1992, в котором описан планировочный брус, предназначенный для выравнивания насыпного конуса угля, образующегося под загрузочными отверстиями печной камеры во время процесса заполнения, содержащий две траверсы, проходящие преимущественно по всей длине печной камеры и установленные параллельно друг другу на расстоянии, зависящем от ширины печной камеры, а также соединенные друг с другом и установленные преимущественно вертикально траверсы, например из листовой стали, с расположенными друг за другом поперечными захватами для угля, высота которых меньше высоты траверс, образующих над захватами для угля свободный от встроенных деталей газовый канал.

В основу изобретения положена задача создать планировочный брус, в котором во время процесса выравнивания в любое время сохраняется достаточно свободный газовый канал в сборном пространстве и одновременно достигается высокая степень заполнения печи.

Указанная задача решается в планировочном брусе установки коксования для выравнивания насыпного конуса угля, образующегося под загрузочными отверстиями печной камеры во время процесса заполнения, содержащем две траверсы, проходящие преимущественно по всей длине печной камеры и установленные параллельно друг другу на расстоянии, зависящем от ширины печной камеры, а также соединенные друг с другом и установленные преимущественно вертикально траверсы, например из листовой стали, с расположенными друг за другом поперечными захватами для угля, высота которых меньше высоты траверс, образующих над захватами для угля, преимущественно, свободный от встроенных деталей газовый канал, за счет того, что газовый канал включает в себя передний торец планировочного бруса.

Планировочный брус согласно изобретению имеет преимущество, заключающееся в том, что во время процесса выравнивания в промежуточном пространстве между траверсами планировочного бруса образуется газовый канал, по которому газ-заполнитель может беспрепятственно отводиться горизонтально в стояк или в газосборник.

Данный канал выполняется особенно надежно тогда, когда в соответствии с усовершенствованным вариантом выполнения изобретения высота захвата для угля соответствует самое большее половине высоты траверс.

Так как планировочный брус спереди открыт, он вдвигается внутрь насыпного конуса угля и удаляет насыпной конус угля захватами. Поэтому не происходит, как в известных планировочных брусьях, нагромождение насыпного конуса угля перед планировочным брусом. Для того чтобы планировочный брус имел достаточную производительность транспортировки, в соответствии с изобретением повышено количество захватов для угля. Для того чтобы производительность транспортировки планировочного бруса согласно изобретению по меньшей мере соответствовала производительности транспортировки известного планировочного бруса (ЕР 0483497 B1), количество захватов для угля выбирается по меньшей мере таким, чтобы сумма всех площадей отдельных поперечин соответствовала сумме всех площадей полных поперечин захватов угля, высота которых выступает за высоту траверс. При этом количество захватов для угля увеличивается максимально до тех пор, когда расстояние между захватами будет соответствовать высоте захватов для угля. В этой форме выполнения обеспечивается прохождение в любом случае угля через захваты и сброс в образованную между захватами для угля секцию. На захватах для угля не могут образоваться мостики из угля.

В связи с большим количеством захватов для угля в планировочном брусе согласно изобретению производительность при транспортировке повышается так, что при каждом возвратно-поступательном перемещении планировочного бруса транспортируется больше угля. Следовательно, в значительной степени предотвращается образование насыпных конусов угля под загрузочными отверстиями. Когда планировочный брус перемещается в печной камере с большей частотой, чем ранее, предотвращается образование насыпных конусов на высоте планировочного бруса.

Расположенные друг за другом захваты для угля могут также иметь разную высоту. Благодаря этому дополнительно предотвращается образование высокой горки угля перед захватами для угля. Перепускаемый над захватом для угля с небольшой высотой уголь падает в находящуюся внизу секцию, не образуя высокой горки из угля. Благодаря этому образуется свободный газовый канал над перепускаемым через захваты углем для отвода газа-заполнителя внутри планировочного бруса.

Можно также закрепить захваты для угля на траверсах планировочного бруса под углом к вертикали. При этом некоторые захваты для угля можно расположить своей верхней кромкой наклонно относительно заднего торца планировочного бруса, а другие захваты для угля - своей верхней кромкой наклонно относительно переднего торца планировочного бруса. При наклонном расположении назад во время перемещения планировочного бруса вперед облегчается перепуск угля. Если захваты расположены наклонно вперед, то уголь на этом участке немного прижимается вниз и планировочный брус испытывает некоторый толчок. Кроме того, установленные наклонно захваты для угля действуют во время процесса заполнения как направляющие щитки. Уголь направляется захватами от загрузочных отверстий на участок между загрузочными отверстиями. Таким образом уменьшается образование угольных насыпных конусов.

Можно также установить захваты для угля подвижными. Так, например, часть захватов для угля можно установить на их верхнем или нижнем участках подвижными на траверсах планировочного бруса. При каждом движении планировочного бруса вперед или назад они изменяют свое положение и выравнивают уголь в соответствующем наклонном положении. Для того чтобы захваты для угля не могли устанавливаться горизонтально, наклонное положение ограничено упором.

Другая возможность заключается в том, что захваты для угля выполнены клиновидными. При этом можно расположить клин с вершиной, обращенной вверх или вниз. Такая форма позволяет облегчить конструкцию планировочного бруса, так как клиновидные захваты для угля позволяют уменьшить толщину материала.

Траверсы планировочного бруса также можно выполнить клиновидными. Благодаря этому улучшается статическое состояние планировочного бруса. Если вершина клина направлена вниз в направлении к выравниваемому углю, уголь не может застревать между клиновидными траверсами, так как промежуточное пространство расширяется вниз.

Для уменьшения силового воздействия угля на планировочный брус во время процесса заполнения верхние кромки траверс и/или захватов для угля можно выполнить скошенными с одной или обеих сторон.

Ход планировочного бруса, частота выравнивания, количество, промежуток и высота захватов для угля должны быть приведены в соответствие с массовым расходом устройства заполнения.

Известно, что в связи с процессом заполнения под загрузочные отверстия печной камеры насыпной конус между стенкой камеры и траверсами планировочного бруса остается неподвижным как полоса насыпного конуса. Наряду с препятствием для отвода газов на этом участке вследствие этого могут образоваться отложения графита в газосборнике. Возможность предотвращения образования полосы насыпного конуса заключается в том, чтобы планировочный брус во время процесса заполнения совершал маятниковые возвратно-поступательные перемещения. Для достижения этого опорные и направляющие ролики планировочного бруса выполнены с наклоном, вызывающим маятниковые или возвратно-поступательные перемещения планировочного бруса.

Другая возможность устранения полос насыпного конуса заключается в том, что опорные и направляющие ролики выполнены с возможностью перемещения в стороны механизмом перемещения. За счет этой возможности перемещения планировочный брус во время процесса выравнивания может устранить полосы насыпного конуса с обеих сторон газосборного пространства. Устранение полос насыпного конуса можно улучшить ребрами или волнистыми листами, установленными на траверсах снаружи.

В соответствии с усовершенствованным вариантом выполнения траверсы имеют отверстия. Через эти отверстия возможно попадание угля сбоку в секции, образованные между захватами для угля. За счет этого повышается эффективность процесса заполнения.

Отверстия можно выполнить таких размеров, что они могут перекрываться только распорками, на которых закреплены захваты для угля. При этом распорки можно расположить также наклонно.

В данном варианте выполнения планировочный брус становится прямоугольной в поперечном сечении решетчатой фермой, через которую во время процесса выравнивания газосборное пространство блокируется только частично. За счет этого эффективно предотвращается закупорка газосборного пространства углем и беспрепятственно отводятся образующиеся в процессе заполнения газы. Кроме того, благодаря решетчатой конструкции планировочного бруса возможно также боковое прохождение через планировочный брус, то есть поперек продольного направления печи.

Отдельные распорки, установленные на отверстиях траверс, могут располагаться под углом к траверсам. Благодаря этому уголь может лучше соскабливаться со стенок камеры коксовой печи.

Траверсы планировочного бруса можно выполнить расширяющимися наружу на своем переднем торце. При таком выполнении уголь на сторонах камеры коксовой печи соскабливается непосредственно на вершине планировочного бруса.

Согласно еще одной форме выполнения изобретения планировочный брус имеет на переднем торце одну или несколько направляющих скоб. Скоба или скобы служат для того, чтобы нормально вводить планировочный брус в отверстие для выравнивания. С их помощью планировочный брус может своим передним торцом, открытым до скобы или скоб, вдвигаться внутрь насыпного конуса угля, не вызывая нагромождения угольной засыпки. Захватами для угля насыпной конус снимается, и угольная засыпка выравнивается.

На переднем торце планировочного бруса или на участке отверстий траверс можно установить подвижные скребки для угля. Под воздействием сил коксующегося угля на скребки для угля при движении назад планировочного бруса подвижные скребки для угля прижимаются к стенкам печной камеры. При следующем продвижении вперед полосы насыпного конуса на стенках печи снимаются раскрытыми скребками для угля. При выдвижении планировочного бруса из печной камеры раскрытые по сторонам скребки для угля посредством рамы планировочного бруса приводятся в закрытое положение. При вдвигании в следующую печь скребки для угля как направляющие скобы могут облегчать ввод планировочного бруса.

В соответствии с изобретением процесс выравнивания можно усовершенствовать за счет применения находящегося под давлением газа. Для этого на траверсах планировочного бруса установлены направляющие воздуховоды с соплами. Газ служит в первую очередь для того, чтобы выдувать остающиеся полосы насыпного конуса после пересечения насыпного конуса угля планировочным брусом. Сопла могут быть установлены на одинаковой высоте по длине планировочного бруса друг за другом и/или друг над другом.

Особенно предпочтительно, если сопла комбинированы с планировочным брусом, имеющим в траверсах отверстия. В этом случае выдуваемый уголь выходит через отверстия в пространстве между траверсами и отводится захватами для угля.

Как уже упоминалось, наряду с планировочным брусом согласно изобретению имеется газовый канал в газосборнике, по которому могут отсасываться газы-заполнители. Однако на участке отверстия для выравнивания соответствующей печной камеры существует опасность всасывания по газовому каналу воздуха, нарушающего нормальный ход процесса. Поэтому согласно изобретению предусмотрено, что планировочный брус уплотнен уплотняющей и направляющей коробкой. Уплотняющая и направляющая коробка имеет коробчатые стенки, входящие сверху в планировочный брус почти до захватов для угля, которые соединены уплотняющим листом, и таким образом обеспечивается уплотнение газового канала. Уплотнение под планировочным брусом дополняется уплотняющей пластиной.

Для улучшения уплотнения планировочного бруса планировочный брус можно закрыть кожухом, который с уплотнением прилегает к отверстию для выравнивания.

У планировочного бруса, имеющего форму выполнения, в которой захваты для угля имеют разную высоту, уплотняющая и направляющая коробка выполнена с шарнирами так, что упомянутая коробчатая стенка уплотняющей и направляющей коробки может совершать возвратно-поступательное движение и таким образом подгоняется к разности высот захватов для угля. Дополнительно подвижная коробчатая стенка может отклоняться со стороны пониженного давления в ее направлении, вследствие чего ограничивается воздействие пониженного давления. Для повышения уплотняющего эффекта можно установить друг за другом несколько уплотняющих и направляющих коробок. Каждая уплотняющая и направляющая коробка должна быть больше расстояния между захватами для угля с таким расчетом, чтобы по меньшей мере два захвата для угля закрывались уплотняющей и направляющей коробкой.

Для еще большего улучшения газового канала планировочного бруса захваты для угля можно снабдить отверстиями. При этом количество отверстий может быть любым так, что в экстремальном случае захваты для угля выполнены в виде перфорированного листа. Является предпочтительным размещение отверстий на верхнем участке захватов для угля и выполнение их соответственно с большими размерами. Тем самым частично расширяется газовый канал между траверсами на участке захватов для угля. Можно также выполнить захваты для угля одинаковой высоты с траверсами и с помощью отверстий создать газовый канал в захватах для угля.

Вышеуказанные, а также заявленные и описанные в примерах выполнения применяемые согласно изобретению детали не ограничиваются своими габаритами, формой, выбором материалов и технической концепции, поэтому критерии выбора, известные в соответствующей области применения, могут применяться без ограничения.

Другие детали, признаки и преимущества предмета изобретения следуют из следующего описания соответствующих чертежей, на которых показаны предпочтительные примеры выполнения планировочного бруса с газовым каналом.

При этом на фиг. 1 показан в перспективе планировочный брус согласно изобретению в первом варианте выполнения;
фиг.2 - в перспективе планировочный брус во втором варианте выполнения;
фиг.3 - вид сбоку деталей третьего планировочного бруса с наклонными захватами для угля;
фиг.4 - четвертая форма выполнения планировочного бруса;
фиг.5 - вид сверху опорных и направляющих роликов планировочного бруса;
фиг.6 - устройство для перемещения опорных и направляющих роликов планировочного бруса;
фиг.7 - пятая форма выполнения планировочного бруса в перспективе;
фиг.8 - вид сверху угольных скребков планировочного бруса;
фиг.9 - вид сбоку планировочного бруса с трубопроводами и соплами;
фиг. 10 - расположение уплотняющей и направляющей коробки для планировочного бруса;
фиг. 11 - шестая форма выполнения планировочного бруса с отверстиями в захватах для угля.

На фиг.1 показан планировочный брус с траверсами 1 и установленными между траверсами 1 захватами 2 для угля. Высота 3 захватов 2 для угля значительно меньше высоты Н траверс 1. Захваты 2 для угля установлены на расстоянии 5 друг от друга. Площадь поперечин 4 закрывает лишь незначительную часть промежуточного пространства между траверсами 1, поэтому образуется газовый канал 6.

На фиг.2 видно, что между траверсами 1 установлены друг за другом захваты 2 для угля, имеющие разную высоту 3. В этой форме выполнения преимущество в том, что первые низкие захваты 2 для угля не могут нагромождать перед собой угольную горку. Перепускаемый уголь может падать в следующую секцию и транспортироваться в ней дальше. Над захватами 2 для угля в любое время имеется свободный газовый канал 6.

На фиг.3 показаны в качестве примера захваты 2 для угля, закрепленные на траверсах 1 под углом к вертикали. Падающий во время процесса заполнения в печную камеру уголь распределяется захватами 2 для угля в печах и противодействует образованию насыпного конуса.

На фиг. 4 показано клиновидное выполнение захватов 2 для угля и траверс 1. За счет этого уменьшается закупорка образованных между захватами 2 для угля транспортных секций коксующимся углем, так как проходное сечение для падающего коксующегося угля расширяется вниз.

На фиг.5 показана установка планировочного бруса с траверсами 1 и захватами 2 для угля на опорах. Опорный и направляющий ролик 8 имеет скос 7. Кромки опорного и направляющего ролика 8, направляющие траверсы 1 планировочного бруса при каждом обороте опорного и направляющего ролика 8 вызывают за счет скоса 7 изменение движения в ручье планировочного бруса, совершающего возвратно-поступательное движение. Тем самым во время процесса выравнивания планировочный брус приводится в движение виляния, которое устраняет возможно имеющиеся полосы насыпного конуса под загрузочными отверстиями между траверсами 1 и стенками печи.

На фиг. 6 показаны опорные и направляющие ролики 8, которые выполнены подвижными в стороны с помощью механизма перемещения 9. За счет этого также можно приводить планировочный брус в движение виляния и удалять образующиеся полосы насыпного конуса.

На фиг.7 показан планировочный брус, траверсы 1 которого имеют отверстия 11. Через отверстия 11 уголь может падать в транспортные секции планировочного бруса между захватами 2 для угля и распределяться во время хода выравнивания. Отверстия 11 ограничены распорками 12, на которых закреплены захваты 2 для угля. Распорки 12 могут быть расположены под углом к траверсам 1. За счет этого уголь лучше подается в транспортные секции между захватами 2 для угля. На траверсах 1 можно установить направляющую скобу 13, которая облегчает ввод планировочного бруса в отверстие для выравнивания.

На фиг. 8 показано, что на переднем торце планировочного бруса установлены на траверсах 1 подвижные скребки 15 для угля с плечами 16 и 17. Скребок 15 для угля вращается в шарнире 18. Под воздействием силы коксующегося угля во время перемещения планировочного бруса назад через плечо 17 плечо 16 угольного скребка 15 прижимается к стенке коксовой печи. При выдвижении планировочного бруса из печи скребки 15 для угля приводятся рамой отверстий для выравнивания в закрытое положение, показанное в нижней части фиг.8. При вдвижении в следующую печную камеру скребки 15 для угля принимают на себя функцию направляющей скобы.

На фиг. 9 показано, что на траверсах 1 установлены трубопроводы 20 с соплами 21. Во время выравнивания через сопла 21 может вдуваться газ под давлением, например азот, таким образом, что устраняются боковые полосы насыпного конуса или они вообще не образуются. Сопла могут располагаться любым образом. Благодаря отдаче сопел могут производиться дополнительно маятниковые или возвратно-поступательные движения.

На фиг.10 видно, что газовый канал 6 уплотнен уплотняющей и направляющей коробкой 23. Газовый канал 6 хорошо уплотнен навешиваемым листом 25 уплотняющей коробки 23, которая установлена подвижной с опорными валами 26 и коробчатыми стенками 27. Под траверсами 1 и захватами 2 для угля предусмотрена уплотняющая пластина 28. Данная уплотняющая пластина 28 может быть частью корпуса 24, который окружает планировочный брус и прилегает с уплотнением к не показанному отверстию для выравнивания. Благодаря этому уплотнению предотвращается нежелательный доступ воздуха в печь во время процесса отсасывания газа-заполнителя.

На фиг.11 показаны захваты 2 для угля, имеющие отверстия 29 и 30. Через эти отверстия 29 и 30 газ-заполнитель может поступать внутрь во время процесса выравнивания.

Перечень позиций
1 траверсы
2 захваты для угля
3 высота
4 площадь поперечного сечения
5 промежуток
6 газовый канал
7 скос
8 опорный и направляющий ролик
9 механизм передвижения
11 отверстия
12 распорки
13 направляющая скоба
15 угольный скребок
16 плечо
17 плечо
18 шарнир
19 стенка
20 воздуховоды
21 сопла
23 уплотняющая и направляющая коробка
24 корпус
25 уплотняющий лист
26 опорные валы
27 коробчатая стенка
28 уплотняющая пластина
29 отверстия
30 отверстия
Н высота

Планировочный брус установок коксования для выравнивания насыпного конуса угля, образующегося под загрузочными отверстиями печной камеры во время процесса заполнения, содержит две траверсы, проходящие преимущественно по всей длине печной камеры и установленные параллельно друг другу на расстоянии, зависящем от ширины печной камеры, а также соединенные друг с другом установленные преимущественно вертикально, например, листы с захватами для угля, установленными наклонно друг за другом в ограниченном траверсами промежуточном пространстве, с расстоянием между собой, которые проходят только по части площади сечения планировочного бруса, причем высота захватов для угля, занимающая все расстояние между траверсами, меньше высоты траверс, и траверсы образуют над захватами для угля преимущественно свободный от встроенных деталей газовый канал. Использование данного изобретения обеспечивает высокую степень заполнения печи. 20 з.п.ф-лы, 11 ил.

1. Планировочный брус установки коксования для выравнивания насыпного конуса угля, образующегося под загрузочными отверстиями печной камеры во время процесса заполнения, содержащий две траверсы, проходящие преимущественно по всей длине печной камеры и установленные параллельно друг другу на расстоянии, зависящем от ширины печной камеры, а также соединенные друг с другом и установленные преимущественно вертикально траверсы (1), например, из листовой стали с расположенными друг за другом поперечными захватами (2) для угля, высота (3) которых меньше высоты (Н) траверс (1), образующих над захватами (2) для угля преимущественно свободный от встроенных деталей газовый канал (6), отличающийся тем, что газовый канал (6) включает в себя передний торец планировочного бруса. 2. Планировочный брус по п.1, отличающийся тем, что количество захватов (2) для угля, по меньшей мере, таково, что сумма всех площадей отдельных поперечин (4) соответствует сумме всех площадей полных поперечин захватов (2) угля, высота которых выступает за высоту (Н) траверс (1). 3. Планировочный брус по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что расстояние (5) между захватами (2) соответствует высоте (3) захватов (2) для угля. 4. Планировочный брус по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что захваты (2) для угля имеют разную высоту (3) захватов. 5. Планировочный брус по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что захваты (2) для угля закреплены на траверсах (1) под углом к вертикали. 6. Планировочный брус по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что захваты (2) для угля закреплены на траверсах (1) подвижно. 7. Планировочный брус по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что поперечные сечения захватов (2) для угля выполнены клиновидными или с другим профилем. 8. Планировочный брус по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что траверсы (1) выполнены клиновидными или с другим профилем. 9. Планировочный брус по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что опорный и направляющий ролик (8) планировочного бруса имеет скос. 10. Планировочный брус по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что опорный и направляющий ролики (8) выполнены с возможностью бокового смещения с помощью механизма (9) перемещения. 11. Планировочный брус по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что траверсы (1) имеют отверстия. 12. Планировочный брус по п.11, отличающийся тем, что в отверстиях (11) установлены распорки (12) и распорки (12) ограничивают отверстия (11) с боковых сторон. 13. Планировочный брус по п. 12, отличающийся тем, что распорки (12) установлены под углом к траверсам (1), отличающимся от 0^o. 14. Планировочный брус по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что траверсы (1) планировочного бруса на переднем торце выполнены расширяющимися. 15. Планировочный брус по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что траверсы (1) планировочного бруса имеют на переднем торце направляющие скобы (13). 16. Планировочный брус по любому из пп.1-15, отличающийся тем, что траверсы (1) планировочного бруса имеют подвижные скребки (15) для угля. 17. Планировочный брус по любому из пп.1-16, отличающийся тем, что на траверсах (1) установлены воздуховоды (20) с соплами (21). 18. Планировочный брус по любому из пп.1-19, отличающийся тем, что планировочный брус уплотнен одним или несколькими уплотняющими и направляющими коробками (23). 19. Планировочный брус по п.18, отличающийся тем, что уплотняющие и направляющие коробки (23) снабжены опорными валами (26). 20. Планировочный брус по п.18, отличающийся тем, что по меньшей мере одна уплотняющая и направляющая коробка (23) снабжена корпусом (24). 21. Планировочный брус по любому из пп.1-20, отличающийся тем, что захваты (2) для угля имеют отверстия (29, 30).