Камера сухого тушения кокса Российский патент 2017 года по МПК C10B39/02 C10B29/04 

Изобретение относится к коксохимической промышленности, в частности к кирпичной кладке в камерах сухого тушения кокса.

Известна камера сухого тушения кокса по патенту РФ №462492, М.кл. С10В 39/02, содержащая шихту с загрузочным узлом, газораспределительным узлом, форкамерой и узлом для отвода газов, при этом форкамера и узел для отвода газов выполнены из трубчатых газоплотных экранов.

К недостаткам известной камеры сухого тушения можно отнести сложность конструкции и низкую надежность работы.

Известна более совершенная камера сухого тушения кокса по патенту РФ №1633804, М.кл. С10В 39/02 - прототип, содержащая корпус с загрузочным и разгрузочными отверстиями и газоотводящими косыми ходами со швом скольжения, дутьевое устройство с патрубком для подвода газа, расположенное внутри корпуса, при этом камера снабжена кольцевыми коллекторами для отвода газа, расположенными снаружи корпуса на разной высоте, дутьевое устройство выполнено из нескольких секций, снабженных патрубками с задвижками для подвода газа, корпус ниже косых ходов выполнен в виде усеченного конуса.

К недостаткам известной камеры прототипа можно отнести периодический сдвиг огнеупорной кладки по шву скольжения, расположенного по поду кольцевого канала при изменении температурного режима камеры тушения, и, как следствие, образование трещин по материальным швам столбиков косых ходов с последующим скалыванием кирпичей и их полным выпадением из кладки.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение недостатков прототипа, в частности повышение стойкости кирпичной кладки и повышение срока ее службы.

Поставленный технический результат достигается использованием сочетания известных, общих с прототипом признаков, включающих корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями, размещенную внутри корпуса рядами кирпичную кладку, образующую форкамеру с камерой тушения со швом скольжения, и кладку столбиков косых ходов газоходов, и новых признаков, заключающихся в том, что, по меньшей мере, между первыми пятью рядами кладки, выполненными ниже шва скольжения, по всему периметру камеры по радиальной оси каждого столбика косых ходов по меньшей мере в один ряд смонтированы металлические стяжки, каждая из которых выполнена в виде пластины с выступающими вниз и вверх от ее плоских поверхностей ребрами зацепления на одном крае и закрепленного на другом крае пластины резьбового винта, связанного с обечайкой корпуса камеры.

Выступающие вниз и вверх от плоских поверхностей пластины ребра зацепления выполнены, по меньшей мере, в виде Т-образной конструкции, выполненной по геометрии швов и входящих в швы кладки нижнего и верхнего рядов.

Металлическая стяжка по длине выполнена равной 0,8-1,0 ширины кладки камеры.

Новизной предложенного устройства является монтаж, по меньшей мере, между первыми пятью рядами кладки, выполненными ниже шва скольжения, по всему периметру камеры по радиальной оси каждого столбика косых ходов по меньшей мере в один ряд металлических стяжек, каждая из которых выполнена в виде пластины с выступающими вниз и вверх от ее плоских поверхностей ребрами зацепления на одном крае и закрепленного на другом крае пластины резьбового винта, связанного с обечайкой корпуса камеры.

Так, наличие, по меньшей мере, между первыми пятью рядами кладки, выполненными ниже шва скольжения, смонтированных в один ряд металлических стяжек позволяет в большей мере компенсировать возникающие в кирпичной кладке термические напряжения и предотвратить ее разрушение.

Расположение металлических стяжек по всему периметру камеры, по радиальной оси каждого столбика косых ходов позволяет смещение кладки косоходной зоны в сторону камеры тушения при перемещении зоны кольцевого канала (форкамеры) по шву скольжения, позволяет снизить термические напряжения в наиболее характерных для разрушения местах кирпичной кладки.

Выполнение металлической стяжки в виде пластины с выступающими вниз и вверх от ее плоских поверхностей ребрами зацепления на одном крае позволяет повысить эффективность снижения термических напряжений одновременно в двух рядах кладки, а закрепление металлической стяжки при помощи резьбового винта, выполненного на другом крае пластины (стяжки), связанного с обечайкой корпуса камеры, позволяет предотвратить выдвижение огнеупорной кладки зоны косых ходов в камеру тушения, тем самым не допуская разрыва материальных швов.

Признаки выполнения выступающих вниз и вверх от плоских поверхностей пластины (стяжки) ребер зацепления, по меньшей мере, в виде Т-образной конструкции, выполненной по геометрии швов и входящих в швы кладки нижнего и верхнего рядов, а также выполнение металлической стяжки по длине, равной 0,8-0,9 ширины кладки камеры, - являются признаками дополнительными, направленными на раскрытие основных признаков и на достижение поставленного предлагаемым изобретением технического результата.

Согласно проведенному патентно-информационного поиску, сочетания известных и новых признаков предложенного устройства в известных источниках информации не обнаружено, что позволяет сделать вывод о их новизне.

Отсутствие источников информации, в которых использовались бы предлагаемые существенные признаки, позволяет отнести их соответствующими изобретательскому уровню, а в сочетании с описанием работы предлагаемого устройства - промышленно выполнимыми.

На фиг. 1 схематично изображен общий вид камеры сухого тушения кокса.

На фиг. 2 схематично показан продольный разрез одной (правой) стороны камеры сухого тушения кокса.

На фиг. 3 схематично изображена металлическая стяжка вид спереди.

На фиг. 4 изображена стяжка вид сверху.

На фиг. 5 схематично изображена одна четвертая часть поперечного сечения кирпичной кладки камеры сухого тушения кокса с показом расположения металлических стяжек.

Предлагаемая камера сухого тушения кокса состоит из корпуса, выполненного в виде металлической обечайки 1 с огнеупорной кирпичной кладкой 2 со столбиками косых ходов 3, с загрузочным люком 4, накопительной камерой (форкамерой) 5, кольцевыми каналами 6, зоной 7 тушения кокса, дутьевым устройством 8, разгрузочным устройством 9. Между первым и вторым рядами кирпичной кладки ниже шва скольжения 10 смонтированы металлические стяжки 11 с выполненными на одном крае, сверху и снизу на плоских поверхностях стяжки ребрами зацепления 12, выполненными Т-образной конструкции с продольными направляющими 13, а на другом крае стяжки 11 закреплен резьбовой винт 14 с тарельчатой шайбой 15 и гайкой 16 для закрепления стяжки 11 на обечайке 1 корпуса камеры. Ребра зацепления 12 выполнены на верхней и нижней плоских поверхностях стяжки в виде Т-образных конструкций, входящих между огнеупорными кирпичами верхнего и нижнего рядов кладки в образовавшиеся швы между кирпичами. Металлическая стяжка 11 по длине выполнена равной 0,8-0,9 ширины кирпичной кладки 2. Металлические стяжки 11 могут быть размещены как между первым и вторым рядами кладки ниже шва скольжения 10, так и в зависимости от условий эксплуатации и качества кирпича между, например, вторым и третьим рядами кладки, или между третьим и четвертым рядами кирпичной кладки или же чередованием размещения стяжки, например, нечетные между первым и вторым рядами, а четные между вторым и третьим рядами кирпичной кладки.

По всему периметру камеры, по радиальной оси, между каждым столбиком косых ходов 3 в швы кладки устанавливают металлические стяжки 11 с таким расчетом, чтобы Т-образные ребра зацепления, выполненные на нижней плоской поверхности металлической стяжки входили одновременно в продольный и поперечный швы нижнего ряда кирпичей, а при кладке верхнего ряда, чтобы выполненные на верхней плоской поверхности металлической стяжки 11 Т-образные ребра зацепления входили в продольный и поперечный швы верхнего ряда кладки.

Камера сухого тушения кокса работает следующим образом.

Раскаленный кокс с температурой выше 1000°С через загрузочный люк 4 загружается в форкамеру 5, являющуюся накопителем-питателем камеры тушения, где происходит изотермическая выдержка кокса, откуда он поступает в нижнюю часть камеры тушения, выполненную в виде усеченного обратного конуса. Циркулирующий газ с температурой 140-160°С по коллекторам дутьевого устройства 8, проходя в радиальном направлении от центра камеры к ее стенкам, равномерно распределяется по высоте камеры тушения, увеличивая интенсивность охлаждения кокса по сечению камеры.

Кокс опускается в сторону разгрузочного устройства 9. Возникающие в кладке при многократном изменении температуры термические напряжения гасятся установленными в кладку металлическими стяжками 11.

Металлические стяжки 11, выполненные по длине, равной 0,8-0,9 ширины кладки камеры, принимают на себя возникающие термические напряжения и обеспечивают удержание кладки от разрушения.

В настоящее время на предприятии изготовлена опытная камера сухого тушения кокса предлагаемой конструкции и проведены испытания. Предварительные результаты испытаний показали высокие положительные результаты. Стойкость кирпичной кладки камеры возросла в 3-4 раза.

По окончании испытаний будет принято решении о переводе всех камер сухого тушения кокса на предлагаемую конструкцию.

Изобретение относится к коксохимической промышленности, в частности к кирпичной кладке в камерах сухого тушения кокса. Камера сухого тушения кокса включает корпус с загрузочным 4 и разгрузочным 9 отверстиями, размещенную внутри корпуса рядами кирпичную кладку 2, образующую форкамеру 5 с камерой тушения 7 со швом скольжения 10, и кладку столбиков косых ходов газоходов 3. Между первыми пятью рядами кладки, выполненными ниже шва скольжения, по всему периметру камеры по радиальной оси каждого столбика косых ходов по меньшей мере в один ряд смонтированы металлические стяжки 11, каждая из которых выполнена в виде пластины с выступающими вниз и вверх от ее плоских поверхностей ребрами зацепления на одном крае и закрепленным на другом крае пластины резьбовым винтом, связанным с обечайкой 1 корпуса камеры. Выступающие вниз и вверх от плоских поверхностей пластины ребра зацепления выполнены, по меньшей мере, в виде Т-образной конструкции, выполненной по геометрии швов и входящих в швы кладки нижнего и верхнего рядов. Металлическая стяжка по длине выполнена равной 0,8-0,9 ширины кладки камеры. Технический результат – повышение стойкости кирпичной кладки, повышение срока ее службы. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Камера сухого тушения кокса, включающая корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями, размещенную внутри корпуса рядами кирпичную кладку, образующую форкамеру с камерой тушения со швом скольжения, и кладку столбиков косых ходов газоходов, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, между первыми пятью рядами кладки, выполненными ниже шва скольжения, по всему периметру камеры по радиальной оси между каждым столбиком косых ходов по меньшей мере в один ряд смонтированы металлические стяжки, каждая из которых выполнена в виде пластины с выступающими вниз и вверх от ее плоских поверхностей ребрами зацепления на одном крае и c закрепленным на другом крае пластины резьбовым винтом, связанным с обечайкой корпуса камеры.

2. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что выступающие вниз и вверх от плоских поверхностей пластины ребра зацепления выполнены, по меньшей мере, в виде Т-образной конструкции, выполненной по геометрии швов и входящих в швы кладки нижнего и верхнего рядов.

3. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что металлическая стяжка по длине выполнена равной 0,8-0,9 ширины кладки камеры.