Способ тушения кокса Российский патент 2024 года по МПК C10B39/04 

Изобретение относится к коксохимической промышленности, в частности к способам тушения кокса.

Мокрое тушение является наиболее распространенным способом тушения кокса. В то же время ему присущи недостатки, главные из которых это высокая влажность кокса, колебания влажности, ухудшение качества кокса, парообразные выбросы в атмосферу. Для решения этой проблемы предлагаются различные технологии мокрого тушения с целью улучшения свойств кокса и снижения экологической нагрузки на окружающую среду.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является способ тушения кокса, включающий подачу воды на орошение кокса в импульсном режиме и слив ее с вагона, при этом вода сливается с интенсивностью Ис, вычисленной по формуле Ис=Ио*К, где Ио-интенсивность орошения, К-коэффициент, равный 0,5-0,75 [Патент RU №2027736, МПК C10B 39/04, 1995].

Недостатком известного способа является отсутствие возможности оперативной регулировки режима тушения, отсутствие заданной конечной температуры, в результате чего возникает высокая вероятность появления очагов горения кокса после тушения или получения кокса с повышенной влагой.

Технический результат предлагаемого способа тушения кокса заключается в получении равномерного влагосодержания во всех классах в коксе, повышении прочностных характеристик.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе тушения кокса, включающем подачу воды на орошение кокса в импульсном режиме, в начале задают целевое значение температуры кокса после тушения в диапазоне 100-250°С, производят тушение кокса, высыпают кокс на рампу, измеряют температуру кокса и в случае ее отклонения от заданного значения выполняют корректировку суммарной продолжительности времени орошения водой кокса при последующем тушении.

При отклонении температуры кокса после тушения в большую сторону от заданного значения, продлевают суммарную продолжительность времени орошения водой кокса при последующем тушении на 1-6 сек.

При отклонении температуры кокса после тушения в меньшую сторону от заданного значения, уменьшают суммарную продолжительность времени орошения водой кокса при последующем тушении на 1-6 сек.

Суммарное время орошения водой кокса составляет 100-160 сек.

Орошение водой кокса осуществляют за 2-6 импульсов.

Продолжительность одного импульса орошения водой составляет 10-80 сек.

Продолжительность промежутков между импульсами составляет 5-50 сек.

Сущность предлагаемого способа

Импульсное тушение кокса предусматривает прерывистую подачу воды (импульсами) с определенным количеством циклов и пауз между ними. При таком способе тушения перепад температур между центром и периферией не такой большой и, следовательно, термические напряжения, возникающие при этом, меньше, чем при непрерывном орошении.

Корректировка суммарной продолжительности времени орошения водой кокса осуществляется для того, чтобы выдержать температуру кокса после тушения в диапазоне от 100 до 250°С. В случае, если температура кокса после тушения составляет больше 250°С, это приведет к неполному охлаждению кокса по всей толщине слоя и к образованию очагов горения на коксовой рампе и трактах подачи кокса. При температуре кокса ниже 100°С увеличивается время тушения, возрастает вариативность влаги во всех классах кокса, прекращается процесс испарения влаги при выдержке на коксовой рампе, что приводит к увеличению влажности кокса во всех классах.

Так как охлаждение кокса происходит в потоках воды, то корректировка режима тушения осуществляется за счет изменения продолжительности времени орошения водой кокса.

Изменение суммарной продолжительности времени орошения водой осуществляется в зависимости от температуры кокса на рампе, измеренной тепловизорами.

Корректировка суммарной продолжительности времени орошения водой кокса осуществляется автоматически на 1-6 секунд в меньшую или большую сторону, в зависимости от конечной температуры кокса на коксовой рампе. Изменение в указанном диапазоне обусловлено необходимостью соблюдения машинного времени, учитывая влияние интенсивности подачи и слива воды для тушения. Экспериментально установлено, что при отклонении температуры кокса на раме от заданного целевого значения на 0-10°С рекомендовано изменение продолжительности орошения до 2 секунд, при отклонении температуры на 10-20°С рекомендовано изменение продолжительности орошения на 3-4 секунды, при отклонении температуры на 20-25°С рекомендована корректировка продолжительности орошения на 5-6 секунд.

Суммарное время орошения водой кокса осуществляется в диапазоне 100-160 секунд. Время зависит от количества импульсов и их длительности. Суммарное орошение водой менее 100 секунд приводит к неполному охлаждению кокса по всей толщине слоя и к образованию очагов горения на коксовой рампе и трактах подачи. Суммарное орошение водой более 160 секунд приводит к повышению содержания влаги в коксе и снижению его прочностных характеристик.

Орошение водой кокса осуществляют импульсно, это позволяет избежать повышенной влаги у кокса, находящегося внизу тушильного вагона. Для того, чтобы исключить излишнюю влажность кокса необходимо осуществить тушение не менее чем двумя импульсами. Осуществлять тушение кокса более чем шестью импульсами нецелесообразно, так как в этом случае снижается время между импульсами и, как следствие, влага с нижнего кокса (находящегося внизу тушильного вагона) не успевает испаряться.

Продолжительность одного импульса орошения водой кокса составляет 10-80 секунд. Данный диапазон зависит от требуемой температуры кокса на коксовой рампе. При орошении водой дольше 80 секунд происходит интенсивное снижение температуры кокса, что приводит к температурным напряжениям в кусках кокса, которые приводят к разрушению и снижению прочности куска. Орошение водой меньше 10 секунд нежелательно, так как снижается скорость охлаждения, что приводит к неравномерному содержанию влаги в разных слоях и увеличивается время тушения кокса.

Продолжительность промежутков между импульсами должна находиться в диапазоне 5-50 с. Данное время необходимо для того, чтобы вода стекла с кокса в вагоне и охлаждение осуществлялось парами воды. При длительности промежутка меньше 5 секунд вода, которая дошла до нижнего слоя кокса не успеет начать испаряться, что приведет к избыточной влажности кокса. При длительности промежутка больше 50 секунд снижается эффективность и увеличивается время тушения кокса.

Примеры осуществления

Пример 1.

Задавали целевое значение температуры кокса после тушения в диапазоне 100-250°С, после чего производили тушение. Выданный из печи кокс в тушильном вагоне подвозили под тушильную башню. Тушение осуществлялось в 4 импульса. Суммарное время орошения составляло 110 секунд. Длительность первого импульса – 35 секунд, промежуток - 11 секунд, второй импульс – 30 секунд, промежуток – 11 секунд, третий импульс – 25 секунд, промежуток – 11 секунд, четвертый импульс – 20 секунд, отстой – 15 секунд. После тушения кокс из вагона высыпали на рампу, температура кокса на рампе составляла 150°С, данная температура являлась допустимой, и корректировка суммарной продолжительности времени орошения кокса не требовалась. Влажность кокса объединенной пробы составляла 3,5%, вариативность по нескольким точкам отбора не более 0,1%.

Пример 2.

Задавали целевое значение температуры кокса после тушения в диапазоне 100-250°С, после чего производили тушение. Выданный из печи кокс в тушильном вагоне подвозили под тушильную башню. Тушение осуществлялось в 3 импульса. Суммарное время орошения составляло 100 секунд. Длительность первого импульса – 36 секунд, промежуток - 10 секунд, второй импульс – 29 секунд, промежуток – 10 секунд, третий импульс – 35 секунд, отстой – 15 секунд. После тушения кокс из вагона высыпали на рампу и с помощью тепловизоров измеряли температуру кокса. Температура кокса составляла 260°С, полученный результат превышает допустимое значение, соответственно производится корректировка суммарной продолжительности времени орошения водой в сторону увеличения на 2 секунды. Влажность кокса объединенной пробы составляла 2,0 %, вариативность по нескольким точкам отбора не более 0,1%.

Пример 3.

Задавали целевое значение температуры кокса после тушения в диапазоне 100-250°С, после чего производили тушение. Выданный из печи кокс в тушильном вагоне подвозили под тушильную башню. Тушение осуществлялось в 6 импульсов. Суммарное время орошения составляло 120 секунд. Длительность первого импульса – 34 секунд, промежуток – 5 секунд, второй импульс – 27, промежуток – 7 секунд, третий импульс – 26 секунд, промежуток – 5 секунд, четвертый импульс – 11 секунд, промежуток – 5 секунд, пятый импульс – 11 секунд, промежуток – 5 секунд, шестой импульс – 11 секунд, промежуток – 5 секунд. После тушения кокс из вагона высыпали на рампу, температура кокса на рампе составляла 95°С, данная температура ниже допустимого значения. Кокс получился переохлажденным, соответственно необходимо скорректировать суммарную продолжительность времени орошения водой в сторону уменьшения на 1 секунду. Влажность кокса объединенной пробы составляла 5,0%, вариативность по нескольким точкам отбора не более 0,1%.

Проведенные эксперименты показали, что использование предлагаемого способа тушения кокса позволяет достичь равномерности влагосодержания в коксе, повысить прочностные характеристики кокса по показателю прочности после реакции с диоксидом углерода на 0,35% за счёт снижения возникновения тепловых напряжений из-за постепенного снижения температуры и снизить расход кокса в доменном производстве на 0,09 кг/т чугуна.

Изобретение относится к коксохимической промышленности, в частности к способам тушения кокса. Способ включает подачу воды на орошение кокса в импульсном режиме. Причем в начале задают целевое значение температуры кокса после тушения в диапазоне 100-250°С, затем производят тушение кокса. Далее высыпают кокс на рампу, измеряют температуру кокса и в случае ее отклонения от заданного значения выполняют корректировку суммарной продолжительности времени орошения водой кокса при последующем тушении. Технический результат заявленного изобретения заключается в получении равномерного влагосодержания во всех классах в коксе и повышении прочностных характеристик. 6 з.п. ф-лы, 3 пр.

1. Способ тушения кокса, включающий подачу воды на орошение кокса в импульсном режиме, отличающийся тем, что в начале задают целевое значение температуры кокса после тушения в диапазоне 100-250°С, производят тушение кокса, высыпают кокс на рампу, измеряют температуру кокса и в случае ее отклонения от заданного значения выполняют корректировку суммарной продолжительности времени орошения водой кокса при последующем тушении.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отклонении температуры кокса после тушения в большую сторону от заданного значения продлевают суммарную продолжительность времени орошения водой кокса при последующем тушении на 1-6 сек.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отклонении температуры кокса после тушения в меньшую сторону от заданного значения уменьшают суммарную продолжительность времени орошения водой кокса при последующем тушении на 1-6 сек.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что суммарное время орошения водой кокса составляет 100-160 сек.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что орошение водой кокса осуществляют за 2-6 импульсов.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что продолжительность одного импульса орошения водой кокса составляет 10-80 сек.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что продолжительность промежутков между импульсами составляет 5-50 сек.