Способ сухого тушения кокса Российский патент 2024 года по МПК C10B39/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к коксохимической промышленности, а именно к способам сухого тушения кокса и может быть использовано для снижения потери кокса (угара) и соответствующего увеличения выхода основного энергетического ресурса, используемого в доменном производстве. Уровень техники

Известен способ сухого тушения кокса (авторское свидетельство SU 1323563, МПК С10В 39/02, опубл. 15.07.87), согласно которому раскаленный кокс с температурой 1000-1050°С загружают в камеру тушения и охлаждают циркулирующим газом с температурой 180-200°С, подаваемым в нижнюю часть камеры тушения. Пройдя через слой раскаленного кокса, газ нагревается и выходит из верхней части камеры тушения с температурой 850-900°С. Далее газ направляют в котел-утилизатор, где он охлаждается до 180-200°С и дымососом его подают в камеру тушения. Перед подачей в камеру тушения газ направляют через каталитический реактор, где происходит реакция окисления горючих компонентов, т.е. поверхностное сжигание циркулирующего газа избыточным кислородом, что приводит к снижению содержания кислорода в тушильном газе.

Недостатками данного способа являются: использование специального дорогостоящего оборудования - каталитического реактора, систем регулирования и контроля; дополнительные затраты на подвод избыточного кислорода в камеру каталитического реактора для окисления горючих компонентов циркулирующего газа.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ снижения угара кокса в результате дожигания горючих компонентов путем подачи в верхний кольцевой канал камеры тушения воздуха (Р.И. Давидзон. Мастер установки сухого тушения кокса. М.: Металлургия, 1980, стр. 60), согласно которому раскаленный кокс направляют в камеру тушения, далее дутьевым вентилятором через слои кокса нагнетают охлаждающий газ, после чего нагретый до температуры 700-800°С газ подают в котел-утилизатор, предварительно очистив его в пылеосадителе, далее охлажденный до температуры 150-180°С циркулирующий газ пропускают для окончательной очистки через пылеулавливающий циклон. Затем избыток циркулирующего газа сбрасывают через свечу, после чего снова подают в камеру тушения.

Недостатками данного технического решения являются: нерегулируемая подача воздуха, приводящая к увеличению угара кокса за счет взаимодействия углерода кокса с поступившим кислородом воздуха; необходимость сброса избыточного высококалорийного охлаждающего теплоносителя, образовавшегося в результате дожигания; снижение взрывобезопасности в связи с восстановлением двуокиси углерода снова до СО, из-за прохождения газа через слой раскаленного кокса.

Раскрытие сущности изобретения

Технической задачей заявляемого изобретения является снижение потери кокса (угара), повышение взрывобезопасности способа сухого тушения кокса.

Технический результат заключается в повышении эффективности способа сухого тушения кокса, повышении безопасности и увеличении выпуска качественного кокса.

Это достигается тем, что в известном способе сухого тушения кокса, заключающемся в замкнутом цикле подачи циркулирующего газа с температурой 150-180°С в камеру тушения через слои раскаленного кокса, нагрева циркулирующего газа от раскаленного кокса до температуры 700-800°С, очистки газа в пылеосадителе, охлаждения газа до 150-180°С в котле-утилизаторе, окончательной очистки газа в пылеулавливающем циклоне, сброса избыточного газа, согласно изобретению, после сброса избыточного газа оставшийся газ смешивают с техническим газом с содержанием азота не менее 98%, непрерывно поступающим от кислородной станции, в том объеме, в котором был осуществлен сброс циркулирующего газа, обеспечивая содержание азота в циркулирующем газе не менее 92%. Краткое описание чертежей

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом, на котором приведена установка сухого тушения кокса, реализующая заявленный способ.

Осуществление изобретения

Установка сухого тушения кокса содержит контур циркуляции охлаждающего газа, включающий соединенные газоходами с верхней и нижними частями камеры тушения 1 пылеосадитель 2, котел-утилизатор 3, пылеулавливающий циклон 4, дутьевой вентилятор 5, сбросную свечу 6, трубопровод 7. Трубопровод 7 выполнен с возможностью непрерывной подачи технического газа с содержанием азота не менее 98% от кислородной станции. Устройство для непрерывной выгрузки кокса 8 расположено в нижней части камеры тушения 1.

Способ сухого тушения кокса осуществляется следующим образом.

В камеру тушения 1 через слои раскаленного (температура 1000-1100°С) кокса подают циркулирующий газ с температурой 150-180°С. Охлаждаясь до температуры 150-200°С, кокс нагревает циркулирующий газ. После чего газ с температурой 700-800°С очищают в пылеосадителе 2, далее направляют в котел-утилизатор 3, где он отдает свое тепло поверхностям нагрева, за счет чего вырабатывается пар. После котла-утилизатора 3 охлажденный до 150-180°С газ очищают в пылеулавливающем циклоне 4, после чего нагнетают дутьевым вентилятором 5, направляют через свечу 6, где сбрасывают избыточный газ, образовавшийся в результате присосов воздуха. Затем оставшийся охлаждающий газ смешивают с техническим газом с содержанием азота не менее 98%, непрерывно поступающим по трубопроводу 7 от кислородной станции, в том объеме, в котором был осуществлен сброс циркулирующего газа, обеспечивая долю азота в составе циркулирующего газа не менее 92%, после чего циркулирующий газ вновь направляют в камеру тушения 1 и далее по контуру циркуляции. Кокс под действием силы тяжести перемещается в нижнюю часть камеры 1, где поступает в устройство для непрерывной выгрузки 8, затем на конвейер.

Технический газ с содержанием азота не менее 98% является побочным продуктом работы кислородной станции и на данный момент практически не используется.

Смешивание оставшегося газа после сброса избыточного газа из циркулирующего газа с техническим газом с содержанием азота не менее 98%, поступающим от кислородной станции, осуществляют непрерывно и в том объеме, в котором проводится сброс циркулирующего газа на свече. Смешение газа с техническим газом с содержанием азота не менее 98% осуществляется на действующих установках при пуске и остановке установки сухого тушения кокса (все трубопроводы для смешения газов имеются).

Замена состава охлаждающего циркулирующего газа из смеси горючих компонентов и азота на технический газ с содержанием азота не менее 98% позволяет поддерживать угар кокса на уровне 0,2-0,9%, при этом уровень угара кокса в прототипе составляет от 2 до 6%.

При подаче технического газа с содержанием азота N2 не менее 98% концентрации СО, CO2, O2, Н2 в газе снижаются и в сумме составляют не более 8%, поскольку разбавление газа техническим газом с содержанием азота не менее 98% осуществляется после сброса, возникшего в результате присоса воздуха в систему, избытка циркулирующего газа. Общее снижение образования дополнительного СО₂ приводит к уменьшению объемов выбросов высококалорийного охлаждающего теплоносителя. Повышается взрывобезопасность процесса тушения в связи со снижением концентрации горючих компонентов. Азот - инертный газ, который не вступает в реакцию с углеродом раскаленного кокса, соответственно не вызывая его угар.

Применение изобретения позволяет получать увеличенные объемы качественного кокса за счет снижения его потерь при угаре, повышает общую эффективность и взрывобезопасность.

Изобретение относится к коксохимической промышленности, а именно к способам сухого тушения кокса, и может быть использовано для снижения потери кокса и соответствующего увеличения выхода основного энергетического ресурса, используемого в доменном производстве. Способ осуществляют путем подачи в замкнутом цикле циркулирующего газа с температурой 150-180°С в камеру тушения через слои раскаленного кокса, нагрева циркулирующего газа от раскаленного кокса до температуры 700-800°С, очистки газа в пылеосадителе, охлаждения газа до 150-180°С в котле-утилизаторе, окончательной очистки газа в пылеулавливающем циклоне, сброса избыточного газа. Причем после сброса избыточного газа оставшийся газ смешивают с техническим газом с содержанием азота не менее 98%, непрерывно поступающим от кислородной станции, в том объеме, в котором был осуществлен сброс циркулирующего газа, обеспечивая содержание азота в циркулирующем газе не менее 92%. Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении эффективности способа сухого тушения кокса, повышении безопасности и увеличении выпуска качественного кокса. 1 ил.

Способ сухого тушения кокса, заключающийся в замкнутом цикле подачи циркулирующего газа с температурой 150-180°С в камеру тушения через слои раскаленного кокса, нагрева циркулирующего газа от раскаленного кокса до температуры 700-800°С, очистки газа в пылеосадителе, охлаждения газа до 150-180°С в котле-утилизаторе, окончательной очистки газа в пылеулавливающем циклоне, сброса избыточного газа, отличающийся тем, что после сброса избыточного газа оставшийся газ смешивают с техническим газом с содержанием азота не менее 98%, непрерывно поступающим от кислородной станции, в том объеме, в котором был осуществлен сброс циркулирующего газа, обеспечивая содержание азота в циркулирующем газе не менее 92%.