Отопительный простенок коксовой печи Советский патент 1983 года по МПК C10B5/02 C10B29/02 

Изобретение относится к коксохим ческой промышленности, а именно к конструкции отопительных простенков коксовых печей-., Известен отопительный простенок коксовой печи, включающий стенки , коксовой камеры и разделительные стенки. Все элементы простенка выполнены из динасового огнеупора .1 J Этот отопительный простенок обес печивает длительную работу коксовых печей. Однако производительность коксовых печей с простенками указан ной конструкции не удовлетворяет современным требованиям производств Продолжительность коксования в дина совых печах с шириной камеры 400450 мм при температуре коксования vl250°C на рабочей поверхности составляет 16 ч, Такая конструкция простенка не позволяет интенсифицировать процесс коксования путем повышения температуры процесса вследствие вос становления кремнезема - огнеупорной основы динаса при температурах выше 1250°С в среде коксового газа (ДО монооксида кремния, что ведет к разрушению кладки. Кроме того, динаС обладает недостаточной теплопроводностью, что удли няет.период коксования .и, следовател но, уменьшает производительность печ Известен Отопительный простенок коксовой печи, включающий стенки кок совой камеры и разделительные стенки Все элементы простенка выполнены из динасокарборунда или шамотокарборун- да С23. Используемые в этом отопительном простенке материалы обладают высокой теплопроводностью (3-4 ккал/м ч°С), но являются дорогостоящими и дефицитными. Кроме того, строительная прочност при нагревании динасокарборундовых о неупоров ниже таковой для динасовых огнеупоров. Так,, динасокарборунд име ет температуру начала деформации под нагрузкой 0,2 МПа 1580°С, а динас в тех же условиях - 1б50-16бО°С. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является отопительный простенок коксовой печи, включающий стенки коксовой камеры, в полненные из магнезитового или кору дового кирпича, и разделительные стенки, расположенные между стенками камеры и выполненные из магнезитового или корундового кирпича. Выполнение отопительных простенков из магнезита позволило интенсифицировать процесс коксования путем подъема температуры коксования до 1400с, а также сократить продолжительность коксования до 8 ч за счет повышенной теплопроводности магнезита. При этом пройзводитель.ност.ь коксовой печи возросла на 6€% 3. , Недостатком известной конструкции отопительного пройтенка являемся низкая строительная прочность, что обусловлено высоким термическим рас-, ширением магнезита. В- условиях работы коксовой печи (цикличность нагрев - охлаждение) за счет реверсивного расширения магнезитовых кирпичей,, особенно опасного в горизонтальном направлении, на стыках между .кирпичайи возникают напряжения, которые ведут в дальнейшем к расширению кладки, акаякладка неустойчива инеспособна в течение длительного вре:мени выдерживать нагрузки от вышележащих слоев и обслуживающего оборудования, продолжительнрсть работы опытных магнезитовых коксовых печей невелика и поэтому они не могут быть использованы в-промышленности в настоящее время. ,., Целью- изобретения является пова- шение надежности за счет повышения прочности отопительного простенка. Указанная цель достигается тем, что отопительный простенок коксовой печи, включающий стенки коксовой камеры, выполненные из магнезитйого или корундового кирпича, и разделительные стенки, расположенные между стенками камеры, снабжен вертикалЬной стенкой,выполненной из динасового кирпича -и расположенной вдоль продольной оси простенка, разделительные стенки выполнены из динасового кирпича и их торцы расположены между кирпичами стенок коксовой камеры. Кроме того,, поверхность стенки коксовой камеры, выполненной из магнезитоеого или корундового кирпича, составляет 70-80% рабочей поверхности стенки. .. Наличие вертикальной стенки в сочетании с разделительными стенками создает устойчивый динасовый каркас, воспринимающий нагрузки от обслужи- . Бающего.оборудования и обеспечивающий, благодаря свойствам динаса, высокую строительную прочность обогревательного простенка. Магнезитовая кладка расположена между динасовыми разделительными стенками, торцы которых являются частью рабочей поверхности стенки коксовой камеры. Это обеспечивает устойчивость магнезитовой кладки, так как в процессе эксплуатации реверсивное расширение магнезитового кирпича в горизонтальном направлении. не передается соседнему. Это в ивою очередь повышает строительную прочность простенка. Следует заметить, что непосредственный контакт динаса и магнезита допустим до 1600°С.

Магнезитовая кладка обеспечивает вьасокую теплопередачу от отопительных газов к нагреваемой угольной шихте. Поверхность магнезитовой . кладг-си. в рабочей поверхност-и стенки коксовой камеры составляет 70-80%. Выбор указанных пределов .обусловлен условиями достижения максимальной производительности коксовой печи при обеспечении достаточной строительной прочности.

Дйнасовый каркас отопительного простенка может быть выполнен также из кв.арцито-динасовых бетонных блоков f что : значительно снизит трулозатраты при строительстве педи.

Для кладки стенок коксовой каме-ры вместо магнезита может быть использован корунд как материал, обладающий повышенной теплопроводностью и высоким коэффициентом термического расширения..

На фиг. 1 показан отопительный простенок, вид сверху; на фиг 2 вид А на фиг. 1.

Отопительный простенок образован стенками коксовой камеры, содержащими магнезитовые кирпичи 1, резделительными стенками, выложенными из динасовых кирпичей 2, и вертикальной стенкой из динасовых кирпичей 3. Стенки коксовой камеры, соединительная и разделительные стенки образуют вертикальные нагревательные каналы 4 Торцы динасовых. кирпичей 2 разделительных стенок являются частью рабочей поверхности стенки коксовой камеры (фиг. 2), а поверхность магнезитовой кладки,составляет 75,5% рабочей поверхности.

Магнезитовые кирпичи 1, имеющие форму параллелепипеда со шпунтовыми выступами и впадинами на ложковых и торцовых сторонах, укладывают друг на друга без перевязки в гнезда, образуемые заплечиками 5 динасовых кир пичей 2. Между магнезитовыми кирпичами 1 и динасовыми кирпичами 2 предусмотрены зазоры б, величина которых составляет 2% длины магнезитового кирпича 1, что обеспечивают свободное реверсивное расширение без напряжений в теле кирпича.

Динасовые кирпичи 3 вертикальной стенки имеют перевязку в рядах, а также перевязаны с динасовыми кирпичами 2 разделительных стенок..

Все динасовые кирпичи кладут на мертель, обычно употребляемый при кладке коксовых батарей. Мертель для связывания магнезитовых кирпичей не используют. Для выравнивания разнотолщинности, кривизнй и горизонтальных швов с динасовыми кирпичами используют подсыпку из магнезитового кирпича предельной крупности 0,51 мм. Чтобы порошок не заполнял пазы лабиринтного уплотнения (зазоры б), магнезитовые кирпичиукладывают греб-нем вверх. Вертикальные швы порошком не уплотняют.

В процессе работы коксовой печи в нагрева:тельных каналах 4 происходит сгорание топлива и тепло через стенки коксовой камеры передается к угольной загрузке. Магнезитовые кирпичи 1 в процессе нагрева свободно расширяются в горизонтальном направлении, заполняя зазоры б, в

0 вертикальном направлений расширение нижележащих кирпичей передается вышележащим. Поскольку реверсивный рост высоты магнезитовой клайки составит 0,9% от общей высоты послед-

5 ней, что при высоте камеры 5 м составит 45 мм, в предлагаемой констР5п ции предусмотрено соответствующее повышение динасовой кладки над магнезитовой и лабиринтное уплотне0ние перекрытия (не показано). Нагрузку от обслужива1рщего оборудования и- вышележащих слоев воспринимает динасовый каркас из кирпичей 2 и.З.

В случае выполнения динасового

5 каркаса из бетонных блокбв последние имек1Т. форму скобы, открытая сторона которой заполняется магнезитовыми кирпичами. Высота блока кратна высоте магнезитовых изделий. Блоки .

0 имеют шпунтовое соединение, скрепляются между собою динасовыми заклад-, ными деталями и связываются динасовым мертелем.

Использование предлагаемого отопи5тельного простенка позволяет повысить устойчивость магнезитовой кладки,повысить строительную прочность простенка и его надежность.

0.

Применение предлагаемой, конструкции обеспечивает повышение производительно.сти коксовой печи по сравнению с известными динасовыми печами на 20-60% за счет повышения температуры коксования до 1400°С и сокращения периода коксования при этой температуре до 12 ч.

Кроме того, наличие вертикальной стенки создает дополнительные условия повышения производительности кок0совой печи. Эти условия заключаются в следующем. Известно, что соседние камеры коксования не могут быть загружены угольной шихтой одновременно, а отопление их идет от одного .и того же источника. Поэтому температуры нагрева не соответствуют процессам коксования в обеих камерах. В случае, когда простенок между каме-рами разбиваетсЯчдополнительной стенкой, имеется возможность вести нагрев каждой камеры независимо от нагрева соседней камеры. Такой режим спос.обствует уменьшению периоду коксования и обусловливает снижение расхода трплива.

Фи 2

Г. ОТОПИТЕЛЬНЫЙ ПРОСТЕНОК КОКСОВОЙ ПЕЧИ, включающий стенки коксовой камеры, выполненные из магнеэитОвого или корундового кирпича, и разделительные стенки, расположенные между стенками камеры, от л ич а и и с я тем, что, с целью повышения надежности за счет повышения прочности простенка,.он снабжён вертикальной стенкой, выполненной издинасового кирпича и расположенной в до ль j продольной оси простенка, р азделительные стенки выполнены из динасового кирпича и их торцы расположены между кирпичами стенок коксовОй. к-амеры. . 2. Отопительный простенок по п. 1, о т л и ч,а ю щ и и с я тем, что поверхность стенки коксовой камеры, вьшолненной из магнезитового или ко(Л рундового кирпича, составляет рабочей поверхности стенки. СО о со да фиг/