Способ загрузки коксовых печей термически подготовленной угольной шихты Советский патент 1985 года по МПК C10B27/04 C10B31/04 

О9

;о

Изобрэтение относится к коксохимическому производству, а именно к способам загрузки коксовьй печей тер мически подготовленной угольной шихтой. Известен способ загрузки коксовых печей термически подготовленной УГОЛЬНОЙ шихтой, включающий подачу угольной шихты в печь углезагрузочным вагоном и принудительную эвакуацию выделяющихся газов. Для предотвращения пылеобразования и уноса шихты с газами загрузки и газами кок сования всю шихту, поступающую в камеры коксовых печей, обрабатывают связующим до подачи ее в камеры коксования. В качестве связующего используют различные вещества, однако практическое использование все ббльще находит мазут и каменноугольная смола, которые вводят в шихту в коли честве 0,5-6,0 мас.% Со. Недостатками указанного способа являются высокий унос угольной пыли в газосборник в первый период времени после подключения к нему камеры коксования и повьшение зольности .смолы, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ загрузки в коксовую печь yгoJJЬHoй шихты и углеводородов, в котором залив углеводородов осуществляют для получения более высокого выхода продуктов пиролиза (толуол, бензол), в свя зи с чем подачу углеводородов производят различными способами, а именно вместе с загружаемой угольной шихтой параллельно ее потоку, отдельными порциями, а также после подачи шихты в печь С2. Недостатком способа-прототипа является высокий унос угольной пыли в газосборник, в результате чего значи тельно повьш1ается зольность смолы. Цель изобретения - снижение уноса угольной пыли и уменьшение зольности смолы. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу загрузки коксовьпс печей термически подготовленной угольной шихтой осуществляют подачу в камеру коксования шихты и связующего в диспергированном виде и принудительную эвакуацию вьщеляющихся газов, причем связующее вводят в камеру коксования за 15-20 с до окон чания подачи в нее шихты в количестве 6-12% от массы загружаемой в зтот период щихты. В предлагаемом технической решении подачу связующего в диспергированном виде в количестве 6-12% от массы загружаемой шихты вводят в камеру коксования за 15-20 с до окончания подачи в нее шихты в направлении, перпендикулярном потокам загружаемой шихты и газов загрузки. Таким образом, одновременная подача с шихтой диспергированного связующего за 15-20 с до окончания загрузки позволяет образовать на всей поверхности загруженной шихты защитный слой, обмасленный большим количеством связующего (до 12%) и шихтой. Этот слой имеет достаточную толщину, чтобы предотвратить аэрацию (кипение) верхнего слоя шихты к моменту подключения камеры коксования к газосборнику, и тем самым предотвращает,унос угольной пьщи в газосборник с газами коксования, выделяющимися в первые минуты процесса коксования. В результате этого достигается снижение уноса угольной пы- ли в газосборник и уменьшение зольности смолы. Как показали экспериментальные данные, наибольший эффект полученпри введении связующего в количестве 10-12% в камеру коксования за 15-20 с до окончания загрузки. При введении связующего в загрузку менее чем за 15 с толщина слоя шихты, обработанной 10-12% связующего, еще недостаточна для значительного снижения уноса пьши. Более длительное введение связующего (более 20 с) нецелесообразно, так как эффект снижения пылеуноса незначителен, а расход связующего возрастает. В табл. 1 приведена зависимость уноса угольной пыли в газосборник.от времени подачи связующего при загрузке термически подготовленной обмасленной угольной шихты. В табл. 2 приведены данные уноса угольной пьши с коксовым газом в газосборник при работе на угольной щихте с различным количеством связующего, подаваемого в камеру коксования вместе с шихтой за 20 с до окончания подачи ее в камеру коксования . 31 Из табл. 2 следует, что наиболее приемлемым с точки зрения уменьшения уноса пыли в газосборник является введение связующего в коксовую печь в количестве 6-12% по массе за последние 20 с загружаемой в этот период угольной шихыт. При уносе угольной пыли в газосборник свыше 12-15 кг за указанный период смолу необходимо подвергать дополнительной . очистке. Меньшее количество связующего, менее 10%, еще недостаточно для значительного снижения уноса пыли, введение связующего в шихту в количестве 14% нецелесообразно, так как эффект снижения пылеуноса незначителен, а расход связующего при этом возрастает. Пример. Предложенный способ бып опробован на Харьковском ОКХЗ, где имеется установка термической подготовки угольной шихты и ее обмасливания вне печи. Для исследования взята термически подготовленная угольная шихта, нагретая до , следующего марочного состава, газовые угли 70; жирные 20 и коксовые 10. Технический анализ шихты, %: Р 0; А 7,77; г 33,56; гранулометрический состав,%: 6 мм 0,5; 6-3мм -7,7; 3-1 мм 39,0; 1-0,5 мм 18,0; 0,5-0,25 мм 13,4; 0,25 мм 21,4. Термически подготовленную шихту, обработанную каменноугольной смолой (1-2% по массе) загружали в камеру коксования объемом 20 м с помощью двухбункерного загрузочного вагона, в бункера которого подавали угольную шихту из установки термической подготовки и обмасливания. В качестве связующего использована каменноугол ная смола газосборникового цикла сл дующей характеристики: плотность 1,27 г/см, зольность 1,10%, содержание веществ,нерастворимых в толу оле 19,0%. Углезагрузочный вагон, с помощью которого загружали термически подготовленную угольную шихту в печь, .оборудован высоконапорным насосом и соответствующей системой трубопроводов с тремя подвижными наконечниками. Наконечники снабжены двумя проти воположно направленными форсунками. Для подачи смолы в камеру коксования, вдоль ее продольной оси, нако14нечники за 35-30 с до окончания подачи шихты вводили в печь. При этом средний наконечник вводили в средний люк, через который производили и отсос газов загрузки, два крайних наконечника вводили в специально выполненные отверстия в перекрытии печи посредине между загрузочным люком и газоотводящим стояокм. Подачу смолы в распьшенном состоянии начинали за 20 с до окончания загрузки в нее шихты. Смола в подсводовом пространстве интенсивно смешивалась с шихтой, подаваемой в это время в печь, препятствовала образованию псевдоожиженного слоя на поверхности угольной загрузки и в связи с этим способствовала подавлению пылеобразования в печи и уносу пыли в газосборник с газами загрузки. Смолу подогревали в паровом подогревателе емкостью 1 м до 130°С. Расход смолы при скорости течения шихты 100 кг/с составил 11 кг/с, общее количество ее на одну загрузку 220 кг, что составило 11% от массы загружаемой за это время обмасленной шихты. В табл. 3 приведены сопоставительные данные, полученные при загрузке термоподготовленной шихты по предлагаемому изобретению, прототипу и базовому объекту. Для осуществления способа по прототипу в качестве связующей добавки для всей шихты была взята та же каменноугольная смола что и по изобретению, в количестве 3% от массы заг ружаемой шихты. В качестве базового объекта принят способ загрузки термически под- готовленной шихты без обработки связующим как вне печи, так и в процессе загрузки. Количество угольной пыли, уносимой в газосборник, определяли в течение 40 мин после загрузки коксовой печи следующим образом. В течение 40 мин через каждые 5 мин из стояков изокинетически отсасывали через алонжи газ, определяли общий привес в алонжах и затрм производили отмывку алонжей в толуоле, после чего определяли вес твердого осадка (пыли) и зольность каменноугольной смолы по принятой методиКак видно из табл. 3, количество уносимой угольной пьши, особенно после загрузки коксовых печей при подаче 6-12% связующего за 20 с до окончания подачи угольной шихты в камеру коксования, существенно снижается по сравнению с прототипом и базовым объектом. При этом также зн чительно снижается зольность с 0,39 по прототипу и 0,67% по базовому до 0,28% по предлагаемому способу. Кроме того, уменьшается периодичность чистки газоотводящей аппаратуры. При загрузке термоподготовлен ной угольной шихты не возникает необходимости планирования шихты запо нения камеры коксования, в то время как в известном решении такая необходимость возникает, так как обрабатываются связующим только локальные участки потока угольной шихты, расположенные в .непосредственной близости к форсункам, и шихта при поступлении в камеру коксования образует корпус. f В предлагаемом способе связующее подают на поверхность уже распределенной, в камере коксования термоподготовленной угольной шихты, что не приводит к образованию конусов и исключает трудоемкую операцию ее планирования. Таблица 1

Время Показатели

Количество связующего, кг/загрузку

Толщина верхнего слоя шихты со связующим в количеств 11% по массе

Количество уносимой пыли с газами коксования, кг/загрузку

32 32

36 22 31 30

160

200

120

0,4

0,5

0,3

Таблица 2

11 27

5 25

3 23

2,5 20 до окончания подачи шихты в камеру коксовых печей, с

Шихта, предварительно обработанная к/у смолой в количестве 3% от массы всей шихты:

по предлагаемому

I Продолжение табл.2

{Таблица 3