ВЕРТИКАЛЬНАЯ МНОГОКАМЕРНАЯ КОКСОВАЯ ПЕЧЬ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ Советский патент 1995 года по МПК C10B3/02 

Изобретение относится к коксовому производству, в частности к конструкциям вертикальных коксовых печей, и может быть использовано в коксохимической промышленности.

Цель изобретения повышение степени утилизации тепла за счет уменьшения наружных тепловых потерь от нагретых поверхностей с продуктами горения из отопительной системы и с газами после охлаждения кокса.

На фиг.1 изображен обогревательный простенок и горизонтальные каналы для подвода и отвода газов из зоны охлаждения прокаленного материала и прокладки металлических труб для подогрева воздуха, вертикальный продольный разрез; на фиг. 2 обогревательные простенки и горизонтальные каналы в зоне охлаждения и в перекрытии простенков с трубами для подогрева воздуха, вертикальный поперечный разрез; на фиг.3 обогревательные простенки и регенератор с конструктивным устройством для подогрева воздуха в металлических полостях по периметру кладки печей и в обводных каналах в фасадных стенах регенератора, горизонтальный разрез; на фиг.4 обводной канал в фасадных стенах регенератора, вертикальный поперечный разрез; на фиг.5 вид по стрелке А на фиг.3.

Конструкция многокамерной вертикальной коксовой печи непрерывного действия включает камеру 1 с зонами термообработки 2 и охлаждения прокаленного материала 3, обогревательные простенки 4 с горизонтальными отопительными каналами 5, регенераторы 6 с подводящими патрубками 7 и вертикальным каналом 8 для подвода воздуха и отвода продуктов горения, систему обводных каналов 9 с перегородкой 10 между смежными обводными каналами 9, перевальным проемом 11 и сборно-распределительными каналами 12 для дополнительного нагрева в них воздуха.

Конструктивное устройство для нагрева воздуха за счет тепла от наружных поверхностей кладки печей выполнено в стойках 13 с полками 14 и металлическими пластинами 15 и представляет собой (фиг.3 и 5) закрытые пустотелые металлические полости 16 в анкерных колоннах и в промежутках между ними полости 17, соприкасающиеся с нагретой кладкой печей по всей ее наружной поверхности. Эти полости образуются соединением наружных и прилегающих к фасадам кладки печей полок 14 балок анкерных колонн, нижних и верхних горизонтальных торцов их на участках этих колонн и в промежутках между ними с помощью металлических вертикальных и горизонтальных пластин 15. Стойки 13 балок анкерных колонн снабжены окнами 18, расположенными в нечетных стойках поочередно внизу и вверху, а в четных стойках с обеих их сторон. При таком соединении элементов конструктивного устройства металлических полостей внизу и вверху его образуются горизонтальные обводные каналы 19 с их шахматным расположением, при котором обеспечивается синусоидальное направление движения воздуха в этой системе нагрева его и интенсивный теплообмен между наружными поверхностями кладки печей и принудительно-циркулирующим воздухом. Указанные выше металлические полости 16 и 17 соединены с подводящими коллекторами от воздуходувки, а с другой стороны с подводящими патрубками 7 к обводным каналам 9 регенераторов 6 (фиг.3 и 4). Обводные вертикальные каналы 9 для нагрева воздуха за счет дополнительной утилизации тепла отходящих из регенератора продуктов горения имеют в горизонтальном сечении щелевидную форму с малой шириной и большой длиной и протяженностью, что позволяет эффективно утилизировать в них тепло продуктов горения для подогрева воздуха, идущего на обогрев печей без применения в них специального дорогостоящего насадочного решетчатого кирпича.

В перегородке 10 между смежными обводными каналами 9 встроен вверху перевальный проем 11. Обводные каналы 9 соединены с одной стороны с патрубком 7, подводящим воздух из системы металлических полостей 16 и 17, а с другой с подводящим вертикальным каналом 8 со сборно-распределительными каналами 12 регенераторов 6 (фиг.3, 4). В перекрытии каждого обогревательного простенка 4 и в разделительных стенах между смежными камерами под и над каналами для отвода газов после охлаждения прокаленного материала встроено по одному горизонтальному каналу 20 с размещенными в них двух рядом расположенных металлических труб 21 для нагрева воздуха, подаваемого под давлением в отопительные каналы 5 за счет утилизации тепла, теряемого из верхних отопительных каналов 5 в окружающую среду, и использования тепла нагретых газов после охлаждения прокаленного материала (фиг.1 и 2). Металлические трубы 21, уложенные в каналах 20, соединяются с горизонтальными распределительными коллекторами 22 и 23 через вертикальный коллектор 24 и регулировочные устройства 25, поочередно подводящие воздух в кантовки I и II для нагрева его за счет тепла, теряемого в верхних отопительных каналах 5 и поступающего в окружающую среду. Таким образом, комплекс устройств для нагрева воздуха в металлических полостях за счет тепла, теряемого в окружающую среду от наружных поверхностей кладки печи, содержит горизонтальные каналы 20 в перекрытии обогревательных простенков 4, горизонтальные каналы 26 над и под каналами 27 для циркуляции газов после охлаждения кокса, металлические трубы 21, уложенные в каналах 20, 26 и 27, горизонтальные 22, 23, 28 и 29 и вертикальные 24 распределительные коллекторы с регулировочными устройствами 25. Комплекс снабжен горизонтальными каналами 30, соединительными ходами 31 и дюзовыми каналами 32 для подвода через них нагретого воздуха в отопительные каналы 5. Металлические трубы 21, уложенные в каналах 26 и 27, соединяются через вертикальный коллектор 24 и регулировочные устройства 25 с горизонтальными распределительными коллекторами 28 и 29, поочередно подводящими воздух от воздуходувки на нагрев в кантовку I и II за счет тепла газов после охлаждения прокаленного материала.

Движение отопительного коксового газа, воздуха и продуктов горения в отопительной системе предлагаемой коксовой печи и в устройствах для подогрева воздуха за счет использования вторичных ресурсов тепла следующее: часть воздуха от потребного количества на сжигание газа в отопительных каналах 5 печей поступает при 20^оС от воздуходувки через общий коллектор в систему металлических полостей 16 и 17 на фасадах кладки печей, а остальная часть воздуха поступает от этих же коллекторов в металлические трубы, расположенные в каналах в перекрытии обогревательных простенков и в разделительных стенах между камерами под и над каналами для отвода газа после охлаждения кокса и внутри этих каналов.

Воздух, нагретый в системе металлических полостей до 150-200^оС, поступает в патрубок 7, из которого он проходит по вертикальному каналу 8 в обводные каналы 9 регенератора 6, где он нагревается до 300^оС за счет тепла отходящих продуктов горения. Из обводных каналов 9 воздух проходит через распределительный канал 12, насадку генератора 6 и затем поступает при 1000-1050^оС через горизонтальные каналы 30 и соединительные ходы 31 в отопительные каналы 5. Остальное количество воздуха, поступающего от воздуходувки через подводящие коллекторы, проходит через верхние 23 или 22 и нижние 29 или 28 горизонтальные коллекторы вдоль печей и поступает в металлические трубы 21, уложенные в горизонтальных каналах 20 в перекрытии обогревательных простенков 4 и в горизонтальных каналах 26 в разделительных стенах зоны 3 под и над каналами 27 для отвода газа после охлаждения кокса и внутри этих каналов. Из указанных труб воздух, нагретый до 200^оС, поступает в вертикальные распределительные коллекторы 24 и из них через подводящую арматуру с регулировочными устройствами 25 и дополнительные дюзовые каналы 32 в кладке торцовых стен простенков 4 поступает в отопительные каналы 5. Отопительный коксовый газ поступает в торец каждого отопительного канала 5 из арматуры отопления через горизонтальный дюзовый канал, расположенный рядом с дополнительным дюзовым каналом 32 для подвода воздуха в отопительный канал 5. Образующиеся продукты горения в отопительных каналах 5 проходят вдоль них к противоположным торцам и через соединительные ходы 31, горизонтальные каналы 30, насадку и сборный канал 12 регенератора 6 поступают в обводные каналы 9 и из них при 200^оС их отводят через вертикальный канал 8 и боров (на фиг. не изображен) для использования на производственные нужды (например, на сушку угольной шихты и др.).

Использование тепла, теряемого от всех нагретых наружных поверхностей кладки печей для подогрева воздуха, подаваемого на сжигание отопительного коксового газа в системе обогрева печей, позволяет снизить расход отопительного газа, улучшить условия труда на рабочих местах и будет способствовать предотвращению перегрева металлического оборудования печей (конструкций армирования кладки, загрузочных устройств и др.). Помимо этого, при осуществлении в печах предлагаемой конструкции новой технологии непрерывного слоевого коксования указанная утилизация тепла для нагрева воздуха в трубах, уложенных в перекрытии печей, исключит перегрев загружаемых порций угольной шихты до температуры, при которой начинается переход ее в пластическое состояние. Этим будут обеспечены нормальные условия для проталкивания порций шихты в камеру термообработки.

Использование тепла циркуляционных газов охлаждения прокаленного материала для подогрева воздуха на обогрев печей позволит значительно снизить капиталовложения и эксплуатационные затраты на установку для утилизации тепла прокаленного материала после его охлаждения. Дополнительная утилизация тепла продуктов горения в обводных каналах регенераторов позволит уменьшить потребный расход дорогостоящей решетчатой насадки регенератора и снизить капиталовложения на кладку регенераторов.

Таким образом, предлагаемое решение позволяет повысить технико-экономические показатели работы вертикальных коксовых печей.

Изобретение относится к конструкциям вертикальных коксовых печей непрерывного действия. Изобретение позволяет повысить степень утилизации тепла за счет уменьшения наружных тепловых потерь от нагретых поверхностей печи с продуктами горения из отопительной системы и газами после охлаждения кокса. Цель достигается размешением в перекрытии обогревательных простенков, в разделительных стенах между камерами под и над каналами для отвода газов после охлаждения кокса, в самих каналах для отвода указанных газов металлических труб, соединенных через коллекторы между собой, а в торцевой стене печи против отопительных каналов встроены каналы для подвода воздуха, сообщающиеся с металлическими трубами, наружные и прилегающие к кладке полки балок анкерных колонн и их торцы соединены между собой с образованием сообщающихся полостей, в боковых фасадных стенах регенераторов встроены обводные каналы, соединенные с полостями и вертикальным сборно распределительным каналом регенератора. 5 ил.

ВЕРТИКАЛЬНАЯ МНОГОКАМЕРНАЯ КОКСОВАЯ ПЕЧЬ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащая камеры с зонами термообработки и охлаждения прокаленного материала, обогревательные простенки с горизонтальными отопительными каналами, регенераторы, каналы и ходы, соединяющие регенераторы с отопительными каналами, подводящие каналы для воздуха и отводящие для продуктов горения, дюзовые каналы для подвода отопительного газа, каналы для отвода газов после охлаждения кокса, вертикальный сборно-распределительный канал регенератора и анкерные колонны для армирования кладки, расположенные по всему периметру печи, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени утилизации тепла за счет уменьшения наружных тепловых потерь от нагретых поверхностей с продуктами горения из отопительной системы и газами после охлаждения кокса, перекрытие каждого обогревательного простенка и разделительные стены между камерами под и над каналами для отвода газов после охлаждения кокса снабжены горизонтальными каналами, при этом каждый из горизонтальных каналов, а также канал для отвода газов после охлаждения кокса снабжен двумя рядами расположенных внутри металлических труб для подвода воздуха, снабженных вертикальным коллектором и горизонтальным распределительным коллектором, а каждая торцовая стена печи против каждого отопительного канала с обеих сторон снабжена встроенными дополнительными каналами для подвода воздуха, снабженными металлическими подводящими трубками и регулирующими устройствами, соединенные с вертикальным распределительным коллектором наружные и прилегающие к кладке полки балок анкерных колонн и их торцы снабжены металлическими пластинами, стойки балок анкерных колонн снабжены окнами, расположенными в нечетных стойках поочередно внизу или вверху, а в четных стойках с обеих их сторон, при этом боковые фасадные стены регенераторов снабжены встроенными вертикальными щелевидными обводными каналами, соединенными с полостями, образованными внутри и между анкерными колоннами, и с вертикальным сборно-распределительным каналом регенератора.