Способ термообработки антрацита Советский патент 1981 года по МПК C10B49/02 

t Изобретение относится к термообработке углеродистых материалов в шахтных .печах, конкретнее для термообработки антрацита и может быть использовано при получении электродного термоантрацита. Известен способ термообработки ант рацита газообразным тооливом, включающий его нагрев, выдержку, охлаждение водой до температуры ниже 60-80 С 1. Недостатком этого способа является то, что природный газ сгорая в слое антрацита, быстро его нагревает, вследствие чего кристаллическая решетка антрацита не успевает перестроиться, и поэтому в готовом электродном термоантраците удельное электр со противление превышает 1000 Ом-м/,мм . Цель изобретения - снижение удельного электросопротивления (ниже 1000 ом-м/мм ) в электродном термоантраците. Поставленная цель достигается тем, что в способе термообработки .-антрацита, включаюс ем его нагрев, выдержку и охлаждение водой до температуры ниже 60-80°С нагрев антрацита ведут до 1450-1550°С за счет сгорания антрацита при подводе кислородсодержащего газа, охлаждают его до 950105О с водяным паром со скоростью 200-250 С/ч,а охлаждение ниже 60-80 С ведут путем погружения антрацита в На чертеже представлена шахтная печь для осуществления способа, разрез . Печь содержит шахту 1, зону 2 горения, фурмы 3, кладку 4, зону охлаждения, представляющую собой металлическую ванну 5 с водой, пароотводы 6 и рассекатель 7. Способ термообработки антрацита осуществляют следующим образом. Антрацит, загруженный в шахту 1 печи, движется сверху вниз по шахте печи (на чертеже это движение показано сплошной стрелкой) навстречу продуктам горения, образующимся в зоне 2 горения, соприкасаясь с которыми, антрацит постепенно нагревается до 1450-1550с (на чертеже движение продуктов горения показано пунктирными стрелками). В зону 2 горения, через фурмы 3, имеющиеся в огнеупорной кладке .4, под избыточным давлением подают кислородсодержащий газ, например атмосферный воздух.

При взсшмодвйствии кислородсодержгицвго газа (атмосферного воздуха) и антракта, часть газа сгорает в зоне горения, а тепло продуктов горения Идет на тепловую обработку антрацита, находящегося выше зоны горения, который постепенно нагревается и достигает в зоне горения 1450-1550С.

При постепенном нагреве антрацита в нем под действием тепла происходят физико-химические изменения: удалени внешней влаги () , отгонка конституционной влаги (105-300 С) , разложение твердых углеродистых соединений и их возгонка, а также физические изменения структуры антрацита с образованием микро- и макропор в результате возгонки летучих и серы (300-700°С), выделение водорода, сопровождающееся изменением кристаллической решетки (700-1000°С) и интенсивная перекристаллизация решетки (1450-1550°С).

Дальнейшая термообработка антрацита заключается в его охлаждении водяным паром со скоростью 200250 С/ч до ЭбО-ЮЗО С.

В этом интервале температур заканчивается перекристаллизация решетки антрацита и последующее охлаждение антрацита ниже 60-80°С производят путем погружения антрацита воду.

Такой режим термообработки антрацита достигается тем, что зона охлаждения находящаяся ниже зоны 2 горения представляет собой металлическую ванну 5 с водой, которая служит гидравлическим затвором.

Наличие гидравлического затвора препятствует подсосу атмосферного воздуха, а кислородсодержащий газ, подаваемый в зону 2 горения через фурмы 3, из-за избыточного давления J водяного пара, образукя егося в зоне охлаждения (на чертеже движение пара показано штрихпунктирными стрелками), не может так же поступать ниже зоны горения, поэтому нагретый антрацит j охлаждается до SSO-IOSO C без доступа воздуха, что способствует перестройке кристаллической решетки антрацита без его сгорания.

Так как технологичность цикла терг мообработки антрацита (загрузка в печь антрацита и выдача электродного термоантрацита) происходит через 10-15 мин, то каждые 10-15 мин в зоне охлаждении, вследствие контакта нагретого до 950-1050С антрацита с водой, на каждые 1000 кг за.груженного в печь антрацита образуется 3234 кг водяного пара, который подымаясь вверх охлаждает электродный термоантрацит со скоростью 200-250 С/ч до 950-105С С,

Для отвода избыточного пара, образующего в ванне 5 предусмотрены

0 пароотводы б, а для более полного и равномерного охлаждения всей массы готового продукта водой до темпера туры ниже 60-80°С столб электродного термоантрацита с помощью рассекателя 7 разделяют на два потока.

В таблице представлены значения удельного электросопротивления при различных режимах обработки.

150

1350

1200

1 2 3 4 5 б 7 8 9

1200 1400 200 1450

1050 200

1060 1500 200 225 1500

1000 1500 250

950 200 1550

1000 250 1550

980

1050 250 1550

950 200 1550

0 11 250

900 1600

1250

1050

990

980

985

980

978

980

965

975

955