Способ получения кокса и напольная печь для осуществления способа

(51) С 10 В 49/04 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к химической технологии топлива, в частности к получению кокса из слабоспекающихся и неспекающихся углей в напольных печах без улавливания химических продуктов коксования для металлургической и химической промышленности. Достигаемый технический результат повышение качества кокса за счет формирования пористой структуры. Рядовой уголь подвергается дроблению и классифицируется по крупности. Фракционированный уголь коксуется в напольной печи без улавливания химических продуктов коксования методом термоокислительного коксования при подаче воздуха снизу через слой загрузки и формирования зоны горения летучих веществ в слое шихты, движущейся навстречу потоку воздушного дутья. В напольной печи под изготавливается из газопроницаемого материала, а газоотводящий тракт располагается в верхней части под сводом печи.(72) Ким Василий Анатольевич Кударинов Сагинтай Хинаятович Киманов Булат Мажитович Стенюшкин Андрей Викторович Середенко Антон Сергеевич Сабина Ирина Станиславовна(73) Дочернее государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Химикометаллургический институт им. Ж. Абишева Республиканского государственного предприятия на праве хозяйственного ведения Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан(56) Технологический регламент производства кокса в напольных печах. АЗФ, 2006(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОКСА И НАПОЛЬНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА 20688 Изобретение относится к химической технологии топлива, в частности к получению кокса из слабоспекающихся и неспекающихся углей в печах без улавливания химических продуктов коксования для металлургической и химической промышленности. Известен способ получения кокса классическим методом в коксовых батареях. Процесс коксования в коксовых батареях происходит за счет тепла поступающего в камеру коксования из обогревательных простенков по обе стороны печи,где сжигается газообразное топливо и коксование осуществляется без доступа атмосферного воздуха(Новости черной металлургии за рубежом 6. 2006 г., с.9-12). Наиболее существенными недостатками указанного способа является ограниченное использование неспекающихся углей в составе шихты (до 12) для производства кокса. К числу недостатков способа также относятся высокие удельные капитальные затраты на единицу готовой продукции, повышенный экологический ущерб окружающей среде. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ термоокислительного коксования в напольной печи без улавливания химических продуктов коксования, (Технологический регламент производства кокса в напольных печах. АЗФ. 2006 г.). Устройство состоит из камеры туннельного типа,включающей свод, рабочую зону и под печи с газоотводящим трактом. Подготовленный уголь загружается в камеру печи и утрамбовывается, затем поджигают верхний слой загрузки и разжигают его с помощью вентилятора. Процесс коксования угля осуществляется за счет тепла, получаемого при сгорании летучих веществ в подсводовом пространстве печи, в боковых боровах и подовых каналах. Продукты сгорания догорают в вертикальных боровах, расположенных в стенах печи и поступают в подовые каналы, где подвергаются полному дожиганию в смеси со вторичным воздухом под подом печи, так что теплота дожигания используется для подвода тепла к угольной загрузке сверху, сбоку и снизу. Наиболее существенными недостатками известного способа является низкая реакционная способность кокса за счет формирования плотной структуры кокса, с пористостью не превышающей 17-22 и требующая, в этой связи, применения специальных мер для повышения его реакционной способности. Недостатком конструкции является то,что процесс коксования протекает при малых скоростях нагрева угольной загрузки, менее 1 С в мин, что является причиной формирования плотной структуры кокса с низкой пористостью. Решаемой задачей является создание конструкции печи, получение пористой структуры кокса из неспекающихся углей, позволяющей увеличить скорость нагрева угольной загрузки в области температур деструкции угля, до 10 и более С/ мин,способствующей формированию высокопористой структуры кокса из неспекающихся углей типа длиннопламенных каменных углей марки Д и тем 2 самым повысить реакционную способность кокса и скорость процесса коксования. Техническим результатом изобретения является получение кокса с пористой структурой из неспекающегося фракционированного угля,повышение выхода годного кокса, создание конструкции печи, позволяющей проводить процесс коксования с высокими скоростями нагрева угля в области температур деструкции. Сущность изобретения заключается в следующем за счет разряжения газов, создаваемого дымовой трубой в под печи нагнетается воздух, а отвод газообразных продуктов горения осуществляется с верхней части камеры - из подсводового пространства печи. Это позволяет проводить коксование с высокой скоростью нагрева угля, более 10 С/мин, в зоне температур деструкции и создать восстановительную атмосферу в зоне готового кокса за счет движения фронта горения летучих веществ навстречу потоку воздуха, что в свою очередь увеличивает реакционную способность кокса и выход годного продукта. На фиг. представлена печь для осуществления способа, где 1- под печи, 2 - газоотводящий тракт, 3 шибер, 4 - газопроницаемый под из колосников, 5 корпус камеры печи, 6 - свод печи, 7 - газосборник,8 зона сырого угля, 9 - зона горения летучих веществ в слое, 10 - зона готового кокса. Способ и устройство осуществляется следующим образом на под печи, состоящий из колосников 4, расположенных в камере 5,укладывается уголь и поджигается верхний слой загрузки. В под 1 печи подводится воздух, а отвод газообразных продуктов горения осуществляют газоотводящем трактом 2 из подсводового пространства печи через открытый шибер 3 в газосборник 7. Расход подаваемого в слой шихты воздуха регулируется с помощью шибера 3 таким образом,чтобы поддерживалась требуемая температура в рабочей зоне печи. Пример. Коксованию подвергались неспекающиеся длиннопламенные угли Шубаркольского разреза. Подготовленный уголь фракции 5-100 мм загружался в камеру напольной печи и затем верхний слой угля разжигали. После розжига в подовые каналы камеры поступает воздух через открытый передний шибер за счет разряжения в подсводовом пространстве печи создаваемого дымовой трубой, в результате зона горения движется на встречу воздушному потоку. При этом фронт горения летучих веществ, представляющий собой ограниченную по высоте зону смещается навстречу потоку воздуха, а за фронтом горения располагается зона готового кокса, находящегося в атмосфере отходящих газов, состоящей из азота и газа СО. Режим коксования обеспечивает содержание остаточных летучих веществ в готовом коксе на уровне 2-3, пористость кокса составляет более 50, высота слоя угля в камере может изменяться от 600 мм до 1500 мм. По результатом коксования оценивались выход годного кокса по классу крупности 5 мм и 20688 механическая прочность кокса по выходу класса -5 мм после 4-кратного сбрасывания навески кокса с Показатели 1 Технический анализ,Содержание серы,Содержание фосфора,Выход класса- 5 мм после кратного сбрасывания 1 Пористость,Реакционная способность,мл/(г- с) Выход годного кокса,Температура в слое шихты, С высоты 2 м, а также пористость и реакционная способность кокса (см. таблицу). Кокс полученный в напольных печах АЗФ по известному способу 3 4 Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет получить кокс с высокой пористой структурой и повышенной реакционной способностью. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения кокса в напольных печах,включающий загрузку угольной шихты в камеру,розжиг шихты и перевод камер на режим коксования, отличающийся тем, что коксование Таблица Кокс полученный по предлагаемому способу на реконструированной печи 4 осуществляют путем формирования зоны горения летучих веществ в слое загрузки, движущейся навстречу потоку воздушного дутья. 2. Напольная печь для получения кокса,состоящая из корпуса камеры, пода, газоотводящего тракта, шибера, колосника, свода, отличающаяся тем,что под печи изготавливают из газопроницаемого материала, а газоотводящий тракт расположен в верхней части камеры под сводом печи.