CS195260B2 - Method of row briquets caking - Google Patents

Description

DARROW WENDELL LINCOLN, DARIEiN (9p. st. a) (54) Způsob spékání syrových briket

Vynález se týká způsobu spékání syrových briket, proháněním horkých spékacích plynů napříč vrstvou briket na pohyblivém roštu.

Je známo, že lepší brikety se mohou z praženého uhlí vyrobit briketováním málo těkavého praženého uhlí se živičným pojivém, s následným sušením syrových briket za přítomnosti kyslíku při teplotě 190 až 232 °C v netečném plynu po dobu 1 až 2 hodin a konečně spékáním usušených briket. Materiál, který se může použít jako metalurgický koks, dokonce ve vysokých pecích, se může vyrobit podle patentových spisů USA č. 140 241 a č. 3140 242. Podle těchto patentových spisů se těžní uhlí suší ohříváním na alespoň 121 °C a pod teplotu vzniku dehtu za přítomnosti kyslíku, který se může k plynu, ve kterém se uhlí nechází, přidat nebo se může nacházet v uhlí, aby vznikly katalysované částice uhlí. Tyto částice se potom náhle zahřejí na teplotu vzniku dehtu, zejména na 260 až 482 °C v zuhelňovacím zařízení se zkapalněným ložem nebo v řadě těchto zařízení, aby se odstranila v podstatě všechna vrchní frakce dehtu. Takto vyrobený koks, prostý dehtu, se potom dále ohřeje na vyšší teplotu, zejména na teplotu výstupních plynů od 760 do 816 °C, aby se odstranily nekondensující prchavé látky a vyrobil se kalcinát obsahující výhodně méně než 3 hmotnostní % prchavých látek, ale alespoň jedno hmotnostní % vodíku. Kalcinát se potom ochladí v netečném prostředí na teplotu, při které může být dále zpracováván ve vzduchu. Ochlazený kalcinát se potom smíchá se živičným pojivém a vytvaruje na brikety. Pojivo je výhodně vyrobeno z dehtu, který je při teplotě okolí pevný. Brikety se usuší za přítomnosti kyslíku.

Nastane exotermická reakce mezi kyslíkem a směsí kalcinátu s dehtem, která způsobí amalgamaci kalcinátu a pojivá. Plyn, obsahující kyslík, způsobí při teplotách 190 až 232 °C při sušení v peci stoupnutí teploty na 260 až 288 °C uvnitř briket. Usušené brikety se potom spékají, aby se obsah prchavých látek snížil pod 3 hmotnostní °/o.

V laboratoři se brikety sušily v laboratorní peci ve vzduchu, avšak výška lože byla udržována v jedné vrstvě, aby se zabránilo vzniku teploty ležící nad zápalným bodem.

Jak je uvedeno ve zmíněných patentových spisech, je maximální výška lože, která se může použít se vzduchem jako sušicím prostředím, rovna 127 mm, má-li se zabránit stoupnutí teploty a vzplanutí briket. Tato výška není dostatečně velká k tomu, aby se

195280 dosáhlo dobré výroby, takže bylo nutno snížit koncentraci kyslíku v plynu, aby se rychlost reakce snížila. To má za následek oslabení pojení vytvořeného při sušení, a tím i nižší pevnost briket než je optimální pevnost.

Podle patentového spisu USA č. 3 384 557 bylo navrženo sušit syrové brikety jejich zahřátím ponořením do tekutého lože ohřátých pevných látek, zejména kalcinovaných částic koksovaného uhlí za přítomnosti alespoň 10 hmotnostních % kyslíku. Tento způsob je proveditelný, ale vyžaduje velmi pečlivou kontrolu.

Úkolem vynálezu je odstranit výše uvedené nevýhody a vytvořit zlepšený způsob spékání syrových briket. Vynález řeší úkol tím, že spékání se provádí ve vrstvě syrových briket o tloušťce od 254 mm do 914,4 milimetrů, horkým plynem obsahujícím od 15 objemových °/o do 21 objemových % kyslíku, například horkým vzduchem, jehož teplota se udržuje v rozmezí od 190 do 232 °C, přičemž se reguluje rychlost horkého plynu, čímž se teplota spékání udržuje v rozmezí od 260 do 288 °C, zatímco exothermické teplo, vyvíjené při spékací reakci, se reguluje v rozmezí od 4,2 X 10⁵ do 8,4 X 10⁵ J/kg/K briket, a spékání se provádí po dobu od jedné do dvou hodin.

Podle vynálezu se navrhuje zabránit stoupání teploty nikoliv zpomalováním reakce, ale umožněním chodu reakce optimální rychlostí, přičemž se vytvoří proud plynu dosti rychlý к tomu, aby reakční teplo z hlubokého lože odstraňoval v dostatečné míře, aby teplota briket zůstávala pod jejich bodem vznícení.

Vynález bude blíže vysvětlen na podkladě výkresu, ve kterém znázorňuje obr. 1 zařízení používané pro vytvoření vrstvy briket a obr. 2 schéma části sušicí pece. Sušení syrových briket spočívá v kyslíkem vyvolané reakci mezi částicemi kalcinátu a okysličeným pojivém. Reakce se vyvolává ohřevem syrových briket na teplotu kolem 204 °C. Když byla reakce vyvolána, vydává teplo, takže teplota briket se zvyšuje. Je důležité, aby teplota briket nepřekročila 288 až 302 °C, protože při vyšší teplotě by se brikety vznítily.

Když se pracuje s mělkými vrstvami, teplota briket nikdy příliš nestoupne vlivem ztrát tepla. Ke stoupnutí teploty dochází při zvětšení vrstvy na 152,4 mm a výše. Při hlubších ložích se ukázalo nutným reakci zpomalit, snížením obsahu kyslíku v plynu proudícím ložem.

? Množství plynu, potřebné pro tento účel, se samozřejmě mění s jeho teplotou, složením a s rychlostí reakce a podlé množství tepla, které musí být odvedeno. Teplota mu sí být dosti vysoká к vyvolání reakce za přiměřenou dobu. Velká dávka syrových briket, teplých 82 až 93 °C, se na vzduchu vznítí. Nicméně má-li se dosáhnout přiměřené reakční doby, musí se plyn ohřát asi na 190 °C. Plyn nemá mít tak vysokou teplotu, aby nepůsobil jako účinný odvaděč tepla, proto jeho teplota nemá převyšovat 232 °C. Výhodné rozmezí je 210 + 9,5 °C, což umožňuje provoz bez příliš vysoké rychlosti plynu.

Může se používat ohřátého vzduchu nebo plynu obsahujícího vzduch smíchaný se spalinami nebo jiným netečným ředidlem. Nicméně musí být obsah kyslíku v plynu dostatečně vysoký, aby plyn, opouštějící sušicí pec, obsahoval alespoň 15 objemových % kyslíku.

Typický způsob provádění vynálezu je znázorněn na výkresu. Roztavený dehet a kalcinát se přivádí do mísiče 10, kde se smíchají. Směs 12 se dodává do briketovacího stroje a brikety 16 se dopravníkem 18 přivádějí na roštové síto 20, které odstraní jemné částice a dodává brikety 16 do přívodu 22, který vytváří žádanou vrstvu 24 briket 16 na pohyblivém roštu 27. Tento pohyblivý rošt 27 dopravuje vrstvu 24 briket 16 na druhý dopravník 28, který unáší usušené brikety 16 do spékací pece 26.

Při spuštění se přivádí teplo pro dosažení vstupní teploty plynu 190 až 232 °C a pro vyvolání exothermické reakce při spékání. Když se spékací pec 26 ohřeje, sníží se přiváděné množství tepla. Rychlost proudu potřebného pro udržování teploty je závislá na výšce vrstvy 24, na koncentraci kyslíku a na vstupní teplotě. Potřebná rychlost se může vypočítat z reakčního tepla a z jiných teplotních údajů.

Plyn 30, obsahující kyslík, se přivádí do spékací pece 26 dmychadlem 32. Předehřívá se ve spalovací komoře 34, smícháním s malým množstvím topného plynu 36 a recykluje se přes sekce spékací pece 26 pomocí řady dalších dmychadel 38, 40, 42. Zařízení je vybaveno pomocnými ohříváky 44 a 46. Tyto pomocné ohříváky 44, 46 i spalovací komora 34 po spuštění procesu nejsou potřebné, protože reakční teplo briket 16 zajišťuje udržování žádané teploty při udržování obsahu kyslíku na hodnotě asi 15 objemových °/o. Ventilátor 48 odsává plyn ze vstupního oddílu a dodává přední frakce do spalovací pece.

V průmyslovém provozu vzduch i topný plyn s 18,5 objemovými % kyslíku daly dobré brikety ve vrstvách vysokých 610 mm při proudění plynu rychlostí 7,3 m/s a při době sušení 2 hodiny.

Způsob podle vynálezu může být samozřejmě obměněn, aniž by se vybočilo z rámce myšlenky vynálezu.

PŘEDMĚT

Claims (1)

1. Způsob spékání syrových briket proháněním horkých spékacích plynů napříč vrstvou briket na pohyblivém roštu, vyznačený tím, že spékání se provádí ve vrstvě syrových briket o tloušťce od 254 do 914,4 milimetrů horkým plynem, obsahujícím od 15 do 21 objemových % kyslíku, například horkým vzduchem, jehož teplota se udržuvynAlezu je v rozmezí od 190 do 232 °C, přičemž se reguluje rychlost horkého plynu, čímž se teplota spékání udržuje v rozmezí od 260 do 288 °C, zatímco exothermické teplo vyvíjené při spékací reakci se reguluje v rozmezí od 4,2 X 105 do 8,4 X 10⁵ J/kg/K, a spékání se provádí po dobu od jedné do dvou hodin.

   1 list výkresů

   Severografl·, a. p.,Urod 7, Moet