PL118182B1 - Apparatus for coal coking - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do koksowania wegla, zwlaszcza do wytwarzania uksztaltowa¬ nego koksu.Znane sa piece koksownicze róznych typów, w których wykorzystuje sie cieplo spalania gazów palnych, przy c/ym cieplo spalania jest doprowadzane do scian komór, w których znajduje sie wegiel przeznaczony do koksowania. Tegorodzaju urzadzenia wymagaja duzych nakladów inwestycyjnych i sa zalezne od obecnosci ga/ów palnych, a / ich eksploatacja zwiazane jest wydzielanie szkodliwych skladników wplywajac; eh na zanieczyszczenie srodowiska.Stosowane sa promienie mikrofalowe do roztapiania i ogrzewania zwlaszcza ciasta tak w procesie jego rosniecia, jak i pieczenia. Promieniowanie mikrofalowe stosuje sie do pieczenia miesa w restauracjach, jak równiez do utwardzania uformowanych ognioodpornych wyrobów wykonanych z tworzyw stalych zwiaza¬ nych wodnym lepiszczem do spiekania lub stapiania wyrobów ceramicznych albo ogniotrwalych oraz do sklejania listew drewnianych.Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji urzadzenia do koksowania wegla, zapewniajacego s/ybkie i niezawodne prowadzenie koksowania, przy minimalnych nakladach technicznych.Urzadzenie do koksowania wegla, zwlaszcza koksu uksztaltowanego posiada pojemnik o ksztalcie prostopadlosciennym dla mialu weglowego lub wegla uksztaltowanego w postaci elementów prostopadlo- sciennych albo jajowatych oraz ma komore koksowhicza wyposazona w grzejniki o czestotliwosci promie¬ niowania 20 MHz.Urzadzenie wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze komora koksownicza ma kanal do doprowa¬ dzania wegla i kanal do odprowadzania oraz zawiera wbudowane w ukosnie polozone sciany komory koksowania grzejniki w postaci generatorów mikrofalowych, zas komora koksownicza jest oddzielona od strefy chlodzenia wyposazonej na wewnetrznych scianach w komórki fotoelektryczne zamknieciem dennym, przy czym pod strefe chlodzenia korzystnie podstawione sa pojemniki transportowe hermetycznie polaczone za posrednictwem zamkniecia dennego strefy chlodzenia, zas uksztaltowanie komory koksowniczej korzyst¬ nie stanowi falowód lub rezonator wnekowy.Komora koksownicza wypelniona weglemjest wprowadzona w staly ruch wibracyjny.W urzadzeniu wedlug wynalazku komora do koksowania i sasiadujaca z nia strefa chlodzenia maja postac szybu pionowego lub ukosnego, przy czym ograniczajacy strefe chlodzenia odcinek szybu jest utworzony z kratowych scian, które sa obudowane ciaglymi scianami obudowy.2 118182 Urzadzenie wedlug wynalazku posiada usytuowana prostopadle do plaszczyzny podluznej komory do koksowania przesuwna od stanowiska napelniania do stanowiska prasowania prostopadloscienna komore dla mialu weglowego usytuowana przed komora koksowania, przy czym zespól do przesuwania wegla w obu kierunkach korzystnie stanowi prostopadloscienna komore, komore do koksowania i strefe chlodzenia.Wytwarzanie ciepla w materiale jest zalezne z jednej strony od natezenia pola oraz od czestotliwosci roboczej promieni mikrofalowych oraz od stalej dielektrycznej materialu. Okazalo sie, ze promieniowanie mikrofalowe nadaje sie bardzo dobrze do koksowania pomimo zmiany stalej dielektrycznej wegla w czasie koksowania. Przy tym okazal sie korzystny zakres czestotliwosci pomiedzy 20 i 3 000 MHz. Jednak nalezy zauwazyc, ze ze wzgledu na przepisy lacznosci dopuszcza sie obecnie tylko niektóre czestotliwosci.Dla uzyskania mozliwie równomiernego nagrzania i przez to skoksowania wegla zabezpieczajac srodki, w których wegiel w postaci mialu weglowego w prostopadlosciennych pojemnikach poddaje sie promienio¬ waniu mikrofalowemu albo tez uksztaltowane pólprodukty wegla, prostopadloscienne ltub jajowate, sa bezposrednio poddawane promieniowaniu mikrofalowemu.Uksztaltowany pólprodukt wegla charakteryzuje sie tym, ze posiada przelotowy otwór. Otwór po¬ srodku sluzy do usuniecia zmiekczajacej czesci powodujacej deformacje uksztaltowanych pólproduktów przy koksowaniu; ponadto zapobiega sie w ten sposób powstawaniu nadmiernych cisnien wewnetrznych, poniewaz gazy z procesu obróbki wegla uchodza przez wieksza powierzchnie. Ze wzgledu na szybkosc uzyskiwanego koksowania przy naswietlaniu mikrofalami moze urzadzenie pracowac w cyklu ciaglym.Korzystne jest usytuowanie strefy chlodzenia dla suchego studzenia koksu za komora do koksowania. Inna korzystna postac urzadzenia wedlug wynalazku nadaje siedo koksowania mialu weglowego w cyklu ciaglym, a jezeli komora koksowniczajest wyposazona w wypust dla gazów, to w czasie procesu koksowania zapewnia odprowadzenie gazów i ewentualne ich dalsze wykorzystanie.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia urzadzenie do okresowego wypelniania urzadzenia do koksowania wegla w przekroju, fig. 2 — urzadzenie do koksowania wegla w cyklu ciaglym, fig. 3— schemat strefy studzenia, fig. 4— urzadzenie do koksowania w procesie ciaglym mialu weglowego, fig. 5a do 5c — odmienne postacie wykonania scian urzadzenia do koksowania, wzglednie strefy chlodzenia, fig. 6a i 6b — pólprodukty wegla sluzace do wyrobu koksu uksztaltowanego.Przedstawiona na fig. I komora koksownicza 3 urzadzenia do koksowania wegla ma postac kolpaka.Wegiel jest doprowadzany partiami do komory przez kanal 9 do doprowadzania wegla. Po napelnieniu komory partia wegla powierzchnia zasypanego wegla w komorze do koksowania 3 ulozy sie prawie równo¬ legle do ukosnych scian 10. Do ukosnych scian sa wbudowane jeden lub kilka grzejników 12 w postaci generatorów mikrofalowych. W czasie koksowania zasypanego wegla 11 w komorze koksowniczej 3, uksztaltowanej w postaci rezonatora o pustej przestrzeni wewnetrznej, otwór 9 do napelniania jest zam¬ kniety. Jednak powstajace gazy moga byc odprowadzone przez wypust 6 gazów. Po zakonczeniu procesu koksowania otwierane jest zamkniecie denne 5 komory do koksowania 3. Goracy koks spada do strefy 4 chlodzenia umieszczonej pod komora do koksowania 3. Wewnetrzne sciany strefy 4chlodzenia wyposazonej w komórki fotoelektryczne 7 dla przejecia energii promieniowania cieplnego. Mozna przez to odzyskac energie i przyspieszyc ostudzenie koksu 13. Po przynajmniej czesciowym ostudzeniu koksu 13 otwieranejest zamkniecie denne 14 strefy 4 chlodzenia, a koks spada do pojemnika transportowego 15 umieszczonego ponizej zamkniecia 14.Wedlug fig. 2 wegiel przeznaczony do skoksowania jest przesuniety do przodu w poziomym kanale 16 o przekroju prostokatnym. Do konca kanalu 16jest dolaczona pionowa komora do koksowania 3 ze strefa 17 ogrzewania, strefa 18 topnienia, strefa 20 utwardzania, w których to strefach nastepuje obróbka wegla za pomoca mikrofal. Równiez komora do koksowania 3 ma przekrój prostokatny. Na przejsciu z poziomego kanalu 16 do pionowej komory do koksowania 3 tworzy sie skorupa, po której wegiel przesypywanyjest w sposób ciagly w miare przesuwania go do pionowej komory koksowniczej 3. Wegiel lezacy w obrebie skarpy jest na górnej powierzchni suszony i wstepnie podgrzewany za pomoca grzejnika 21 umieszczonego naprze¬ ciwko skarpy. Uwolniona wilgoc i gazy sa odprowadzane przez wypust 6 gazów. Dolna czesc komory koksowniczej 3, w której lezy strefa 20 utwardzania jest wykonanajako sciana kratowa 22 obudowy. Poprzez przestrzen znajdujaca sie pomiedzy tymi scianami odprowadzany jest uwolniony gaz przez wypust 6 gazu.Komora koksownicza 3 doprowadzona jest bezposrednio w dól do strefy 4 chlodzenia, której sciany wewnetrzne moga byc oblozone komórkami fotoelektrycznymi (nie pokazane na rysunku). Po suchym chlodzeniu koksu w strefie chlodzenia 4 spada czesciowo ochlodzony koks w dól do tej strefy na zespól do wyladowywania w postaci talerza obrotowego 24. Ciagla szybkosc obróbki wegla w komorze koksowniczej ustalana jest szybkoscia przesuwu wegla w kanale 16 i szybkoscia zespolu do wyladowywania posiadajacego talerz obrotowy umieszczony u dolu strefy chlodzenia. Na fig. 2 nie uwidoczniono generatorów mikrofalowych.118182 Na figurze 3 uwidoczniona inna postac zespolu do suchego chlodzenia koksu, w którym zarzy sie koks 25 nie przechodzacy przez strefe chlodzenia 4, jak na fig. 2, a w cyklu ciaglym jest podawany przenosnikiem 26 poprzez kanal 27, którego pokrywa ma przekrój poprzeczny w postaci kolpaka wylozonego komórkami lotoclektrycznymi 7.W piecu koksowniczym o ksztalcie pokazanym na fig. 4jwegiel przeznaczony do skoksowania zostaje doprowadzony do przesuwnych (w kierunku strzalki) komór do napelniania, umieszczonych w postaci magazynku rewolwerowego naprzeciw powierzchni wlotowej, przy której znajduje sie komora koksownicza 3. Komora 8 do napelniania weglem jest ustawiona naprzeciw waskiego boku komory koksowniczej 3. a dozowana zawartosc wegla ma wyciskana z czesci bocznej komory 8 do napelniania za pomoca stempla prasujacego. Nastepnie wegiel transportowany jest do strefy wstepnego nagrzewania i do strefy 29 gazowa¬ nia, a stamtad do komory koksowania 3. W komorze tej przesuniety wegiel jest w danym przypadku wystawiony na dzialanie promieniowania mikrofalowego. Wgórnej czesci tej komory gazjest odprowadzony prze/ wypust 6 gazów. Do komory do koksowania jest przylaczona strefa chlodzenia 4 dla suchego chlodzenia koksu, a nastepnie sluza wyrzutowa z zamknieciem gazowym 38. Dla ulatwienia przesuwu wegla strefa wstepnego nagrzewania i sluza gazowa 29 oraz komora do koksowania 3 tworza kanal ukosnie opadajacy pod katem y wzgledem poziomu.Na figurach Sa — Sc sa pokazane rózne typowe czesci scian, które mozna stosowac w urzadzeniu wedlug wynalazku. Na fig. 5a i Sb sa pokazane czesci scian komory koksowniczej 3. Z weglem 31, który ma byc skoksowany, styka sie w danym przypadku warstwa 33 sciany wykonana z ceramicznego materialu izolacyj¬ nego. Wedlug fig. Sa na zewnetrznej powierzchni warstwy 33 sciany jest osadzony magnetron lub klistron z przestrzenia rezonansowa 35. Energie napromieniowania mikrofalowego doprowadza sie do wegla 31 za pomoca elektrod 36 umieszczonych na zewnetrznej powierzchni warstwy 33 sciany jak na fig. Sb. Na fig. Sc jest przedstawiona czesc sciany strefy chlodzenia. Z zarzacym sie koksem i stykajaca sie warstwa 33 sciany wykonanej z ceramicznego materialu izolacyjnego, na której zewnetrznej powierzchni sa osadzone komórki fotoelektryczne 7. Mozna przewidziec równiez i w innych postaciach wykonania zastosowania szkiel filtruja¬ cych pomiedzy zarzacym sie koksem 32 i komórkami fotoelektrycznymi (7).Nfa figurach 6a i 6b przedstawione sa typowo uksztaltowane pólprodukty wegla 1 uzywane przy koksowaniu mikrofalowym, w postaci cylindrycznej lub kulowej z otworami 2 posrodku dla srodkowego zmiekczajacego obszaru, jak równiez dla optymalnego uksztaltowania dla przeplywu ciepla i dla przenosze¬ nia materialu.Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do koksowania wegla, zwlaszcza koksu uksztaltowanego posiada pojemnik o ksztalcie prostopadlosciennym dla mialu weglowego, lub wegla uksztaltowanego w postaci elementów prostopadlo- sciennych albo jajowatych oraz ma komore koksownicza wyposazona w grzejniki o czestotliwosci promie¬ niowania 20 MHz, znamienne tym, ze komora koksownicza (3) ma kanal (9, 16) do doprowadzania wegla i kanal (6) do odprowadzania oraz zawiera wbudowane w ukosnie polozone sciany komory koksowania (3) grzejniki (12, 21) w postaci generatorów mikrofalowych, zas komora koksowania 3 jest oddzielona od strefy (4) chlodzenia wyposazonej na wewnetrznych scianach w komórki fotoelektryczne (7) zamknieciem dennym (5), przy czym pod strefe (4) chlodzenia korzystnie podstawiane sa pojemniki transportowe (15) hermetycznie polaczone za posrednictwem zamkniecia dennego (14) strefy (4) chlodzenia, zas uksztaltowanie komory koksowania (3) korzystnie stanowi falowód lub rezonator wnekowy. 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze posiada komore koksownicza (3) wypelniona weglem wprowadzona w staly ruch wibracyjny. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, ze komora do koksowania (3) i sasiadujaca z nia strefa chlodzenia (4) maja postac szybu pionowego lub ukosnego, przy czym ograniczajacy strefe chlodzenia (4) odcinek szybu jest utworzony z kratowych scian (22), które sa obudowane ciaglymi scianami obudowy (23). 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, ze posiada usytuowana prostopadle do plaszczy¬ zny podluznej komory do koksowania (3) przesuwna od stanowiska napelniania do stanowiska prasowania prostopadloscienna komore (8) dla mialu weglowego usytuowana przed komora do koksowania (3), przy czym zespól do przesuwania wegla w obu kierunkach korzystnie stanowi prostopadloscienna komore (8). komore do koksowania (3) i strefe chlodzenia (4).118 182 6 Vi -3 -11 » / / 5 i i'i'f i i i i i rrrn _i.l_uIl L 3 L -13 1_Z '14 -15 Fig. 1118 182118 182 *J^h< V'A •33 35 34 31 fi ¦lki 36 ( «.* Fig. 5b Fig. 5c Fig. 6q Fig. 6b Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 e^z.Cena 100 zl PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do koksowania wegla, zwlaszcza koksu uksztaltowanego posiada pojemnik o ksztalcie prostopadlosciennym dla mialu weglowego, lub wegla uksztaltowanego w postaci elementów prostopadlo- sciennych albo jajowatych oraz ma komore koksownicza wyposazona w grzejniki o czestotliwosci promie¬ niowania 20 MHz, znamienne tym, ze komora koksownicza (3) ma kanal (9, 16) do doprowadzania wegla i kanal (6) do odprowadzania oraz zawiera wbudowane w ukosnie polozone sciany komory koksowania (3) grzejniki (12, 21) w postaci generatorów mikrofalowych, zas komora koksowania 3 jest oddzielona od strefy (4) chlodzenia wyposazonej na wewnetrznych scianach w komórki fotoelektryczne (7) zamknieciem dennym (5), przy czym pod strefe (4) chlodzenia korzystnie podstawiane sa pojemniki transportowe (15) hermetycznie polaczone za posrednictwem zamkniecia dennego (14) strefy (4) chlodzenia, zas uksztaltowanie komory koksowania (3) korzystnie stanowi falowód lub rezonator wnekowy.
2. 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze posiada komore koksownicza (3) wypelniona weglem wprowadzona w staly ruch wibracyjny.
3. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, ze komora do koksowania (3) i sasiadujaca z nia strefa chlodzenia (4) maja postac szybu pionowego lub ukosnego, przy czym ograniczajacy strefe chlodzenia (4) odcinek szybu jest utworzony z kratowych scian (22), które sa obudowane ciaglymi scianami obudowy (23).
4. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, ze posiada usytuowana prostopadle do plaszczy¬ zny podluznej komory do koksowania (3) przesuwna od stanowiska napelniania do stanowiska prasowania prostopadloscienna komore (8) dla mialu weglowego usytuowana przed komora do koksowania (3), przy czym zespól do przesuwania wegla w obu kierunkach korzystnie stanowi prostopadloscienna komore (8). komore do koksowania (3) i strefe chlodzenia (4).118 182 6 Vi -3 -11 » / / 5 i i'i'f i i i i i rrrn _i.l_uIl L 3 L -13 1_Z '14 -15 Fig. 1118 182118 182 *J^h< V'A •33 35 34 31 fi ¦lki 36 ( «.* Fig. 5b Fig. 5c Fig. 6q Fig. 6b Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 e^z. Cena 100 zl PL