PL53011B1 - - Google Patents

Description

Wegiel o wysokiej zawartosci tlenu, slabo koksujacy, jest stosunkowo tani, to tez moznosc stosowania takie¬ go wegla daje tu powazne korzysci gospodarcze.Nieoczekiwanie stwierdzono, ze stosowanie, zgodnie z wynalazkiem, wegla koksujacego o wy¬ sokiej zawartosci tlenu daje moznosc otrzymania ksztaltek o doskonalej odpornosci na sklejanie sie i rozpadanie pod ciezarem materialu w warstwie na ruchomym ruszcie. Pozwala to tez na stosowa¬ nie grubych warstw ksztaltek na podkladzie ze stalego paliwa i ogrzewanie unoszacymi sie gora¬ cymi gazami tak, ze powstaje uformowany koks, jednolity pod wzgledem wielkosci i jakosci. Przy¬ czyna tej zdolnosci normalnie slabo koksujacego sie wegla do dawania zgodnie z wynalazkiem koksu o wysokiej jakosci, przy duzej wydajnosci procesu, nie zostala wyjasniona.Zgodnie z fig. 1, ilosc stalego paliwa, odkladana na ruszcie 13 z leja zasypowego 16, jest warunko¬ wana koniecznoscia dostatecznego ogrzania gazów spalinowych tak, aby cieplo tych gazów powodo¬ walo koksowanie koksujacego wegla z uformowa¬ nego w ksztaltki materialu, odkladanego na pali¬ wie z kanalu zasilajacego 24. Ta górna warstwa uformowanego materialu jest stosunkowo cienka, a mianowicie grubosc jej nie przekracza 60 cm, aby uniknac szkodliwego nacisku i niepozadanego sklejania sie masy. Korzystnie jest, gdy grubosc tej warstwy wynosi 25—30 cm, podczas gdy gru¬ bosc dolnej warstwy paliwa wynosi okolo 7,5— 15 cm. Ilosc powietrza, doprowadzanego do pro¬ cesu przez ruszt od dolu ze skrzyn powietrznych 32—42, reguluje sie tak, aby gazy spalinowe byly dostatecznie gorace do spowodowania koksowania uformowanego w ksztaltki materialu, a w razie potrzeby takze do równoczesnego wytwarzania pary w kotle, nie powodujac równoczesnie styka¬ nia sie duzych ilosci tlenu z uksztaltowanym ma¬ terialem. Gazy spalinowe, przeplywajace przez uksztaltowany material, maja temperature 800— 1500°C, korzystnie 900—1450°C. Pozadane jest, aby calkowita ilosc powietrza doprowadzanego pod rusztem oraz ilosc stalego paliwa byly tak regulo¬ wane, by paliwo ulegalo calkowicie spaleniu, gdy osiaga koniec rusztu, gdzie popiól z paliwa wraz z uformowanym koksem opada do odpowiedniego odbieralnika, nie uwidocznionego na rysunku. Go¬ racy koks z rusztu moze jeszcze zawierac czesci lotne, to tez przetrzymuje sie go krótki czas w od¬ bieralniku produktu, po czym gasi sie go i oddzie¬ la od popiolu powstalego z paliwa.Skladniki lotne, uchodzace z uformowanego ma¬ terialu tworzacego * koks podczas ruchu rusztu, uchodza ku górze wraz z goracymi gazami spali¬ nowymi i gazami obojetnymi z powietrza i wply- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6053 011 9 10 waja do przestrzeni kotlowej 12, gdzie znajduje sie szereg oddalonych od siebie, poprzecznie bieg¬ nacych rurek kotlowych 43 i 44, do których wply¬ wa woda z glowic 46 i 47. Zestaw kotlowy zawiera równiez typowe, podluznie biegnace rurki kotlowe wzdluz scian bocznych, nie uwidocznione na ry¬ sunku. W celu zapewnienia ciepla do sprawnego wytwarzania pary, przez szereg otworów 51, 52, 53, 54, 55 i 56 w scianach bocznych komory ko¬ ksowniczej wprowadza sie powietrze wtórne.Wtórne powietrze wprowadza sie takze przez sze¬ reg oddalonych od siebie otworów 61 i 62, umiesz¬ czonych poprzecznie wzgledem rusztu. Wtórne po¬ wietrze dostarcza tlenu do spalania uchodzacych ku górze gazów, wywoluje plomien w przestrzeni kotlowej 12, zaopatrujac w cieplo do wytwarza¬ nia pary.W razie potrzeby, czesci lotne, uwolnione z uksztaltowanego materialu, moga byc tez pro¬ wadzone od rusztu do przestrzeni kotlowej i tam spalane w celu dostarczania ciepla. W praktyce ilosc powietrza, doprowadzanego ze skrzyni po¬ wietrznych 32—42 zmienia sie zaleznie od ilosci spalanego paliwa stalego na jednostke powierzchni rusztu. Doplyw powietrza reguluje sie w celu unikniecia przegrzania i nie dopuszczenia, aby znaczne ilosci tlenu przeplywaly przez warstwe stalego paliwa do warstwy uformowanego mate¬ rialu tworzacego koks. Ilosc doplywajacego po¬ wietrza oraz spalanie stalego paliwa mozna zmie¬ niac w celu regulowania szybkosci procesu kokso¬ wania wegla w uformowanych ksztaltkach.Prawidlowe i szybkie, ale nie nadmiernie szyb¬ kie koksowanie jest zwykle osiagane, gdy najsil¬ niejsze spalanie stalego paliwa przebiega najener¬ giczniej w poblizu lub tuz za srodkowymi sekcja¬ mi rusztu. Z tego wzgledu do tych sekcji trzeba doprowadzac najwiecej powietrza, a mniej w czesci , poczatkowej i koncowej rusztu. Aby za¬ pewnic calkowite spalanie stalego paliwa, zwykle trzeba doprowadzac pod ruszt powietrze w ilosci srednio 0,1—0,3 kg/cm2 na godzine pracy rusztu.Szczególnie korzystnie jest, przy wytwarzaniu wy¬ sokiej jakosci koksu metalurgicznego z równo¬ czesnym produkowaniem pary w kotle, doprowa¬ dzac powietrze w ilosci okolo 0,2—0,3 kg/cm2 rusztu i godzine. Szybkosc posuwu rusztu wynosi korzystnie okolo 15—120 cm, a zwlaszcza 30— 75 cm na minute. Czas przebywania uformowa¬ nych ksztaltek na ruchomym ruszcie wynosi okolo 10—60 minut, korzystnie okolo 12—30 minut.Pewne, równomierne i staranne zapalenie gór¬ nej czesci warstwy stalego paliwa, odkladanego na ruszcie z leja zasilajacego 16, ma duze znacze¬ nie dla osiagniecia dobrych wyników procesu wy¬ twarzania koksu wedlug wynalazku, zwlaszcza jezeli proces ten prowadzi sie równoczesnie z wy¬ twarzaniem pary w kotle. Zapalanie miejscowe powodowaloby tworzenie strefy spalania postepu¬ jacej nierównomiernie na ruszcie i albo pozosta¬ walby nie spalony wegiel i nie zweglony material uformowany w kostki przedostawalby sie do go¬ towego koksu; albo gorace miejsca na ruszcie po¬ wodowalyby miejscowe uszkodzenia rusztu. Jak uwidoczniono na fig. 1,: pewne, równomierne i sta¬ ranne zapalanie stalego paliwa osiaga sie przy uzyciu urzadzenia zaplonowego 31, umieszczonego za drzwiczkami paleniskowymi 17 i siegajacego tuz nad wierzch ruchomego loza paliwa, doprowa- 5 dzanego z leja 16.Urzadzenie zaplonowe 31 siega poprzecznie przez zasadniczo cala szerokosc ruchomej warstwy pa¬ liwa i sluzy do dawania bezposredniego plomienia, z duza szybkoscia, do ruchomego loza paliwa tak, ze szeroki plomien przenika te warstwe na gle¬ bokosc 1,2—2,5 cm, to jest na 15—40% jej gru^ bosci. Szerokosc plomienia w miejscu zetkniecia sie z paliwem jest korzystnie okolo 35—65 cm, to tez plomien styka sie ze stalym paliwem przez czas dostatecznie dlugi do ogrzania go do punktu zaplonu. Podczas pracy do urzadzenia zaplonowe¬ go 31 doprowadza sie mieszanine gazu opalowego z powietrzem z przewodu 71, poprzez szereg prze¬ wodów zasilajacych 72, rozmieszczonych wzdluz urzadzenia zaplonowego. Do urzadzenia zaplono¬ wego mozna stosowac szereg róznych paliw gazo¬ wych, jak naturalne weglowodory gazowe np. me¬ tan, etan, propan, butan itd. oraz paliwa przygo¬ towywane, jak gaz wodny, gaz z pieca koksowni¬ czego lub gaz generatorowy.Korzystnie, jest stosowac naturalny gaz, zawie¬ rajacy okolo 90°/o metanu i 5°/o etanu, majacy cieplo spalania okolo 9000 Kcal/cm3. Do gazu do¬ daje sie powietrze w ilosci scisle regulowanej dla zapewnienia zawartosci tlenu akurat potrzebnej do spalania gazu na dwutlenek wegla i wode w postaci pary. Urzadzenie zaplonowe jest przedsta¬ wione szczególowo na fig. 2 i 3. Sklada sie ono ogólnie biorac z zewnetrznej oslony 73, wykona¬ nej z odpowiedniego materialu izolujacego ciepl¬ nie, jak np. z magnezji, kanalu 74 dla palnej mie¬ szaniny, komory spalania 75 oraz strefy chlodze¬ nia 76.Mieszanine paliwa z powietrzem wprowadza sie przewodami 72 do kanalu 74 pod cisnieniem wy¬ noszacym korzystnie okolo 0,035—0,1 kg/cm2 i da¬ lej przez wydluzony, waski przepust 77 do rozsze¬ rzonej komory spalania 75, utworzonej przez scia¬ ny 78 i 79, równiez wykonane z materialu izoluja¬ cego cieplnie. Gazy opalowe, zapalone w komorze 75, przechodza w postaci plomienia rzucanego z duza predkoscia przez zwezony wylot 81, który moze byc prosty, wydluzony lub zwezajacy sie waski przepust, przedstawiony na fig. 2.Czynnik chlodzacy, krazacy w strefie chlodze¬ nia 76, zapobiega przegrzewaniu urzadzenia za¬ plonowego i zbyt wczesnemu zapalaniu mieszanki w kanale 74. Jako czynnik chlodzacy mozna sto¬ sowac powietrze, pare wodna, wode lub naturalny gaz, przy czym szczególnie nadaje sie tu powietrze.Glówny trzon urzadzenia zaplonowego 31 moze byc wykonany z materialu o odpowiedniej wy¬ trzymalosci i odpornosci na dzialanie ciepla, na przyklad ze spawanych elementów stalowych.Urzadzenie zaplonowe moze byc wykonane z ele¬ mentów 83 i 84 w ksztalcie litery L oraz z elemen¬ tów plytowych 85, 86, 87, 88, 89, 90 i 91. Plyta 91 jest przymocowana do plyty 89 za pomoca gwin¬ towanych sworzni 92, tak, aby umozliwic regulo-: wanie szerokosci kanalu gazowego 77. Urzadzenie 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6053 011 11 zaplonowe 31 moze byc tez wykonane z dwóch od¬ cinków, aby ulatwic umieszczenie elementów ogniotrwalych 78 i 79, a nastepnie odcinki te laczy sie spawem 93. Urzadzenie zaplonowe 31 zwykle 8. umieszcza sie nastawialnie w odleglosci 20—30 cm 5 od stalego paliwa, lezacego na ruchomym ruszcie i laczy z przewodami zasilajacymi 72, których zwykle jest 4—6 i srednica ich jest okolo 7,5 cm.Wynalazek umozliwia, ogólnie biorac, ciagle wytwarzanie z duza wydajnoscia koksu o wyso- 10 kiej jakosci, lacznie z koksem metalurgicznym. 9.Produkty wytworzone zgodnie z wynalazkiem sta¬ nowia material o wyjatkowo wysokiej jakosci, majace ksztalt wstepnie uformowanych kulek lub kostek o tak duzej wytrzymalosci i odpornosci na 15 wstrzasy, ze bez obawy ich polamania czy roz- kruszenia moga byc zrzucane na beton z wysoko¬ sci 3—20 m. Sposób wedlug wynalazku pozwala 10. na sprawne wytwarzanie wysokiej jakosci pro¬ duktów przy równoczesnym wytwarzaniu pary w 20 znanych urzadzeniach kotlowych. PL

Claims (25)

1. Zastrzezenia patentowe 11. 1. Sposób wytwarzania wstepnie formowanego 25 koksu przez ogrzewanie w warunkach powo¬ dujacych koksowanie uformowanych ksztal¬ tek z koksujacego wegla, znamienny tym, ze 12- ogrzewaniu poddaje sie ksztaltki, które oprócz wegla zawieraja staly, silnie rozdrobniony, za- 30 1& sadniczo niekoksujacy material oraz na 100 czesci wagowych skladników stalych równiez 3—40 czesci wagowych cieklego weglowodoru, majacego zdolnosc ciaglego odgazowywania na powierzchni ksztaltek podczas koksowania 35 wegla, przy czym zawartosc wegla w ksztalt- 14. kach stanowi 35—75% w stosunku wagowym do calosci skladników stalych.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ciekly weglowodór w uformowanych ksztalt- 40 kach jest tak dobrany, iz wieksza jego czesc 15 odgazowuje z ksztaltek w temperaturze 260— 600°C.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, 16. ze ciekly weglowodór destyluje w temperatu- 45 rze wyzszej od 370°C i w granicach okolo 150°C.
4. 4. Sposób wedlug któregokolwiek z zastrz. 1—3, IV. znamienny tym, ze jako ciekly weglowodór stosuje sie olej mineralny, do którego odgazo- 50 wania trzeba dostarczyc cieplo w ilosci co naj¬ mniej 750 Kcal/kg, korzystnie co najmniej 850 Kcal/kg.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze jako ciekly weglowodór stosuje sie olej opa- 55 lowy, który wedlug norm amerykanskich 18. okreslany jest pod nazwa oleju nr 6.
6. 6. Sposób wedlug któregokolwiek z zastrz. 1—5, znamienny tym, ze jako wegiel koksujacy sto¬ suje sie wegiel dlugoplomienny o zawartosci 60 tlenu co najmniej 7°/o wedlug oznaczenia spo- 19. sobem ASTM D 271—58.
7. 7. Sposób wedlug któregokolwiek z zastrz* i—6, znamienny tym, ze wstepnie uformowane ksztaltki podaje sie metoda ciagla do strefy 65 12 ogrzewania i przesuwane sa przez te strefe z taka szybkoscia, iz w tym czasie zawarty w nich wegiel ulega skoksowaniu.
8. 8. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze na bedacym w ciaglym ruchu lozu uklada sie warstwe stalego paliwa, zapala to paliwo, uklada na nim warstwe z wstepnie uformo¬ wanych ksztaltek i poddaje stale paliwo spa* laniu w warunkach, w których nastepuje koksowanie wegla.
9. 9. Sposób wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze stale paliwo jest ukladane na lozu przepusz¬ czajacym gaz i bedacym w ciaglym ruchu, przy czym poprzez to loze doprowadza sie do stalego paliwa tlen z szybkoscia wystarczaja¬ ca do spalania zapalonego paliwa, bez potrze¬ by zapalania koksujacego wegla.
10. 10. Sposób wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze tlen jest doprowadzany do stalego paliwa w postaci powietrza w ilosci 0,1—0,3, a korzystnie w ilosci powyzej 0,2 kg/cm2 powierzchni loza i godzine.
11. 11. Sposób wedlug któregokolwiek z zastrz. 8—10, znamienny tym, ze wstepne uformowane ksztaltki sa ogrzewane goracymi gazami spali¬ nowymi, unoszacymi sie z warstwy stalego paliwa.
12. 12. Sposób wedlug zastrz. 11, znamienny tym, ze gazy spalinowe maja temperature 800—1700°C.
13. 13. Sposób wedlug któregokolwiek z zastrz. 7—12, znamienny tym, ze wtórne powietrze jest mie¬ szane z goracymi gazami, powstajacymi pod¬ czas koksowania, gazy te sa spalane, a wy¬ twarzane cieplo wykorzystuje sie do ogrze¬ wania wody lub wytwarzania pary.
14. 14. Sposób wedlug zastrz. 13, znamienny tym, ze wtórne powietrze jest wprowadzane do gazów palnych tak, iz w przestrzeni ponad warstwa wstepnie uformowanych ksztaltek pQwstaje plomien.
15. 15. Sposób wedlug któregokolwiek z zastrz. 1—14, znamienny tym, ze jako material niekoksuja¬ cy stosuje sie silnie rozdrobniony koks.
16. 16. Sposób wedlug któregokolwiek z zastrz. 1—15, znamienny tym, ze jako material niekoksuja¬ cy stosuje sie topnik, nadajacy sie do uzycia w procesie wielkopiecowym.
17. 17. Sposób wedlug któregokolwiek z zastrz. 1—16, znamienny tym, ze -czastki materialu niekoksu- jacego sa przewaznie mniejsze niz to odpowia¬ da stopniowi 10, ale wieksze niz stopien 325 wedlug amerykanskiej skali sitowej, a ko¬ rzystnie mniejsze niz 12 ale tak, iz co najmniej ich znaczna czesc pozostaje na sicie 120 tejze skali.
18. 18. Sposób wedlug któregokolwiek z zastrz. 1—17, znamienny tym, ze wegiel stanowi 45—65% w stosunku wagowym do calosci skladników stalych w uformowanych wstepnie ksztalt¬ kach.
19. 19. Sposób wedlug któregokolwiek z zastrz. 1—18, znamienny tym, ze ksztaltki maja postac ku¬ lek, zawierajacych 14—40, korzystnie 20 czesci wagowych cieklego weglowodoru na 100 czesci wagowych skladników stalych*13 53 011 14
20. 20. Sposób wedlug zastrz. 19, znamienny tym, ze kulki maja srednice 1—11 cm, korzystnie 2— 5 cm.
21. 21. Sposób wedlug któregokolwiek z zastrz. 1—18, znamienny tym, ze ksztaltki maja postac bry¬ kietów, zawierajacych 5—20, korzystnie wie¬ cej niz 10 czesci wagowych cieklego weglo¬ wodoru na 100 czesci wagowych skladników stalych.
22. 22. Sposób wedlug któregokolwiek z zastrz. 1—21, znamienny tym, ze ksztaltki sa ogrzewane w warunkach koksowania przez 10—60, korzyst¬ nie przez 12—30 minut.
23. 23. Wstepnie uformowany koks, znamienny tym, ze jest wytworzony sposobem wedlug które¬ gokolwiek z zastrz. 1—22.
24. 24. Ksztaltka zawierajaca wegiel, stosowana do wyrobu formowanego koksu, znamienna tym, ze sklada sie z mieszaniny, która na 100 czesci wagowych zawiera 35—75 czesci wagowych 5 koksujacego wegla, zas reszte stanowia inne skladniki stale, glównie silnie rozdrobniony material niekoksujacy, a takze na 100 czesci wagowych skladników stalych zawiera 3—40 czesci wagowych cieklego weglowodoru, który moze byc odgazowywany w sposób ciagly na powierzchni ksztaltek podczas koksowania wegla.
25. 25. Ksztaltka wedlug zastrz. 24, znamienna tym, ze zawiera wegiel o duzej zawartosci czesci lotnych oraz co najmniej 7°/o, korzystnie 8—10% tlenu, oznaczonego metoda ASTM D 271—58. 10 15KI. 10 a, 31 53 011 MKP C 10 b Eltk 444/67 r. 290 egz. A4 PL