Nmexpertiza.ru

НМ Экспертиза
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Угол естественного откоса для кокса

ГОСТ 27802-93 Глинозем. Метод определения угла естественного откоса

Текст ГОСТ 27802-93 Глинозем. Метод определения угла естественного откоса

ГОСТ 27802-93 (ИСО 902—76)

ГЛИНОЗЕМ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА ЕСТЕСТВЕННОГО ОТКОСА

межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации

1 РАЗРАБОТАН Госстандартом России

ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 21 октября 1993 г.

За принятие проголосовали:

3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 02.06.94 № 160 межгосударственный стандарт ГОСТ 27802—93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 01.01.95

Наименование национального органа стандартизации

Кыргызюкая Республика Республика Молдова Российская Федерация Республика Таджикистан Туркменистан

Госдепартамент Молдовастандарт Госстандарт России ТсП/кикгосстандарт Гмркменглавгооинюпекция

4 ВЗАМЕН ГОСТ 27802—88

© ИПК Издательство стандартов, 1995

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен^ тиражирован и распространен на территории Российской Федерации в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России

Метод определения угла естественного откоса

Alumina. Method for the determination of repose angle

Дата введения 01.01.95

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на глинозем, предназначенный преимущественно для производства алюминия, и устанавливает метод определения угла естественного откоса.

Дополнения и изменения, отражающие потребности народного хозяйства, выделены курсивом.

ГОСТ 25389 Глинозем. Метод подготовки пробы к испытанию.

ГОСТ 27798 Глинозем. Отбор и подготовка проб.

3. СУЩНОСТЬ МЕТОДА

Глинозем с определенной высоты насыпают на горизонтальную поверхность и определяют линейный угол у основания конуса, образованного глиноземом.

Прибор для определения угла естественного откоса

Установка для определения угла естественного откоса (чертеж), состоящая из следующих узлов; воронки I, консольной стойки II, плиты III и цилиндра IV.

4.1. Воронка (/) из нержавеющей стали или полированного алюминия, имеющая носок внутренним диаметром 6 мм, состоит из двух частей, между которыми с помощью резьбового соединения закреплено сито с размером отверстий 1 мм.

Воронка на винтах крепится к подставке или нижняя часть воронки имеет наружную резьбу, с помощью которой воронка крепится к консольной стойке.

4.2. Опорная плита минимальной длиной 270 мм и минимальной шириной 200 мм (270 мм). Плита должна быть максимально недеформируемой и изготовлена из мрамора, нержавеющей стали или другого коррозионностойкого металла. На полированной поверхности опорной плиты проведены четыре прямых линии под углом 45° друг к другу, на пересечении этих линий находится установочный штифт, который фиксирует расположение блока шаблона для правильной установки воронки по высоте.

Регулирование уровня обеспечивается тремя регулируемыми по высоте подставками.

Допускается жестко закреплять плиту на трех винтовых опорах (установочных винтах), служащих для регулирования ее горизонтального положения.

4.3. Подставка воронки выполнена из нержавеющей стали. Она укреплена на плите так, чтобы ось воронки располагалась перпендикулярно к плите и проходила через ее центр.

4.4. Блок высоты (цилиндр) представляет собой металлический цилиндр с полированной поверхностью высотой 40,0 мм. Основание блока имеет выемку для центрального установочного штифта на опорной плите.

5. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

5.1. Проба материала

Используют пробу сырого материала, подготовленную по ГОСТ 25389.

5.2. Определение угла естественного откоса 5.2.1. Плите придают горизонтальное положение с помощью

установочных винтов. Точность установки контролируют уровнем.

5.2.2. Помещают цилиндр в центр плиты и опускают воронку так, чтобы ее нижний конец пришел в соприкосновение с верхним торцом цилиндра. Цилиндр убирают.

5.2.3. С высоты около 40 мм глинозем со скоростью 20—60 г/мин ссыпают в середину воронки, не вызывая при этом вибрации прибора. Возможное засорение сита в процессе определения устраняют при помощи легких движений кисточкой, исключающих вибрацию прибора. Подачу глинозема производят до тех пор, пока вершина образующегося из глинозема конуса не достигнет нижнего конца воронки. При этом образуется усеченный конус с верхним диаметром 6 мм. Основание конуса очерчивают, глинозем с плиты удаляют и измеряют длину четырех пересекающихся линий.

Испытания проводят три раза: из двух отдельных проб и третьей, приготовленной после усреднения первых двух.

в. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Угол естественного откоса (а) в градусах вычисляют по формуле

где h — высота насыпного конуса глинозема, т. е. расстояние между опорной плитой и носком воронки;

D — средняя арифметическая длина четырех пересекающихся линий, мм;

d — внутренний диаметр отверстия хвостовика воронки, мм.

При использовании установки, описанной в разд. 4, формула приобретает вид

Среднее арифметическое результатов трех определений не должно отличаться от значения каждого отдельно взятого определения более чем на ±2°,

7. ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЯ

Протокол испытания должен содержать следующие данные: идентификацию исследуемого материала; ссылку на применяемый метод; результаты испытания и метод их выражения; особенности, отмеченные в процессе определения; любые операции, не предусмотренные в настоящем стандарте или считающиеся необязательными.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Угол естественного откоса для кокса

10. Распределение шихтовых материалов на колошнике

Наиболее рациональное распределение шихтовых материалов при их загрузке в печь обеспечивает максимальную производительность и наилучшее использование объема печи при минимальном расходе кокса.

Поэтому установление правильной системы загрузки шихты и ее распределение на колошнике является одной из главных задач доменщика. Чем больше вдувается в печь воздуха, тем больше ее производительность. В то же время чем лучше распределяются шихтовые материалы на колошнике, тем больше можно вдувать в доменную печь воздуха, т. е. форсировать работу печи.

На распределение шихтовых материалов могут влиять многие факторы, главные из них следующие: ситовый состав кокса и агломерата (руды), угол естественного откоса материалов, количество дутья, очередность загрузки агломерата (руды) и кокса, высота уровня шихты в печи, при котором загружаются очередные порции шихты, величина опускаемой в печь порции, угол наклона большого конуса, величина кольцевого зазора между большим конусом и колошником.

При опускании большого конуса шихтовые материалы сползают с него, а затем падают с определенной скоростью. Чем больше куски, тем большую скорость они будут иметь и упадут дальше от конуса, а мелкие — ближе. Большие куски будут откатываться от стен колошника на большее расстояние, а меньшие будут располагаться на меньшем расстоянии от стен колошника, образуя гребень и воронку из материалов на колошнике.

Для распределения шихтовых материалов большое значение имеет угол их естественного откоса. Значения этого угла для некоторых матералов приведены в табл. 15.

Высота гребня и расстояния его от стен колошника, а также расположение крупных кусков по сечению колошника имеют существенное значение для нормального распределения газового потока. Чем больше мелочи в шихте, тем больше угол откоса, тем больше высота гребня и тем плотнее кольцо из мелких шихтовых материалов. Следовательно, в этом месте сопротивление для прохода газов будет наибольшим. Это положение относится ко всем случаям работы засыпного аппарата.

На расположение гребня влияют размеры колошника и большого конуса (их диаметры). На рис. 83 показана схема расположения гребня в зависимости от величины зазора между кромкой большого конуса и стенкой колошника. Как видно из рисунка, с уменьшением зазора у стенок колошника больше скапливается мелочи, и наоборот. Чрезмерно малый или большой зазор не способствует нормальному распределению шихты на колошнике. Величина зазора не зависит от объема печи, а обусловливается только размерами большого конуса и колошника. Его размеры выбирают в зависимости от содержания мелких фракций в шихте. Нормальный зазор на хорошо работающих печах составляет 750 — 900 мм.


Рис. 83. Зависимость расположения гребня от величины зазора между кромкой большого конуса и стенкой колошника

Немалое значение для распределения материалов имеет характер работы большого конуса. Чем больше ход конуса, т. е. величина опускания, и чем быстрее он опускается, тем больше возможность попадания крупных кусков к стенкам колошника. При большом высове кромки большого конуса за нижнюю кромку чаши шихта дольше сползает, что делает траекторию падения более пологой. Куски вместе с мелочью падают ближе к стенкам колошника. В этом случае крупные куски откатываются, а гребень с мелочью остается у стен колошника.

Читать еще:  Оборудование для планировки откосов

Важным фактором, влияющим на расположение гребня, является уровень засыпи, под которым понимают расстояние между нижней кромкой большого конуса в опущенном положении и поверхностью шихтовых материалов в печи. С повышением уровня гребень отдаляется от стенки колошника (рис. 84).


Рис. 84. Расположение гребня в зависимости от уровня засыпи

Как видно из схемы, при нижнем уровне h1 гребня нет и мелочь расположена у самой стенки; второй — средний уровень h2 — уже дает возможность некоторым кускам шихты оставаться между гребнем и стенкой; третий уровень h3 — самый высокий — создает небольшой откат крупных кусков к стенке.

Уровень засыпи обычно устанавливают опытным путем и его величину утверждает руководитель цеха.

Порция кокса, загружаемого в печь, называется коксовой подачей (колошей), а скип с коксом обозначают буквой «К»; порция агломерата (руды) — рудной подачей и обозначается буквой «А» или «Р».

Флюсы обозначают буквой «И» (лишь в случае подачи их отдельным скипом). Пользуясь этими обозначениями, можно записать количество скипов того или другого материала, загружаемого за одну подачу в печь. Например, КРРИК обозначает, что подача состоит из двух скипов кокса, двух скипов рудной части и одного скипа флюса. Порядок записи подачи соответствует порядку загрузки материалов на большой конус. Опускание подачи в колошниковое пространство обозначается стрелкой (↓)

Размер подачи определяется массой руды или кокса. Может быть подача большой, средней или малой величины с разным количеством скипов в ней. Количество скипов зависит от величины подачи и степени их заполнения. Например, подача, содержащая 5 т кокса, обычно состоит из двух скипов кокса и двух скипов руды. Чем больше размер подачи, тем большая площадь сечения колошника перекрывается рудной ее частью.

Чем меньше величина подачи, тем уже кольцо, состоящее из руды; при этом она ближе располагается к стенкам колошника. Это относится и к мелкому агломерату, к мелкой железной руде. При нормальной крупности агломерата, в котором преобладает кусковатая фракция, четко выраженного гребня может не быть даже при малой подаче. Величину подачи, как правило, меняют редко и лишь в том случае, если изменились условия плавки.

Изменить распределение материалов можно не только изменением величины подачи, но и очередностью подачи кокса и агломерата на большой конус, что называется системой загрузки. Возможны следующие системы загрузки.


Рис. 85. Принципиальная схема распределения материалов на колошнике: а — при подаче рудой вперед (нормальная); б — при подаче коксом вперед (опрокинутая)

Прямая (нормальная) — все скипы подачи загружают на большой конус; внизу располагается вся рудная часть, а сверху — коксовая PPKKK↓ (пятискиповая подача). При опускании такой подачи руда располагается ближе к стенкам колошника (периферии);

опрокинутая, или обратная, — все скипы подачи загружают на большой конус; внизу располагается кокс, а сверху — руда KKKPP↓. Руда отдаляется от периферии (рис. 85);

слоеная, или комбинированная, — крайние скипы грузят коксом или рудой PKKKP↓ или KPPKK↓ возможна также KKPPK↓;

с опусканием отдельных полуподач руды или кокса следом KKK↓ РРслед или РР↓ ККК↓след. В первом случае руда незначительно отдаляется от периферии, во втором — приближается к периферии;

расщепленная — расщепление скипов PKK↓ РК↓ (прямые полуподачи), ККР↓ КР↓ (обратные полуподачи). В первом случае руда приближается к периферии, во втором — отдаляется;

раздельная — опускается отдельно руда и кокс PP↓KKK↓.

Особенностью доменной печи является то, что поток газов стремится двигаться у стенок, так как высов фурм внутрь печи чрезвычайно мал, газоотводы также расположены по периферии печи, а живая сила воздуха расходуется на расстоянии 1 — 1,5 м. Однако если сечение печи по периферии загрузить менее газопроницаемым материалом, например мелкой шихтой, а центральную часть — кусковым материалом, поток газа можно направить ближе к осевой части печи.

Потоки газов в печи могут быть различными. Если газ в основном движется у стен печи, то такой поток называют периферийным, центральным — при проходе главным образом в осевой части и канальным — при движении по образовавшимся в столбе шихты каналам. При загрузке печи стремятся обеспечить равномерное распределение газов по всему сечению, что обусловливает равномерное опускание шихтовых материалов и лучшую обработку их газами.

Резкое усиление или сокращение газового потока в центре или на периферии всегда сопровождается ухудшением работы печи. Эти особенности в распределении газового потока зависят в основном от распределения материалов на колошнике и определяют показатели плавки.

Распределение газового потока становится в любом случае более равномерным с увеличением газопроницаемости шихты, которая зависит от качества агломерата (руды) и кокса. Однако идеально равномерного распределения получить в существующих условиях нельзя. Распределение материалов пока что остается в какой-то степени неравномерным и по высоте и по сечению печи.

Система загрузки всегда связана с величиной подачи. При одной и той же подаче можно получить различное распределение шихтовых материалов, изменив систему загрузки, и наоборот. Так, например, периферийный поток газа развивается при использовании опрокинутых подач большого размера. Причем при переходе от меньшего размера подачи к большей в случае опрокинутой подачи периферийный поток развивается сильней, чем при переходе от большей подачи к меньшей. Однако применение подач большого размера для развития периферийного хода не всегда может привести к желаемым результатам.

Загрузка периферии увеличивается при уменьшении величины подачи в большей мере в случае использования прямой совместной подачи.

Для частичного разрыхления периферии коксом может быть применена расщепленная подача, при которой первая полуподача опускается как нормальная, а вторая как опрокинутая. Шихту одной расщепленной подачи можно опустить в печь в виде малой и большой подач.

Основным порядком загрузки считается все же раздельная подача, когда кокс и руда опускаются раздельно, т. е. Р↓ К↓. Такая система загрузки при хорошем качестве агломерата и кокса применяется часто. Она создает нормально развитый периферийный поток газа.

Часто используют цикличную загрузку. Цикличность загрузки представляет собой чередование подач с различными системами загрузки или шихты разной кусковатости.

В табл. 16 приведены данные о работе доменной печи с применением цикличной загрузки. Из таблицы видно, что с увеличением количества подач даже с одним коксом вперед расход его на 1 т чугуна увеличивается.

Может быть установлена цикличность из комбинированных подач. Применение цикличной загрузки часто дает весьма положительные результаты, так как переменная загрузка и разгрузка периферийного кольца создают извилистый путь газа, что увеличивает время его пребывания в печи, а значит, газ лучше используется.

При выгрузке из скипов на малый конус засыпного аппарата материал ложится под углом (рис. 86). На стороне, противоположной скиповому подъемнику, материала будет всегда больше. Кроме этого, ось движения каждого скипа смещена от оси штанг конусов, и поэтому материал при падении из скипа образует гребень, который смещается по отношению к оси засыпного аппарата на 20 — 25°.


Рис. 86. Примерное распределение материалов в воронке распределителя шихты после выгрузки скипа

Для равномерного размещения гребня, образующегося в воронке малого конуса по окружности колошника, служит вращающийся распределитель шихты, конструкция которого рассмотрена в гл. IV.

Читать еще:  Этапы монтажа пластиковых откосов

На доменных печах принята схема работы распределителя шихты на шесть станций вращения — 0 (т. е. без вращения), 60, 120, 180, 240 и 300° и на восемь станций — 0, 45, 90, 145° и т. д. Угол поворота изменяется после набора всей подачи. При наборе подачи все скипы поворачиваются на один и тот же угол.

Распределители современных доменных печей позволяют осуществить вращение через 15° на любой угол после каждой подачи или отдельного скипа. С помощью вращающегося распределителя борются с односторонним и канальным ходом путем перемещения гребня на место, где образуется «канал».

Высота гребня в воронке малого конуса зависит от угла наклона скипа при его разгрузке (крайнее положение при разгрузке). Чем меньше угол наклона скипа, тем выше гребень материалов в цилиндрической воронке, и наоборот. При этом имеет значение также и степень заполнения цилиндрической воронки распределителя. Чем больше заполнен скип, тем больше заполняется воронка и тем меньше гребень.

Распределитель шихты, перемещая гребень, создает как бы винтовую загрузку, состоящую из отдельных подач, что облегчает получение более равномерного распределения материалов. Если при загрузке печи не вращать распределитель шихты, то это приведет к одностороннему, ненормальному распределению материалов.

Перечислить все причины, мешающие нормальному распределению материалов, невозможно. Основными, встречающимися на практике являются следующие: искажение профиля печи в результате разгара или его заростания (образования гарниссажа, настылей); продувы газа в месте стыка чаши и большого конуса; выпадание или вспучивание металлических сегментов защитного устройства стен колошника; расцентровка большого конуса и т. д. Для устранения перечисленных причин необходимо останавливать печь на ремонт.

Распределение материалов на колошнике контролируют по составу и температуре газа в радиальном направлении. Так, например, при прямой системе загрузки, малой величине коксовой колоши и пониженном уровне засыпи содержание углекислоты будет наибольшим у стен печи. Это свидетельствует о перегрузке периферийной зоны рудной частью. Для отбора проб газа по радиусу (на содержание СО2) доменные печи оборудуют специальными устройствами.

Производство крицы и восстановление железа

чить тесное соприкосновение каждой частицы руды с большим количеством частиц твердого углерода, для этого требуется получение однородного подвижного слоя шихты. Менее желательным является обособление слоя руды в объеме шихты и совершенно недопустим его выход на поверхность, так как ввиду окислительного характера печных газов это сильно затруднит протекание процессов восстановления, особенно низших окислов железа, что может крайне неблагоприятно сказаться на процессе крицеобразования. Такие явления наблюдались, например,

в опытах по переработке некоторых сортов криворожских кварцитов в ЧССР.

Для устранения указанных недостатков желательно перерабатывать железные руды, в пустой породе которых есть некоторое количество глинистых веществ, и применять твердое восстановительное топливо со степенью измельчения, меньшей 3 мм. Положительное влияние последнего фактора, в частности, было подтверждено практикой работы некоторых кричных установок ФРГ, где восстановитель измельчали до 0—0,8 мм.

Как указывалось выше, для успешного и полного завершения восстановления железа из руды необходимо обеспечить в зоне восстановления вполне определенный температурный режим. Время пребывания шихты в этой зоне определяется механическими параметрами вращающейся печи.

Скорость (w) движения шихтовых материалов во вращающейся печи зависит от геометрических размеров печи, скорости ее вращения и физических свойств перерабатываемых материалов и может быть выражена следующим образом:

to— продолжительность одного оборота печи, ч;

(в — угол естественного откоса шихты, град.

Из этого выражения следует, что скорость движения материала прямо пропорциональна диаметру и углу наклона печи и обратно пропорциональна углу естественного откоса материала и длительности одного оборота печи.

Движение материалов во вращающейся печи неравномерно, так как образующаяся «горка» твердых материалов на границе раздела зон восстановления и крицеобразования оказывает большое тормозящее влияние; поэтому по мере продвижения шихты к кричной зоне скорость ее движения непрерывно уменьшается.

Скорость движения материала уменьшается тем больше, чем больше высота «горки» материалов. Величина последней в свою очередь зависит от вязкости шлака и размера выходного подпорного кольца.

По-видимому, такое же отрицательное влияние на скорость движения создают и образующиеся кольцевые настыли, которые вызывают местную сегрегацию отдельных компонентов шихты (например, обеднение восстановительным топливом), что способствует нарушению нормальной работы печи.

Таким образом, изменением указанных параметров можно менять в очень широком диапазоне скорость движения материалов, а следовательно, и время пребывания шихты в различных температурных зонах печи.

Общая продолжительность пребывания материала в печи в этом случае составит около 7—8 ч.

При изменении скорости вращения печи или при применении материала другого гранулометрического состава, т. е.

Для имеющего иной угол естественного откоса, время пребывания будет соответственно изменяться. Если углы естественного откоса руды и восстановителя значительно отличаются один от другого, то возможно опережение того компонента, угол естественного откоса которого больше. Такой характер движения может вызвать сегрегацию материалов по длине печи. Данное явление, по-видимому, будет наблюдаться при применении кусков кокса очень крупных размеров. Это нежелательное явление можно в значительной степени ослабить, применяя мелкий восстановитель и уменьшая скорость вращения печи.

Так как длительность пребывания шихты в каждой зоне печи зависит от качества шихты, необходимо для каждого типа руды подбирать опытным путем оптимальную скорость движения материалов в печи.

Температурный режим. Скорость и полнота восстановления железа из окислов возрастают с повышением температуры нагрева, поэтому желательно осуществлять эти процессы при высокой температуре. Предел нагрева ограничен температурой начала размягчения железной руды. Превышение этого предела не только уменьшает скорость восстановления, но и способствует образованию в печи кольцевых настылей.

Как показали исследования, температура начала размягчения железных руд зависит от их химического и минералогического состава. Ниже приводится диаграмма размягчения некоторых отечественных железных руд по данным Л. М. Цылева (рис. 4).

Из этих данных видно, что температура начала размягчения различных железных руд колеблется в довольно широких пре-

делах. Причем с увеличением степени восстановления она почти у всех руд снижается на 100—200° С, поэтому целесообразно проводить восстановление при температуре 1000—1050° С не выше.

ОПЫТНЫЕ ДАННЫЕ О ХОДЕ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА ИЗ РУДЫ ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ

Исследования процессов прямого восстановления железа из руды во вращающихся печах показали, что состав газовой фазы по сечению печи неоднороден. Наблюдается как бы три газовых слоя: внутри объема шихты, на поверхности последней и в атмосфере печных газов. Газовая фаза первого слоя характеризуется высоким содержанием окиси углерода и низким содержанием углекислого газа. На поверхности содержание первого компонента сильно снижается, а второго возрастает и в третьем, газовом слое, преобладает углекислый газ. Следует отметить некоторые особенности второго слоя. Выделяющаяся из слоя шихты окись углерода сгорает на ее поверхности и образующийся при этом газ препятствует проникновению в глубь слоя шихты кислорода и углекислого газа из печных газов, т. е. предохраняет восстановленный металл или восстановительные низшие окислы от вторичного окисления.

В начале зоны восстановления такое горение газов происходит на всей открытой поверхности шихты. При перемещении шихты к концу зоны горение газов в центре поверхности постепенно ослабевает и сохраняется лишь на периферии, в местах контакта слоя шихты с футеровкой печи. Схема такого горения показана на рис. 5.

Детально процессы восстановления железной руды во вращающейся печи изучались многими. Например, Кузака проводил опыты на вращающейся печи длиной 24 м, с внутренним диаметром 2 м. По всей длине печи (на расстоянии 5, 8, 12, 16 и 19 м от ее конца) были сделаны специальные устройства для отбора проб газов, материалов и измерения температур внутри печи. В работе использовали богатую железную руду. Производительность вращающейся печи составляла 1000 кг губчатого железа в час. При этом на 1 т губчатого железа расходовалось 1500 кг руды и 1047 кг антрацита. Расход топлива для отопления составлял около 150 кг, т. е. условия опыта приблизительно соответствовали аналогичным процессам, совершающимся в зоне восстановления и при получении крицы, поэтому могут быть использованы для суждения о последних.

Читать еще:  Наружный откос балконного блока

Изменение температуры нагрева шихтовых материалов и отходящих газов по длине печи показано на рис. 6.

Из рассмотрения этих данных видно, что в первой трети печи температура нагрева шихтовых материалов не обеспечивает существенного развития процессов прямого восстановления и

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Угол естественного откоса для кокса

Изобретение относится к способам получения кокса без улавливания химических продуктов коксования и может найти применение в коксохимической промышленности.

Известен способ получения кокса, осуществляемый в вертикальных коксовых печах, включающий предварительное формирование одинакового по высоте слоя угольного пирога вне камеры коксования путем трамбовки шихты с последующим опрокидыванием угольного пирога в камеру коксования, процесс коксования, выгрузку горячего кокса (см., например, пат.US 6332957, МПК: С10В 31/10; С10В 45/02, оп. 25.12.2000).

Недостатками известного способа являются невозможность достижения высокой производительности процесса формирования вертикального угольного пирога, обусловленная длительностью процесса трамбования из-за ограниченной рабочей площади трамбования и невозможностью, в связи с этим, увеличения количества одновременно работающих механических трамбовочных устройств. Кроме того, трамбование угольного пирога для вертикальных узкокамерных коксовых печей высотой ˜5 м и более требует высоких трамбовочных устройств и усложняет технологию трамбования, особенно нижних слоев угольного пирога. Также при опрокидывании угольного пирога в коксовую камеру невозможно сохранить его целостность, требуются мероприятия против обрушения пирога.

Известен также способ получения кокса, осуществляемый в печах без улавливания химических продуктов коксования, включающий загрузку угольной шихты в камеру коксования, формирование одинакового по высоте слоя угольного пирога путем трамбования на горизонтальной подложке вне камеры, которую вводят в камеру коксования на неконсольном конвейере, а после трамбования угольного пирога отводят из камеры, коксование с образованием летучих химических продуктов, их сжиганием и утилизацией тепла, выгрузку горячего кокса (см., например, пат. US 6059932, МПК: С10В 37/02; С10В 15/02, заяв. 9.05.2000).

Недостатками известного решения являются техническая сложность и относительно большая длительность процесса, необходимость охлаждения подложки и угольного конвейера, подаваемого в раскаленную камеру, а, кроме того, процесс трамбования осуществляется внутри раскаленной камеры, т.е. уже с момента начала ввода угольной шихты в камеру и до отвода конвейера из камеры происходит дегазация и выброс газов в атмосферу, ухудшая экологические показатели процесса, кроме того, механическая вибрация опасна для кладки камеры.

Известен также способ получения кокса без улавливания химических продуктов коксования, включающий загрузку угольной шихты в камеру коксования, имеющую наклон под углом, соответствующим углу естественного откоса шихты, формирование одинакового по высоте слоя угольного пирога, коксование угольной шихты с образованием летучих химических продуктов их сжигание и утилизацию, выгрузку горячего кокса (см., например, заявка UA 200501301, МПК: С10В 9/00; С10В 29/00, заявл. 14.02.05).

По технической сущности и достигаемому результату известное техническое решение является наиболее близким к заявляемому.

В известном техническом решении формирование одинакового по высоте слоя угольного пирога по всей площади пода камеры коксования обеспечивается наклонным расположением камеры коксования и зависит от насыпного веса конкретного угольного сырья. Недостатком известного способа является зависимость производительности печи и качества кокса от свойств конкретного сырья.

В основу изобретения положена задача — создать способ получения кокса без улавливания химических продуктов коксования, позволяющий обеспечить высокие производительность печи и качество кокса за счет достижения максимальной плотности коксового пирога и расширить диапазон применяемого сырья.

Поставленная задача решается в способе получения кокса без улавливания химических продуктов коксования, включающем загрузку угольной шихты в камеру коксования, имеющую наклон под углом, соответствующим углу естественного откоса шихты, формирование одинакового по высоте слоя угольного пирога, коксование угольной шихты с образованием летучих химических продуктов, их сжигание и утилизацию тепла, выгрузку горячего кокса; при этом угольный пирог, сформированный трамбованием на горизонтальной подложке вне камеры, наклоняют под углом, соответствующим углу наклона камеры коксования, и осуществляют загрузку угольного пирога путем регулируемого самосхода.

Отличительным признаком заявляемого способа является:

— угольный пирог, сформированный трамбованием на горизонтальной подложке вне камеры, наклоняют под углом, соответствующим углу наклона камеры коксования, и осуществляют загрузку угольного пирога путем регулируемого самосхода.

Исходя из описанного уровня техники вытекает, что указанное отличие является новым.

Загрузка угольного пирога, утрамбованного вне камер коксования, в наклонную камеру коксования с наклонной подложки существенно сокращает время загрузки, технологически ее упрощает, что позволяет повысить производительность печи. Способ позволяет достичь управляемости технологии коксования трамбованных угольных пирогов по основным параметрам путем регулируемого изменения состава угольной шихты, плотности угольного пирога и его высоты, а также периода коксования, сократить время пребывания камеры в открытом состоянии.

На чертеже представлена схема, поясняющая заявляемый способ.

Способ получения кокса без улавливания химических продуктов коксования осуществляют в камере коксования 1, под 2, который наклонен в соответствии с углом естественного откоса шихты; имеется трамбовочная камера 3 с подложкой 4, дверной проем 5 с машинной стороны камеры коксования 1, трамбовочные приспособления 6, разгрузочное устройство 7, двери 8 с коксовой стороны для регулируемого самосхода в тушильный вагон 9.

Способ осуществляют следующим образом.

Перед загрузкой угольной шихты в камеру коксования 1 на подложке 4 трамбовочной камеры 3 с помощью трамбовочных приспособлений 6 формируют одинаковый по высоте угольный пирог. Подложка 4 находится в горизонтальном положении на уровне нижней кромки дверного проема 5 камеры 1 с машинной стороны. Для осуществления загрузки угольного пирога в камеру коксования 1 сторона подложки 4, противоположная дверному проему 5, поднимается таким образом, что угол наклона подложки 4 равен углу наклона камеры коксования 1, т.е. под 2 камеры и подложка образуют одну плоскость. Далее осуществляют регулируемый самосход угольного пирога на под 2 камеры коксования 1. По его окончании положка 4 с трамбовочной камерой 3 возвращается в горизонтальное положение. Камера 1 закрывается. Осуществляют процесс коксования угольной шихты с образованием летучих химических продуктов, их сжиганием и дальнейшей утилизацией тепла. Готовый кокс выгружают через двери 8 с коксовой стороны в тушильный вагон 9.

Способ поясняется следующим примером.

Пример 1. Угольную шихту, имеющую состав: Г=63,0; Ж=20,0; ОС=5,0; Т=12,0, загружают на подложку 4, площадью, равной площади камеры коксования 75 м 2 (ширина 5,0 м; длина 15,0 м) и подвергают трамбованию с помощью трамбовочных устройств, формируя одинаковый по высоте слой угольного пирога 1,0±0,2 м. Время трамбования — 1,5-2 мин. Для осуществления загрузки угольного пирога в камеру коксования 1 сторону подложки 4, противоположную дверному проему 5, поднимают таким образом, что угол наклона подложки 4 равен углу наклона камеры коксования 1, под камеры и подложка образуют одну плоскость. Осуществляют регулируемый самосход угольного пирога в камеру коксования. После этого осуществляют процесс коксования. В результате выход летучих составляет: V=31,8.

Пример 2. Для шихты, имеющей состав: Г=60,0; Ж=20,0; ОС=10,0; Т=10,0; V=29,2-29,0.

Пример 3. Для шихты, имеющей состав: Г=60,0; Ж=20,0; ОС=5,0; Т=10,0; СС=3,0; ПА=2,0; V=27,1-27,2.

Технико-экономические преимущества заявляемого способа по сравнению со способом-прототипом состоят в обеспечении высокой производительности печи и качества кокса, расширении диапазона применяемого сырья.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector