Способ термообработки антрацита

Союз Советскик Со 4 иапистическик РеснубпикОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 140978 (21) 2664364/23-26 с присоединением заявки Мо -Государствсииый комитет СССР ио делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ АНТРАЦИТА В зону 2 горения через фурмы 3, имеющиеся в огнеупорной кладке .4, под избыточным давлением подают кислородсодержащий газ, например атмосферный воздух. Изобретение относится к термообработке углеродистых материалов в шахтных печах, конкретнее,цля термообработки антрацита и может быть использовано при получении электродного термоантрацита.Известен способ термообработки антрацита газообразным тооливом, включающий его нагрев, выдержку, охлаждение водой до температуры ниже 60-80 С 11.Недостатком этого способа является то, что природный газ сгорая в слое антрацита, быстро его нагревает, вследствие чего кристаллическая решетка антрацита не успевает перестро иться, и поэтому в готовом электродном термоантраците удельное электрсопротивление превышает 1000 Ом м/ммЦель изобретения - снижение удельного электроопротивления (ниже20 1000 Ом м/мм ) в электродном термоантрацнте.Поставленная цель достигается тем, что в способе термообработки .антрацита, включающем его нагрев, выдерж ку и охлаждение водой до температуры ниже 60-80 ОС нагрев антрацита ведут до 1450-1550 С за счет сгорания антрацита при подводе кислородсодержащего газа, охлаждают его до 950- 30 21050 С водяным паром со скоростью 200-250 С/ч,а охлаждение ниже 60-80 С ведут путем погружения антрацита в во,цу.На чертеже представлена шахтная печь для осуществления способа, разрез.Печь содержит шахту 1, зону 2 горения, фурмы 3, кладку 4, зону охлаждения, представляющую собой металлическую ванну 5 с водой, пароотводы 6 и рассекатель 7Способ термообработки антрацита осуществляют следующим образом.Антрацит, загруженный в шахту 1 печи, движется сверху вниз по шахте печи (на чертеже это движение показано сплошной стрелкой) навстречу продуктам горения, образующимся в зоне 2 горения, соприкасаясь с которыми, антрацит постепенно нагревается до 1450-1550 С (на чертеже движение продуктов горения показано пунктирными стрелками),% на1000 кг Температура охлаждения антрацита водянымо паром, С Скоростьохлаждения водяным паром,С/ч Температура нагрева антрацита, С Опыт,Р п/и1250 7,0 15 1200 150 1350 1050 7,2 15,5 1200 200 1400 1050 990 7,5 16 200 1450 980 7,7 16,5 1060 200 1500 985 7,6 16,5 225 1000 1500 980 7,5 16,5 950 250 1500 7,8 978 17 1000 200 1550 7.,5 980 17 250 1550 8,0 965 17, 5 1050 250 1550 200 1550 18 10 3,.2 975 950 955 8,5 25 900 250 1606 При взаимодействии кислородсодержащего газа (атмосФернлго воздуха) и антраута, часть газа сгорает в зоне горения, а тепло продуктов горения идет на тепловую обработку антрацита, находящегося выше зоны горения, который постепенно нагревается и достигает в зоне горения 1450-1550 С. При постепенном нагреве антрацита в нем под действием тепла происходят Физико-химические изменения: удаление внешней влаги (105 С), отгонка конституционной влаги (105-300 С), разложение твердых углеродистых соединений и их возгонка, а также Физические изменения структуры антрацита с образованием микро- и макропор в результате возгонки летучих и серы (300-700 С), выделение водорода, сопровождающееся изменением кристаллической решетки (700-1000 С) и интенсивная перекристаллизация решетки (1450-1550 С).Дальнейшая термообработка антрацита заключается в его охлаждении водяным паром со скоростью 200- 250 фС/ч до 950-1050 С,В этом интервале температур заканчивается перекристаллизация решетки антрацита и последующее охлаждение антрацита ниже 60-80 С производят путем погружения антрацита в воду.Такой режим термообработки антрацита достигается тем, что зона охлаждения находящаяся ниже эоны 2 горения представляет собой металлическую ванну 5 с водой, которая служит гидравлическим затвором. Наличие гидравлического затворацрепятствует подсосу атмосФерноговоздуха, а кислородсодержащий газ,подаваемый в зону 2 горения черезФурмы 3, из-эа избыточного давления 5 водяного пара, образующегося в зонеохлаждения (на чертеже движение парапоказано штрихпунктирными стрелками),не может так же поступать ниже зоныгорения,. поэтому нагретый антрацит 1 м.охлаждается до 950-1050 С без доступа воздуха, что способствует перестройке кристаллической решетки антрацита.без его сгорания. Так как. технологичность цикла термообработки антрацита (загрузка впечь антрацита и выдача электродного термоантрацита) происходит через10-15 мин, то каждые 10-15 мин взонеохлаждения, вследствие контакта 20 нагретого до 950-1050 С антрацита сводой, на каждые 1000 кг загруженного в печь антрацита образуется 3234 кг водяного пара, который подымаясь вверх охлаждает электродный тер моантрацит со скоростью 200-250 С/чдо 950-105 С С. Для отвода избыточного пара, образующегов ванне 5 предусмотрены 30 пароотводы 6, а для более полного иравномерного охлаждения всей массыготового продукта водой до температуры ниже 60-80 С столб электродноготермоантрацита с помощью рассекате ля 7 разделяют на два потока.В таблице представлены значенияудельного электросопротивления приразличных режимах обработки.817050 Формула изобретения аж 548 Подписное ал ППП фПатент",.Ужгород,ул.Проектная,4 Из таблицы видно, что увеличениетемпературы нагрева антрацита выше1550 С нерационально, так как резковозрастает его угар при незначительном снижении удельного электросонротивления, Кроме этого, увеличиваетсядлительность процесса.Таким образом, оптимальный темпе-ратурный режим термообработки антрацита является нагрев его до 14501550 С и охлаждение водяным паром соскоростью 200-250 С/чдо 1050-950 С споследующим охлаждением путем погружения антрацита в воду,Предлагаемый способ термообработкиантрацита дает возможность получить.электродный термоантрацит с удельнымэлектросопротивлением ниже 1000 Ом хх м/мм при длительности процесса7,5-8 ч и при сравнительно небольшомугаре антрацита (16-18),ВНИИПИ Заказ 1231/32 Способ термообработки антрацита,включающий его нагрев, выдержку, охлаждение водой до температуры ниже60-80 С, . о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения удельногоэлектросопротивления, нагрев антрацита ведут до 1450-1550 С за счет сгорания антрацита при подводе кислородсодержащего газа, охлаждают его,до ф 950-1050 С водяным паром со скоростью200-250 С/ч, а охлаждение ниже 6080 ОС ведут путем погружения антрацитав воду. 15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Авторское свидетельство СССР.Р 173712, кл. С 10 В 49/02, 1963.