Печь для исследования процесса коксования

(51)С 10 В 45/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ 1фГ(56) Авторское свидетельство СССРУ 321631, кл. Р 27 В 17/02, 1970.(54)(57) ПЕЧЬ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА КОКСОВАНИЯ, включающая корпусс окнами, выполненными на противоположных стенках корпуса, нагревателные элементы, выдвижную камеру кок 26юл. В 11 меющую в верхней сования,патрубокл и н а юцелью по с для отвода летучих, щ а я с я тем, чт ышения точности опр т о, седеленияза счет ак Почета"глехимиарамет коксообразован ыравнивания теплов отоков по воксования,ах камеры от ширине камерыиваположных сте коксования выполнены сна, соосные кнах корпуса окнами корпу камеры коксов в ния установленывыполненные из те воиные экран оиэоляционно атер ала, прозра ,лучей, и с обращенная к ам, выполнена й и перФориро чтенного ка к ентг ювскихвалия,элементдвойно еры коксоательным наг хней сти ннои. ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИзобретение относится к лабораторному оборудованию, в частности к печам для исследования процесса коксования путем просвечивания, например, рентгеновским излучением.Цель изобретения - повышение точности определения параметров процесса коксообразования за счет выравнивания тепловых потоков по высоте и ширине камеры коксования.На фиг. 1 представлена печь на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1, на фиг, 3 - камера коксования, на фиг, 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг, 5 - разрез В-В на фиг, 3; на. Фиг. 6 - верхняя часть греющей стенки камеры коксования; йа фиг.7 металлическая задвижка пенальяого типа вид сверху.Печь состоит из корпуса 1, в боковых стенках корпуса выполнены окна 2, в которых установлены двойные несьемные теплоизоляционные экраны 3. Обогрев печи осуществляют пооредством нагревательных элементов 4, установленных в фарфоровых чехлах 5. Режим обогрева печи регулируют с погощью термопары 6, В печь устанавливают выдвижную камеру 7 коксования (фиг. 3), в боковых стенках 8 выполнены окна 9, в которых установлены двойные теплоизоляционные экраны 10. Теплоизоляционные экраны 3 и 10изготовлены из материала, прозрачного для рентгеновских лучей, а экраны 10, кроме того, изготовлены изматериала, устойчивого к механическому воздействию в условиях повышенных температур. Например, теплоизоляционные экраны 3 можно изготовитьиз металлической фольги толщиной0,05 мм, а теплоизоляционные экраны 10 - из фарфоровых пластин толщиной 1,5 мм, снабженных ребрамижесткости,Греющая стенка 11 камеры 7 коксования в верхней ее части выполнена с полостью 12 (фиг, 6), стенкикоторой решетчатые 13. В камеру 7устанавливают вкладыш 14 из огнеупорного материала, например шамота.Камеру закрывают металлическойзадвижкой 15 пенального типа(фиг. 5 и 7)Со стороны пода печив камеру коксования вводят термопару 16, регистрирующую температурунепосредственно в угольной загрузке,5 1 О 15 20 30 35 4 О 45 50 55 С внутренней стороны экрана 10,наиболее удаленного от источникарентгеновского излучения, устанавливают два взаимо перпендикулярныхрепера 17 (фтг. 5), в качестве которых может быть использована тонкая (01-0,25 мм) проволока изтугоплавкого материала, которая воизбежание прогибов и деформацийпри высоких температурах вставленав одноканальную керамическую соломку,В верхней части камеры коксованияустановлена газоотводная трубка 18.Предлагаемая конструкция печи исключает необходимость извлекатьперед рентгеновской съемкой из оконпечи заслонки, как в известной печи, и устанавливать их в исходноеположение после съемки,В окнах 2 и 9 боковых стеноккорпуса 1 и камеры 7 коксования выполнены несъемные двойные теплоизоляционные экраны 3 и 10, с воздушной прослойкой между соответствующими парами экранов. Это позволяетустранить теплоизлучение печи вовремя рентгеновской съемки, сОздатьусловия равномерного нагрева угольной загрузки по ширине камеры коксования и добиться параллельногорасположения слоев в коксующейся загрузке,относительно греющей стенки,что, в свою очередь, дает возможность получить точные сведения опараметрах процесса коксообразованияс помощью рентгеновских съемок. Кроме того, сокращается обслуживающийперсонал на две единицы.Отличительной особенностью предлагаемой печи является выполнениегреющей стенки 11 камеры 7 коксования в верхней ее части с полостью12 и решетчатой, что позволяет снизить тепловую инерцию камеры 7 коксования и выровнять тепловой поток,передаваемый от нагревательных элементов 4 печи 1 к загрузке камерыкоксования по ее высоте, При повышенных температурах верхняя частьгреющей стенки 11 является источником излучения в подсводе камеры 7коксования, в результате чего угольсо стороны подсвода получает за счеттеплоизлучения дополнительное тепло,нарушающее параллельность. слоевкоксующейся загрузки относительногреющей стенки по высоте камеры коксования. При сравнительно небольших3 1 размерах лабораторной печи такое искривление является нежелательным, так как искажает истинные значения параметров процесса коксования. Изменение конструкции греющей стенки камеры в верхней ее части позволяет устранить этот недостаток.Кроме того, создана жесткая конструкция выдвижной камеры коксования, цельная неразборная (в известной печи она целиком разборная), что, с одной стороны, облегчает условия ее эксплуатации, исключает необходимость сборки ее перед каждым опытом, а с другой - позволяет выполнить боковые стенки из огнеупорного материала с.малой теплоемкостью и оборудовать их окнами с теплоизоляционными экранами, выполненными жаропрочными и практически прозрачными для рентгеновских лучей, что улучшает как теплотехнические свойства всеп конструкции в целом, так и качество рентгеновских снимковПечь работает следующим образом.Навеску угля весом 400 г и измельчением 3-0 мм помещают в выдвижную камеру 7 коксования, закрывают вкладьппем 14 и задвижкой 15. В верхнюю часть камеры 7 вводят газоотводную трубку 18. Загруженную и собранную таким образом камеру коксования устанавливают в печь 1, при этом окна 9 камеры 7 и окна 2 печи 1 расположены друг против ппчгз. Погнуто установки в печь 1 камеры 7 включают нагревательные элементы 4 и осуществляют нагрев печи со скоростью подъема температуры на нагревательных элемента 4 град/мин. При достижении температуры в угольной загрузке, фиксируемой термопарой 1 б, 350 С включают рентгеновский аппаорат и производят рентгеновские съемки, При этой температуре на рентгеновском снимке появляется темная полоса, соответствующая пенному слою. Рентгеновские съемки производят через каждые 1-2 мин, либо через иной промежуток времени в зависимости от требования исследования219 б 37 4 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 с тем, чтобы составить представление о кинетике процесса коксообразования, Съмки ведут до тех пор, пока пенный слой не уйдет из области, контролируемой рентгеновским излучением,В таблице приведены сравнительные данные, полученные при онределении параметров в предлагаемой печи и известной для углей различных марок. Из таблицы следует, что в известной печи показатель температурных границ пенной зоны ниже, чем показатели, полученные в предлагаемой печи,.Это свидетельствует о том, что в известной печи показатели искажены за счет того, что размыты границы пенной зоны ввиду непараллельности движения в загрузке тепловыхпотоков.При составлении угольных шихт для коксохимических заводов необходимо так подбирать угли, чтобы при нагревании их смеси образовалась пластическая масса и компоненты смеси вступали во взаимодействие. Для взаимодействия компонентов смеси необходимо, чтобы температурные границы пластического состояния отдельных из нпх были близки или хотя бы частично накладывались с тем, чтобы некоторая часть угольной смеси не превратилась в полукокс раньше, чем успевает образоваться пластическая масса из другой ее части,При слоевом процессе коксования образующийся пенный слой является частью пластического слоя, Пенный слой - это слой перешедшего в вязко- текучее состояние угля. В этом состоянии максимально реализуется способность углей вступать во взаимодействие с другими компонентами шихты, вследствие чего особо важное значение приобретает знание истинных значений параметров процесса коксообразования, в частности температурных границ пенного слоя компонентов шихты.1219637 Температурные границы пенной зоныПечь Уголь марки К Уголь марки Ж Известная Предлагаемая фиг 3 фиг Ф Число единиц обслуживающегоперсонала 350-430 406-529 390-440 437-510.Петраш Техред:Л,Олейник Корректор О,Луговая дак Зака Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектна 75 79 фиг.5 1234/Зб Тираж ВНИИПИ Госу по делам 113035, Москва