Устройство для сухого охлаждения кокса

(511 4 С 10 В 39/02 К с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУХОГО ОХЛАЖДЕНИЯКОКСА(57) Изобретение относится к устройствам для сухого охлаждение кокса ипозволяет снизить энергозатратЫ и повысить ремонтоспособность устройства,Устройство содержит камеру охлаждения, снабженную вертикальными охлаждающими штангами, расположеннымивнутри камеры, верхним загрузочнымотверстием и нижними разгрузочнымиотверстиями с механизмами для выгрузки кокса. Охлаждающие штанги выполнены в виде термосифонов разной длиныи пропущены через свод камеры охлаж-.дения, которая разделена горизонталь.801 27999 ной перфорированной решеткой на верхнюю и нижнюю части, при этом нижниеконцы коротких штанг расположены вверхней части камеры, а нижние концыдлинных штанг расположены в нижнейчасти камеры в трубах, которые установлены в отверстиях перфорированнойрешетки и нижних разгрузочных отверстиях, соединены через нижние отверстия с теплообменником-воздухоподогревателем и снабжены охлаждающей рубашкой, в которую выведены конденсационные зоны термосифонов, выполненных в виде направляющих стержней,тепловоспринимающие зоны которыхразмещены по винтовой линии на внутренней поверхности труб. Соотношениевысоты верхней части камеры охлаждения н нижней ее части составляет 1: Сни.:1,5-2,5, а отношение диаметра нижней части к ее высоте составляет0,03:0,06. С целью побуждения пробуждения и перемешивания кокса в трубахохлаждающие штанги снабжены вибрационными механизмами, Охлаждаещиештанги в трубах снабжены выступами,являющимися зеркальным отражениемнаправляющих стержней. 3 з.п. Ф-лы,3 ил.Изобретение относится к охлаждению сыпучих, полидисперсных материалов, преимещественно прокаленного кокса, используемого для производства анодной подовой массы и электродов, и может быть применено в цветной металлургии, в алюминиевой промышленности, а также в химической и других отраслях промышленности, где продукты термической обработки обжига или спекания выходят с температурой порядка 1200-1300 С иэ термической печи. Цель изобретения - снижение энер 15гозатрат и повышение ремонтоспособности.На фиг.1 изображено устройстводля сухого охлаждения кокса, общийвид; на фиг.2 - поперечное сечениеА-А на Фиг.1; на Фиг,З - продольныйразрез Б-Б на Фиг.2.Установка для сухого охлаждениягорячего полидисперсного материала(кокса) состоит из камеры охлаждения, дразделенной на две части - верхнюю 1и нижнюю 2, с помощью горизонтальнойперфорированной решетки 3 и снабженных охлаждающими рубашками 4 и 5 соответственно, Для загрузки кокса из печи вверхней части 1 камерыохлаждения выполнено загрузочное отверстие 6,Через свод 7 камеры охлажденияпропущены охлаждающие штанги 8 и 9,выполненные в виде термосифонов разной длины, представляющих собой полые, заглушенные с торцов и частичнозаполненные теплоносителем трубы.Удлиненные охлаждающие штанги 8 через отверстия в горизонтальной перфорированной решетке 3 выведены в нижнюю часть 2 камеры охлаждения, а ихтепловоснринимающие зоны 10 заведеныв полость вертикальных цилиндрическихтруб 11. Тепловоспринимающие зоны 12укороченных охлаждающих штанг 9 размещены в полости верхней части 1 камеры охлаждения, В охлаждающей рубашке 5 в вертикальных трубах 11 размещены конденсационные зоны 13 множества термосифонов, у которых тепловоспринимающие зоны выполнены в виденаправляющих стержней 14 (фиг.З),закрепленных в стенках вертикальныхтруб 11 и сориентированных осями нисходящей винтовой линии.Обе части камеры охлаждения 1 и 2соединены между собой с помощью Флан"цевого соединения 15. Под вертикальными трубами 11 вприемном бункере 16 установлен механизм кокса 17, например, тарельчатого типа и транспортирующий механизм18, например, в виде скребковоготр-нспортера для подачи кокса на доохлаждение в теплообменник-воздухоподогреватель 19, являющийся, по существу, третьей ступенью охлаждениякокса. В случае несбходимости охлаждающие штанги 8 и 9 легко демонтировать с помощью груэоподъемного механизма 20,Соотношение высоты верхней части1 камеры охлаждения к нижней ее части2 составляет 1: 1,5-2,5, а отношениедиаметра. нижней части 1 камеры охлаждения к ее высоте составляет 0,030,06.С целью побуждения продвижения иперемешивания кокса в вертикальныхтрубах 11 охлаждаюцие штанги снабжены вибрационными механизмами,Для интенсификации теплообменаохлаждающие штанги 8, выведенныев трубы 11, снабжены выступами 21.Устройство работает следующим образом.Раскаленный кокс с температурой1200 С поступает в реакционную шахту(верхняя часть 1 камеры охлаждения)через загрузочное отверстие 6, гдеотдает часть тепла охлаждающей рубашке 4 и тепловоспринимающим зонам охлаждающих штанг, расположенных вполости верхней части камеры, которыевместе с рубашкой образуют теплообменные поверхности первой ступени охлаждения. Такая конструкция обеспечивает медленное и равномерное охлаждение массы кокса в поперечном сечении,поскольку рубашка 4 охлаждает весьобъем материала по его периферии, аохлаждающие штанги своими тепловос принимающими зонами охлаждают центральную часть этого объема. Кедленноеохлаждение кокса в верхней части 1камеры обеспечивает высокое качествопродукта. Зто достигается эа счетпостепенного без перемешивания частиц схода кокса в верхней части 1 камеры, имеющей большое поперечное сечение. В первой ступени кокс охлаждаоется на 100-150 С и с гемпературой1000-1050 С при которой заканчиваются Физико-химические реакции в коксе, под действием силы тяжести поступает во вторую ступень охлаждения, 1279995выполненную в виде вертикальных цилиндрических труб 11, снабженных охлаждающей рубашкой 5, направляющими стержнями 14, а также тепловоспринимающими зонами 10 удлиненных охлаждающих штанг 8. Такая конструкция теплообменных поверхностей второй ступени охлаждения позволяет обеспе 1чить интенсивное охлаждение полидисперсного кокса до 400-450 С, исключая 10 при этом продувку кокса инертным газом, что неприемлемо для охлаждения полидисперсного кокса, содержащего пылеобразные фракции, вынос которых с потоком газов неизбежен и, в связи с этим, неизбежны потери материала, вызывающие загрязнение окружающей среды. Интенсивное охлаждение полидисперсного кокса производится следующим образом, Под действием силы тяжести кокс перемещается вниз по кольцевым каналам, образованным стенками вертикальных труб 10 и расположенными в центре каналов тепловоспринимающими25 зонами 9 удлиненных охлаждающих штанг 8, при этом теплообменные поверхности отнимают тепло от прилегающих к ним слоев кокса, Крупные фракции кокса при движении вниз контактируют с расположенными в кольцевом канале по нисходящей винтовой линии тепловоспринимающими зонами множества термосифонов, являющихся для кусков кокса направляющими, выполненными в виде стержней 14, служащих для воздействия на тра екторию движения кусков кокса. При этом стержни затормаживают куски кокса, охлаждая их, и изменяют траекторию их движения, прижимая их либо к стенке вертикальной трубы 11 или к тепловоспринимающей зоне 10 охлаждающих штанг, что в обоих случаях интенсифицирует их охлаждение. Смещение кусков кокса к стенкам производится в результате наклона стержней 14, вы зывающего скольжение по ним кусков кокса, находящихся при этом в положении неустойчивого равновесия и стремящихся под давлением на них вышележащих слоев кокса занять более устой чивое положение. Для предотвращения заклинивания кусков кокса между тепловоспринимающюи зонами направляющих стержней 14 и стенками вертикальных труб 11 просвет между ними у каждого 55 направляющего стержня расширяется по длине стержня. Изменение траектории движения крупных кусков кокса вызывает также интенсификацию охлаждения мелких фракций кокса, поскольку заторможенные, перемещающиеся в попе-: речном и продольном направлениях куски кокса используются как насадка по отношению к мелким фракциям кокса, через которую приходится при своем движении просыпаться мелким фракциям кокса. Это приводит к интенсивномуперемещению мелких фракций и снижениюградиента температуры в поперечномсечении охлаждаемого кокса. Этомуспособствует выполнение вертикальныхтруб 11 цилиндрической формы и болееузкими по сравнению с сечением камер охлаждения в устройстве прототипа, а также обеспечение передачи ко" лебательных движений тепловоспринимающим зонам 10 (которые могут иметьна своей поверхности выступы 21) .засчет снабжения охлаждающих штанг виб"рационными механизмами. Такая конструкция второй ступени охлаждения позволяет охладить полидисперсный коксбез его потерь и угара до температурыпрекращения его химической активности, т.е. до температуры 400-450 С, поскольку охлаждение производится в условиях полной герметичности установки, при этом предусматривается при охлаждении кокса в первой и второй ступенях выработка пара промышленных параметров; для этого все охлаждающие элементы этих ступеней охлаждения образуют систему испарительного охлаждения кокса.Охлажденный в вертикальных трубах11 кокс при помощи механизма выгрузки17 поступает в приемный бункер 16В последнем происходит отделение пылевидной фракции кокса и последующий ее отсос из него для использованияпо технологическому назначению. Болеекрупные фракции кокса из приемного бункера 16 транспортирующим механизмом 18 подаются на доохлаждение в теплообменник-воздухоподогреватель 19, где происходит окончательное охлаждение крупных фракий кокса, а нагретый в нем воздух подается в виде дутья в коксопрокалочную печь.Данная конструкция установки позволяет производить, при необходимости, текущий ремонт теплообменных поверхностей второй ступени охлаждения,не останавливая для этого установку.Охлаждающие штанги 8 и 9 в случае ихнеисправности могут быть извлечены12 и заменены исправными при помощи грузоподъемного механизма 20, а вышедшую из строя вертикальную трубу 11можно заменить, предварительно установив во фланцевые разъемы 15 неисправной трубы заглушки для прекращения поступления в нее кокса, а такжеотключив ее от системы охлаждения.После установки на место исправнойтрубы 11 и проведения подготовительных работ (в обратной последовательности) она может быть включена в работу с небольшими трудозатратами. Формула изобретения 1. Устройство для сухого охлаждения кокса, содержащее камеру охлаждения, снабженную вертикальными охлаждающими штангами, расположенными внутри камеры, верхним загрузочным отверстием и нижними разгрузочными отверстиями с механизмами для выгрузки кокса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения ремонтоспособности, охлаждающие штанги выполнены в виде термосифонов разной длины и пропущены через свод камеры охлаждения, которая разделена горизонтальной перфорированной решеткой на верхнюю и нижнюю части, при этом нижние концы коротких 79995 бштанг расположены в верхней части камеры, а нижние концы длинных штанграсположены в нижней части камеры втрубах, которые установлены в отверстиях перфорированной решетки и нижних разгрузочных отверстиях, соединены через нижние отверстия с тепло-обменником-воздухоподогревателем иснабжены охлаждающей рубашкой, в ко торую выведены конденсационные зонытермосифонов, выполненных в виде направляющих стержней, тепловоспринимающие зоны которых размещены по винтовой линии на внутренней поверхноститруб.2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что соотношениевысоты верхней части камеры охлаждения и нижней части составляет 1: 1,5- 20 -2,5, а отношение диаметра нижнейчастик ее высоте составляет 0,03-0,0 б.3. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюпобужцения продвижения и перемешивания кокса в трубах, охлаждающие штанги снабжены вибрационными механизмами. 4. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что охлаждаюЗ 0 щие штанги в трубах снабжены выступами, являющимися зеркальным отражениеМнаправляющих стержней.1279995 А-А оставитель 1 О.Тимофеевехред Л.Олейник Корректор В,Бутя едактор В.Ковтун Заказ 70 Тираж 482 По арственного комитета С изобретений и открытийЖ, Раушская наб.,исноеР ИИПИ Го по делам13035, Москв