Способ коксования углей в лабораторной коксовой печи

.(56) .Коняхин А.П.,и др. Лабораторная печь для коксования углей, - Кокс.и химия, 1976, В 5, с. 30-31.Николаев И.Н. Лабораторный метод определения коксуеиости углей. - Известия АН СССР, 1952, Ф 6, с. 749 ею гУГЛЕЙВ ЛА ретение относится промышленности и овано для лаборат омышленной технол металлургическог стен способ коксо аторных печах, вк достаточно большойорных печах с шир ния, близкой по ры коксования про е печи не получили широкого транения, так как способы кокв них углей обладают рядом тков: низкое качество модели- температурного режима коксо" высокая материало- и трудоем 753.(54) СПОСОБ КОКСОВАРАТОРНОЙ КОКСОВОЙ Изобческойиспользроля прводстваИзве. недостарованияващщ,:к коксохими-.может быть орного контогии произо кокса.вания углей лючающий пропробы угля в иной камеры размерам ширимышленных пе 2(57) Сущность изобретения: двусторонний нагрев угольной шихты осуществляют при температуре первого гр щего простенка, равной температуре реющего простенка промышленной печи. Температуру второго греющего простенка поддерживают равной температуре в точке, удаленной от первого простенка на расстояние, равное разносТи ширины камеры коксования промышленнойО печи и ширины камеры коксованйя лабораторной печи. Иирина камеры коксования лабораторной коксовой печи больше йолуширнны, но меньше ширины камеры коксования промышленной коксовой печи. 1 табл., 2 ил,кость эксперимента, неадекватность условий Формирования кускового кокса.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ коксования в лабораторной электропечи, включаюций двусторонний симметричный нагрев при температуре первого греюцего простенка, равной температуре греющего простенка промышленной печи.К недостаткам известного способа следует отнести недостоверность полученных данных,. повышенные энергетические и материальные затраты. На- . пример, для моделирования промышленных коксований в нескольких промышленных печах с различной шириной ка-мер коксования необходимо иметь такоепения технологической плоскости сим-, ггетрии без изменения (эквивалентного) геометрических размеров коксовой печи, Однако соблюдение эквивалентности 5геометрических размеров промышленноичи лабораторной печей для воспроизведения коксообразования не является обязательныгг, Эффекта изменения ширины печной камеры можно достичь, если изменить положение технологической плоскости симметрии внутри коксовой печи, В предлагаемом способе коксования смещение положения технологической плоскости симметрии производится за счет организации неэквивалентного (ассиметричного) прогрева угольной массы в камере коксовой печи. По предлагаемому способу один греющий простенок выполняет функцию нагревателя, а второй - теплового компенсатора.Тепловая мощность первого простенка тождественна мощности простенка печи, в которой проводится промышленное коксование, функцией второго простенка является обеспечение такого теплового подвора, чтобы в некоторой плоскости внутри печной камеры было обеспечено условие адиабатичности.Точное расположение этой плоскости внутри печной камеры определяется тем, какой конкретно промышленный процесс предполагается воспроизвести.Достаточным условием для воспроизве- З дения промышленного процесса являетсярасположение лоскости адиабатичности на удалении от первого греющего про" стенка, равном полуширине промышленной коксовой печи. Смещение положения 49 плоскости адиабатичности в требуемомнаправлении достигается без изменения габаритов камеры коксования путем соответствующего изменения температурного режима второго греющего простенф ка. При этом, для конкретного промышленного процесса температурный режим второго греющего простенка отнозначно определяется температурным режимом внутренней точки коксуемого угольного ф материала, удаленной от первого греюцего простенка на расстояние, равное разности ширины камеры коксования проггьшгленной и лабораторной печей.Положительный эффект от предлагае мого способа коксования достигаетсяза счет повышения надежности данных, характеризующих промышленный процесс коксообразования, что обусловлено . полной идентичностью температурных 31745754же количество лабораторных печей с, соответствующими размерами камер (отсюда повышение материальных и энергетических затрат), Кроме того, так какширина камер промышленных печей повсей длине не одинакова (конусностьсоставляет 50-80 мм), при известномспособе лабораторного коксования удается воспроизводить коксообразованиелишь в одном месте промышленной печи(обычно среднеариАметическая ширинакамеры), что снижает достоверностьполученннх результатов,Целью изобретения является повыше"ние достоверности данных, снижениеэнергетических и материальных затрат.Указанная цель достигается тем,что в способе коксования углей в лабораторной коксовой печи для прогнозирования качества кокса, получаемогов промышленной печи, включающей двусторонний нагрев угольной шихты притемпературе первого греющего простенка, равной температуре греющего простенка промышленной печи, измеряюттемпературу внутри коксуемой массы вточке, удаленной от первого простенкана расстояние, равное разности шириныкамеры коксования промышленной печии ширины камеры коксования лаборатор",ной печи, и температуру второго грею"щего простенка поддерживают равнойтемпературе в данной точкепричемширина камеры коксования лабораторнойкоксовой печи больше полуширины, номеньше ширины камеры коксования промышленной коксовой печи.Для точного воспроизведения промышленного процесса коксообразованияв лабораторной печи необходимо воспроизвести процесс прогрева в зоне,ограниченной кладкой греющего простенка и, так называемой, технологической плоскостью симметрии. Последняя обладает признаком адиабатичности. Она является разделительной плоскостью внутри печной камеры, по обестороны которой коксообразование происходит независимо друг от друга и.тождественным образом. При эквивален"тности прогрева угольной шихты спротивоположных сторон, как зто происходит в промышленных и известныхлабораторных способах коксования,технологическая плоскость симметриисовпадает с геометрической плоскостью:симметрии камеры коксования. При таких условиях прогрева угольной шихты,невозможно произвести изменение поло517режимов угольной загрузки в обеих печах. Кроме того, способ позволяетснизить затраты на проведение коксования. Снижение энергетических затрат обусловлено разными режимамиобогрева угля с противоположных сторон, .Снндение материальных затрат достигается за счет использования однойлабораторной печи вместо нескольких,с разными размерами камер коксования.На Ьиг.1 приведена камера коксова"ния лабораторной коксовой печи; нафиг.2 - кривые, характеризующие температурные режимы на поверхности простенков.Коксование углей осуществляют следуюцим образом,Прогрев угольной шихты в камерекоксования производят за счет подводатепла от обогревательных простенкови 2. Температура на поверхностиобогревательного простенка 1 поддерживается такой же, как и в воспроизводимом промьпзленном коксовании с шириной камеры Н. Температура на поверхности обогревательного простенка2, удаленного от простенка 1 на расстояние Ь (ширина камеры коксованиялабораторной коксовой печи), поддерживается в процессе коксования равной температуре во внутренней точкекоксуемой шихты М. Координата этойточки определяется разностью междушириной камеры промышленной печи Н ишириной камер лабораторной печи Ь.Технологическая плоскость симметриикоксуемого материала при этом располагается на равном расстоянии от точек В и М на расстоянии Н - Ь от точки А Для контроля и управления режимом коксования в точках А, В и М устанавливаются температурные датчики.По завершении коксования кокс извлекается из печной камеры и разделяется вдоль ива по технологической плоскости симметрии на две партии.Основная масса кокса, находящаясямежду кладкой обогревательного простенка 1 и технологической плоскостью сиюкетрии, используется для анализом. Этот кокс является модельным.Небольшое количество кокса по другуюсторону технологической плоскости является бросовые. Эта партия кокса в .ходе опытного коксования выполняетроль теплового. компенсатора, обеспечивающего вдоль технологической плоскости выполнение условия идеальнойтепловой изоляции. 45754ЬП р и м е р. В лабораторной коксовой печи, с шириной камеры коксования230 мм воспроизводят промышленный .процесс, проходящий в печи шириной450 мм. Для этого в малогабаритнуюпечь загружают шнхту по своим качественным характеристикам абсолютно и дидентичную шихту, которая используется в промышленном объекте. Характеристика этой шихты: зольность 7,13(А), влажность 9,53 (Ю), выход летучих 27,5 Х (7 г), сернистость 1,9 Х (8),содержание класса 3 мм 75,4 Ж, толщина пластического слоя 15 ми, пластометрическая усадка 25 мм.Используя такой известный приемкак притрамбование, плотность загрузки увеличивают до плотности шихты впромышленной печи. В ходе проведенияпромышленного коксования измеряют динамику изменения температуры иа поверхности обогревательного простенкаи в центре коксуемого массива. В лабораторной печи установлены три термопарных датчика, два из которых(точка М) - внутри печи на расстоянии 220 мм (450 - 230) от точки А. Впроцессе коксования температура вточке А всегда поддерживается равнойтемпературе поверхности обогревательного простенка промышленной печи.Температуру в этой точке можно счи тать ведущей.Изменение температуры в точке Мпроисходит самопроизвольно за счеттепла, поступающего от обогреватель-:ного простенка 1. Температура в точ ке В в ходе коксования поддерживаетсяравной температуре в точке М (ведомаятемпература). Режимы обогрева точек Аи М обеспечиваются регулированиемтепловой мощности, подававшейся наобогрев простенков 1 и 2. Тождественность изменения температуры обеспечивается тождественностью подвода теплав промышленной и лабораторной печах.Идентичный характер изменения темпе- Щ ратуры в точке А обусловлен равенством температур в обогревательных простенках обеих печей (1310 С) и одинаковой толщиной кладки (100 мм). Обогрев лаборатоной печи электрический.Регулирование подачи тепла производятвручную путем изменения напряженияпитания обогревательного простенка.На жг.2 представлены кривые, ха. рактеризующие температурные реззеы5754 Использование предлагаемого спосо-,ба позволит в лабораторных условиях воспроизводить процесс коксообразования, проходящей в промышленных печах с различной шириной камеры коксования. При этом, полученные партии лабораторного кокса по своим физико- химическим свойствам соответствуютсвойствам кокса, полученного в тойили другой промьппленной печи, Кроме того, .перевод лабораторной печи на различные параметры процесса коксования не требуют изменения ее конструкции и осуществляется путем ва-рьирования количества тепловой энергии, поступающей в угольную массу от одного из обогревательных простенков 2 р Формула изобретения рочность ло Технический анализ, 3ГОСТ 5953-72 окс И 25 И 0 Н А У8 Промыш- .ленный 87,6 7,0 ЗФ 5 916 0)7 э 5 11,9 28, 1 39,2 7,0 56,9 Лабораторный 87,0 7,г Известный 88,2 6,6 28 эЗ 38 ь 4 30,7 42,7 6,5 56,3 18,5 58,2 2,5 9,6 0,8 2 б 9,6 0,8 1,55 2,9152 13,3 7 174 на поверхности обогревательных простенков " точка Л (1) и н- технологической оси " точка М (П) . При этом, нужно отметить, что в обеих печах расстояние между точками А и М равно 225 мм (1/2 Н), а расстояния между точками М и В разные: в промышленной печи 225 мм, в лабораторной 5 мм (Ь- - 1/2 Н). На фиг.2 пунктиром обозначены режимы обогрева в лабораторной печи, а непрерывной линией - режимы вролыпленной печи.По окончании коксования (достижение на технологической оси температуры 1050 С) нагрев отключают, Кокс выгружают из печи вручную. В таблице представлены показателикачества кокса, полученного в про"мьшйенной и лабораторной печах. Как следует из таблицы, техничес" кие характеристики промышленного . кокса и кокса, полученного на предлагаемой печи, существенно ближе, чем кокса, на известной печи. Сравнивая затраты угольной шихты и электроэнергии на коксование по предлагаемому и известным .способаи нужно отметить, что в первом случае они ниже почти на 503. Аналогично в лабораторной печи можно воспроизводить коксование с . другой шириной печной камеры. для этого достаточно изменить положение датчика температуры, находящегося в точке М. Так, если предполагается воспроизвести промышленный процесс в камере коксования 41.7 мм, то датчик М нужно установить на расстоянии 187 мм от точки А (417 - 230). Обогрев простенков будет осуществляться описаиньи выше способом. Способ коксования, углей в лабораторной коксовой печи для прогнозиро- .вания качества кокса, получаемого впромьпнленной печи, включающий двусторонний нагрев угольной шихты при температуре первого греющего простенка,равной температуре греющего простенкапромышленной печи, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности данных, сниженияэнергетических и материальньк затрат,измеряют температуру внутри коксуемоймассы в точке,. удаленной от первогопростенка на расстояние, равное разности ширины камеры коксования промышленной печи и ширины камеры коксования лабораторной печи, и температуру второго греющего простенка поддерживают равной температуре в данной щ точке, причем ширина камеры коксованя лабораторной коксовой печи боль"ше полушнрины, но меньше ширины камеры коксования промышленной коксовой печи.ФйГрвнулометрический состав, Средний 2 размер куска, +80 80-60 60-40 40 25 ннав е.Редакт Заказ 23 ВНИИПИ Г ри ГКНТ СС Производственно-иэдательский, комбинат "Патент", г.ужгород агарин Тираж дарственного комитет 113035, Москва, Подписное о изобретениям и открыти 35, Раушская наб., д. 4/ 1