Способ обработки прокаленного кокса

)5 С 10 ( 9/10,9/О РЕТЕНИЯ АТЕНТ 4 00 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССР М 711097, кл. С 10 В 39/06, 1976.Авторское свидетельство СССР В 1328370, кл, С 10 1 9/10, 1985.(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРОКАЛЕННОГО КОКСА Изобретение относится к способам охлаждения кокса, предполагающим совмещение охлаждения с загрузочно-разгрузочными и транспортными операциями, и может быть использовано, в частности, в коксохимической промышленности.Цель изобретения - снижение потерь при транспортировке, хранении и переработке кокса, улучшение условий труда, траиспортабельности кокса.Для достижения поставленной цели в предлагаемом способе, характеризуемом наличием тех же операций, что и в способе прототипе, охлаждение материала ведут углеродсодержащим газом с содержанием кислорода и диоксида углерода 1-5 об,о увлажненный кокс подвергают выдержке в закрытой емкости при 5-80 С в течение 4-12 ч, для нанесения защитного слоя используют нагретое до 70-.100 С нефтяное масло в 19.,Ы ан 1 8 1 7787 АЗ(57) Применение: в коксохимической, алюминиевой и электрометаллургической промышленности, Сущность изобретения; прокаленный кокс охлаждают углеродсодержащим газовым теплоносителем с содержанием кислорода и диоксида углерода 1-5 об. (газ полукоксования), увлажняют охлажденный кокс водой (до 2-5; влажности), выдерживают увлажненный кокс в закрытой емкости при 5-80 С в течение 4-12 ч, затем наносят на частицы кокса защитный слой при перемешивании с нагретым до 70- 100 С нефтяным маслом в количестве 0,2- 1 О/ от массы кокса и выдерживают 8-24 ч, что снижает потери при транспортировке, хранении и переработке кокса. 1 табл 1 ил,количестве 0,2-1 от массы кокса и последующую выдержку ведут в течение 8-24 ч.Обоснованием всех выше указанныхпределов поддерживаемых технологических параметров является следующее.Выдерживание утяжеленного коксовогоматериала в течение срока, меньшего 4 ч, непозволяет проникнуть утяжелительному пылеприбивочному агенту во внутрь пор и выполнить функцию защитного протектора,предохраняющего коксомассу от излишнегозацементирования. Это же выдерживание,осуществляемое более 12 ч, приводит к стеканию утяжелительного агента в подошвенный слой коксомассы,Снижение в ходе осуществления указанной выдержки температуры до величиныменее 5 С приводит к вытеснению утяжелительным агентом иэ глубины коксовых поргазовых включений, что происходит иэ-за5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 холодового интенсифицирования влаги в порах. Это приводит к нежелательному повышению емкости коксомассы по цементатору, Такое же повышение емкости коксомассы по цементатору происходит при превышении температуры выдержки величины более 80 С, В этом случае указанное повышение обязано потере порами кокса влаги из-эа теплового интенсифицирования в них десорбции,Нагрев используемого в качестве цементатора нефтяного масла до величины менее 70 С приводит к образованию нео.днородностей получаемого смесевого состава, включающих недостаточно разжиженные масляные сгустки. Превышение нагрева масла на величину, большую 100 С, приводит к выпариванию из кокса влаги и к нежелательному повышению емкости коксомассы по цементатору,На чертеже изображена схема установки, реализующей предлагаемый способ.Эта установка образована шахтной прокалочной печью 1 с системой внешнего обогрева гравитационно-движущегося слоя прокаливаемого материала, Печь 1 оборудована загрузочной транспортной системой 2 для подачи со склада на прокалку нефтяного полукокса, выдержанного в условиях контакта с открытой атмосферой, Кроме того, печь 1 оборудована трубной разводкой 3 для подачи теплоагента. Низ печи 1 выполнен в виде бункера 4 для выдерживания разогретого материала в среде газообразного углеродосодержащего хладоагента. На выходе из бункера 4 смонтирован шнековый разгружатель 5, укомплектованный системой 6 подачи пылеприбивочного . утяжелительного агента, например, воды, Шнековый разгружатель через сборник-накопитель 7 выведен на транспортную систему 8 для переваливания утяжеленного коксового материала, В конечной секции транспортной системы 8 расположен бункер 9 для выдерживания утяжеленного коксового материала всостоянии изолирования от внешней атмосферы. В придонной части бункера 9 размещен шнековый смеситель-разгружатель 10, укомплектованный системой 11 подачи термораэжиженного цементатора, например, нефтяного масла. Шнековый раэгружатель 10 выведен на транспортную систему 12 для переваливания полученного смесевого состава. В конечной секции транспортной системы расположен бункер 13 для формирования транспортного вороха коксомассы, Прибункерная зона укомплектована прессовым валком 14 для прикатывания коркового слоя транспортного вороха. П р и м е р 1. Взяли нефтяной кокс замедленного коксования, отвечающий требованиям ТУ 38 101653-76, и подвергли термической обработке при 1000-1150 С в шахтной прокалочной печи 1, обслуживаемой загрузочной транспортной системой 2 и подающей трубной разводкой для тепло- агента 3. Прокалку кокса вели в условиях внешнего обогрева гравитационного движущегося слоя. В результате получили абсолютно сухой прокаленный кокс с плотностью 2,05 г/см, прочностью на раэдавливание 4,3 кг/см, удельным электро- сопротивлением 600Ом ммм содержанием серы 1,02, зольностью 0,47 и гранулометрическим составом, характеризуемым наличием во фракции минус 1 мм частиц размером 0-0,074 мм 56,4;0-0,74 - 0,2 мм 27,1; 0,2-0,4 мм 12,1;0,4-0,6 мм 1,4 ф, 0,6-1,0 мм 0,4и выходом фракции минус 1 мм на кокс, равным 19,7 ф, Производительность одной печи по прокаленному коксу составляла 240 кг/ч. Температуру кокса на выходе из горячей зоны поддерживали равной 550 С. Из нагретого кокса сформировали в выходном бункере 4 печи 1 стационарный слой и осуществили охлаждение составляющей его прокалочной массы с участием газового теплоносителя и за счет выдержки в течение 12-14 ч.В качестве теплоносителя использовали углеродсодержащий газ с температурой 14-32 С, содержащий 1 ф (объем) кислорода и двуокиси углерода. Расход газа составил 40 нм /тн кокса. Температура кокса на вызходе из стационарного слоя 90 С.Увлажнение кокса методом распыления производили в шнековом разгружателе 5, связанном с водоподающей системой 6,После увлажнения кокс поступал в сборник-накопитель 7, откуда периодически при помощи транспортной системы 8 его отгружали в бункер 9, где формировали насыпной слой объемом 20-100 м, обеспечивающий выдержку кокса в течение 4 ч при 5 С в среде влажного воздуха. Затем на поверхность выдержанного после увлажнения кокса наносили защитный слой пленкообразующего вещества методом распыления через форсунку с дальнейшим перемешиванием компонентов в шнековом смесителе - разгружателе 10, связанным с системой 11, для подачи пластификатора (масла ПН) и транспортной системой 12. Расход масла на кокс 0,2 оь. Время смешения кокса с пленкообразующим веществом поддерживали равным 45 сек, После нанесения на частицы кокса защитного слоя осу 1817787ществляли заключительную выдержку произведенного продукта в форме насыпного .слоя объемом 100-150 м в бункере 13. В ходе выдержки смеси возможную сушку ее сдерживали, для чего выдержку вели в закрытом бункере. Толщина покрытия частиц коксовой фазы пленкой фазы чистого масла составила до 5,0 мкм. Плотность обработанного кокса после масляной пропитки составилэ 2,05 г/м . Влажность обработанногозкокса составила 2,2 мас Прочность частиц на раэдавливание равна 4,3 кг/см . Угол естественного скоса поверхности слоя в насыпном конусе -32 О. Предел стойкости слоя к схватыванию в монолит был отмечен при наложении внешнего давления,соответст. вующего 3,1 кг/см . Гранулометрический состав фракции минус 1 мм, выход которой нэ кокс составил 17,8/о, следующий: 0-0,074=2,6 ; 0,074-0,2=11,7 о ; 0,2- 0,4=27,8%; 0,4-0,6=24,1 ; 0,6-1 мм = 31,7%.Выгрузку кокса из бункера 13 в вагоны производили с последующим прикатыванием поверхности слоя прессовым валком 14, Кокс в основном направляли нэ производство электродных изделий.П р и м е р 2. При всех прочих равных условиях ведения процесса облагораживание нефтяного кокса осуществляется при максимальных величинах параметров допустимого интервала возможных их значений, отмеченных, как отличие способа.В частности, облагожаривание нефтяного кокса осуществляется при поддержании концентрации кислорода и двуокиси углерода в газообразном углеродсодержащем хладоагенте на величине 5 об.о . Выдержку утяжеленного материала в сформированном насыпном ворохе осуществляют в течение 12 ч при 80 С, Вводимую добавку цементатора поддерживали в термоожиженномсостояниипри 100 С, Подмешивание добавки к коксовой основе осуществляли в соотношении 10 мас.ч, жидкой фракции на 1000 частей твердой фракции. Выдержку полученного смесевого состава осуществляли в течение 24 ч.В результате выполненных испытаний было установлено, что соответствующие характеристики облагороженного кокса стали следующими:- температура самовозгорания 470 С; - температура смерзания слоя (-39)С: - прочность зерна на раздавливание 4;3 кг/см;- угол естественного скосаповерхности слоя в насыпном конусе 34 О:- предел стойкОсти слоя к схватыванию в монолитпри наложении внешнегодавления 3,3 кг/см .эП р и м е р 3. При всех прочих равных 5 условиях ведения процесса облагораживания нефтяного кокса осуществляли при промежуточных величинах параметров допустимого интервала их возможных значений, отмеченных, кэк отличия способа.10 В частности, концентрацию кислородаи двуокиси углерода в газообразном углеродосодержащем хладоагенте поддерживали на величине 3 об,. Выдержку утяжеленного материала в сформированном насыпном 15 ворохе осуществляли в течение 18 ч при38 С.Вводимую добавку цементатора поддерживали в термоожиженном состоянии при 85 С, Подмешивание добавки к коксо вой основе осуществляли в соотношении 6массовых частей жидкой фракции на 100 ч.твердой фракции. Выдержку полученного смесевого состава осуществляли в течение 16 ч.25 В результате проведенных испытанийбыло установлено, что соответствующие характеристики облагороженного кокса стали следующими;- температура самовозгорания 490 С;30 - температура смерзания слоя (-40) С;- прочность зерна на раздавливание 4,4 кг/м; - угол естественного скосаповерхности слоя в насыпном35 конусе 36 о- предел стойкости слоя ксхватыванию в монолит при наложении внешнего давления 3,4 кг/см 2, Данные об испытаниях продукции, пол ученной по каждому из примеров реализации предложенного способа сведены в табл.1, в которой они даны в сравнении с характеристиками прокаленного кокса по ТУ 38.1097-81, получаемого по базовому спосо бу, реализуемому на установке прокалки завода "Сланцы" в соответствии с технологическим регламентом печного цеха. 50 Режимно-параметрическими данными,дополняющими примеры 1-3 являются следующие (см.табл.2):- плотность прокаленного кокса (до ипосле обмасливэния), г/см 2,02-2,06;55 - гранулометрический состав фракциикокса минус 1 мм.- Влажность прокаленногококса (товарного, послеобработки водой и маслом), 6 2,0-5,0- Температура прокаленного550-580 14 кокса в стационарном слое, С:на выходе из горячей зоныпечина выходе из стационарногослоя 80-100- Состав газа в стационарномслое, об.%:Кислород 0,3-1,0Углекислый газ 0,7-4,7Азот, водяной пар 99,0-99,7- Расход воды, кг/т кокса 60,0-100,0- Стойкость к пылению определяетсявеличиной скорости аэродинамического потока, при которой интенсивность уноса материала с одного метра обдуваемойповерхности в 1 ч составляет 0,01Исходный кокс 0,10пример 1 0,11пример 2 О;17пример 3 0,19В качестве пленкообразующего вещества используется пластификатор нефтяной(масло ПН) ТУ 38 1011217-89, который получают компаундированием экстрактов селективной очистки масляных фракцийнефти.Пластификатор нефтяной (масло ПН)характеризуется следующими основнымипоказателями:1. Вязкость кинематическая при 100 С, мм/с 30-402, Температура застывания, С, не выше 363. Показатель преломленияпри 50 С 1.520-1,5404. Групповой химический состав:- массовая доля парафинонафтеновых углеводородов, ,не более- массовая доля смол, О ,не более 8- глубина проникновениямасла в кокс (в отдельныхкрупных кусках) 0,3-0,5 ммУлучшение фанспортабельности коксаподтверждают в первую очередь такие показатели, как резкое уменьшение пылевых Фракций (размером 0-0,2 мм) после обработки кокса по данному методу) и стойкость к пылению. Резко сократились после введе ния обработки кокса маслом претензиипредприятий - потребителей на недогруз вагонов, вызванный в первую очередь ветровой эрозией.Конкретными областями испольэова ния обработанного по предложенному способу кокса являются;- транспортировка кокса железнодорожным транспортом;- хранение кокса в штабелях у потреби телей продукции;- формирование взрыво-пылебезопасных коксо-шихтовых потоков интенсивно-технологического характера непосредственно при производстве продук ции.Сферами применения самого по себекокса являются:- изготовление анодной массы, обожженных анодов, электродов и других изде лий для алюминиевой промышленности иэлектрометаллургии. Формула изобретения Способ обработки прокаленного кокса, 30 включающий охлаждение его газовым теплоносителем, увлажнение охлажденного кокса водой, нанесение при перемешивании защитного слоя на частицы кокса и. последующую выдержку, о т л и ч а ю щ и й с я 35 тем, что, с целью снижения потерь притранспортировке, хранении и переработке кокса, улучшения условий труда, охлаждение ведут углеродсодержащим газом с содержанием кислорода и диоксида углерода 40 1-5 об, О , увлажненный кокс подвергают выдержке в закрытой емкости при 5-80 С в течение 4-12 ч, для нанесения защитного слоя используют нагретое до 70-100 С нефтяное масло в количестве 0,2-1 от массы 45 кокса и последующую выдержку ведут в течение 8-24 ч.д 1 - Б о - о щ У ф 15 Х о о О Х С 1)Сф) С) ооф Мха Цщо- ц щол охи иго е е У с-о ооЕ О лх 1- о 5 С 3 С 1)с 3 Ф Ф 1 1о у 5 Ов еЕ О ДОс щ е,ло., оо о оц сС чС ь о 1 Щ 1- О о о о щ ь. Ф 1 1 5 ОО 5 54: Ф,515 Ф т О О о у ь 5 с О У сайф О 5 Щ с о Ю О.,с -,1- с - с:Г о оо со СО Сф) О Е5лс) 1- аО 5 й:аМ аОЕОЕОЕ 1 оС1 са1 1 сдло О,с ф ф се о о -а це а 5 ооее сХхсо фаф 5е уф =ао Еаас елеОО - - стол 1 1 11СЛД 5 ОСФ 5 ЕфщусЕ о- - УО 5 сее И а 5 о аа С М 5 СС;5о Ф ТУ щ Я- Фас т 5 ОФЕЖ 5:Га с 4 офоОФ,; х асО ссо ециохс о, с 15 ес От-ае1817787 Таблица 2 оставитель А.Шульман хред М.Моргентал Корректор М.Самборская едактор Т.Иванова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарин Заказ 1738 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5