способ удаления чрезмерных отложений графита из стояков и коксовых камер

Формула изобретения

Способ удаления чрезмерных отложений графита из стояков и коксовых камер, заключающийся в выжигании и газификации графита путем наддува воздуха и пара и выхлопа продуктов реакции через эжекторы, установленные на седловинах стояков и загрузочных люков, при этом пар подают в эжекторы по резиновым шлангам.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к коксохимической промышленности, в частности к способам удаления из стояков, загрузочных люков, со стен и сводов коксовых камер чрезмерных отложений графита, образующегося при пиролизе сырого коксового газа.

Задачей изобретения является разработка конструктивно простого, универсального и высокоэффективного способа обезграфичивания стояков, сводов, загрузочных люков и стен камер коксования, обеспечивающего независимую и необходимую продолжительность процесса обезграфичивания, максимальное сокращение объема ручного труда при очистке загрузочных люков и колодцев стояков, исключение замены стояков, нормализацию отсоса сырого коксового газа, загрузки и выдачи коксовых камер.

Поставленная задача удаления чрезмерных отложений графита из стояков и коксовых камер решается за счет того, что производят выжигание и газификацию графита путем наддува воздуха, пара и выхлопа продуктов реакции через эжекторы, установленные на седловинах стояков и загрузочных люков, при этом пар подают в эжекторы по резиновым шлангам.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, на которых показано:

фиг.1 - изображен пароструйный эжектор;

фиг. 2 - представлены варианты обезграфичивания, а именно: а - стояков и загрузочных люков; б - свода коксовой камеры; в - стен коксовой камеры.

Заявленный способ обезграфичивания осуществляют с помощью пароструйных эжекторов (фиг. 1), устанавливаемых на седловину стояков 1 и на рамы загрузочных люков непосредственно или через опорную крестовину. Устройство состоит из трубы Вентури 2 и парового сопла 3, установленного по оси эжектора на поворотной трубе 4, в которую по резиновому шлангу 5 подается пар под давлением 0,4-0,5 МПа.

Труба 4 может поворачиваться во втулках 6 на 180^oС из положения I в положение II и в этих положениях фиксируется. Кроме того, для изменения направления потока газов эжектор может поворачиваться вокруг горизонтальной оси также на 180^oС, т.е. диффузором вверх или вниз. Для установки эжектора диффузором вниз на раму люка устанавливают опорную крестовину.

Предлагаемое техническое решение обезграфичивания чрезмерно заграфиченных стояков и коксовых камер производят путем наддува воздуха, пара и выхлопа продуктов реакции через поворотные эжекторы.

Эжекторы устанавливают на верх стояков и на рамы загрузочных люков, а подачу пара давлением 0,4-0,5 МПа на период обезграфичивания производят по гибким резиновым шлангам.

Количество эжекторов варьируют в зависимости от дислокации чрезмерных отложений графита, а при обезграфичивании стояков реверсируют потоки воздуха и пара поворотом сопла на 180^o или эжектора, чередуя разогрев и охлаждение графита. Эжекторы производят принудительный отсос и наддув воздуха и пара в объем коксовой камеры, значительно интенсифицирующий процессы выжигания и частичной газификации графита по реакциям

С+O₂=СO₂

С+Н₂О=СО+Н₂

Для удаления чрезмерных отложений графита 7 в стояках 1 и загрузочных люках 8 (фиг.2а) на верх стояков устанавливают эжекторы диффузором 9 вверх, и на загрузочные люки через опорные крестовины 10 диффузором вниз. Пар в сопла 3 эжекторов подают от паропровода 11 через краны 12 по гибким шлангам 5. При этом эжектор на люке интенсивно нагнетает паровоздушную смесь в подсводовое пространство коксовой камеры между ее сводом 13 и верхним уровнем 14 кокса, а эжектор на стояке ее отсасывает, дополнительно подсасывая воздух через проемы опорной крестовины.

Пример 1

Обезграфичивание стояков и загрузочных люков (фиг.2а)

Для обезграфичивания чрезмерно заграфиченных стояков с обеих сторон камеры на седловины крышек устанавливают эжекторы диффузорами вверх, а на рамы загрузочных люков через опорные крестовины - диффузорами вниз. При подаче пара в сопла эжектор, установленный на первом люке, интенсивно нагнетает паровоздушную смесь в подсводовое пространство коксовой камеры с коксом, а эжектор, установленный на стояке, интенсивно ее отсасывает, засасывая дополнительно воздух через проемы опорной крестовины. При этом происходит интенсивное выгорание и газификация поверхностных слоев углерода в загрузочном люке, перемычке подсвода и в стояке. Как показывают замеры, температура в стояке с 600-700^oС повышается к концу цикла прожига до 1200-1300^oС. Цикл прожига длится 20-25 мин. После этого пар на эжекторы отключают, эжектор с загрузочного люка вместе с опорной крестовиной удаляют, а в эжекторе на стояке сопло переводят и фиксируют в положении II. Подаваемый в стояк пар интенсивно охлаждает до 600-700^oС поверхность отложений графита в течение 15-20 минут. Операцию охлаждения можно не менее эффективно проводить сырым коксовым газом. Для этого включают кран паровой инжекции со стороны, противоположной обезграфичиваемому стояку. При охлаждении графита в его толще происходит рассогласованная усадка и в результате внутренних напряжений, превышающих предел прочности графита, происходит его растрескивание. Поверхностные слои легко удаляются при ручной очистке. Для полного удаления графита достаточно повторения 2-3 циклов операций прожига, охлаждения и очистки.

Для максимальной интенсификации процесса газификации углерода следует поддерживать оптимальное соотношение расхода воздуха и пара: на 1000 м³ воздуха подают ~ 235 кг пара.

Следует отметить, что выгорание графита в люках происходит при проведении обезграфичивания по любому варианту и необходимость в их ручной очистке отпадает.

Пример 2

Обезграфичивание свода коксовой камеры (фиг.2б).

Операцию обезграфичивания свода коксовой камеры проводят после обезграфичивания на ней стояков. Расчет и замеры специальным инструментом показывают, что в подсводовом пространстве откладывается наибольшее количество графита. Поэтому, для максимальной интенсификации процесса обезграфичивания эжекторы устанавливают на оба стока и на все три загрузочных люка.

Наддув воздуха и пара производится через средний люк, через него же в кольцевой зазор происходит всасывание воздуха. Просасывание паровоздушной смеси и выхлоп продуктов реакции газификации производят через эжекторы на стояке и люке с обеих сторон коксовой камеры. Обезграфичивание производят на кокс в течение 60 мин и дополнительно 30 мин. при работе с двумя пустыми камерами. В результате реакций газификации поверхностный слой графита разрыхляется, а его прочность снижается на 25-30%. Поэтому при выдаче кокса из камеры резцы-графиторезы легко удаляют заданный слой графита.

Достаточно 1-2 оборотов печей для полного контролируемого удаления графита из подсводового пространства. При этом полностью выгорает также графит в загрузочных люках и люках стояков. Возможны другие варианты обезграфичивания свода с учетом количества и расположения графита.

Пример 3

Обезграфичивание стен коксовой камеры (фиг.2в).

Обезграфичивание стен 15 производят на коксовых камерах, при выдаче кокса из которых наблюдается повышенное ампераж толчка и выдачи кокса.

Обезграфичивание производят на пустой камере после выдачи кокса, а во избежание прососов, только путем наддува в камеру паровоздушной смеси и выхлопа продуктов реакций газификации через стояки.

Во избежание разграфичивания кладки длительность операции составляет 5-10 мин и ее повторяют после очередной выдачи кокса до восстановления ампеража выдачи и толчка. В зависимости от дислокации стенового графита обезграфичивание можно вести двумя или одним эжектором. Глубину проникновения паровоздушной струи в камеру регулируют давлением пара, подаваемого в сопло эжектора.

Применение по новому назначению - для обезграфичивания стояков и коксовых камер пароструйных эжекторов, чрезвычайно дешевых, простых, легких и удобных в эксплуатации устройств, делает предлагаемый способ универсальным, пригодным как для интенсивного обезграфичивания чрезмерно заграфиченных, так и любых, меньшей степени заграфичивания стояков и коксовых камер.