способ получения кокса и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ получения кокса сухой перегонкой коксующихся каменных углей, включающий подготовку шихты для коксования, отличающийся тем, что подготовленную шихту ровным слоем высотой до 1 м загружают на движущийся конвейер, помещенный в камеру коксования, и осуществляют сухую перегонку нагреванием загруженного слоя до температуры 1100°С излучением нескольких оптических квантовых генераторов большой плотности энергии - лазеров, расположенных над конвейером, с получением кокса и газов, удаляемых из камеры коксования.

2. Устройство для получения кокса, содержащее камеру коксования с установленным в ней газоотводом и движущимся конвейером с возможностью загрузки на него ровным слоем высотой до 1 м подготовленной шихты, причем скорость движения конвейера обратно пропорциональна высоте слоя; над конвейером расположены несколько оптических квантовых генераторов большой плотности энергии - лазеров; после камеры коксования расположена камера охлаждения, в нижней части которой установлен второй конвейер для выгрузки готового кокса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при производстве кокса.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому способу является способ получения кокса сухой перегонкой коксующихся каменных углей в коксовых печах. Коксовая печь представляет собой камеру, футерованную огнеупорным материалом, высотой 5 м, длиной 15 м и шириной 0,4 м. Коксовые печи собраны в коксовые батареи. Шихту, состоящую из коксующихся каменных углей, загружают в камеру сверху и нагревают без доступа воздуха до температуры 1100°C. Печь отапливают доменным и коксовым газами, сжигаемыми в простенках между камерами. Температура огнеупорной кладки в отопительных простенках достигает 1420°С. Период коксования длится 14,5-16 часов (Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев A.M. Общая металлургия. - М.: Металлургия, 1998. - С.62-64).

К недостаткам указанного способа следует отнести большие капитальные затраты на строительство коксовых батарей, большие текущие расходы на отопление камер и высокие тепловые потери в коксовых батареях, а также их низкую производительность.

Задачей изобретения является снижение капитальных затрат, уменьшение себестоимости кокса и увеличение производительности установки для получения кокса.

Поставленный технический результат достигается тем, что в способе получения кокса сухой перегонкой коксующихся каменных углей, включающем подготовку шихты для коксования, причем подготовленную шихту ровным слоем высотой до 1 м загружают на движущийся конвейер, помещенный в камеру коксования, и нагревают загруженный слой до температуры 1100°С излучением нескольких оптических квантовых генераторов большой плотности энергии - лазеров, расположенных над конвейером. Устройство для получения кокса, содержащее камеру коксования с установленным в ней движущимся конвейером, на который ровным слоем высотой до 1 м загружают подготовленную шихту и нагревают загруженный слой до температуры 1100°С излучением нескольких оптических квантовых генераторов большой плотности энергии - лазеров, расположенных над конвейером, при этом скорость движения конвейера обратно пропорциональна высоте слоя, причем готовый кокс с движущегося конвейера из камеры коксования поступает в камеру охлаждения, в нижней части которой установлен второй конвейер для выгрузки готового кокса.

Изобретение обладает новизной, что следует из сравнения с прототипом, изобретательским уровнем, так как явно не следует из существующего уровня техники, практически осуществимо на действующих заводах черной металлургии.

На чертеже показано устройство для осуществления предлагаемого способа, где

1 - загрузочная воронка;

2 - камера коксования;

3 - конвейер камеры коксования;

4 - загрузочный козырек;

5 - лазеры;

6 - газоотвод;

7 - готовый кокс;

8 - камера охлаждения;

9 - конвейер камеры охлаждения;

10 - железнодорожный вагон;

11 - трубопровод для подачи охлаждающего реагента;

12 - разгрузочное отверстие.

Предлагаемый способ получения кокса осуществляется следующим образом. Подготовленную шихту, состоящую из коксующихся каменных углей (коксового, паровично-жирного, паровично-спекающегося и др.), через загрузочную воронку 1 ровным слоем высотой до 1 м загружают в камеру коксования 2 на движущийся конвейер 3. При необходимости высоту загружаемого слоя изменяют подъемом или опусканием загрузочного козырька 4. Скорость движения конвейера регулируют в зависимости от высоты слоя шихты. С увеличением толщины слоя скорость движения конвейера уменьшают. Над конвейером располагают несколько оптических квантовых генераторов большой плотности энергии - лазеров 5 (Физическая энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, 1990, том 2. - С.549), излучением которых нагревают загруженный слой без доступа воздуха до температуры 1100°С. При этой температуре происходит сухая перегонка коксующихся каменных углей. Образующиеся в процессе перегонки газы удаляют из камеры коксования через специальный газоотвод 6. Готовый кокс 7 с конвейера 5 попадает в камеру охлаждения 8, в нижней части которой находится конвейер 9 для выгрузки в железнодорожный вагон 10. Предохранение подсоса воздуха обеспечивает слой шихты в загрузочной воронке, а также слой готового кокса в камере охлаждения и на конвейере для выгрузки. Дополнительное охлаждение готового кокса осуществляют подачей воды или инертного газа (N₂) по трубопроводу 11. Пары воды или инертный газ выходят из камеры охлаждения вместе с готовым коксом через разгрузочное отверстие 12. Таким образом, предлагаемый способ и устройство для его осуществления позволяет получать готовый кокс непрерывным способом, что приводит к увеличению производительности установки, значительному снижению капитальных затрат на получение кокса и уменьшению его себестоимости.