MX2011010371A - Metodo para reducir perdidas de calor radiante a traves de las puertas y paredes de las camaras del horno de coque al adaptar la altura o densidad de la torta de carbono. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método para reducir el tiempo de coquización en las áreas del horno cerca de la puerta o paredes de extremo y para mejorar la calidad del coque y la situación de las emisiones debido a la compensación de las pérdidas de radiación a través de las puertas y paredes de extremo del horno de coque, en donde dicha compensación se lleva a cabo al modificar la altura de la torta de carbón en la vecindad de las puertas de la cámara del horno de coque, que puede hacerse tanto al aumentar como reducir la altura de la torta de carbón sobre parte de la longitud o la longitud completa de la puerta de la cámara del horno de coque; la reducción en la altura de la torta de carbón puede lograrse al omitir el carbón o carbón comprimido, y el aumento en la altura al acumular carbón y prensar o agregar carbón comprimido, en donde también se evita el prensado, para que se obtenga una hendidura que tiene densidad reducida de torta de carbón y calor radiante reducido.

Description

MÉTODO PARA REDUCIR PÉRDIDAS DE CALOR RADIANTE A TRAVÉS DE LAS PUERTAS Y PAREDES DE LAS CÁMARAS DEL HORNO DE COQUE AL ADAPTAR LA ALTURA O DENSIDAD DE LA TORTA DE CARBÓN MEMORIA DESCRIPTIVA La invención se refiere a un método para la compensación de las pérdidas de radiación debido a la radiación de calor en operación de las cámaras del horno de coque, dicha radiación se relaciona con una pérdida de calor a través de las puertas de la cámara del horno de coque que generalmente ocurre a través de las puertas o paredes de extremo del horno de coque de las cámaras del horno de coque, y donde la compensación de las pérdidas de radiación se logra a manera de una configuración especial de la torta de carbón que lleva a un pérdida reducida de calor necesaria para la carbonización de carbón en el área del horno cerca de la puerta y de la pared de extremo, de este modo aumenta la calidad de la torta en estas áreas y acorta el tiempo para la carbonización completa de una carga de carbón. De igual manera, la presente invención mejora la situación de las emisiones en la descarga del montón de tortas. La configuración de la torta de carbón se genera durante la compactación de la torta de carbón que es producida al prensar el carbón para obtener una torta de carbón. La configuración puede entenderse como una hendidura a través de la cual parte de la torta de carbón se deja vacía o una elevación en la que una cantidad intensificada de carbón se arroja a la torta de carbón y se prensa.

La compactación de carbón para cargar las cámaras del horno de coque de hecho se conocen a partir de la técnica antecedente. En el documento WO 2006/056286 A1 se describe la producción de tortas de carbón prensado, aplicando dispositivos adecuados. Al aplicar el método descrito en esta enseñanza, se moldea una torta de carbón en un molde de prensa por medio de herramientas estacionarias de prensado que trabajan horizontalmente y con una longitud limitada de carrera. El molde de prensa comprende una pared de tope deslizable, que es retirada por las herramientas de prensado bajo el impacto de una fuerza de frenado adecuada, que actúa en la dirección opuesta a medida que crece la torta de carbón. Pasando por este método, la torta de carbón se compacta antes de que se introduzca en un carro de transporte de carbón o una cámara del horno de coque.

La carga y/o recarga de las cámaras del horno de coque entonces se logra al aplicar métodos conocidos a partir de la técnica antecedente. Un tipo de diseño acostumbrado para cargar cámaras de horno de coque horizontal se describe en el documento DE 19545736 A1. El carbón es extendido afuera del horno a un nivel uniforme sobre una placa inferior plana y después es comprimido, después de lo cual se empuja suavemente la torta de carbón comprimido junto con la placa inferior, dentro de la cámara del horno de coque, sacando después la placa inferior de la cámara del horno mientras que la torta de carbón permanece en el lado frontal. Por medio de estos métodos es posible cargar las cámaras de horno de coque horizontal, en particular, que están equipadas con una calefacción de piso.

Pasando por este método, una torta de carbón compacta que tiene una forma regular se introduce en una cámara del horno de coque. Es especialmente en las puertas de las cámaras del horno de coque con bajo aislamiento donde la torta de carbón se apoya ajustadamente para que la pérdida sustancial de calor ocurra debido a la radiación a través de las puertas, con la consecuencia de que esta área de una carga de carbón en la mayoría de los casos deja el horno en un estado de carbonizado incompleto, de este modo toma un efecto secundario en la situación de las emisiones durante el procedimiento de vaciado de un horno de coque. Esto conlleva una calidad inferior del coque, particularmente en el área de las puertas de la cámara del horno de coque. Por esta razón, se investigan las posibilidades para compensar las pérdidas de radiación a través de las puertas de la cámara del horno de coque y para mejorar el estado de totalidad de la carbonización de carbón.

Ahora, por lo tanto, es objetivo de la presente invención compensar las pérdidas de radiación de las cámaras del horno de coque en el área cercana a la puerta de la cámara del horno de coque y cerca de las paredes de extremo, con lo cual mejora el estado de totalidad de la carbonización de la carga de carbón, que está prevista para alcanzar esta reducción a manera de una configuración especial de la torta de carbón. La configuración deberá incluir un aumento o disminución en la altura de la torta de carbón, con este aumento o disminución en la altura de la torta de carbón implementada sobre las partes de la torta de carbón que están ubicadas cerca de las puertas de la cámara del horno de coque.

La presente invención resuelve esta tarea al proporcionar un método que da a la torta de carbón una forma especial mientras se compacta, lo cual cambia la altura de la torta de carbón en forma cargada cerca de las puertas de la cámara del horno de coque, este cambio se logra al aumentar o disminuir la altura de la torta de carbón. En una modalidad del método, también es posible llenar la hendidura así obtenida con una altura constante de torta de carbón mediante una torta de carbón que tiene una densidad reducida. En otra modalidad de la presente invención, es posible proporcionar a la primera y última cámaras del horno de coque de un grupo de hornos de coque o batería de hornos de coque cada una con una torta de carbón con una altura o densidad modificada, con una hendidura de la torta de carbón cerca de las paredes de extremo de la cámara del horno de coque laterales de borde y de este modo reduce las pérdidas de radiación a través de las paredes de extremo de la cámara del homo de coque.

Al alterar la altura y densidad de la torta de carbón, el tiempo de coquización de una carga de carbón en esta área del horno se acorta para que la calidad del coque se aumente y la radiación a través de las paredes o puertas de la cámara del horno de coque se reducen sustancialmente.

Para producir la hendidura en la producción de una torta de carbón compacta, simplemente se omite una briqueta. De la misma manera, un incremento parcial en la altura de la torta de carbón puede lograrse al agregar una briqueta en la posición deseada. Este modo de producción es posible si la torta de carbón se produce mediante la compactación y el corte de éste en briquetas individuales. Dependiendo del tamaño de las briquetas, incluso varias briquetas pueden utilizarse para producir el aumento en la altura o la hendidura. En caso de que el carbón se produzca mediante el prensado simple, la hendidura puede producirse al llenar una cantidad reducida de carbón en un molde comprimido y prensándolo. De la misma manera, una elevación correspondiente se genera al agregar una cantidad correspondiente de carbón, llenarlo con elementos de conformación lateralmente adecuados y apretarlo. Los ejemplos para conformar lateralmente los elementos adecuados son hojas de metal. Además, esta hendidura puede generarse en la manera en que la cantidad rellenada de carbón en los extremos laterales de la torta de carbón compactada no esté compactada del todo, pero se apoya como una masa suelta sobre la briqueta de carbón tendida abajo.

La reivindicación se expuso particularmente a un método para la reducción del tiempo de coquización de una carga de carbón en el área cercana a una puerta del horno de coque y para la compensación de las pérdidas de radiación de calor a través de las puertas de la cámara del horno de coque al adaptar la torta de carbón en altura y densidad, en la misma. • una pila de carbón se prensa al aplicar un método de compactación para obtener una torta de carbón compacta que tiene una densidad que varia de 700 a 1300 kg/m3,y • la torta de carbón compacta se carga a través de la abertura de una cámara del horno de coque en la cámara del horno de coque y que se caracteriza porque • una hendidura o elevación de la torta de carbón se genera durante la compactación de carbón en los lados superiores de la torta de carbón orientados hacia las puertas de la cámara del horno de coque, dicha hendidura o elevación no está llena con carbón o tiene menos carbón.

Básicamente, sólo se requiere una hendidura. Sin embargo, para algunos propósitos, también es posible implementar una elevación de la torta de coque, opcionalmente incluso en combinación con una hendidura. La altura de dicha hendidura o elevación puede variar, pero para alcanzar el efecto inventivo preferiblemente varía de 20 a 700 mm. Las alturas comunes de una torta de carbón compacta ascienden a 700 a 1300 mm. La profundidad de dicha hendidura o elevación del pastel de carbón también varia, pero preferiblemente asciende a 0.25 a 5 metros. El ancho de la elevación o hendidura de la torta de carbón junto con la puerta del horno de coque puede variar arbitrariamente.

En su forma prensada, la densidad de una torta de carbón generalmente varía de 700 a 1 ,300 kg/m3. Si una hendidura se genera al reducir la densidad de una torta de carbón, la densidad disminuye convenientemente entre 20 a 300 kg/m3 Esta disminución en densidad, por ejemplo, puede lograrse al dejar una hendidura vacía, rellenar la hendidura que se dejó vacía con carbón en el modo de carga principal para que la hendidura tenga una densidad de torta de carbón. Proporcionar una hendidura que tiene una densidad reducida puede combinarse con una elevación o hendidura normal de la torta de carbón como se describió en la presente anteriormente.

Al proporcionar una hendidura en la altura de la torta de carbón que representa 2 metros de profundidad, adoptando un ancho de la hendidura que representa 1 metro y un ancho de puerta de aproximadamente 4 metros, el tiempo de coquización en esta área de coque de carbón se reduce por aproximadamente 4 de 60 horas por 100 mm de altura de la hendidura. Al proporcionar una hendidura en la altura de la torta de carbón por medio de una densidad reducida que representa 2 metros de profundidad, adoptando un ancho de la hendidura que representa 1 metro y un ancho de puerta de aproximadamente 4 metros, el tiempo de coquización en esta área de coque de carbón se reduce por aproximadamente 5 de 60 horas por 100 kg/m3 de densidad reducida por 100 mm de altura de la hendidura.

Para ejecutar el método inventivo para producir una torta de carbón con una hendidura o elevación, cualquier método elegido arbitrariamente puede aplicarse eventualmente, si se puede producir con esto una elevación o hendidura.

En otra modalidad de la presente invención, únicamente las tortas de carbón de la primera y última cámaras del horno de coque de un grupo de hornos de coque o batería de hornos de coque se proporcionan con un aumento o disminución de la torta de carbón. Es ventajoso proporcionar la torta de carbón de la primera cámara del horno de coque (primer horno de extremo) de una batería de hornos de coque o un grupo de hornos de coque con un aumento en la altura de la torta de carbón, y proporcionar la torta de carbón de la última cámara del horno de coque (segundo horno de extremo) de un grupo de hornos de coque o una batería de hornos de coque con una hendidura o aumento en la altura. Esta hendidura o aumento en altura no sólo se ímplementa en el lado de la torta de coque orientada hacia la puerta, sino también en las paredes de extremo laterales de las cámaras del horno de coque de una batería de hornos de coque o el grupo de hornos de coque.

Al modificar el método mencionado primero, la cláusula se presenta para este propósito a un método para reducir el tiempo de coquización y para la compensación de las pérdidas de radiación a través de las puertas de la cámara del horno de coque al adaptar el coque de carbón en altura o densidad, lo cual se caracteriza porque « la cámara del horno de coque es parte de una batería de hornos de coque o grupo de hornos de coque, y la primera cámara del horno de coque de la batería de hornos de coque o el grupo de hornos de coque se proporciona con una elevación o hendidura de la torta de carbón a lo largo de la pared de extremo de la cámara del horno de coque que se cierra lateralmente, y • la última cámara del horno de coque de la batería de hornos de coque o grupo de hornos de coque se proporciona con una hendidura de la torta de carbón a lo largo de la pared de extremo de la cámara del horno de coque que se cierra lateralmente.

La altura de dicha hendidura o elevación de la torta de carbón de la primera o última cámara del horno de coque preferiblemente se ajusta de 20 a 700 mm como se hace en caso de una torta de carbón sencilla. La profundidad de dicha hendidura o elevación que alcanza la cámara del horno de coque generalmente corresponde a la longitud completa de pared de la cámara del horno de coque lateral, pero también puede ser menos. El ancho preferiblemente asciende a 25 por ciento en longitud de la longitud de la puerta. El número de cámaras del horno de coque por batería de hornos de coque o grupo de hornos de coque puede variar arbitrariamente.

Incluso la hendidura o elevación de la primera y última cámaras del horno de coque pueden proporcionarse al omitir o agregar una briqueta de carbón. La elevación puede generarse al apilar y agitar o colocar una o varias briquetas adicionales. Apilar y agitar puede llevarse a cabo al prensar y llenar con elementos de configuración lateral. En otra modalidad del método, una hendidura llena con una briqueta de carbón o un montón de carbón que tiene una densidad de torta de carbón reducida se genera en la torta de carbón de la primera y última cámaras del horno de coque. Con la aplicación de este método, la hendidura generalmente se llena con una torta de carbón, cuya densidad se reduce entre 20 a 300 kg/m3. Por ejemplo, la densidad reducida de la torta de carbón puede generarse al omitir, apilar y agitar.

La reivindicación se expuso también para el uso de una torta de carbón producida al aplicar el método inventivo y se previo para cargarse en una cámara del horno de coque para la carbonización del carbón y se utilizó para la carbonización del carbón en una cámara del horno de coque. Las cámaras del horno de coque comunes en las que se logra la carbonización del carbón con la torta de carbón producida de manera inventiva son las cámaras del horno de coque de tipo "no recuperación" o "recuperación de calor". De igual manera, es posible utilizar las tortas de carbón producidas de manera inventiva en las cámaras convencionales del horno de coque.

El método descrito de proporcionar una hendidura o elevación en una torta de carbón a ser cargada en una cámara del horno de coque ofrece la ventaja de una calidad de coque mejorada en las áreas cerca de la puerta del horno de coque o la pared de extremo debido a un tiempo de coquización reducido mientras se reduce simultáneamente la radiación de calor a través de las puertas de las cámaras del horno de coque que frecuentemente tienen un aislamiento de calor reducido. El método también ofrece la ventaja de que la radiación de calor a través de las paredes de las cámaras del horno de coque de las cámaras del horno de coque se reduce al utilizar la torta de carbón producida de manera inventiva.

El dispositivo inventivo está representado a manera de cuatro dibujos, con estos dibujos que sólo representan las modalidades ejemplares para el diseño de un dispositivo inventivo.

La figura 1 muestra la cámara del horno de coque con las hendiduras inventivas en la torta de carbón en el entorno de las puertas de la cámara del horno de coque. La figura 2 muestra una cámara del horno de coque con las hendiduras inventivas de una densidad de carbón reducida en la torta de carbón en el entorno de las puertas de la cámara del horno de coque. La figura 3 muestra un grupo de hornos de coque que comprende cuatro cámaras del horno de coque, cuya primera cámara del horno de coque está cargada con una torta de carbón que tiene la hendidura inventiva y cuya última cámara del horno de coque se carga con una torta de carbón que tiene la densidad de carbón aumentada de manera inventiva. La figura 4 muestra un grupo de hornos de coque que comprende cuatro cámaras del horno de coque, cuyas primera y última cámaras del horno de coque están cargadas con una torta de carbón inventiva que tiene hendiduras de una densidad de torta de carbón reducida.

La figura 1 muestra una cámara del horno de coque (1) cargada con una torta de carbón (2) y está provista con el espacio de gas o espacio de calentamiento principal (2a) que está encima, dicha torta de carbón tiene una hendidura inventiva (2b) no llenada con carbón y colocada en el entorno de la puerta de la cámara del horno de coque (3). Es de 0.25 a 5 m de profundidad (2c). Para que se pueda observar aquí, también están la pared de la cámara del horno de coque (4) sobre la puerta de la cámara del horno de coque (3), el dispositivo portador (3a) sujetado en ella incluyendo un mecanismo de movimiento (3b), la parte superior de la cámara del horno de coque (5) con aberturas (6) y dispositivos (6a) que regulan la corriente de aire, tubos descendentes (7) con aberturas (7a) para que pasen a través de gases de coquización parcialmente quemados hacia las soleras de aire secundarias (8), las soleras de aire secundarias (8) con los canales de gas de combustión (9) colocados encima en los cuales el gas parcialmente quemado se quema completamente con aire secundario, para calentar la torta de carbón desde abajo, y las aberturas (10) con mecanismo de control a través del cual se regula la corriente del flujo de aire secundario.

La figura 2 muestra una cámara del horno de coque (1) cargada con una torta de carbón (2) y está provista con el espacio de gas o espacio de calentamiento principal (2a) que está encima, dicha torta de carbón tiene una hendidura inventiva (2b) llenada con un montón de carbón de menor densidad y colocado en el entorno de la puerta de la cámara del horno de coque (3). Es de 0.25 a 5 m de profundidad (2e).

La figura 3 muestra una batería de la cámara del horno de coque que comprende 4 cámaras del horno de coque (1a-d). La primera cámara del horno de coque (1a) se carga con una torta de carbón (2) que tiene una elevación (2f) en el lado orientado al lado de la cámara de extremo del horno de coque. Es de 20 a 700 mm de altura (2g). La última cámara del horno de coque (1d) se carga con una torta de carbón (2) que tiene una hendidura (2h) en el lado orientado al lado de la cámara de extremo del horno de coque. Es también de 20 a 700 mm de altura (2g).

La figura 4 muestra una batería de la cámara del horno de coque que comprende 4 cámaras del horno de coque (1a-d). La primera y última cámaras del horno de coque (1a, 1d) se cargan con una torta de carbón (2) que tiene una hendidura (2i) en el lado orientado al lado de la cámara de extremo del horno de coque. Se carga con una briqueta de carbón o un montón de carbón que tiene una densidad menor de 20 a 300 kg/m3.

Lista de símbolos de referencia 1 Cámara de horno de coque 1 a-d Cámara del horno de coque de un grupo de hornos de coque o batería de hornos de coque 2 Torta de carbón 2a Espacio de calentamiento principal 2b Hendidura 2c Profundidad de la hendidura 2d Hendidura con densidad más baja de torta de carbón 2e Profundidad de la hendidura con densidad más baja de torta de carbón 2f Elevación de la torta de carbón 2g Altura de la hendidura o elevación 2h Hendidura de la torta de carbón 2i Hendidura de la torta de carbón con densidad más baja de carbón 3 Puerta de la cámara de horno de coque 3a Dispositivo portador o bastidor portador de la puerta de la cámara del horno de coque 3b Mecanismo de movimiento de la puerta de la cámara del horno de coque 4 Pared de la cámara de horno de coque 5 Parte superior de la cámara del horno de coque 6 Abertura a través de la parte superior de la cámara del horno de coque 6a Dispositivos reguladores de la corriente de aire 7 Tubos "descendentes" 7a Aberturas de los tubos "descendentes" 8 Soleras de aire secundarias 9 Espacio de calentamiento secundario 10 Aberturas de la solera de aire secundaria

Claims (10)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Método para reducir las pérdidas de radiación de calor a través de las puertas de la cámara del horno de coque y las paredes de extremo al adaptar la torta de carbón en altura o densidad, donde · una pila de carbón se presenta al aplicar un método de compactación para obtener una torta de carbón compacta que tiene una densidad que varía de 700 a 1300 kg/m3, y · la torta de carbón compacta se carga a través de la abertura de carga de una cámara del horno de coque hacia la cámara del horno de coque en donde · una hendidura o elevación de la torta de carbón se genera durante la compactación de carbón en los lados superiores de la torta de carbón orientados a las puertas de la cámara del horno de coque, dicha hendidura o elevación no están llenadas con carbón o con menos carbón, y · la hendidura se genera al no cargar y prensar o a omitir una briqueta en la torta de carbón.

2 - El método para reducir las pérdidas de radiación de calor a través de las puertas de la cámara del horno de coque y las paredes de extremo al adaptar la torta de carbón en altura o densidad de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la altura de la hendidura o elevación representa de 20 a 700 mm y la profundidad que alcanza la cámara del horno de coque representa de 0.25 a 5 metros.

3. - El método para reducir las pérdidas de radiación de calor a través de las puertas de la cámara del horno de coque y las paredes de extremo al adaptar la torta de carbón en altura o densidad de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado además porque la elevación se genera al agregar carbón en la torta de carbón y prensar el espacio libre así obtenido o al colocar briquetas adicionales en la parte superior.

4. - El método para reducir las pérdidas de radiación de calor a través de las puertas de la cámara del horno de coque y las paredes de extremo al adaptar la torta de carbón en altura o densidad de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado además porque la hendidura se genera al omitir el carbón en la torta de carbón, llenando después la hendidura que queda vacía en el modo de carga principal o mediante el relleno incluyendo la agitación con la hendidura así generada con una densidad menor de torta de carbón.

5. - El método para reducir las pérdidas de radiación de calor a través de las puertas de la cámara del horno de coque y las paredes de extremo al adaptar la torta de carbón en altura o densidad de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque la hendidura con la densidad menor de torta de carbón tiene una densidad menor de torta de carbón de 20 a 300 kg/m3.

6. - El método para reducir las pérdidas de radiación de calor a través de las puertas de la cámara del horno de coque y las paredes de extremo al adaptar la torta de carbón en altura o densidad de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque · la cámara del horno de coque es parte de una batería de hornos de coque o grupo de hornos de coque, y la primera cámara del horno de coque de la batería o grupo de hornos de coque se proporcionan con una elevación de la torta de carbón a lo largo de la pared de extremo de la cámara del horno de coque que cierra lateralmente y · la última cámara del horno de coque de la batería o grupo de hornos de coque se proporciona con una hendidura de la torta de carbón a lo largo de la pared de extremo del horno de coque que cierra lateralmente · la hendidura o elevación no se generan exclusivamente en los lados de la torta de carbón orientados a las puertas de la cámara del horno de coque.

7. - El método para reducir las pérdidas de radiación de calor a través de las puertas de la cámara del horno de coque y las paredes de extremo al adaptar la torta de carbón en altura o densidad de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque la hendidura se genera al no llenar y prensar u omitir las briquetas.

8. - El método para reducir las pérdidas de radiación de calor a través de las puertas de la cámara del horno de coque y las paredes de extremo al adaptar la torta de carbón en altura o densidad de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque la elevación se genera al agregar carbón en la torta de carbón y prensar el espacio libre así obtenido o al colocar briquetas adicionales en la parte superior.

9. - El método para reducir las pérdidas de radiación de calor a través de las puertas de la cámara del horno de coque y las paredes de extremo al adaptar la torta de carbón en altura o densidad de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado además porque la altura de la hendidura en la torta de carbón de la primera cámara del horno de coque y la altura de la elevación en la torta de coque de la última cámara del horno de coque de una batería de hornos de coque representa de 25 a 700 mm.

10. - El método para reducir las pérdidas de radiación de calor a través de las puertas de la cámara del horno de coque y las paredes de extremo al adaptar la torta de carbón en altura o densidad de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque la cámara del horno de coque es parte de una batería de hornos de coque o un grupo de hornos de coque y en donde la primera y última cámaras del horno de coque de la batería de hornos de coque o el grupo de hornos de coque a lo largo de la pared de extremo se proporcionan con una hendidura, y en donde estas hendiduras se proporcionan con un motón de carbón o una briqueta de carbón que tiene una densidad menor de torta de carbón. 1 1. - El método para reducir las pérdidas de radiación de calor a través de las puertas de la cámara del horno de coque y las paredes de extremo al adaptar la torta de carbón en altura o densidad de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque las hendiduras en la torta de carbón de la primera y última cámaras del horno de coque de la batería de hornos de coque o el grupo de hornos de coque tienen una densidad menor de torta de carbón que representa de 20 a 300 kg/m3.