[go: up one dir, main page]

WO2024223016A1 - Apparatus for producing coke and method of operating same - Google Patents

Apparatus for producing coke and method of operating same Download PDF

Info

Publication number
WO2024223016A1
WO2024223016A1 PCT/EA2024/050007 EA2024050007W WO2024223016A1 WO 2024223016 A1 WO2024223016 A1 WO 2024223016A1 EA 2024050007 W EA2024050007 W EA 2024050007W WO 2024223016 A1 WO2024223016 A1 WO 2024223016A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
nozzles
group
cover
center
distance
Prior art date
Application number
PCT/EA2024/050007
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Иван Иванович ИВАЩУК
Сергей Васильевич Ким
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Сибтехинвест"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from EA202391032 external-priority patent/EA045874B1/en
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Сибтехинвест" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Сибтехинвест"
Publication of WO2024223016A1 publication Critical patent/WO2024223016A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B39/00Cooling or quenching coke
    • C10B39/04Wet quenching
    • C10B39/06Wet quenching in the oven
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B55/00Coking mineral oils, bitumen, tar, and the like or mixtures thereof with solid carbonaceous material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/16Features of high-temperature carbonising processes

Definitions

  • the proposed invention relates to a shaft furnace for producing coke, including high-temperature coke.
  • a shaft furnace comprising a housing, a hatch for unloading coke, located in the lower part of the housing, a cover, located in the upper part of the housing, temperature sensors and an air flow regulator.
  • a signal is received from the lower temperature sensor about the combustion front reaching the grate, the air supply is automatically stopped.
  • the disadvantage of this invention is the absence of a built-in coke extinguishing device, as well as the lack of the ability to automatically activate the coke extinguishing device after stopping the air supply, which leads to a complication of the hardware design and a decrease in its reliability.
  • a device for extinguishing the product of pyrolysis of brown coal with a rotating bottom comprising a rotating bottom body, including a lower rotating shaft and an upper fixed furnace cover.
  • Three nozzles (11, 12, 13) of the first group and three nozzles (21, 22, 23) of the second group are located along a circle of 2.3 m from the center of the furnace cover.
  • Two nozzles (14, 15) and two nozzles (24, 25) of the second group are located along a circle of 1.2 m from the center of the furnace cover 12; the third group of nozzles 4 (31, 32, 33, 34) is located along a circle of 2.3 m from the center of the furnace cover 12.
  • the first group of nozzles and the second group of nozzles are the main spray nozzles, the third group of nozzles is auxiliary.
  • the disadvantage of this invention is the low strength of the resulting coke due to the fact that the location and order of activation of the groups of nozzles for supplying water does not take into account the features of relieving thermal stresses without thermal shocks and destruction of the material, which leads to a decrease in the strength of the resulting coke.
  • a device for extinguishing the product of pyrolysis of brown coal comprising a converter (retort) with an upper furnace cover and a rotating bottom connected to the furnace cover.
  • a plurality of sets of nozzles for spraying water are located inside the converter, forming the first group of injectors 11-15, the second group of injectors 21-25, and the third group of injectors 31-34.
  • the disadvantage of this invention is the low strength of the resulting coke due to the fact that the location and order of activation of the groups of nozzles for supplying water does not take into account the features of relieving thermal stresses without thermal shocks and destruction of the material, which leads to a decrease in the strength of the resulting coke.
  • the objective of the present invention and the technical result of the claimed invention are to obtain high-strength coke by ensuring a smooth reduction in the temperature of the coke and the removal of thermal stresses without thermal shocks and destruction of the material, increasing the reliability of the plant by using simple and compact hardware, saving water and eliminating over-moistening of the coke due to the metered selective supply of water to various zones of the shaft furnace body, as well as increasing the specific productivity of the plant.
  • a coke production plant including a shaft furnace containing a housing, a hatch for unloading coke, located in the lower part of the housing, a cover located in the upper part of the housing, wherein the cover contains nozzles made with the possibility of feeding water through them into the shaft furnace housing, the nozzles are combined into at least two groups of nozzles: a first group and a second group, each of which is made with the possibility of feeding water into it independently of the other group, characterized in that said groups of nozzles are located around the center of the cover in such a way that the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the first group is greater than the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the second group.
  • the above division of the nozzles into groups allows the formation of several circuits for the supply of water for quenching coke, which can be activated in the direction from the periphery to the center, which allows for the removal of thermal stress, reducing the risk of thermal shock and destruction of the material, which leads to an increase in the strength of the resulting coke.
  • the resulting steam moves under pressure from the periphery to the central part of the furnace, where it is additionally heated in the hot zone (i.e. removes part of the heat) and leaves the furnace through the flue. Accordingly, by the start of water supply through the second group of nozzles (second circuit), the temperature in the central zone decreases to acceptable values, which reduces the likelihood of thermal shock when water enters.
  • the nozzles are combined into at least three groups of nozzles: a first group, a second group and a third group, each of which is designed with the possibility of supplying water to it independently of the other group, wherein said groups of nozzles are located around the center of the lid in such a way that the distance from the center of the lid to any of the nozzles of the first group is greater than the distance from the center of the lid to any of the nozzles of the second group, and the distance from the center of the lid to any of the nozzles of the second group is greater than the distance from the center of the lid to any of the nozzles of the third group.
  • the ratio between the distance from the center of the cover to any of the first group nozzles and the distance from the center of the cover to any of the second group nozzles is 1.4-2; the ratio between the distance from the center of the cover to any of the first group nozzles and the distance from the center of the cover to any of the third group nozzles is 2.2-5; the ratio between the distance from the center of the cover to any of the second group nozzles and the distance from the center of the cover to any of the third group nozzles is 1.4-3.2.
  • each group of nozzles is connected to a water supply system designed so that the water supply is carried out in the form of at least one a water supply cycle in which water is supplied sequentially to each group of nozzles, starting with the first group of nozzles, so that each subsequent group of nozzles has a distance from the center of the cover to any of the nozzles of this group that is less than the previous group of nozzles.
  • the supply system is configured to supply a given amount of water to each group of nozzles in one cycle.
  • the water supply system is designed such that the water supply cycle can be repeated a specified number of times.
  • nozzles into at least three groups (circuits) with independent water supply allows for a smooth reduction in coke temperature and thermal stress relief without thermal shocks and material destruction, which allows for improved thermal stress relief, further reducing the risk of thermal shocks and material destruction, which leads to an even greater increase in the strength of the resulting coke.
  • a larger number of groups (circuits) of nozzles is also possible for an even smoother reduction in coke temperature, however, since the cost of the furnace will increase with an increase in the number of circuits, the exact number of circuits should be selected depending on the size of the furnace, taking into account the optimal coke cooling profile.
  • the ratio between the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the first group and the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the second group is 1.4-2; the ratio between the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the first group and the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the third group is 2.2-5; the ratio between the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the second group and the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the third group is 1.4-3.2, which allows for the smoothest reduction in coke temperature and an even greater increase in the strength of the resulting coke.
  • the shaft furnace body is equipped in the lower part with at least one temperature sensor configured to transmit a signal for starting a water supply cycle.
  • the shaft furnace is equipped with a blast fan, and the temperature sensor in the lower part of the shaft furnace body is designed with the possibility transmitting a signal to stop the blower fan and then start the water supply cycle.
  • the installation is equipped with at least one temperature sensor configured to measure the temperature of the steam-gas mixture formed when water is supplied to the shaft furnace body and to transmit a signal for terminating the water supply cycle.
  • the installation is mobile or stationary.
  • the body comprises an upper part and a lower part, wherein the upper part has a substantially cylindrical shape, and the lower part has a substantially truncated cone shape, wherein the ratio of the height of the upper part to the total height of the body is 0.25-0.31; the ratio of the diameter of the upper part to the total height of the body is 0.55-0.63.
  • the lower part comprises a horizontal gas distribution ring arranged in such a way that at least part of the supplied air coming from the blower fan can be directed underneath it.
  • the lower part is designed with the possibility of loading into it a layer of screened coke of fraction 20-40 mm.
  • a method of operating the above-mentioned installation for producing coke in which the water supply is carried out in the form of at least one water supply cycle, in which the water supply is carried out sequentially into each group of nozzles, starting with the first group of nozzles, so that each subsequent group of nozzles has a distance from the center of the cover to any of the nozzles of this group that is smaller than the previous group of nozzles.
  • a given amount of water is supplied to each group of nozzles in one cycle.
  • the water supply cycle is started based on a signal received from a temperature sensor located in the lower part of the shaft furnace body.
  • the blast fan with which the shaft furnace is equipped is switched off before the start of the water supply cycle.
  • the water supply cycle is terminated based on a signal received from a temperature sensor located in the upper part of the shaft furnace body.
  • Fig. 1 shows a schematic view of an installation for producing coke in accordance with the present description of the invention.
  • Fig. 2 shows a schematic view of the lid of the coke production plant, with three groups (circuits) of nozzles in accordance with the present description of the invention.
  • FIG. 1 shows an installation for producing coke 1, including a shaft furnace 2, containing a brick-lined body 3, a hatch 4 for unloading coke, located in the lower part of the body 3, and a cover 5, located in the upper part of the body 3.
  • Fig. 2 shows a cover 5, which contains nozzles 6, designed with the possibility of supplying water through them into the body 3 of the shaft furnace.
  • the nozzles 6 are combined into three groups (circuits) of nozzles: the first group 7, the second group 8 and the third group 9, each of which is designed with the possibility of supplying water to it independently of the other group.
  • Groups 7, 8 and 9 of nozzles are arranged around the center of cover 5 in such a way that the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the first group is greater than the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the second group.
  • the above-mentioned placement of the nozzles allows for the gradual cooling of coke in the direction from the periphery to the center of the cover: first, water is supplied to the peripheral zone, then the middle, then the central zone.
  • groups 7, 8 and 9 are arranged in the form of concentric circles, however, it is clear to a person skilled in the art that they can be arranged in any way to meet the above requirement, for example, in the form of squares, polygons, a spiral, a zigzag, a wave, and so on.
  • Raw material (coal) is fed into shaft furnace 2 through loading hatch 10, leaving free space.
  • An ignition mixture (coke fines of 0-10 mm fraction, soaked in diesel fuel) is loaded on top of the coal evenly across the cross-section of the furnace.
  • Ignition is carried out by turning on the blower fan (not shown), opening the guillotine damper (not shown) on the flue (not shown), turning on the gas burner in the spark plug and igniting the ignition mixture, and closing the loading hatch cover.
  • the required temperature in the combustion zone is set (1000-1100°C).
  • Temperature control is carried out using thermocouples of the XA type (chromel-alumel), the measurement limit is from 0 to 1200°C. Thermocouples in quantities of at least 5 pieces are installed along the entire height of the furnace at uniform intervals. During the process, the temperature and speed of movement of the combustion zone are monitored, which under normal conditions should be 1.6-2.0 cm/min.
  • the afterburner is a horizontal lined steel cylinder connected to a brick chimney for the release of exhaust gas.
  • the height of the chimney is selected in such a way as to provide sufficient natural draft and create a vacuum in the furnace, flue and candle, eliminating the leakage of coking products.
  • flues from coke ovens are cut into the candle.
  • the places where the flues are cut in are equipped with gas burners for igniting the gas-air mixture.
  • the receiving end of the candle has holes through which air enters the candle to ensure combustion of the gases.
  • Coke gas 13 from the furnace enters the afterburner candle 14, where it mixes with air and burns in the candle volume.
  • the resulting gas 15, consisting mainly of carbon dioxide, nitrogen and water vapor, is released into the atmosphere through the smoke stack 16.
  • the signal from the lower thermocouple (temperature sensor) of the furnace automatically switches off the blower fan and, via the pulse counter, gives the command to the water supply system to open the water valve of the first group of 7 nozzles (first circuit), through which 3200-4800 liters of water are supplied to the furnace, i.e. from 200 to 300 liters per nozzle.
  • the valve of the first group of 7 nozzles automatically closes and the valve of the second group of 8 nozzles (second circuit) opens, through which water is also supplied at a flow rate of 200-300 liters per nozzle.
  • the valve of the second group of 8 nozzles second circuit
  • the valve of the third group of 9 nozzles third circuit, central circuit
  • opens through which another 800-1200 liters of water are supplied to the furnace.
  • control unit alternately supplies water to the furnace through the first, second and third circuits with the same flow rate for each nozzle.
  • the water flow rate for each circuit is set by the operator and depends on the coking temperature, the temperature in the coke layer, the type and properties of the coal used and other factors.
  • the ratio between the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the first group and the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the second group is 1.4-2; the ratio between the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the first group and the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the third group is 2.2-5; the ratio between the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the second group and the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the third group is 1.4-3.2. This allows for the smoothest reduction in coke temperature and an even greater increase in the strength of the resulting coke.
  • thermocouple temperature sensor
  • the thermocouple (temperature sensor) of the extinguishing system is installed in the furnace flue pipe in its upper part to control the temperature of the outgoing steam-gas mixture.
  • the signal from the TRM1 measuring and controller is sent to the control unit. Extinguishing stops, all water valves close and the light and sound alarm is turned on, indicating the end of the extinguishing process.
  • the resulting coke has a structural strength of at least 82.7%, the specific productivity of the plant is at least 52 kg/( m2 - h) and the coke yield is at least 60% of the mass of the original coal.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Coke Industry (AREA)

Abstract

The proposed invention relates to a shaft furnace for producing coke, including high-temperature coke, and includes an apparatus for producing coke and a method of operating same. The apparatus for producing coke comprises a shaft furnace having a housing, a coke discharge hatch disposed in the bottom part of the housing, and a cover disposed in the top part of the housing. The cover comprises nozzles adapted to deliver water into the housing of the shaft furnace. The nozzles are grouped into at least two groups: a first group and a second group, each of which is adapted for the delivery of water thereto independently of the other group. The groups of nozzles are arranged around the centre of the cover in such a way that the distance from the centre of the cover to any one of the nozzles of the first group is greater than the distance from the centre of the cover to any one of the nozzles of the second group. The technical result of the claimed invention consists in producing high-strength coke by making it possible to gradually lower the temperature of the coke and relieve thermal stress without causing thermal shocks and material damage, while at the same time increasing the operating reliability of the apparatus using a simple and compact design, saving water and preventing overwetting of the coke by virtue of the metered selective delivery of water to different areas of the housing of the shaft furnace.

Description

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОКСА И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫCOKE PRODUCING PLANT AND ITS OPERATING METHOD

Область техники Field of technology

Предлагаемое изобретение относится к шахтной печи для получения кокса, в том числе высокотемпературного кокса. The proposed invention relates to a shaft furnace for producing coke, including high-temperature coke.

Уровень техники State of the art

Из евразийского патента на изобретение ЕА011685, опубликованного 28.04.2009, известна шахтная печь, содержащая корпус, люк для выгрузки кокса, размещенный в нижней части корпуса, крышку, размещенную в верхней части корпуса, датчики температуры и регулятором расхода воздуха. При поступлении от нижнего датчика температуры сигнала о достижении фронтом горения колосниковой решётки, подача воздуха автоматически прекращается. From the Eurasian patent for invention EA011685, published on 28.04.2009, a shaft furnace is known, comprising a housing, a hatch for unloading coke, located in the lower part of the housing, a cover, located in the upper part of the housing, temperature sensors and an air flow regulator. When a signal is received from the lower temperature sensor about the combustion front reaching the grate, the air supply is automatically stopped.

Недостатком данного изобретения является отсутствие встроенного устройства тушения кокса, а также отсутствие возможности автоматической активации устройства тушения кокса после остановки подачи воздуха, что приводит к усложнению аппаратурного оформления и снижению его надёжности. The disadvantage of this invention is the absence of a built-in coke extinguishing device, as well as the lack of the ability to automatically activate the coke extinguishing device after stopping the air supply, which leads to a complication of the hardware design and a decrease in its reliability.

Из патента Китая CN103980914B, опубликованного 25. П.2015, известно устройство для тушения продукта пиролиза бурого угля с поворотным дном, содержащее корпус вращающегося дна, включающий нижнюю вращающуюся шахту и верхнюю неподвижную крышку печи. Три форсунки (11, 12, 13) первой группы и три форсунки (21, 22, 23) второй группы расположены по окружности 2,3 м от центра крышки печи. Две форсунки (14, 15) и две форсунки (24, 25) второй группы расположены по окружности 1,2 м от центра крышки 12 печи; третья группа форсунок 4 (31, 32, 33, 34) расположена по окружности 2,3 м от центра крышки 12 печи. Первая группа форсунок и вторая группа форсунок являются основными распылительными форсунками, третья группа форсунок - вспомогательная. From the Chinese patent CN103980914B, published on 25. P. 2015, a device for extinguishing the product of pyrolysis of brown coal with a rotating bottom is known, comprising a rotating bottom body, including a lower rotating shaft and an upper fixed furnace cover. Three nozzles (11, 12, 13) of the first group and three nozzles (21, 22, 23) of the second group are located along a circle of 2.3 m from the center of the furnace cover. Two nozzles (14, 15) and two nozzles (24, 25) of the second group are located along a circle of 1.2 m from the center of the furnace cover 12; the third group of nozzles 4 (31, 32, 33, 34) is located along a circle of 2.3 m from the center of the furnace cover 12. The first group of nozzles and the second group of nozzles are the main spray nozzles, the third group of nozzles is auxiliary.

Недостатком данного изобретения является низкая прочность получаемого кокса из-за того, что расположение и порядок активации групп форсунок для подачи воды не учитывает особенности снятия термических напряжений без термоударов и разрушения материала, что приводит к снижению прочности получаемого кокса. The disadvantage of this invention is the low strength of the resulting coke due to the fact that the location and order of activation of the groups of nozzles for supplying water does not take into account the features of relieving thermal stresses without thermal shocks and destruction of the material, which leads to a decrease in the strength of the resulting coke.

Из патента Китая CN103980915B, опубликованного 25.11.2015, известно устройство для тушения продукта пиролиза бурого угля, содержащее конвертер (реторту) с верхней крышкой печи и вращающимся дном, соединенным с крышкой печи. Множество комплектов форсунок для распыления воды расположены внутри конвертера, образующие первую группу форсунок 11-15, вторую группу форсунок 21-25, и третью группу форсунок 31-34. From the Chinese patent CN103980915B, published on 25.11.2015, a device for extinguishing the product of pyrolysis of brown coal is known, comprising a converter (retort) with an upper furnace cover and a rotating bottom connected to the furnace cover. A plurality of sets of nozzles for spraying water are located inside the converter, forming the first group of injectors 11-15, the second group of injectors 21-25, and the third group of injectors 31-34.

Недостатком данного изобретения является низкая прочность получаемого кокса из-за того, что расположение и порядок активации групп форсунок для подачи воды не учитывает особенности снятия термических напряжений без термоударов и разрушения материала, что приводит к снижению прочности получаемого кокса. The disadvantage of this invention is the low strength of the resulting coke due to the fact that the location and order of activation of the groups of nozzles for supplying water does not take into account the features of relieving thermal stresses without thermal shocks and destruction of the material, which leads to a decrease in the strength of the resulting coke.

Раскрытие сущности изобретения Disclosure of the essence of the invention

Задачей настоящего изобретения и техническим результатом заявленного изобретения является получение высокопрочного кокса за счет обеспечения плавного снижения температуры кокса и снятия термических напряжений без термоударов и разрушения материала, повышение надежности работы установки за счет использования простого и компактного аппаратурного оформления, экономия воды и исключение переувлажнения кокса благодаря дозированной избирательной подаче воды в различные зоны корпуса шахтной печи, а также повышение удельной производительности установки. The objective of the present invention and the technical result of the claimed invention are to obtain high-strength coke by ensuring a smooth reduction in the temperature of the coke and the removal of thermal stresses without thermal shocks and destruction of the material, increasing the reliability of the plant by using simple and compact hardware, saving water and eliminating over-moistening of the coke due to the metered selective supply of water to various zones of the shaft furnace body, as well as increasing the specific productivity of the plant.

Для решения вышеуказанной задачи и достижения технического результата предлагается установка для получения кокса, включающая шахтную печь, содержащую корпус, люк для выгрузки кокса, размещенный в нижней части корпуса, крышку, размещенную в верхней части корпуса, причем крышка содержит форсунки, выполненные с возможностью подачи через них воды в корпус шахтной печи, форсунки объединены по меньшей мере в две группы форсунок: первую группу и вторую группу, каждая из которых выполнена с возможностью подачи в нее воды независимо от другой группы, отличающаяся тем, что указанные группы форсунок расположены вокруг центра крышки таким образом, чтобы расстояние от центра крышки до любой из форсунок первой группы было больше, чем расстояние от центра крышки до любой из форсунок второй группы. In order to solve the above-mentioned problem and achieve the technical result, a coke production plant is proposed, including a shaft furnace containing a housing, a hatch for unloading coke, located in the lower part of the housing, a cover located in the upper part of the housing, wherein the cover contains nozzles made with the possibility of feeding water through them into the shaft furnace housing, the nozzles are combined into at least two groups of nozzles: a first group and a second group, each of which is made with the possibility of feeding water into it independently of the other group, characterized in that said groups of nozzles are located around the center of the cover in such a way that the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the first group is greater than the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the second group.

Вышеуказанное разделение форсунок на группы позволяет сформировать несколько контуров для подачи воды для тушения кокса, которые можно активировать в направлении от периферии к центру, что позволяет обеспечить снятие термических напряжений, снизив риск термоударов, и разрушения материала, что приводит к повышению прочности получаемого кокса. The above division of the nozzles into groups allows the formation of several circuits for the supply of water for quenching coke, which can be activated in the direction from the periphery to the center, which allows for the removal of thermal stress, reducing the risk of thermal shock and destruction of the material, which leads to an increase in the strength of the resulting coke.

В процессе эксплуатации шахтных печей (коксовых реторт) нами было установлено, что температура распределяется по сечению шахтной печи неравномерно - центральная область, занимающая около 25% площади поперечного сечения, имеет наиболее высокую температуру, которая постепенно снижается к периферии. Перепад температур между центром и пристенной областью может достигать 200-400°С. Подача воды непосредственно в центральную зону, разогретую свыше 1000°С, неизбежно приведет к резкому термическому удару и снижению прочности кокса вследствие образования микротрещин. Поэтому тушение следует начинать с периферийной области, имеющей температуру 600-700°С. При этом образующийся пар под давлением перемещается с периферии в центральную часть печи, где дополнительно нагревается в горячей зоне (т.е. снимает часть тепла) и покидает печь через газоход. Соответственно, к началу подачи воды по второй группе форсунок (второму контуру) температура в центральной зоне снижается до приемлемых значений, что сокращает вероятность термоудара при попадании воды. During the operation of shaft furnaces (coke retorts), we found that the temperature is distributed unevenly across the shaft furnace cross-section - the central region, occupying about 25% of the cross-sectional area, has the highest temperature, which gradually decreases towards the periphery. The temperature difference between the center and the wall region can reach 200-400°C. Supplying water directly to the central zone, heated to over 1000°C, will inevitably lead to a sharp thermal shock and a decrease in the strength of the coke due to the formation of microcracks. Therefore, quenching should begin with the peripheral region, which has a temperature of 600-700°C. In this case, the resulting steam moves under pressure from the periphery to the central part of the furnace, where it is additionally heated in the hot zone (i.e. removes part of the heat) and leaves the furnace through the flue. Accordingly, by the start of water supply through the second group of nozzles (second circuit), the temperature in the central zone decreases to acceptable values, which reduces the likelihood of thermal shock when water enters.

Предпочтительно, форсунки объединены по меньшей мере в три группы форсунок: первую группу, вторую группу и третью группу, каждая из которых выполнена с возможностью подачи в нее воды независимо от другой группы, причем указанные группы форсунок расположены вокруг центра крышки таким образом, чтобы расстояние от центра крышки до любой из форсунок первой группы было больше, чем расстояние от центра крышки до любой из форсунок второй группы, а расстояние от центра крышки до любой из форсунок второй группы было больше, чем расстояние от центра крышки до любой из форсунок третьей группы. Preferably, the nozzles are combined into at least three groups of nozzles: a first group, a second group and a third group, each of which is designed with the possibility of supplying water to it independently of the other group, wherein said groups of nozzles are located around the center of the lid in such a way that the distance from the center of the lid to any of the nozzles of the first group is greater than the distance from the center of the lid to any of the nozzles of the second group, and the distance from the center of the lid to any of the nozzles of the second group is greater than the distance from the center of the lid to any of the nozzles of the third group.

Предпочтительно, соотношение между расстоянием от центра крышки до любой из форсунок первой группы и расстоянием от центра крышки до любой из форсунок второй группы составляет 1,4-2; соотношение между расстоянием от центра крышки до любой из форсунок первой группы и расстоянием от центра крышки до любой из форсунок третьей группы составляет 2,2-5; соотношение между расстоянием от центра крышки до любой из форсунок второй группы и расстоянием от центра крышки до любой из форсунок третьей группы составляет 1,4-3, 2. Preferably, the ratio between the distance from the center of the cover to any of the first group nozzles and the distance from the center of the cover to any of the second group nozzles is 1.4-2; the ratio between the distance from the center of the cover to any of the first group nozzles and the distance from the center of the cover to any of the third group nozzles is 2.2-5; the ratio between the distance from the center of the cover to any of the second group nozzles and the distance from the center of the cover to any of the third group nozzles is 1.4-3.2.

Предпочтительно, каждая группа форсунок соединена с системой подачи воды, выполненной так, чтобы подача воды осуществлялась в виде по меньшей мере одного цикла подачи воды, в котором подача воды осуществляется последовательно в каждую группу форсунок, начиная с первой группы форсунок, таким образом, чтобы каждая последующая группа форсунок имела расстояние от центра крышки до любой из форсунок этой группы меньшее, чем предыдущая группа форсунок. Preferably, each group of nozzles is connected to a water supply system designed so that the water supply is carried out in the form of at least one a water supply cycle in which water is supplied sequentially to each group of nozzles, starting with the first group of nozzles, so that each subsequent group of nozzles has a distance from the center of the cover to any of the nozzles of this group that is less than the previous group of nozzles.

Предпочтительно, система подачи выполнена с возможностью подачи заданного количества воды в каждую группу форсунок за один цикл. Preferably, the supply system is configured to supply a given amount of water to each group of nozzles in one cycle.

Предпочтительно, система подачи воды выполнена таким образом, что цикл подачи воды может быть повторен заданное количество раз. Preferably, the water supply system is designed such that the water supply cycle can be repeated a specified number of times.

За счет дозированной избирательной подачи воды в различные зоны печи обеспечивается экономия воды и отсутствие переувлажнения кокса. Due to the metered selective supply of water to different zones of the furnace, water savings are ensured and coke does not become over-moistened.

Объединение форсунок по меньшей мере в три группы (контура) с независимой подачей воды позволяет обеспечить плавное снижение температуры кокса и снятие термических напряжений без термоударов и разрушения материала, что позволяет обеспечить улучшенное снятие термических напряжений, сильнее снизив риск термоударов, и разрушения материала, что приводит к еще большему повышению прочности получаемого кокса. Возможно и большее количество групп (контуров) форсунок для еще более плавного снижение температуры кокса, однако поскольку с увеличением количества контуров будет увеличиваться стоимость печи, то точное количество контуров следует выбирать в зависимости от размеров печи с учётом оптимального профиля охлаждения кокса. Combining nozzles into at least three groups (circuits) with independent water supply allows for a smooth reduction in coke temperature and thermal stress relief without thermal shocks and material destruction, which allows for improved thermal stress relief, further reducing the risk of thermal shocks and material destruction, which leads to an even greater increase in the strength of the resulting coke. A larger number of groups (circuits) of nozzles is also possible for an even smoother reduction in coke temperature, however, since the cost of the furnace will increase with an increase in the number of circuits, the exact number of circuits should be selected depending on the size of the furnace, taking into account the optimal coke cooling profile.

Соотношение между расстоянием от центра крышки до любой из форсунок первой группы и расстоянием от центра крышки до любой из форсунок второй группы составляет 1,4-2; соотношение между расстоянием от центра крышки до любой из форсунок первой группы и расстоянием от центра крышки до любой из форсунок третьей группы составляет 2,2-5; соотношение между расстоянием от центра крышки до любой из форсунок второй группы и расстоянием от центра крышки до любой из форсунок третьей группы составляет 1,4-3, 2, позволяют обеспечить наиболее плавное снижение температуры кокса и еще сильнее повысить прочность получаемого кокса. The ratio between the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the first group and the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the second group is 1.4-2; the ratio between the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the first group and the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the third group is 2.2-5; the ratio between the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the second group and the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the third group is 1.4-3.2, which allows for the smoothest reduction in coke temperature and an even greater increase in the strength of the resulting coke.

Предпочтительно, корпус шахтной печи в нижней части оснащен по меньшей мере одним датчиком температуры, выполненным с возможностью передачи сигнала для начала цикла подачи воды. Preferably, the shaft furnace body is equipped in the lower part with at least one temperature sensor configured to transmit a signal for starting a water supply cycle.

Предпочтительно, шахтная печь оснащена дутьевым вентилятором, при этом датчик температуры в нижней части корпуса шахтной печи выполнен с возможностью передачи сигнала для остановки работы дутьевого вентилятора и последующего начала цикла подачи воды. Preferably, the shaft furnace is equipped with a blast fan, and the temperature sensor in the lower part of the shaft furnace body is designed with the possibility transmitting a signal to stop the blower fan and then start the water supply cycle.

Предпочтительно, установка оснащена по меньшей мере одним датчиком температуры, выполненным с возможностью измерения температуры парогазовой смеси, образующейся при подаче воды в корпус шахтной печи, и передачи сигнала для окончания цикла подачи воды. Preferably, the installation is equipped with at least one temperature sensor configured to measure the temperature of the steam-gas mixture formed when water is supplied to the shaft furnace body and to transmit a signal for terminating the water supply cycle.

Наличие датчиков, которые позволяют активировать подачу воды в шахтную печь в зависимости от температуры парогазовой смеси, образующейся при подаче воды в корпус шахтной печи, и останавливать работу дутьевого вентилятора в зависимости от температуры в нижней части печи позволяет более точно регулировать работу компонентов печи, обеспечить экономию энергии и воды. The presence of sensors that enable the activation of water supply to the shaft furnace depending on the temperature of the steam-gas mixture formed when water is supplied to the shaft furnace body, and stop the operation of the blast fan depending on the temperature in the lower part of the furnace allows more precise regulation of the operation of the furnace components, ensuring energy and water savings.

Предпочтительно, установка является мобильной или стационарной. Preferably, the installation is mobile or stationary.

Предпочтительно, корпус содержит верхнюю часть и нижнюю часть, причем верхняя часть имеет по существу цилиндрическую форму, а нижняя часть имеет по существу форму в виде усеченного конуса, при этом отношение высоты верхней части к полной высоте корпуса составляет 0,25-0,31; отношение диаметра верхней части к полной высоте корпуса составляет 0,55-0,63. Preferably, the body comprises an upper part and a lower part, wherein the upper part has a substantially cylindrical shape, and the lower part has a substantially truncated cone shape, wherein the ratio of the height of the upper part to the total height of the body is 0.25-0.31; the ratio of the diameter of the upper part to the total height of the body is 0.55-0.63.

Это позволяет обеспечить более равномерное движение фронта горения, обеспечивая повышение удельной производительности установки. В этом случае сокращается доля затрат времени на промежуточные операции (тушение и выгрузку кокса, охлаждение и подготовку печи, загрузку сырья и розжиг) в общей продолжительности цикла работы печи. This allows for a more uniform movement of the combustion front, ensuring an increase in the specific productivity of the plant. In this case, the share of time spent on intermediate operations (quenching and unloading coke, cooling and preparing the furnace, loading raw materials and ignition) in the total duration of the furnace operation cycle is reduced.

Предпочтительно, нижняя часть содержит горизонтальное газораспределительное кольцо, размещенное таким образом, что под него может быть направлена по меньшей мере часть подаваемого воздуха, поступающего от дутьевого вентилятора. Preferably, the lower part comprises a horizontal gas distribution ring arranged in such a way that at least part of the supplied air coming from the blower fan can be directed underneath it.

Это позволяет обеспечить более равномерное протекание воздуха по всей площади печи, что способствует повышению синхронности и скорости движения фронта горения, обеспечивая повышение удельной производительности установки. Равномерное распределение воздуха в объеме печи при увеличенном расходе дутья позволяет повысить температуру коксования во фронте горения, а также скорость нагрева угля, что способствует повышению качества кокса по содержанию летучих веществ и структурной прочности. При этом значительно сокращаются потери твердого углерода, связанные с его угаром, и возрастает выход годного кокса относительно массы исходного угля. Предпочтительно, нижняя часть выполнена с возможностью загрузки в нее слоя просеянного кокса фракции 20-40 мм. This allows for a more uniform air flow across the entire furnace area, which helps to increase the synchronicity and speed of the combustion front, ensuring an increase in the specific productivity of the unit. Uniform air distribution in the furnace volume with increased blast flow allows for an increase in the coking temperature in the combustion front, as well as the heating rate of the coal, which helps to improve the quality of the coke in terms of volatile content and structural strength. At the same time, the loss of solid carbon associated with its burn-off is significantly reduced, and the yield of suitable coke increases relative to the mass of the original coal. Preferably, the lower part is designed with the possibility of loading into it a layer of screened coke of fraction 20-40 mm.

Это позволяет обеспечить защиту конструктивных элементов устройства от нагрева. This ensures protection of the device's structural elements from heating.

Также для решения вышеуказанной задачи и достижения технического результата предлагается способ работы вышеуказанной установки для получения кокса, в котором подачу воды осуществляют в виде по меньшей мере одного цикла подачи воды, в котором подачу воды осуществляют последовательно в каждую группу форсунок, начиная с первой группы форсунок, таким образом, чтобы каждая последующая группа форсунок имела расстояние от центра крышки до любой из форсунок этой группы меньшее, чем предыдущая группа форсунок. Also, to solve the above-mentioned problem and achieve the technical result, a method of operating the above-mentioned installation for producing coke is proposed, in which the water supply is carried out in the form of at least one water supply cycle, in which the water supply is carried out sequentially into each group of nozzles, starting with the first group of nozzles, so that each subsequent group of nozzles has a distance from the center of the cover to any of the nozzles of this group that is smaller than the previous group of nozzles.

Предпочтительно, в каждую группу форсунок за один цикл подают заданное количество воды. Preferably, a given amount of water is supplied to each group of nozzles in one cycle.

Предпочтительно, цикл подачи воды начинают на основании сигнала, полученного от датчика температуры, расположенного в нижней части корпуса шахтной печи. Preferably, the water supply cycle is started based on a signal received from a temperature sensor located in the lower part of the shaft furnace body.

Предпочтительно, на основании сигнала, полученного от датчика температуры, расположенного в нижней части корпуса шахтной печи, до начала цикла подачи воды осуществляют выключение дутьевого вентилятора, которым оснащена шахтная печь. Preferably, based on a signal received from a temperature sensor located in the lower part of the shaft furnace body, the blast fan with which the shaft furnace is equipped is switched off before the start of the water supply cycle.

Предпочтительно, цикл подачи воды оканчивают на основании сигнала, полученного от датчика температуры, расположенного в верхней части корпуса шахтной печи. Preferably, the water supply cycle is terminated based on a signal received from a temperature sensor located in the upper part of the shaft furnace body.

Краткое описание чертежей Brief description of the drawings

Чертежи представлены для лучшего понимания изобретения, однако специалисту в данной области техники будет очевидно, что раскрытое изобретение не ограничивается вариантом, представленным на них. The drawings are presented for a better understanding of the invention, however, it will be obvious to a person skilled in the art that the disclosed invention is not limited to the embodiment shown therein.

На фиг. 1 представлен схематичный вид установки для получения кокса в соответствии с настоящим описанием изобретения. Fig. 1 shows a schematic view of an installation for producing coke in accordance with the present description of the invention.

На фиг. 2 представлен схематичный вид крышки установки для получения кокса, с тремя группами (контурами) форсунок в соответствии с настоящим описанием изобретения. Fig. 2 shows a schematic view of the lid of the coke production plant, with three groups (circuits) of nozzles in accordance with the present description of the invention.

Осуществление изобретения На фиг. 1 показана установка для получения кокса 1, включающая шахтную печь 2, содержащую футерованный кирпичом корпус 3, люк 4 для выгрузки кокса, размещенный в нижней части корпуса 3 и крышку 5, размещенную в верхней части корпуса 3. Implementation of the invention Fig. 1 shows an installation for producing coke 1, including a shaft furnace 2, containing a brick-lined body 3, a hatch 4 for unloading coke, located in the lower part of the body 3, and a cover 5, located in the upper part of the body 3.

На фиг. 2 показана крышка 5, которая содержит форсунки 6, выполненные с возможностью подачи через них воды в корпус 3 шахтной печи. Fig. 2 shows a cover 5, which contains nozzles 6, designed with the possibility of supplying water through them into the body 3 of the shaft furnace.

Форсунки 6 объединены в три группы (контуры) форсунок: первую группу 7, вторую группу 8 и третью группу 9, каждая из которых выполнена с возможностью подачи в нее воды независимо от другой группы. The nozzles 6 are combined into three groups (circuits) of nozzles: the first group 7, the second group 8 and the third group 9, each of which is designed with the possibility of supplying water to it independently of the other group.

Группы 7, 8 и 9 форсунок расположены вокруг центра крышки 5 таким образом, чтобы расстояние от центра крышки до любой из форсунок первой группы было больше, чем расстояние от центра крышки до любой из форсунок второй группы. Groups 7, 8 and 9 of nozzles are arranged around the center of cover 5 in such a way that the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the first group is greater than the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the second group.

Вышеуказанное размещение форсунок позволяет поэтапно осуществлять охлаждение кокса в направлении от периферии к центру крышки: сначала вода подается в периферийную зону, потом среднюю, потом центральную. The above-mentioned placement of the nozzles allows for the gradual cooling of coke in the direction from the periphery to the center of the cover: first, water is supplied to the peripheral zone, then the middle, then the central zone.

На фиг. 2 группы 7, 8 и 9 расположены в виде концентричных окружностей, однако специалисту в данной области понятно, что они могут быть расположены любым образом для соблюдения вышеуказанного требования, например, в виде квадратов, многоугольников, спирали, зигзага, волны и так далее. In Fig. 2, groups 7, 8 and 9 are arranged in the form of concentric circles, however, it is clear to a person skilled in the art that they can be arranged in any way to meet the above requirement, for example, in the form of squares, polygons, a spiral, a zigzag, a wave, and so on.

Установка работает следующим образом. The installation works as follows.

Сырье (уголь) подают в шахтную печь 2 через загрузочный люк 10, оставляя свободное пространство. Raw material (coal) is fed into shaft furnace 2 through loading hatch 10, leaving free space.

Поверх угля загружают запальную смесь (коксовая мелочь фракции 0-10 мм, вымоченная в дизельном топливе) равномерно по сечению печи. An ignition mixture (coke fines of 0-10 mm fraction, soaked in diesel fuel) is loaded on top of the coal evenly across the cross-section of the furnace.

Осуществляют розжиг, для этого включают дутьевой вентилятор (не показан), открывают гильотинную заслонку (не показана) на газоходе (не показан), включают газовую горелку в свече и разжигают запальную смесь, закрывают крышку загрузочного люка. Ignition is carried out by turning on the blower fan (not shown), opening the guillotine damper (not shown) on the flue (not shown), turning on the gas burner in the spark plug and igniting the ignition mixture, and closing the loading hatch cover.

Пиролиз. Регулируя расход дутья посредством поворотной заслонки воздуховода 12, устанавливают требуемую температуру в зоне горения (1000-1100°С). Pyrolysis. By adjusting the blast flow rate using the rotary damper of the air duct 12, the required temperature in the combustion zone is set (1000-1100°C).

Контроль температуры осуществляется с помощью термопар типа ХА (хромель- алюмелевая), предел измерений от 0 до 1200°С. Термопары в количестве не менее 5 штук устанавливаются по всей высоте печи с равномерными промежутками. В ходе процесса осуществляют контроль температуры и скорости движения зоны горения, которая в нормальных условиях должна составлять 1, 6-2,0 см/мин. Temperature control is carried out using thermocouples of the XA type (chromel-alumel), the measurement limit is from 0 to 1200°C. Thermocouples in quantities of at least 5 pieces are installed along the entire height of the furnace at uniform intervals. During the process, the temperature and speed of movement of the combustion zone are monitored, which under normal conditions should be 1.6-2.0 cm/min.

Свеча дожигания представляет собой горизонтальный стальной футерованный цилиндр, соединенный с кирпичной дымовой трубой для выпуска отходящего газа. Высота дымовой трубы подобрана таким образом, чтобы обеспечивать достаточную естественную тягу и создавать в печи, газоходе и свече разрежение, исключающее утечку продуктов коксования. Со стороны приемного конца в свечу врезаны газоходы от коксовых печей. Места врезки газоходов оснащены газовыми горелками для зажигания газо-воздушной смеси. Приемный торец свечи имеет отверстия, через которые в свечу поступает воздух для обеспечения горения газов. The afterburner is a horizontal lined steel cylinder connected to a brick chimney for the release of exhaust gas. The height of the chimney is selected in such a way as to provide sufficient natural draft and create a vacuum in the furnace, flue and candle, eliminating the leakage of coking products. From the receiving end, flues from coke ovens are cut into the candle. The places where the flues are cut in are equipped with gas burners for igniting the gas-air mixture. The receiving end of the candle has holes through which air enters the candle to ensure combustion of the gases.

Коксовый газ 13 из печи поступает в свечу дожигания 14, где смешивается с воздухом и сгорает в объеме свечи. Образовавшийся газ 15, состоящий в основном из диоксида углерода, азота и водяного пара, выбрасывается в атмосферу через дымовую трубу 16. Coke gas 13 from the furnace enters the afterburner candle 14, where it mixes with air and burns in the candle volume. The resulting gas 15, consisting mainly of carbon dioxide, nitrogen and water vapor, is released into the atmosphere through the smoke stack 16.

По завершении процесса коксования и достижении фронтом горения нижней части печи (в области стыка конической и цилиндрической частей печи) сигнал от нижней термопары (датчик температуры) печи автоматически выключает дутьевой вентилятор и через счетчик импульсов дает команду системе подачи воды на открытие водяной задвижки первой группы 7 форсунок (первый контур), через которую в печь подается 3200-4800 литров воды, т.е. от 200 до 300 литров на каждую форсунку. Upon completion of the coking process and the combustion front reaching the lower part of the furnace (in the area where the conical and cylindrical parts of the furnace meet), the signal from the lower thermocouple (temperature sensor) of the furnace automatically switches off the blower fan and, via the pulse counter, gives the command to the water supply system to open the water valve of the first group of 7 nozzles (first circuit), through which 3200-4800 liters of water are supplied to the furnace, i.e. from 200 to 300 liters per nozzle.

По достижении заданного расхода воды задвижка первой группы 7 форсунок (первый контур) автоматически закрывается и открывается задвижка второй группы 8 форсунок (второй контур), через которую также подается вода с расходом 200-300 л на форсунку. Таким образом, из второго контура в печь поступает 1600-2400 литров воды, после чего задвижка второй группы 8 форсунок (второй контур) закрывается. Далее открывается задвижка третьей группы 9 форсунок (третий контур, центральный контур), через который в печь подается еще 800-1200 л воды. После закрытия задвижки третьей группы 9 форсунок цикл повторяется. Upon reaching the specified water flow rate, the valve of the first group of 7 nozzles (first circuit) automatically closes and the valve of the second group of 8 nozzles (second circuit) opens, through which water is also supplied at a flow rate of 200-300 liters per nozzle. Thus, 1600-2400 liters of water are supplied from the second circuit to the furnace, after which the valve of the second group of 8 nozzles (second circuit) closes. Then the valve of the third group of 9 nozzles (third circuit, central circuit) opens, through which another 800-1200 liters of water are supplied to the furnace. After closing the valve of the third group of 9 nozzles, the cycle is repeated.

Таким образом, управляющий блок поочередно подает в печь воду через первый, второй и третий контур с одинаковым расходом на каждую форсунку. Расход воды на каждый контур задается оператором и зависит от температуры коксования, температуры в слое кокса, вида и свойств используемого угля и других факторов. Соотношение между расстоянием от центра крышки до любой из форсунок первой группы и расстоянием от центра крышки до любой из форсунок второй группы составляет 1,4-2; соотношение между расстоянием от центра крышки до любой из форсунок первой группы и расстоянием от центра крышки до любой из форсунок третьей группы составляет 2,2-5; соотношение между расстоянием от центра крышки до любой из форсунок второй группы и расстоянием от центра крышки до любой из форсунок третьей группы составляет 1,4-3, 2. Это позволяет обеспечить наиболее плавное снижение температуры кокса и еще сильнее повысить прочность получаемого кокса. Thus, the control unit alternately supplies water to the furnace through the first, second and third circuits with the same flow rate for each nozzle. The water flow rate for each circuit is set by the operator and depends on the coking temperature, the temperature in the coke layer, the type and properties of the coal used and other factors. The ratio between the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the first group and the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the second group is 1.4-2; the ratio between the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the first group and the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the third group is 2.2-5; the ratio between the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the second group and the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the third group is 1.4-3.2. This allows for the smoothest reduction in coke temperature and an even greater increase in the strength of the resulting coke.

Термопара (датчик температуры) системы тушения устанавливается в патрубке газохода печи в ее верхней части для контроля температуры отходящей парогазовой смеси. При снижении температуры пара до 200°С сигнал от измерителя-регулятора ТРМ1 поступает на управляющий блок. Тушение прекращается, все водяные задвижки закрываются и включается светозвуковая сигнализация, сообщающая об окончании процесса тушения. The thermocouple (temperature sensor) of the extinguishing system is installed in the furnace flue pipe in its upper part to control the temperature of the outgoing steam-gas mixture. When the steam temperature drops to 200°C, the signal from the TRM1 measuring and controller is sent to the control unit. Extinguishing stops, all water valves close and the light and sound alarm is turned on, indicating the end of the extinguishing process.

После окончания тушения можно приступать к выгрузке кокса из печи. After the fire has finished quenching, you can begin unloading the coke from the furnace.

Кокс выходит из печи с температурой 150-180°С и поступает на вибролоток 11, орошаемый водой, для окончательного охлаждения до температуры не выше 100°С. Coke leaves the oven at a temperature of 150-180°C and enters the vibrating tray 11, irrigated with water, for final cooling to a temperature no higher than 100°C.

Полученный кокс имеет структурную прочность не менее 82,7%, удельная производительность установки составляет не менее 52 кг/(м2- ч) и выход кокса - не менее 60% от массы исходного угля. The resulting coke has a structural strength of at least 82.7%, the specific productivity of the plant is at least 52 kg/( m2 - h) and the coke yield is at least 60% of the mass of the original coal.

Описанные примеры осуществления приведены исключительно в целях иллюстрации. Специалисту будет очевидно, что возможны и иные варианты осуществления без изменения сущности изобретения. The described embodiment examples are given solely for illustrative purposes. It will be obvious to a specialist that other embodiments are possible without changing the essence of the invention.

Claims

Формула изобретения Invention formula 1. Установка для получения кокса, включающая шахтную печь, содержащую корпус, люк для выгрузки кокса, размещенный в нижней части корпуса, крышку, размещенную в верхней части корпуса, причем крышка содержит форсунки, выполненные с возможностью подачи через них воды в корпус шахтной печи, форсунки объединены по меньшей мере в две группы форсунок: первую группу и вторую группу, каждая из которых выполнена с возможностью подачи в нее воды независимо от другой группы, отличающаяся тем, что указанные группы форсунок расположены вокруг центра крышки таким образом, чтобы расстояние от центра крышки до любой из форсунок первой группы было больше, чем расстояние от центра крышки до любой из форсунок второй группы. 1. An installation for producing coke, including a shaft furnace containing a housing, a hatch for unloading coke, located in the lower part of the housing, a cover located in the upper part of the housing, wherein the cover contains nozzles configured to supply water through them into the housing of the shaft furnace, the nozzles are combined into at least two groups of nozzles: a first group and a second group, each of which is configured to supply water to it independently of the other group, characterized in that said groups of nozzles are located around the center of the cover in such a way that the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the first group is greater than the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the second group. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что форсунки объединены по меньшей мере в три группы форсунок: первую группу, вторую группу и третью группу, каждая из которых выполнена с возможностью подачи в нее воды независимо от другой группы, причем указанные группы форсунок расположены вокруг центра крышки таким образом, чтобы расстояние от центра крышки до любой из форсунок первой группы было больше, чем расстояние от центра крышки до любой из форсунок второй группы, а расстояние от центра крышки до любой из форсунок второй группы было больше, чем расстояние от центра крышки до любой из форсунок третьей группы. 2. The installation according to item 1, characterized in that the nozzles are combined into at least three groups of nozzles: the first group, the second group and the third group, each of which is designed with the possibility of supplying water to it independently of the other group, and the said groups of nozzles are located around the center of the lid in such a way that the distance from the center of the lid to any of the nozzles of the first group is greater than the distance from the center of the lid to any of the nozzles of the second group, and the distance from the center of the lid to any of the nozzles of the second group is greater than the distance from the center of the lid to any of the nozzles of the third group. 3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что соотношение между расстоянием от центра крышки до любой из форсунок первой группы и расстоянием от центра крышки до любой из форсунок второй группы составляет 1,4-2; соотношение между расстоянием от центра крышки до любой из форсунок первой группы и расстоянием от центра крышки до любой из форсунок третьей группы составляет 2,2-5; соотношение между расстоянием от центра крышки до любой из форсунок второй группы и расстоянием от центра крышки до любой из форсунок третьей группы составляет 1,4-3, 2. 3. The installation according to item 2, characterized in that the ratio between the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the first group and the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the second group is 1.4-2; the ratio between the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the first group and the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the third group is 2.2-5; the ratio between the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the second group and the distance from the center of the cover to any of the nozzles of the third group is 1.4-3.2. 4. Установка по любому из п. 1-3, отличающаяся тем, что каждая группа форсунок соединена с системой подачи воды, выполненной так, чтобы подача воды осуществлялась в виде по меньшей мере одного цикла подачи воды, в котором подача воды осуществляется последовательно в каждую группу форсунок, начиная с первой группы форсунок, таким образом, чтобы каждая последующая группа форсунок имела расстояние от центра крышки до любой из форсунок этой группы меньшее, чем предыдущая группа форсунок. 4. An installation according to any of paragraphs 1-3, characterized in that each group of nozzles is connected to a water supply system designed so that the water supply was carried out in the form of at least one water supply cycle, in which water is supplied sequentially to each group of nozzles, starting with the first group of nozzles, in such a way that each subsequent group of nozzles has a distance from the center of the cover to any of the nozzles of this group that is less than the previous group of nozzles. 5. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что система подачи выполнена с возможностью подачи заданного количества воды в каждую группу форсунок за один цикл. 5. The installation according to item 4, characterized in that the supply system is designed with the possibility of supplying a specified amount of water to each group of nozzles in one cycle. 6. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что система подачи воды выполнена таким образом, что цикл подачи воды может быть повторен заданное количество раз.6. The installation according to item 4, characterized in that the water supply system is designed in such a way that the water supply cycle can be repeated a specified number of times. 7. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что корпус шахтной печи в нижней части оснащен по меньшей мере одним датчиком температуры, выполненным с возможностью передачи сигнала для начала цикла подачи воды. 7. The installation according to item 4, characterized in that the shaft furnace body in the lower part is equipped with at least one temperature sensor, designed with the possibility of transmitting a signal for starting the water supply cycle. 8. Установка по п. 7, отличающаяся тем, что шахтная печь оснащена дутьевым вентилятором, при этом датчик температуры в нижней части корпуса шахтной печи выполнен с возможностью передачи сигнала для остановки работы дутьевого вентилятора и последующего начала цикла подачи воды. 8. The installation according to item 7, characterized in that the shaft furnace is equipped with a blast fan, and the temperature sensor in the lower part of the shaft furnace body is designed with the possibility of transmitting a signal to stop the operation of the blast fan and then start the water supply cycle. 9. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что установка оснащена по меньшей мере одним датчиком температуры, выполненным с возможностью измерения температуры парогазовой смеси, образующейся при подаче воды в корпус шахтной печи, и передачи сигнала для окончания цикла подачи воды. 9. The installation according to item 4, characterized in that the installation is equipped with at least one temperature sensor, designed with the possibility of measuring the temperature of the steam-gas mixture formed when water is supplied to the shaft furnace body, and transmitting a signal for ending the water supply cycle. 10. Установка по любому из п. 1-3, отличающаяся тем, что установка является мобильной или стационарной. 10. An installation according to any of paragraphs 1-3, characterized in that the installation is mobile or stationary. 11. Установка по п. 8, отличающаяся тем, что корпус содержит верхнюю часть и нижнюю часть, причем верхняя часть имеет по существу цилиндрическую форму, а нижняя часть имеет по существу форму в виде усеченного конуса, при этом отношение высоты верхней части к полной высоте корпуса составляет 0,25-0,31; отношение диаметра верхней части к полной высоте корпуса составляет 0,55-0,63. 11. The installation according to claim 8, characterized in that the housing comprises an upper part and a lower part, wherein the upper part has a substantially cylindrical shape, and the lower part has a substantially truncated cone shape, wherein the ratio of the height of the upper part to the total height of the housing is 0.25-0.31; the ratio of the diameter of the upper part to the total height of the housing is 0.55-0.63. 12. Установка по п. 11, отличающаяся тем, что нижняя часть содержит горизонтальное газораспределительное кольцо, размещенное таким образом, что под него может быть направлена по меньшей мере часть подаваемого воздуха, поступающего от дутьевого вентилятора. 12. The installation according to item 11, characterized in that the lower part contains a horizontal gas distribution ring, positioned in such a way that at least part of the supplied air coming from the blower fan can be directed under it. 13. Установка по п. 11, отличающаяся тем, что нижняя часть выполнена с возможностью загрузки в нее слоя просеянного кокса фракции 20-40 мм. 13. The installation according to item 11, characterized in that the lower part is designed with the possibility of loading into it a layer of screened coke of fraction 20-40 mm. 14. Способ работы установки для получения кокса по любому из п. 1-13, в котором подачу воды осуществляют в виде по меньшей мере одного цикла подачи воды, в котором подачу воды осуществляют последовательно в каждую группу форсунок, начиная с первой группы форсунок, таким образом, чтобы каждая последующая группа форсунок имела расстояние от центра крышки до любой из форсунок этой группы меньшее, чем предыдущая группа форсунок. 14. A method of operating a coke production plant according to any of paragraphs 1-13, in which the water supply is carried out in the form of at least one water supply cycle, in which the water supply is carried out sequentially into each group of nozzles, starting with the first group of nozzles, so that each subsequent group of nozzles has a distance from the center of the cover to any of the nozzles of this group that is less than the previous group of nozzles. 15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что в каждую группу форсунок за один цикл подают заданное количество воды. 15. The method according to item 14, characterized in that a given amount of water is supplied to each group of nozzles in one cycle. 16. Способ по п. 14, отличающийся тем, что цикл подачи воды начинают на основании сигнала, полученного от датчика температуры, расположенного в нижней части корпуса шахтной печи. 16. The method according to paragraph 14, characterized in that the water supply cycle is started based on a signal received from a temperature sensor located in the lower part of the shaft furnace body. 17. Способ по п. 14, отличающийся тем, что на основании сигнала, полученного от датчика температуры, расположенного в нижней части корпуса шахтной печи, до начала цикла подачи воды осуществляют выключение дутьевого вентилятора, которым оснащена шахтная печь. 17. The method according to paragraph 14, characterized in that, based on a signal received from a temperature sensor located in the lower part of the shaft furnace body, before the start of the water supply cycle, the blast fan with which the shaft furnace is equipped is turned off. 18. Способ по п. 14, отличающийся тем, что цикл подачи воды оканчивают на основании сигнала, полученного от датчика температуры, расположенного в верхней части корпуса шахтной печи. 18. The method according to item 14, characterized in that the water supply cycle is terminated based on a signal received from a temperature sensor located in the upper part of the shaft furnace body.
PCT/EA2024/050007 2023-04-28 2024-04-26 Apparatus for producing coke and method of operating same WO2024223016A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA202391032 EA045874B1 (en) 2023-04-28 INSTALLATION FOR PRODUCING COKE AND METHOD OF ITS OPERATION
EA202391032 2023-04-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024223016A1 true WO2024223016A1 (en) 2024-10-31

Family

ID=93255647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EA2024/050007 WO2024223016A1 (en) 2023-04-28 2024-04-26 Apparatus for producing coke and method of operating same

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024223016A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1980002148A1 (en) * 1979-04-04 1980-10-16 Envirotech Corp Dry coke quenching and pollution control
JP2000053968A (en) * 1998-08-11 2000-02-22 Sumitomo Metal Ind Ltd Water spray injection device in cooling tower of coke dry fire extinguishing equipment
CN103980915A (en) * 2014-05-26 2014-08-13 湖南华银能源技术有限公司 Coke quenching device
CN206168133U (en) * 2016-09-22 2017-05-17 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 CDQ coke humidification, dust suppression, water recycling device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1980002148A1 (en) * 1979-04-04 1980-10-16 Envirotech Corp Dry coke quenching and pollution control
JP2000053968A (en) * 1998-08-11 2000-02-22 Sumitomo Metal Ind Ltd Water spray injection device in cooling tower of coke dry fire extinguishing equipment
CN103980915A (en) * 2014-05-26 2014-08-13 湖南华银能源技术有限公司 Coke quenching device
CN206168133U (en) * 2016-09-22 2017-05-17 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 CDQ coke humidification, dust suppression, water recycling device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201397013Y (en) Alloy roasting and drying device
US4924847A (en) Combustion system
US2204045A (en) Baking oven
CN109489030B (en) Tobacco modulation biomass particle combustor
CN208545127U (en) A vertical activation furnace for activation of activated carbon with water vapor
WO2024223016A1 (en) Apparatus for producing coke and method of operating same
US3395005A (en) Method and apparatus for processing heat softenable material
EA045874B1 (en) INSTALLATION FOR PRODUCING COKE AND METHOD OF ITS OPERATION
RU2554239C1 (en) Shaftless air heater
CN102515578A (en) Dolomite-calcining vertical kiln for smelting magnesium
CN106348293A (en) Vertical type activation furnace for preparing active carbon through self-produced steam
CN217654102U (en) Vertical hot blast furnace system with low nitrogen oxide emission
US2215081A (en) Bell type furnace
EP2362894A2 (en) Gasifier and method for ignition of said gasifier
CN102012029A (en) Heat-storing combustion apparatus and biomass gas heating system
CN105063276B (en) The horizontal baking and thermal insulation device of converter and its using method
CN110643383B (en) Light-heavy phase oil heating and tail gas burning integrated furnace for producing needle coke and control method
CN212719740U (en) Multi-stage combustor and molten steel tank preheating equipment adopting same
JP2023502104A (en) shaftless air heater
CN103013569B (en) Gasifying method for biomass gasifier and hearth air intake device
CN106398772A (en) Radiant-tube gas generator
CN111981482A (en) Internal supercharging rotational flow type environment-friendly incinerator
US2065566A (en) Converter
CN211451916U (en) Temperature control device for roasting furnace
CN218175006U (en) Oven gas guide tube device of hydrogen-rich carbon circulating furnace

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24796349

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1