Opis patentowy opublikowano: 30.04.1985 125414 Int .Cl.3 C10B 37/04 Twórca wynalazku ^ Uprawniony z patentu: Sa?.rbergwerke Aktiengesellschaft, Saarbrucken (Republika Federalna Niemiec) Sposób wytwarzania zageszczonego wegla koksujacego Wynalazek dotyczy sposobu v/ytwarzania zagesz- czojiego wegla koksujacego.Przy stosowaniu okreslonych wegli kamiennych jako wsadu w koksowniach zadawalajace efekty daje koks otrzymamy tylko z urzadzen ubijako- wych. Stosowanie zageszczania przez ubijanie ma znaczenie zwlaszcza dla wysokolotnych wegli.Wegiel koksujacy przed koksowaniem zostaje na¬ wilgocony woda i na zewnatrz komory pieca kok¬ sowniczego zostaje zageszczony za pomoca urza¬ dzen ubijakowyeh i przyjmuje postac placka weg¬ lowego. Tak otrzymane placki weglowe zostaja nastepnie umieszczone w komodach pieca koksow¬ niczego, w celu przeprowadzenia procesu koksowa¬ nia.Wolne od zaklócen wprowadzanie placków weg¬ lowych do pieca koksowniczego jest wtedy, gdy placki te maja duza. wytrzymalosc mechaniczna, która wyklucza rozpad na czesci podczas ich wpro¬ wadzania do pieca.Wytrzymalosc mechaniczna gotowych, ubitych placków spowodowana jest znacznym nawilzeniem wegla wsadowego. Ta wytrzymalosc rosnie z dru¬ giej strony takze przez zwiekszenie gestosci ubi¬ jania. Przy tym zwiekszona gestosc ubijania wply¬ wa równiez korzystnie na inne wlasnosci koksu, zwlaszcza na powstawanie pekniec w koksie i jego wytrzymalosc strukturalna.Wytrzymalosc mechaniczna gotowych, ubitych placków weglowych zalezy ponadto od stosunku ich szerokosci do wysokosci. Powszechnie zostalo przy- 10 15 20 30 jete, ze ubite placki wtedy tylko maja dobra wytrzymalosc mechaniczna, gdy stosunek ich sze¬ rokosci do ich wysokosci jest wiekszy niz 1:9. To oznacza, ze przy szerokosci pieca koksowniczego wynoszacej 0,45 m, jaka przewaznie jest stosowana, wysokosc ubitego placka nie moze byc wieksza niz 3,7 m. W istniejacych koksowniach piece koksow¬ nicze maja zatem wysokosc ponizej 4,0 m. Gdy sto¬ sunek szerokosci ubitego placka do jego wysokosci wynosi maksymalnie 1 :9, wydajnosc pieca prze¬ lotowego, a zatem ilosc wegla doprowadzanego na jednostke uzytecznej objetosci, jak równiez jed¬ nostke czasu, jest niezadawalajaca.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wy¬ twarzania wegla koksujacego, który umozliwilby wieksza wydajnosc pieca koksowniczego, przy takiej samej jak dotychczas lub polepszonej jakosc} koksu.Cel ten zostal osiagniety przez to, ze wegiel koksujacy doprowadza sie do zawartosci wody, az do ckolo 12% i przy zageszczeniu otrzymuje sie ubity placek w ksztalcie zblizonym do prostopad¬ loscianu, którego wysokosc jest co najmniej jede¬ nascie razy wieksza niz jego szerokosc, i którego gestosc jest wieksza niz 1,1 t/m8.Sposób zgodny z wynalazkiem podnosi . wydaj¬ nosc pieca przelotowego przede wszystkim dlatego, ze wysokosc prostopadlosciennego ubitego placka jest co najmniej jedenascie razy wieksza niz jego szerokosc. Duza wydajnosc przelotowego pieca otrzymuje sie równiez na skutek duzej gestosci 125 4143 125 414 4 ubitego placka, wynoszacej wiecej niz 1,1 t/m3.Przy tego rodzaju znacznym zagoszczeniu wegla koksujacego przyjmowane cieplo wewnatrz ubitego placka podczas procesu koksowa*da jest szczególnie duze, co umozliwia skrócenie czasu koksowania.Duza gestosc ubicia powoduje z drugiej strony takze polepszenie wlasnosci koksu, jak odpornosc na scieranie, jak równiez wysoka wytrzymalosc^ Duza gestosc ubicia nadaje dostateczna wytrzyma¬ losc mechaniczna gotowym ubitym plackom, kiedy wegiel koksujacy przed (zageszczeniem najpierw doprowadza sie do zawartosci wody do kolo 12%, Zaleca sie doprowadzenie wegla koksujacego do zawartosci wody okolo 7 do 8%. Przy gestosci ubi¬ jania, która jest wieksza niz 1,1 t/m8 wystarcza ta zawartosc wody dla osiagniecia dostatecznej sta¬ losci ksztaltów gotowych ubitych placków.Nastepna zaleta polega na tym, ze wegiel koksu¬ jacy przy zageszczeniu doprowadza sie do gestosci ubicia okolo 1,2 t/m*. Przez to zostaje polepszona wydajnosc pieca przelotowego i polepszone zostaja wlasnosci koksu. Okazalo sie celowe, aDy wysokosc ubitych placków przy koncu ich procesu zagesz¬ czania byla okolo czternascie do sj/ei&mastu razy, korzystnie pietnascie razy wieksi riz ich szero¬ kosc. Zgodne z wynalazkiem dalsze uksztaltowane ubite placki, przy koncu procesu zageszczania, po¬ siadaja przy dlugosci na przyklad 16 m wysokosc co najmniej 5,60 m, przez co dla tych placków wy¬ magane sa piece o duzej objetosci wynoszacej na przyklad 40 m*. Korzystnie wysokosc jert co naj¬ wyzej 2,5-kirotnie mniejsza od dlugosci.Mozliwie duza i przy tym cala objetosc formy do ubijania, przy zachowaniu iównej gestosci ubi¬ jania, daje sie latwo uzyskac w krótszym czasie przede wszystkim przez to, ze ubijaki poruszaja sie co najmniej w jednym worku ubijakowym, przesuwajacym sie ruchem posuwisto-zwrotnym w kierunku wzdluznym foimy ubijakowej, przy czym kazdy ubijak przy ciagiym liapemianiu formy weglem koksujacym w obszarze uibijaków, naciska czasowo kolejno swoja stopka na wegiel koksu¬ jacy i zostaje z niego podnoszony i przez to, ze co najmniej sasiednie ubijaki wózka naciekaja chwi¬ lowo jeden po drugim na wc^Jel koksujacy i zostaja z niego podnoszone.Tensposób pracy ubijakó%v ma te zalete, ze pod¬ czas ubijania gaz usuwany z wegla koksujacego, zwlaszcza powietrze, latwo ucieka na zewnatrz do atmosfery, a jednoczesnie wegiel podczas procesu ubijania bez przeszkód moze zostac doprowadzony do formy ubijakowej. Wynika to stad, ze obszar górnej powierzchni wegla w formie wypelnionej weglem ubijany jest w ten sposób, ze w jednym, i tym samym czasie tylko *dna stopka albo czesc stopek, i szczególnie stopki sasiadujace ze stopka lezaca na weglu sa podnoszone podczas dociskania wegla przez te stopke.Wynalazek zostaje nastepnie wyjasniony przy po¬ mocy przykladów wykonania pokazanych schema¬ tycznie na rysunku, na których fig. 1 przedstawia urzadzenie do ubijania z forma do ubijania w wi¬ doku z boku i czesciowo w przekroju, fig. 2 — z fig. 1 w poziomym przekroju, fig. 3 — ubity pla¬ cek weglowy w perspektywicznym widoku, fig. 4 — urzadzenie do ubijania z forma do ubijania w dru¬ gim wariancie wykonania w widoku z boku i czes¬ ciowo w przekroju, fig. 5 — czesc urzadzenia do ubijania z fig. 4 w poziomym przekroju wediug 5 linii II*—II fig. 4, fig. 6 — czesc urzadzenia do ubi¬ jania z fig. 4 i 5 w pionowym przekroju zgodnym z linia III—III zaznaczona na fig. 5, fig. 7 — czesc urzadzenia do ubijania z fig. 4 do 6 w pionowym przekroju zgodnym z linia IV—IV, zas fig. 8 przed¬ stawia czesc urzadzenia do ubijania z fig. 4 do 7 w pionowym przekroju zgodnym z linia V—V na fig. 5.Urzadzenie do ubijania 1 jest ulozone w kok¬ sowni stepowej na pojedynczej, nie przedstawionej na rysunku warstwie nosnej, usytuowanej powyzej formy do ubijania 3, prawie zupelnie wypelnionej ubijanym plackiem 2 z zageszczonego wegla ka¬ miennego. Forma do ubijania 3 ma ksztalt prosto¬ padloscianu z dwiema pionowymi bocznymi scia¬ nami 3a i scianami czolowymi 3b oraz plyta den¬ na 3c.Zgodnie z fig. 3 gotowy ubity placek 2 ma dlu¬ gosc 1, szerokosc b i wysokosc h. Wysokosc h go¬ towego placka 2 jest pieciokrotnie wieksza niz jego szerokosc b i wynosi 5,70 m. Wegiel kamienny placka 2 zawiera 7,5°/o wody i ma gestosc (ciezar wlasciwy) 1,2 t/m8. Placek 2 jest rozlozony na plycie dennej 3c formy do ubijania 3 ponizej ukladu po¬ wierzchni scian czolowych 3b przy stalych scianach bocznych 3a wzdluznie przesuwnych w kierunku komory pieca koksowniczego, oznaczonym strzal¬ ka A.Urzadzenie do utajania 1 posiada w danym przy¬ padku trzy wagony do ubijania 4, 4a, 4b, polaczone ze soba w jedna jednostke, z których na fig. 4 jest przedstawiony jedynie wagon do ubijania 4. W przy¬ padku przykladu wykonania urzadzenia do ubija¬ nia 1 przedstawionego na fig. 1 i 2, w kazdym wagonie do ubijania 4, 4a, 4b jest geometrycznie jednakowo wykonanych szesc ubijaków 5 z dra¬ gami 6 wykonanymi z belki dwuteowej i ze stop¬ kami 6a dajacymi sie podnosic i opuszczac, ulo- zyskowanych w równych od siebie wzajemnych od¬ leglosciach Q* stopek. W przypadku natomiast przy¬ kladu wykonania urzadzenia do ubijania 1 przed¬ stawionego na fig. 4 do 8 sa geometrycznie jedna¬ kowo wykonane ubijaki 5 z dragami wykonanymi z belki dwuteowej i ze stopkami 6a dajacymi sie podnosic i opuszczac, ulozyskowanych w równych od siebie wzajemnych odleglosciach a' stopek.Wagony do ubijania 4, 4a, 4b jak to widac na fig. 1, sa przesuwne tam i z powrotem na parze szyn 20 przy pomocy rolek 21 pod dzialaniem silow¬ nika 22 w kierunku wzdluznym formy do ubija¬ nia 3. Droga przesuwu wagonów do ubijania 4, 4a, 4b jest tak rozplanowana, ze z jednej strony kazdy wagon do ubijania, przy kazdym przesuwie tam i z powrotem zostaje poruszany w kierunku wzdluznym formy do ubijania 3 na szerokosci a stopki ubijaka 6a wlacznie z podwójnym odste¬ pem a', dwóch sasiednich stopek 6a wagonu do ubijania w kierunku wzdluznym formy do ubija¬ nia 3, a z drugiej strony stopki ubijaka 6a wszyst¬ kich trzech wagonów do ubijania przy ruchu tam i z powrotem obejmuja wolnolezacy obszar górnej 15 20 25 30 35 40 45 •0 55 60125 414 5? 6 powierzchni 23 ubijanego placka 2 na calej dlu¬ gosci formy do ubijania 3 Ubijaki 5 kazdego wagonu do ubijania 4, 4a, 4h zostaja w celu zageszczenia wegla koksujacego, przy równoczesnymi przesuwie tam i z powrotem jednostki jezdnej, z jej stopkami ubijaka 6 okre- scwo po kolei luzno naciskane na wegiel koksu- jacy w jego wolnolezacym obszarze górnej po¬ wierzchni 23 i z niego podnoszone tak, ze w jed¬ nym i tym samym czasie przylega do koksu jedynie jeden ubijak 5 jednego wagonu 4, 4a, 4b, jak to przedstawia fig. 1 pierwszego przykladu wykona¬ nia. W urzadzeniu do ubijania 1 jest wlaczony uklad do podnoszenia ubijaków 5.W przypadku pierwszego przykladu wykonania wynalazku kazdy ubijak 5 zostaje podnoszony za pomoca krzywek tarczowych 25 przez dwa ujmu¬ jace go obustronnie dragi 6, w których ujete sred¬ niki 24 sa podatne ulozyskowane ekscentrycznie na równej wysokosci wzgledem ubijaka 5, jak szcze¬ gólnie to jest wyjasnione na fig. 2. Przy'tym na jednej stronie wajgonu do ubijama 4, 4a lub 4b na wspólnym wale 26 lub 26 sa zamocowane krzywki tarczowe 25 wokól 60° wzgledem siebie. Waly 26, 26a wagonu do ubijania 4, 4a lub Ib znajduja sie pod dzialaniem silnika elektrycznego tak, ze ruch posuwisto zwrotny ubijana 5 nastepuje niezaleznie od przesuwu tam i z powrotem wagonów do ubi¬ jania 4, 4a, 4b.W przypadku drugiego przykladu wykonania wedlug fig. 4 do 8, kazdemu ubijaikowi 5 jest przy¬ porzadkowane osobne urzadzenie 8 do podnoszenia ubijaka. Na fig. 4 jest jednakze przedstawiony tylko jeden ubijak 5 ze swoim urzadzeniem podno¬ szacym 8. Kazdy ubijak jest prowadzony na rol¬ kach prowadzacych 7 i rolkach nosnych 7a.Urzadzenie podnoszace 8 tego drugiego przyklada wykonania posiada w zespole podnoszacym 9 dwa dlawiki 10 - poruszane mechanicznie silnikiem tam i z powrotem w kierunku ruchu x ubijaka 5. Obyd¬ wa dlawiki 10 znajdujace sie po obu stronach dra¬ ga 6 ubijaka, na równej wysokosci, sa razem w danym przypadku z segmentem zebowym 11 osa¬ dzone na walach 12 nawzajem pi zeciwleglych, przy czym waly 12 sa usytuowane w poziomej plasz¬ czyznie równolegle wzgledem siebie i ujmuja zeby i luki miedzyzebne dwustronnych zebowych seg¬ mentów jedne w drugich.Przez to oba dlawiki 10 ubijaka 5 w danym przypadku sa równoczesnie wlaczone i wylaczone przy dragu ubijaka 6.Figury 5 i 7 wykazuja, ze dlawik 10 razem ze swoimi walami osadzone sa we wspólnej obwodowa zamknietej ramie nosnej 13. Dlawiki 10 ze swoimi ulozonymi powierzchniami 14 dochodza w danym przypadku do ukladu przy srodniku 24 draga 6. Przy tym srodnik draga 24 w obszarze dzialania obu dlawików 10 zaopatrzony jest w wykladzine cierna.Kazdy dlawik 10 Jest osadzony obrotowo na przynaleznym wale 12 w stosunku do niego z luzem, jak to szczególnie jest przedstawione na fig. 5.Ograniczenie przekrecania jest powodowane przez sworznie 10a, które wzglednie przesuwnie zachodza w wyjeciach lOb w ksztalcie nerki (fig. 6) dwu¬ stronnych dlawików 10. Sworznie lOa sa polaczone rozlacznie z kolowymi tulejkami 12a, które sa na¬ suniete obrotowo na wfly 12. Ta figura przedsta¬ wia w polaczeniu z fig. 6 takze w odrebnym wy¬ konaniu dlawik 10. Mianowicie ulozona powierzch- 5 nia 14 kazdego dlawika ; 10 przebiega w stosunku do osi obrotu Y ekscentrycznie. Powierzchnia^ 14 - kazdego dlawika 10 zawiera ponadto w stosunku do osi obrotu Y kat a wynoszacy okolo 60". iGdy punkt ciezkosci dlawika 10 lezy na zewnatrz osi io obrotu Y, zostaje osiagniete to, ze dlawiki 10 same pod dzialaniem ich wlasnego ciezaru dochodza przy ubijaku doukladu. - .Figura 7 przedstawia w pojedynczym wykonaniu zespól podnoszacy 0. Zespól podnoszacy 9 posiada 15 na kazdej zewnetrznej stronie obu dragów 6 prze¬ suwna jednoste tlokowa z hydratAieznym. cylindrem (silownikiem 15). Kazdy z obu cylindrów 15 ¦jest sprzegniety z górna strona stalowego wspornika, la urzadzenia do ubijania 1, który sluzy równoczesnie ,20 jako wspornik nosny. Przy tym tloczysko kazdego silownika rozciaga sie w kierunku ruchu, X ubi¬ jaka 5 do formy do ubijania. Do wolnych obu kon¬ ców tloczyska. 16 sa umocowane ramy nosne 13. dfe dlawików10. ,. 25 Podczas procesu ubijania tloczyska 16 obu silow¬ ników 15 przy równomiernym zasilaniu zostaja w sposób ciagly delikatnie l wsuwane. i wysuwane.Równoczesnie dlawiki 10 sprzezone razem z zespo¬ lem podnoszacym 9 do tloczysk zostaja podnoszone a i znowuopuszczane. ,' Kazdy dlawik 10 sam pod dzialaniem wlasnego ciezaru dochodzi do ubijaka 5 w czasie ruchu obro- ^ towego z dzialaniem zaciskowym, ubijak 5 zostaje uchwycony w dolnym polozeniu do czasu rozpo- 35 czecia ruchu w góre dlawików 10, z tym dzialaniem zaciskowym i podczas nastepujacych wsuwaniach tloczysk 16. Gdy dlawiki 10 "dochodza do górnego polozenia, ubijak 5 samoczynnie zostaje w danym przypadku wylaczony. W tym celu do walu 12 jed- 40 nego z obu dlawików 10 jest zamocowane przy po¬ mocy kolnierza ramie 17, które jest obrotowe w pionowej plaszczyznie na dól w kierunku strzal¬ ki Z, na skutek obrotu walu i w górnym polozeniu ubijaków 5 tak wspóldziala z ustawionym na stale u ogranicznikiem 18 urzadzenia do ubijania, ze wal 12 unoszacy ramie obrotowe 17 i z nim drugi wal 12 tego urzadzenia do podnoszenia 8 poprzez ramie obrotowe 17 jak równiez poprzez tulejke 12a i trzpienie lOa przy zwolnieniu ubijaka 5 zostaja 60 obracane tak, ze ubijak 5 nastepnie w dowolnym przypadku znowu w swoje wolne polozenie moze opasc. Na fig; 6 i 8 sa pokazane dlawiki 10 i seg¬ menty zebate 11 z punktowo przebiegajacym linio¬ wym prowadzeniem, takze w uniesionym polozeniu, 55 mianowicie w swoim polozeniu krótko przed lub po zwolnieniu ubijaka 5. Gdy ubijafc 5 dochodzi do swojego dolnego polozenia, tloczyska 16 obu silow¬ ników 15 ponownie wysuwaja sie i przy koncu jego ruchu do dolu mozna znowu rozpoczynac nowy 60 proces podnoszenia.Gdy proces ubijania konczy sie, ubijak 5 zostaje unieruchomiony w górnym polozeniu, az do nastep¬ nego procesu ubijania, za pomoca dlawików 10.Ponadto dlawiki 10 podczas czasu unieruchamiania gg pozostaja przy dragach 6 w ukladzie pod dziala-7 125 414 S flfem zacisku*. Mianowicie zwalniande ubijaka 5 po z&kóAczeiiiti procesu ubijania przez to zostaje przeszkodzono, z« tloczysko 10 silownika 15 nie zostaje* zupelnie wsuniete, przez co ramie obroto¬ we 17 nfe moze wspóldzialac z ogranicznikiein 18.Wegiel koksujacy podczas procesu zageszczania Jest ciagle równomiernie napelniany do formy do Ubijania 3 przez przechylna blache 27, która jest polaczona z zasodrtófcami wegla w znany sposób. PL