PL228805B1 - Zespół regulacji ciśnienia gazu w komorze pieca koksowniczego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zespół regulacji ciśnienia gazu w komorze pieca koksowniczego, stosowanego w branży hutniczej w procesie koksowania.

Proces koksowania węgla w bateriach koksowniczych wymaga stosowania temperatur ~1320°C dla wyprażania węgla bez dostępu powietrza. Komory koksowe ogrzewane są przeponowo przez pionowe kanały grzewcze, rozmieszczone wzdłuż ściany grzewczej. Gaz surowy poprzez rury wznośne odciągowe kierowany jest do odbieralnika, w którym panuje jednakowe nad- lub podciśnienie. W rozwiązaniach z indywidualną regulacją ciśnienia w komorze koksowej, specjalny zawór regulacyjny otwiera lub przymyka przepływ gazu do odbieralnika, aby w końcowej fazie procesu całkowicie odciąć przepływ gazu.

Połączenie komór koksowniczych z odbieralnikiem składa się z rur wznośnych - odciągowych, kolan i zaworów odcinających. Rura wznośna - odciągowa, zamknięta od góry pokrywą, stanowi pionowy odcinek rury, wewnątrz wymurowany i zaopatrzony w ekran ochronny, posadowionej bezpośrednio na stropie baterii nad otworem odciągowym. Z boku jej górnej części znajduje się łącznik kolanowy do połączenia z odbieralnikiem, zakończony zaworem odcinającym. W łączniku kolanowym zabudowana jest dysza dla wody amoniakalnej niskociśnieniowej, którą zrasza się gaz surowy podczas koksowania oraz wody amoniakalnej wysokociśnieniowej do inżekcji gazów obsadowych do odbieralnika w rozwiązaniach z odbieralnikiem pracującym na nadciśnieniu. Zawór odcinający uniemożliwia przedostawanie się gazu do atmosfery, gdy pokrywa rury wznośnej - odciągowej jest otwarta. Zamknięcie zaworu tworzy słup wody na talerzu, gdy zostanie on podniesiony do pozycji poziomej. Zamknięcie takie umożliwia swobodny przepływ wody amoniakalnej przez zamknięty zawór odcinający.

Obsługa odbieralnika polega na kolejnym odłączeniu i podłączeniu poszczególnych komór koksowniczych przez otwieranie oraz zamykanie pokryw rur wznośnych - odciągowych i talerza zaworu odcinającego.

W celu ochrony baterii przed nadmiernym wzrostem ciśnienia gazu surowego w odbieralniku są one wyposażone w pochodnie gazu.

Znane jest z polskiego opisu patentowego nr PL 198 207 urządzenie do regulacji ciśnienia gazu w komorze pieca koksowniczego ze zbiornikiem zanurzeniowym, do którego doprowadzana jest woda oraz rurą zanurzeniową, która jest połączona z obszarem gazowym komory pieca koksowniczego i kończy się w zbiorniku zanurzeniowym, przy czym zbiornik zanurzeniowy ma przelew oraz zamykany odpływ, zaś rura zanurzeniowa ma odcinek końcowy, którego swobodny przekrój wyjścia gazu jest zależny od poziomu cieczy w zbiorniku zanurzeniowym.

Celem rozwiązania według wynalazku jest opracowanie takiego zespołu regulacji ciśnienia gazu w komorze pieca koksowniczego, który zabezpieczałby przed możliwością powstania podciśnienia w toku komory koksowej.

Zostało to rozwiązane według wynalazku w ten sposób, że kolanowy łącznik od strony wylotu gazu ma dwukanałowe rozgałęzienie o zróżnicowanych średnicach kanałów, które połączone są z dwoma niezależnymi odbieralnikami, z których jeden jest odbieralnikiem podciśnieniowym, a drugi odbieralnikiem klasycznym - nadciśnieniowym. Kanał o większej średnicy, połączony z odbieralnikiem podciśnieniowym, zaopatrzony jest w zawór regulacyjny i zawór odcinający, a kanał o mniejszej średnicy, połączony z odbieralnikiem klasycznym - nadciśnieniowym, zaopatrzony jest w zawór odcinający.

Zespół regulacji ciśnienia gazu w komorze pieca koksowniczego według wynalazku zapewnia skuteczne zabezpieczenie przed nadmiernym wzrostem ciśnienia w komorze koksowniczej, jak i wystąpieniem podciśnienia.

Pojawienie się podciśnienia w toku komory grozi zassaniem powietrza do komory koksowej i zapaleniem się węgla/koksu w komorze, a w konsekwencji może spowodować uszkodzenie wymurówki ceramicznej i elementów uzbrojenia bocznego.

Zespół umożliwia regulację ciśnienia gazu w komorze koksowej, to jest po okresie najintensywniejszego wydzielania gazu surowego z koksowanej mieszanki, gdy zmniejszające się ciśnienie przepływającego gazu powoduje automatyczne przełączenie pracy odbieralników, co pozwala na precyzyjne regulowanie ciśnienia gazu w toku komory koksowej.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, przedstawiającym schematycznie zespół regulacji ciśnienia gazu w komorze pieca koksowniczego.

Zespół tworzy rura wznośna 1 połączona od góry z kolanowym łącznikiem 2, posiadającym od strony wylotu gazu surowego dwukanałowe rozgałęzienie 3 i 4 o zróżnicowanych średnicach kanałów,

PL 228 805 B1 które połączone są z dwoma niezależnymi odbieralnikami 5 i 6, przy czym jeden jest odbieralnikiem podciśnieniowym 5, a drugi odbieralnikiem klasycznym - nadciśnieniowym 6. Kanał 3 o większej średnicy połączony z odbieralnikiem podciśnieniowym 5, posiada zawór regulacyjny 7 i zawór odcinający 8, a kanał 4 o mniejszej średnicy, połączony z odbieralnikiem klasycznym - nadciśnieniowym 6, zaopatrzony jest w zawór odcinający 9.

Gaz surowy z komory koksowej 10 poprzez rurę wznośną 1 kierowany jest do kolanowego łącznika 2 z dwukanałowym rozgałęzieniem 3 i 4, połączonym z odbieralnikiem podciśnieniowym 5 i odbieralnikiem klasycznym - nadciśnieniowym 6. Podczas koksowania, to znaczy od obsadzenia komory koksowniczej aż do zakończenia najintensywniejszego wydzielania się gazu surowego, zamknięte jest doprowadzenie gazu do odbieralnika klasycznego - nadciśnieniowego 6, poprzez zamknięcie zaworu odcinającego 9 w kanale 4, a otwarty jest zawór odcinający 8 w kanale 3, doprowadzający gaz do odbieralnika podciśnieniowego 5.

Po okresie najintensywniejszego odgazowania wsadu zamykany jest dopływ gazu do odbieralnika podciśnieniowego 5, a otwiera się kanał 4 doprowadzający gaz do odbieralnika klasycznego nadciśnieniowego 6. Po zakończeniu procesu koksowania, to jest podczas wypychania koksu z komory koksowej 10, obydwa zawory odcinające 8 i 9 są zamknięte.

Komory koksownicze będące w pierwszym etapie koksowania, kiedy następuje wydzielanie się dużej ilości gazu, podłączone są do odbieralnika o obniżonym ciśnieniu, to jest do odbieralnika podciśnieniowego 5, przez co ewakuacja gazu z komory jest ułatwiona. Skutkiem tego następuje zmniejszenie się ciśnienia gazu surowego oddziaływującego na uszczelnienia drzwi piecowych, co eliminuje emisję gazu surowego do atmosfery.

W drugiej fazie koksowania, charakteryzującej się zmniejszoną ilością gazu surowego, komory koksownicze podłączone są do odbieralnika o wyższym ciśnieniu, to jest do odbieralnika klasycznego - nadciśnieniowego 6, co pozwala na utrzymanie żądanego dodatniego ciśnienia na wysokości toku komory koksowej 10. Gaz z odbieralników 5 i 6 kierowany jest do rurociągu gazu surowego 11 pracującego na podciśnieniu.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Zespół regulacji ciśnienia gazu w komorze pieca koksowniczego, zawierający rurę wznośną, która poprzez kolanowy łącznik, zaopatrzony w zawór odcinający i dysze zraszające dla obniżenia temperatury gazu surowego, połączona jest z odbieralnikiem, a następnie z rurociągiem gazu surowego pracującym na podciśnieniu, znamienny tym, że kolanowy łącznik (2) od strony wylotu gazu ma dwukanałowe rozgałęzienie (3) i (4) o zróżnicowanych średnicach kanałów (3, 4), które połączone są z dwoma niezależnymi odbieralnikami (5) i (6), z których jeden jest odbieralnikiem podciśnieniowym (5), a drugi odbieralnikiem klasycznym - nadciśnieniowym (6), przy czym kanał (3) o większej średnicy, połączony z odbieralnikiem podciśnieniowym (5), zaopatrzony jest w zawór regulacyjny (7) i zawór odcinający (8), a kanał (4) o mniejszej średnicy, połączony z odbieralnikiem klasycznym - nadciśnieniowym (6), zaopatrzony jest w zawór odcinający (9).