專利名稱:焦炭干燥冷卻裝置的制作方法
本發(fā)明涉及一種焦炭干燥冷卻裝置，包括一個焦炭進(jìn)料口的予備室及設(shè)置在予備室下面的冷卻室，冷卻室下部有一個出焦口及一個惰性氣體入口;裝置還包括一個與予備室相連接的惰性氣體排氣口。在焦炭堆積區(qū)及惰性氣體通過的通路上均設(shè)置流有冷卻水的管道。
在焦炭干燥冷卻過程中，總是要向予備室送進(jìn)很多熱焦炭，以保證在予備室中一定數(shù)量的焦炭始終處于同一溫度。焦炭以予備室均勻地沉降到冷卻室中。在這里逆向通過的惰性氣體將焦炭冷卻，而這些惰性氣體經(jīng)過惰性氣體出口被凈化，然后進(jìn)入熱交換器。被冷卻且凈化了的惰性氣體經(jīng)循環(huán)回路重新送回冷卻室。此外，焦炭也把其熱量傳給在管道中流動的冷卻水，這冷卻水或直接或通過一熱交換器中的中間轉(zhuǎn)換用于生產(chǎn)蒸汽。
在一個開始所描述的那類裝置中，(DE-OS3332702)在冷卻室，特別也在焦炭堆體上方設(shè)有冷卻水管，這些冷卻水管吸收焦炭的輻射熱以及熱的惰性氣體也沿這些冷卻水管通過。盡管冷卻水管結(jié)構(gòu)建造得很復(fù)雜，因而也就不容易維護(hù)，但它的熱吸收性能并不令人滿意。
本發(fā)明的目的就是減少冷卻熱焦炭所需的惰性氣體量。
這一任務(wù)通過下述方法來完成在予備室中設(shè)置一由水管構(gòu)成，垂直安置并約束焦炭堆體的園筒套，它與予備室壁共同構(gòu)成一個作為惰性氣體通道的環(huán)形空間。
這樣，這個將焦炭堆體約束起來的園筒套不僅被輻射熱，而且至少在約束焦炭堆體的那一部分也直接被熱焦炭所加熱。此外，這個園筒套，特別是構(gòu)成環(huán)形空間的園筒套外側(cè)面，被從冷卻室流入予備室的惰性氣體加熱。因此，首要的是園筒套的管道應(yīng)垂直密排，并與上、下貯器連接，同時要有冷卻水自下而上地從中流過。為改善已加熱的惰性氣體向冷卻水的熱傳導(dǎo)，可在園筒套的外面再附加一些一直延伸至環(huán)形空間的冷卻水管。
這些附加的管道也可以做為流體整流器，特別在惰性氣體出口區(qū)要敷設(shè)得較其它區(qū)域?yàn)槊?，這樣惰性氣體在環(huán)形空間中的分布以及環(huán)形空間中的氣流均可得到改善或比較均勻。另一改善環(huán)形空間中的氣流的可能性在于，可在惰性氣體出口區(qū)設(shè)置板狀、鏈?zhǔn)秸诤熜鸵约邦愃菩问降牧黧w整流器。
由于冷卻焦炭時也產(chǎn)生可燃性氣體，如一氧化碳、氫氣、碳?xì)浠衔锛邦愃频挠坞x氣體，它們由惰性氣體攜帶，因而可適當(dāng)?shù)卦诙栊詺怏w出口區(qū)設(shè)置一個通向環(huán)形空間的空氣入口。借助輸入的空氣，惰性氣體中的可燃性氣體被燒掉，從而提高了惰性氣體的溫度。這樣就可以從隨后連接的熱交換器中額外吸收相應(yīng)的這部分熱量。
為了盡可能地使焦炭的大部分熱量在予備室中被冷卻水管吸收，在符合本發(fā)明主題的一個進(jìn)一步發(fā)展中已予先考慮;予備室壁在環(huán)形空間的區(qū)域用襯壁構(gòu)成，這一襯壁在環(huán)形空間的頂端變?yōu)榫o緊圍繞園筒套的縮頸;園筒套在縮頸上方由一個一直延伸至焦炭投料口的絕熱體包圍，園筒套的冷卻水管一直延伸至焦炭進(jìn)料口的邊緣并在那里與上貯器相接。
這樣做還有一個附帶的優(yōu)點(diǎn)，即縮頸上部的外殼不必用昂貴的耐火材料，如耐火粘土磚建造，而只須用簡單的絕熱材料，如可以是外帶薄鋼板外殼的絕熱纖維。
在室壁縮頸下側(cè)可設(shè)置附加冷卻水管。予備室的園筒套可偏心地設(shè)置在冷卻室對面。
下面解釋圖示的本發(fā)明實(shí)施例。其中圖1是焦炭干燥冷卻裝置縱剖面示意圖，圖2示出圖1裝置主題的另一種實(shí)施方案，圖3是一種進(jìn)一步的實(shí)施形式，圖4是帶有附屬的惰性氣體系統(tǒng)的焦炭干燥冷卻裝置示意圖。
焦炭干燥冷卻裝置包括一個由予備室1及在其下面設(shè)置的冷卻室2構(gòu)成的爐體。予備室1上端有一焦炭投料口3以及一個由隔板4保險的連接管5，用以連接圖中未畫出的放氣管道。
在予備室1中設(shè)有一園筒套6，它排在支架7上，該支架支承在予備室1的園錐形頂蓋8上。圓筒套6由垂直密排的冷卻水管9構(gòu)成。冷卻水管分別與設(shè)置在上面和下面的貯器及11連接。園筒套6的內(nèi)側(cè)襯以防磨層12。安置在上貯器緊靠予備室1的頂蓋8的下面。一個裙式檔板13連接貯器與頂蓋8之間的剩余空間。
圓筒套6要有這樣的直徑，使園筒套6與予備室1的室壁14之間能留有一環(huán)形空間5。園筒套6的豎直方向向下延伸到超過與予備室1相連接的惰性氣體出口16;按圖示實(shí)施方案，在出氣口16中安裝有鏈?zhǔn)秸诤?7。在惰性氣體出口16區(qū)還有一空氣入口18通到環(huán)形空間15。
予備室1在其下部通過一縮頸19變?yōu)橥矤罾鋮s室2。冷卻室2的下段20建造成園錐體并終止在出焦口21的上方。在出焦口上面，圍繞冷卻室2的下段20有一個環(huán)形通道22，進(jìn)入冷卻室2的氣體出口23由此開始。每個氣體出口23都有一個可調(diào)的截止閥24。
在將冷卻室2的下段20連接起來的支架25上，設(shè)有中間出氣口26，它由一護(hù)罩27保護(hù)并由環(huán)形通道22向它供氣(未畫出)。在中間出氣口26上也裝有一個截止閥。所有截止閥均可彼此獨(dú)立地操縱。
圖示焦炭干燥冷卻裝置工作情況如下由焦炭進(jìn)料口3投入的熱焦炭在園筒套6區(qū)域形成與園筒套接觸的焦炭堆體，從而使焦炭將其大量熱量的一部分直接傳給園筒套6或在水管9中自下而上流動的冷卻水。
與此同時，惰性氣體經(jīng)惰性氣體入口28從環(huán)形通道22流入，氣體流過冷卻室2中的焦炭，已加熱的惰性氣體則到達(dá)予備室1的環(huán)形空間15。在這里熱的惰性氣體將其大量熱量的一部分經(jīng)園筒套6的外側(cè)傳給在管道9中流動的冷卻水。隨后這些惰性氣體流過惰性氣體出口16，接著被凈化并被輸送到熱交換器(圖4)。這些被凈化和冷卻了的惰性氣體在循環(huán)回路中重新由惰性氣體入口28輸入。由于惰性氣體在其流過冷卻室的路途上還吸收了從變冷的焦炭中釋放出的可燃性氣體，因此在惰性氣體剛要離開環(huán)形空間15時，由空氣入口18送入空氣，從而燒掉這部分可燃性氣體并使惰性氣體溫度上升。
為了在環(huán)形空間15內(nèi)形成均勻的氣流并避免造成死區(qū)，要這樣調(diào)整冷卻室2下段20中排氣口23的截止閥24，使冷卻的惰性氣體均勻地流過冷卻室2的整個橫截面，因此這些惰性氣體分布均勻地進(jìn)入環(huán)形空間15。惰性氣體出口16中的鏈?zhǔn)秸诤熗瑯右财饘⒍栊詺怏w均勻分配的作用，因?yàn)檎诤熎鹱钃躞w的作用，能避免惰性氣體的部分氣流以很短的路徑離開環(huán)形空間15。
在圖2示出的實(shí)施方案中，對與前面所示相同的部分采用相同的參考件號。在園筒套6或貯器10，11上方還附加連接了輸送冷卻水的管道29，這些水管一直延伸到環(huán)形空間15。水管29中流動的冷卻水被惰性氣體加熱。但管道29還起環(huán)形空間15中氣流的均衡器作用。為此它們在園筒套6的周圍是不均勻地敷設(shè)的。特別在惰性氣體出口16區(qū)域水管29要比其它區(qū)域排得密。圖中未一一畫出這些。
在圖3示出的實(shí)施例中，與前面所示一致的那些部分以相同參考件號表示。予備室1的壁14與冷卻室2的壁一樣具有尤其以耐磨和耐火的粘土磚構(gòu)成的能承受高負(fù)荷的襯壁。予備室1的壁14基本上是園筒形的，它實(shí)際上只延伸至剛剛超過惰性氣體出口16，在那里它變?yōu)橐粋€縮頸30而緊緊地包住園筒套6。園筒套6也支承在這個縮頸30上。園筒套6以縮頸向上延伸的那一段由一絕熱體31包住，絕熱體可由絕熱材料例如纖維構(gòu)成，外面護(hù)以薄鋼板外殼。絕熱體31延伸至焦炭投料口。在絕熱體內(nèi)側(cè)敷設(shè)著園筒套6的管道9，而管道9在園筒套6的頂端與另外設(shè)置的管段32成頂蓋狀地連接在一起。管段32的端部通往上貯器10，貯器10直接裝在投料口3的下方并且實(shí)際上圍住焦炭投料口3。在此頂部區(qū)域形成一錐狀焦炭堆體，它把輻射熱傳給與其有一定距離的管道9，特別是傳給管段32。
在予備室1的縮頸30的下側(cè)同樣安有冷卻水管33，它的吸收從園筒套6下面自由形成的錐形焦炭堆中放出的輻射熱。如在圖示的實(shí)施方案中，當(dāng)園筒套6的下方的園錐體逐漸變細(xì)時，則能改善這些水管33的熱吸收，因?yàn)檫@樣做增大了熱焦炭錐形體的輻射表面。
園筒套6內(nèi)側(cè)有防磨層，在圖示的實(shí)施方案中，防磨層由鱗片狀上下相疊，并列布置的斷面為Z形的板構(gòu)成。這些板這樣排列，其Z狀片階梯式地，一個在一個之上地排列成予備室1中焦炭所需的滑動斜面。
為清楚起見在圖4中畫出了整個惰性氣體系統(tǒng)的簡化示意圖。按照本發(fā)明由予備室1及設(shè)置在其下面的冷卻室2構(gòu)成的焦炭干燥冷卻裝置通過惰性氣體出口16與鍋爐38相連接，在鍋爐內(nèi)熱的惰性氣體被重新冷卻，而獲得的熱能則用于生產(chǎn)蒸汽。惰性氣體從鍋爐流向分離器39并經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)40及管道41循環(huán)送回冷卻室2的環(huán)形通道22。
在本發(fā)明的焦炭干燥冷卻裝置中，在焦炭高溫區(qū)(平均約為1000℃)產(chǎn)生向冷卻水和惰性氣體流的熱交換，而熱量的很大一部分是經(jīng)冷卻水送走的。與此相應(yīng)地，惰性氣體用量以及惰性氣體裝置均較同類裝置減少25～30%。因此不論是投資還是生產(chǎn)費(fèi)用均大大減少。通常還可以在出焦口21得到更低溫度的焦炭。
明細(xì)表1.予備室 21.出焦口2.冷卻室 22.環(huán)形通道3.焦炭投料口 23.氣體出口4.隔板 24.截止閥5.連接管 25.支架6.園筒套 26.氣體出口7.支架 27.護(hù)罩8.頂蓋 28.惰性氣體入口9.管道 29.管道10.貯器 30.縮頸11.貯器 31.絕熱體12.防磨層 32.水管段13.裙形擋板 33.管道14.室壁 36.平板15.環(huán)形空間 37.Z形片16.惰性氣體出口 38.鍋爐17.鏈?zhǔn)秸诤? 39.分離器18.空氣入口 40.鼓風(fēng)機(jī)19.縮頸 41.管道20.下段
權(quán)利要求
1.焦炭干燥冷卻裝置，包括帶有焦炭進(jìn)料口(3)的予備室(1)，在予備室(1)的下方設(shè)置的冷卻室(2)，冷卻室下部(20)有一出焦口(21)及一惰性氣體進(jìn)氣口(28)，還包括與予備室(1)相連接的惰性氣體出口(16)，而在焦炭堆積區(qū)以及在惰性氣體流過的通路上設(shè)置通冷卻水的管道(9)，其特征在于，在予備室(1)中設(shè)置由水管(9)構(gòu)成，垂直安置并約束焦炭堆體的園筒套(6)它與予備室(1)的室壁(14)共同構(gòu)成作為惰性氣體通道的環(huán)形空間(15)。
2.按照權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征在于，設(shè)置一個用于形成環(huán)形空間(15)的均衡氣流的裝置。
3.按照權(quán)利要求
1或2所述的裝置，其特征在于，園筒套(6)的管道(9)垂直密排。與上，下貯器(10，11)相連接并有水自下而上從中流過。
4.按照權(quán)利要求
1至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在園筒套(6)的外面還附加連接通冷卻水的管道(29)，這些管道一直延伸至環(huán)形空間(15)。
5.按照權(quán)利要求
2至4之中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，附加管道(29)構(gòu)成流體整流器，特別是在惰性氣體出口(16)區(qū)域附加管道排布得較其它區(qū)域?yàn)槊?，以?或者在惰性氣體出口(16)區(qū)設(shè)置平板式，鏈?zhǔn)秸诤?17)以及類似形式的流體整流器。
6.按照權(quán)利要求
1至5之中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，一個空氣進(jìn)氣口(18)，在惰性氣體排出口(16)的區(qū)域通向環(huán)形空間(15)。
7.按照權(quán)利要求
1至6之中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，予備室(1)的室壁(14)在環(huán)形空間(15)的頂端變?yōu)橐粋€緊緊環(huán)繞住園筒套(6)的縮頸(30)，園筒套(6)縮頸(30)的上方由一延伸至焦炭進(jìn)料口(3)的絕熱體(31)包住，園筒套(6)的冷卻水管(9)一直延伸至焦炭進(jìn)料口(3)的邊緣并在那里與上貯器(10)相連接。
8.按照權(quán)利要求
7所述的裝置，其特征在于，絕熱體(31)由外包薄鋼板外殼的絕熱纖維構(gòu)成。
9.按照權(quán)利要求
7或8所述的裝置，其特征在于，在縮頸(30)的下側(cè)設(shè)置通冷卻水的管道(33)。
10.按照權(quán)利要求
6至9之中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，園筒套(6)對冷卻室(2)偏心地設(shè)置。
專利摘要
本焦炭干燥冷卻裝置有一帶有焦炭進(jìn)料口的預(yù)備室及設(shè)置在預(yù)備室下方的冷卻室，冷卻室下部有出焦口和惰性氣體入口。預(yù)備室有惰性氣體出口。在焦炭堆積區(qū)及惰性氣體流徑的通路有冷卻水管。
文檔編號C10B39/00GK86106332SQ86106332
公開日1987年3月18日 申請日期1986年9月17日
發(fā)明者里默斯·卡爾 申請人:賽森工業(yè)股份公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan