CN102712845A - 通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的焦炭的单独压实块的方法，压缩煤饼由根据现有技术的压缩方法形成，并且压缩煤饼的切割由非机械的能量提供介质执行，并且该非机械的切割能量提供介质例如是激光束、高压水射流、固体磨料喷射、超声射线、压缩空气射流或气体射流。本发明的方法用于在没有任何灰尘形成、没有任何切割工具磨损并具有高精度的情况下从压缩煤饼生产压实煤块。

Description

通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法

本发明涉及用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的焦炭的单独压实块（Einzelkompaktaten）的方法，在该方法中压缩的煤饼通过根据现有技术的压缩方法获得，并且压缩煤饼的切割使用非机械的能量提供介质实现。本发明的过程用于生产压实的煤块，该压实的煤块可以在没有任何另外的空间切割装置的情况下获得，从而使得不再需要为将压缩煤饼切割成压实煤块而将压缩煤饼置于一个不同位置。

焦化室炉可以用许多不同方式进行装料。有一些类型的焦炉室通过顶部进行装料，这对于推焦机的设计是有利的。这样焦炉类型的装料由安装在焦炉顶部上的特殊装料机通过焦炉顶部中的装料口执行。然而，作用在焦炉顶部上的装料机的重量在炉壁上产生一个不成比例的机械载荷。这将缩短焦炉的使用寿命。同时，以正则序列运作的机器在炉顶部中的主空气计量口妨碍与焦炉加热相关的工作程序并且可能因此对在此处工作的操作人员造成相当大的安全隐患。另外，焦炉顶部的清洁是一个不可被忽略的问题。

大多数新近类型的焦炉室因此通过在前部被打开的焦炉室门而装料，使装料显著地更迅速、更安全和更清洁。为此目的，在焦炉室两个正面上的端口前面提供多个门，焦炉室通过该门可以被装料和卸料。

装料机和推焦机被典型地安装在一个侧面上，该侧面可以在前壁旁边在焦化室炉的前面移动，并为装料或卸料的目的在对应焦炉室前面移动。在另一正面上具有一辆淬火车，该淬火车也可以在前壁旁边在焦化室炉前面移动，并在焦化过程结束之后装载热焦炭。该淬火车将焦炭送到淬火塔以便淬火。

DE 19545736 A1描述一种用于水平焦炉室装料的、充分发展的实施方案。这里，将煤以一个均匀水平倾倒在焦炉外面的一个平面载板上，并然后被压实；随后在载板上的均匀压实的煤饼被推入焦炉室，载板然后被再次拉出焦炉室同时将煤饼保持在前端。该方法特别用于将配备有底部加热的水平焦炉室装料。

然而，在该过程中，密度高达1200kg/m³的较高的煤密压实度妨碍了所含有的原料气的竖直逃逸，该原料气是在焦化过程期间产生的。因此原料气的主要部分在一个延长的时段中初始地保留在煤饼中，并初始地不可用于燃烧过程。它因此仅在一个延长的时段后通过缝隙逃离，这些缝隙是由于煤的焦化过程在炉壁和煤饼之间的煤饼边缘形成的。

由于在该焦化过程类型中需要的过程能量仅由煤中含有的原料气的燃烧来产生，因此这抑制了焦化过程并降低了经济效益。为在煤上面的燃烧室中实现均匀的表面加热，必须使原料气在竖直方向上上升进入燃烧室，并跨表面积均匀分布。此外，由于供料到焦炉室的煤部分不必切割成精确的大小，因此不可能通过提到的过程以一种准确方式使煤分批。这种方法也涉及，在装料期间小块的煤可能落在焦炉室前面。

为此原因，有多种根据现有技术的方法，这些方法包括将煤压实为可以被更容易供料到焦炉的压缩煤块或压实煤块。这些块在载板上的排列以一种在压实块之间提供若干厘米缝隙的过程最优化的形式来实施。这些压实煤块被如此密集包装，使得没有或仅非常少的煤片可以在运输煤部分时损失。压实煤块通过用一台合适的压机压缩煤来生产，从而首先产生一块大煤饼，使用合适切割工具将该大煤饼切割成所要求大小的压实煤块。煤块为进行焦化而被堆叠，并使用一台装料机或另一合适的装置推入焦炉室。

依靠机械工具切割已制备的压缩煤饼的一个实例在DE102009011927.2中描述。将煤部分压实成一个压实煤饼可以用不同方式完成，这种成形作用典型地通过一台压机完成，该压机首先形成一块大煤饼，压实煤块可从该大煤饼依靠合适切割工具切割成所要求大小。煤块为进行焦化而被堆叠，并依靠一台装料机或另一装置推入焦炉室。例如，适合作为切割工具的是金属刀片和锯片。其它潜在切割工具是线材或金属棒。

由易燃材料例如无残留纸制作的隔离物被插入由此生产的煤饼压实块结构中，并在焦炉中确保单独压实块的分离。这些隔离物在进料操作期间载板被再次拉出时防止所生产的压实块被水平挤压在一起，并由于焦炉室中高于1000°C的高温在装料过程之后短时间内已经完全燃烧。这样可能产生必需的缝隙，原料气现在可以从该缝隙竖直上升进入煤饼上面的燃烧室并燃烧。这样即使在压实进料煤的情况下，也可能为该批次提供一个从上面加热的表面，这将导致高的焦炉输出。

由于为切割煤饼施加了巨大的力，因此根据提到的传授内容的这些机械切割工具必须足够坚固以实现煤饼的压实。它们也必须耐受这些切割工具随时间而受到的磨损。然而，这仅应用于一个受限制的程度，尤其在线材或棒的情况下。使用切割工具所涉及的另一缺点是切割工具的不准确调整。由于机械切割工具的弯曲行为，因此它们经常生产不精确压实的、而是只能压实为在尺寸上具有某些公差的一个大小。依靠常规切割工具，压实煤块的切割宽度因此仅可以被调整到一个不充分的程度。这样，将压实煤块的准确成形以及用一个表面加热将焦化气可靠脱气并不总是可能的。

为此原因，提供一种用于以准确、迅速且有效的方式生产压实煤块的准确方法是有利的。它的目的在于使用很少磨损的切割工具，并另外避免煤尘发生。它的进一步的目的在于达到通过切割获得的压实块的煤饼中的一个通道宽度，该切割是尽可能准确且确定，以便确保压实块的一个精确大小，并确保脱气达到一个可靠的程度。

因此它的目的在于提供一种方法，该方法用于在没有切割装置的任何磨损并产生低排放的情况下，在短时间内用极高准确性与可再生产性从一块压缩煤饼生产多个压实块。

该方法通过提供一种用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法而实现该目标，该非机械方法应特别理解为一种应用激光束、高压水射流或喷砂的切割技术。

尤其提出权利要求的是一种用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，在该方法中：

□煤依靠一个合适的压缩装置被压缩并压实为一个或多个煤饼部分，以获得至少一个适合于煤压实的、致密填充的并且无结块的煤饼，

其特征在于，

□所获得的煤饼由非机械的切割能量提供介质切割成压实块以获得有待被装料的压实煤块，以便按如下方式水平地装料到一个有待水平进料的焦炉室中：分离地或水平地前后排列在一起或彼此上下堆叠，或水平地前后排列在一起并彼此上下堆叠，或水平地前后排列在一起并彼此上下堆叠。

在本发明的一个实施方案中，非机械的切割能量提供介质是一个激光束。在本发明的另一实施方案中，切割能量提供介质是一个高压水射流。在本发明的一个进一步实施方案中，切割能量提供介质是一个高压喷砂。

激光切割可以由适于切割压缩煤饼的所有激光束类型来实施。适合于切割煤的一种激光束类型的一个实例是CO₂激光。DE 19537467C1描述激光束切割的一种合适方法的一个实例。

依靠水射流的切割可以由适合于切割成压缩煤块的所有水射流切割方法来实施。合适的水射流切割方法的实例是磨料水射流切割或纯水射流切割。一种合适水射流切割方法的一个实例在US 2008/0032610A1中描述。该方法适合于切割成压缩煤块并允许将磨料添加进入水射流。

经由固体磨料喷射切割煤饼理论上可以由适合于切割煤饼的所有方法实施。合适固体磨料喷射方法的实例是干燥磨料喷射或浆料喷射方法。GB 190408559给出了用于从岩煤矿移除煤的一种喷砂方法的实例。EP 2123402 A1给出了一种干燥磨料喷射切割方法的实例。DE4430133 A1给出了一种使用浆料喷射的干燥磨料喷射切割方法的实例。

非机械的切割能量提供介质也可以是一个空气射流或一个氮气射流。空气或气体射流可以被加热。并且最后，超声波或其他介质也可以被用作非机械的切割能量提供介质。超声波可以依靠特殊工具被应用于煤，该特殊工具允许依靠超声波进行切割。

前述方法可以被单独使用但也可以被组合使用。

在本发明的一个实施方案中，易燃材料的、形状稳定的隔离物被水平或竖直地插入在所生产的压实块之间，以通过在高炉温完全燃烧隔离物来获得一个缝隙几何形状。在焦化过程期间，隔离物在没有残留的情况下完全燃烧。在由一种非机械的切割能量提供介质切割煤饼之后，隔离物的插入典型地在装料操作之前或期间实施。

在一个典型实施方案中，隔离物具有多达200mm的一个厚度。在焦化过程期间它们在没有残留的情况下完全燃烧。它们由例如纸张、纸板、木材或塑料制作。因此产生的所限定的缝隙在完成的煤饼中具有至少5mm的宽度。

在一个典型实施方案中，用于生产适合于焦炉室的单独压实块的本发明方法的工作方式为，使获得的压实煤块装料进入“非回收”或“热回收”类型的一个水平焦炉室。它们利用在焦化过程中发生的焦化气以便生产焦化热。然而，其中所获得的压实块被装料进入常规炉的一种实施方案也是可行的。

本发明的过程包括的优点为：压实煤块可以用一种准确、迅速且非常精确的方式从一块压缩煤饼进行切割。一种非机械切割工具的使用不包括磨料。在本发明的方法中煤尘的形成是非常少的。所生产的压实煤块的大小非常精确，并且切入通道深度的尺寸被良好地限定。这允许焦化气的改善脱气。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，在该方法中

该煤依靠一个合适的压缩装置被压缩并压实为一个或多个煤饼部分，以获得至少一个致密填充的并且无结块的煤饼，

其特征在于

所获得的该煤饼由非机械的切割能量提供介质切割成压实块，从而以一种准确、迅速且非常精确的方式从一块压缩煤饼获得多个压实煤块。

2.根据权利要求1所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于该压实煤块以如下方式被装料进入一个有待水平装料的焦炉室中：分离地，或水平地前后排列在一起地，或彼此上下堆叠地，或水平地前后排列在一起并且彼此上下堆叠。

3.根据权利要求1或2所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于该非机械的切割能量提供介质是一个激光束。

4.根据权利要求1或2所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于该非机械的切割能量提供介质是一个高压水射流。

5.根据权利要求1或2所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于该非机械的切割能量提供介质是一个固体磨料喷射。

6.根据权利要求1或2所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于该非机械的切割能量提供介质是一个压缩空气射流。

7.根据权利要求1或2所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于该非机械的切割能量提供介质是一个氮气射流。

8.根据权利要求1或2所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于该非机械的切割能量提供介质是超声波。

9.根据权利要求2至8的任意一项所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于该压实煤块的切割由这些指定的非机械切割方法的一个组合来执行。

10.根据权利要求1至9的任意一项所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于多个由易燃材料制作的、保持水平或垂直缝隙隔的离物被放置在所生产的这些压实块之间，以在高炉温下完全燃烧这些隔离物时获得一个缝隙几何形状。

11.根据权利要求10所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于在由一种非机械的切割能量提供介质切割该煤饼之后，这些隔离物的插入典型地在该装料操作之前或期间实施。

12.根据权利要求9或10所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于这些隔离物具有多达200mm的厚度。

13.根据权利要求10至12的任意一项所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于这些由此产生的、受限定的缝隙在该完成的煤饼中具有至少5mm的宽度。

14.根据权利要求1至13的任意一项所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于所获得的这些压实煤块被装料进入“非回收”或“热回收”类型的一个水平焦炉室。

Claims (13)

1.用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，在该方法中

该煤依靠一个合适的压缩装置被压缩并压实为一个或多个煤饼部分，以获得至少一个适合于煤压实的、致密填充并且无结块的煤饼，

其特征在于

所获得的该煤饼由非机械的切割能量提供介质切割成多个压实块以获得有待被装料的压实煤块，以便按如下方式水平地装料到一个有待水平进料的焦炉室中：分离地或水平地前后排列在一起或者彼此上下堆叠，或水平地前后排列在一起并且彼此上下堆叠，或水平地前后排列在一起并且彼此上下堆叠。

2.根据权利要求1所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于该非机械的切割能量提供介质是一个激光束。

3.根据权利要求1所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于该非机械的切割能量提供介质是一个高压水射流。

4.根据权利要求1所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于该非机械的切割能量提供介质是一个固体磨料喷射。

5.根据权利要求1所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于该非机械的切割能量提供介质是一个压缩空气射流。

6.根据权利要求1所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于该非机械的切割能量提供介质是一个氮气射流。

7.根据权利要求1所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于该非机械的切割能量提供介质是超声波。

8.根据权利要求2至7的任意一项所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于该压实煤块的切割由这些指定的非机械切割方法的一个组合来执行。

9.根据权利要求1至8的任意一项所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于多个由易燃材料制作的、保持水平或垂直缝隙的隔离物被放置在所生产的这些压实块之间，以在一个高炉温下完全燃烧隔离物时获得一个缝隙几何形状。

10.根据权利要求9所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于在由一种非机械的切割能量提供介质切割该煤饼之后，这些隔离物的插入典型地在该装料操作之前或期间实施。

11.根据权利要求9或10所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于这些隔离物具有多达200mm的一个厚度。

12.根据权利要求1至11的任意一项所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于这些由此产生的、受限定的缝隙在该完成的煤饼中具有至少5mm的宽度。

13.根据权利要求1至12的任意一项所述的用于通过压缩煤饼的非机械切割来生产适合于焦炉室的单独压实块的方法，其特征在于所获得的这些压实煤块被装料进入“非回收”或“热回收”类型的一个水平焦炉室。