[go: up one dir, main page]

WO2012128654A1 - Method for heating the fireproof lining of a coke oven battery - Google Patents

Method for heating the fireproof lining of a coke oven battery Download PDF

Info

Publication number
WO2012128654A1
WO2012128654A1 PCT/RU2011/000074 RU2011000074W WO2012128654A1 WO 2012128654 A1 WO2012128654 A1 WO 2012128654A1 RU 2011000074 W RU2011000074 W RU 2011000074W WO 2012128654 A1 WO2012128654 A1 WO 2012128654A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heating
days
period
kindling
butane
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2011/000074
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Владимир Федорович БОГДАНОВ
Виктор Азисович КУРМАЕВ
Анатолий Александрович ЛЕВЧЕНКО
Николай Александрович НОВИКОВ
Николай Александрович ЧЕМАРДА
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
" " ("okoc")
CLOSED JOINT-STOCK Co "OGNEUPORKOKSSERVIS" (CJSC "OKOS")
Original Assignee
" " ("okoc")
CLOSED JOINT-STOCK Co "OGNEUPORKOKSSERVIS" (CJSC "OKOS")
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
Application filed by " " ("okoc"), CLOSED JOINT-STOCK Co "OGNEUPORKOKSSERVIS" (CJSC "OKOS") filed Critical " " ("okoc")
Priority to PCT/RU2011/000074 priority Critical patent/WO2012128654A1/en
Publication of WO2012128654A1 publication Critical patent/WO2012128654A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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
    • C10B17/00Preheating of coke ovens
    • 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
    • C10B21/00Heating of coke ovens with combustible gases
    • C10B21/08Heating of coke ovens with combustible gases by applying special heating gases

Definitions

  • the invention relates to the field of coke chemistry, and can be used for heating and commissioning of coke oven batteries using liquefied propane-butane.
  • Heating the coke oven battery with liquefied gas (propane-butane) is mainly used when commissioning the head (first) of the coke oven battery at a single enterprise, while there are either no other sources of gas supply for heating, or they are not available in sufficient quantity.
  • refractory materials such as dinas and fireclay are used, which together with high thermal conductivity have a large coefficient of thermal expansion.
  • dinas is heated from ambient temperature to operating temperatures, the level of which is from 1150 to 1450 ° ⁇
  • modifications of quartz silicon dioxide, Si0 2
  • the change in volume can be from 0.1% to 3.0%.
  • Structural transformations of quartz in dinas products occur in the temperature range 1 17 ° C, 163 ° C, 230 ° C, 573 ° C, 870 ° C and can violate their strength.
  • dinas At a large thermal expansion of dinas at the stage of low-temperature (below 300 ° C) transformations of quartz and its modifications (tridymite and especially cristobalite), dinas is thermally unstable. These circumstances require the use of a special heating technology that allows you to strictly maintain a given technological mode for raising the temperature of the refractory masonry of coke oven furnaces.
  • the average daily temperature increase of the refractory masonry should be strictly observed according to the stages of heating. Depending on the specific stage of heating, it is from about 5 to 50 ° C per day.
  • the fuel for heating the coke oven battery can be various types of gases: coke, natural, blast furnace, generator.
  • coke can be various types of gases: coke, natural, blast furnace, generator.
  • propane-butane liquefied gas
  • the known method cannot provide a safe and high-quality heating of the coke oven battery, for example with propane-butane, since at minimum gas flow rates at the initial stage of heating, when air injection due to the gas jet is not provided within the limits necessary for high-quality and complete (smokeless) combustion of the heating gas , soot clogging of the nozzles of the regenerators occurs and the disorder of the battery heating process.
  • a known method of heating the refractory masonry of a coke oven battery using a gaseous coolant the use of compressed air is recommended, the coolant is supplied to the heating channels and heated by heat exchange through the heat of the hot nodes of the coke oven battery, and the masonry is heated using a gaseous coolant to a temperature of 250 ° C during high-altitude masonry, and the heating of new heating canals are produced up to a temperature of 500 ° C immediately after completion of masonry construction works (RU 2062282, 1996).
  • the known method is not convenient to use, since partial heating has to be done during the repair process, during the laying of the furnace.
  • the objective of the present invention is to ensure uniform heating of the refractory masonry of coke oven batteries with a limited selection of coolants, and without the use of external furnaces.
  • the problem is solved by the described method of heating the refractory masonry of the coke oven battery, including supplying heating gas to the coke oven chambers and heating in accordance with a predetermined temperature regime, in which liquefied propane butane is used as heating gas, the liquefied gas is first subjected to regasification in the evaporator-heat exchanger, then fed to the burners, each of which is equipped with a screen, and installed in the temporary internal furnace of each coke oven from the machine and coke sides of the battery, this through a kindling window made in the facade of the temporary internal firebox, a regulated air flow is supplied into the firebox in an amount necessary and sufficient for stable combustion of the propane butane torch during the entire heating process, moreover, the amount of air supplied to the firebox is regulated using movable dampers installed in the kindling windows, and providing the possibility of changing the free area of the kindling window during the heating process, the specified temperature mode of heating is maintained by adjusting the furnace traction and the flow rate about to propane
  • the heating is carried out for 65-70 days to a temperature of 1000 - 1050 ° C.
  • the rate of temperature rise during heating is 5.5-6.5 ° per day during the first 32 days, 9 ° per day during the 33rd to 35th days, and the 39th during the 36th period days 12 ° per day, during the 40s - 44th days 15 ° per day, during the 45s - 47th days 18 ° C, during the 48th - 50th days 21 ° per day, in the period of 51st - 59th day 24 ° C, in the period of 60th - 62nd day 32 °, in the period of 63-64 days 36 ° per day and then at a speed of 48 ° per day until the output to the specified mode .
  • the claimed method can be implemented, for example, using devices, the design and installation diagram of which is illustrated below.
  • Figure 1 temporary internal firebox, laid out of fireclay bricks inside each coking chamber of the heated battery;
  • Figure 2 burner for burning propane butane in the internal furnace, installed in each furnace from the machine and coke side of the battery;
  • FIG. 3 Burner with a screen made in the form of a stainless steel mesh
  • Figure 4 movable damper that regulates the air supply, placed in the kindling window in front of each burner;
  • Figure 5 is a General view of the node supplying gas to a temporary furnace.
  • the following process parameters are calculated depending on the volume of the refractory masonry of the coke oven battery: - heating gas costs for the heating stages (for one burner and for the whole battery, calculated on the basis of the known need for energy consumption to maintain a given temperature increase and calorific value of liquefied propane butane);
  • a warehouse is being built to store the required amount of liquefied propane-butane and a unit for its regasification, including evaporators and heat exchangers for transferring the coolant from a liquid to a gaseous state.
  • evaporators and heat exchangers for transferring the coolant from a liquid to a gaseous state.
  • Temporary masonry configuration internal firebox does not depend on the type of heat carrier used.
  • FIG. 1 A general view of the temporary masonry of the internal firebox is shown in Fig. 1, while under p. 1 the furnace hearth is indicated, p. 2 is the furnace arch line, and the input sections of the kindling windows of p. 3 are possibly increased, based on the design features of the stoves of a specific battery .
  • a temporary gas supply pipeline for gas supply for heating the battery from the regasification unit to the chimney and to the battery from the machine and coke side is mounted.
  • burners of a special design are installed through the windows provided for them in the internal furnaces of p.
  • Heating gas from a temporary gas pipeline, connected to the coking chamber to be heated, enters the main burner tube, p. 5, which is connected to the gas supply from the temporary gas pipeline of p.
  • a directed air flow is fed into the firebox, which cuts the gas stream of the burner, and provides the mixture of gas and air required for high-quality combustion due to the intersection of the air stream with the gas stream.
  • a screen is hung (see Fig. 3, item 12), which is a rectangle of metal mesh (mainly stainless steel) bent in three places parallel to one of its faces so that it rests under the force of its own weight into the ends of the exhaust pipes of the burner of item 9 closed by plugs 11, looking up and pressed against both gas exhaust pipes of the burner of item 9 from the side of the burner looking deep into the coking chamber below all gas outlets of clause 10.
  • the screen will be constantly in a red-hot state from the burning torch, and if the torch suddenly goes out (is blown out), the stream of raw gas will ignite again in contact with the red-hot screen grid and combustion will resume.
  • the required level of air flow at which sufficient air is supplied from the external environment for stable flame burning, is ensured by closing the windows in the internal furnaces of section 3 with the movable dampers shown in Fig. 4: into the masonry of the facade of the temporary firebox between the rows of bricks forming the lower and the upper boundary of the kindling window of p. 3, respectively, the upper guide p. 13.1 and the lower support-guide p. 13.2 are installed metal corners.
  • each leaf receives one degree of freedom in the form of horizontal movement (in a plane adjacent to the facade of the temporary firebox) with a change in the area of the kindling window and a corresponding change in the flow of atmospheric air supplied into the temporary firebox.
  • the set temperature mode is maintained by adjusting the draft (total draft of the chimney and discharge in the chimney fumes) and the flow rate of the heating gas.
  • the total gas flow to the battery and separately to the coke and machine sides is regulated by valves on a temporary gas pipeline. There are also valves of clause 15 for shutting off the gas supply to each burner separately.
  • the gas flow rate is regulated by installing interchangeable diaphragms in the flange connections of item 16 immediately before each th azo p gr eay etapv ⁇ 13
  • Burner by oo og p e r m p mV yv strand at replaceable diaphragm can change the inner diameter of the gas supply pipe, which will provide the change in volume of gas supplied to the burner.
  • Table 1 shows a specific example of a phased continuous heating of the refractory masonry in accordance with the claimed method.
  • the method is characterized by the continuity of the process and a quite acceptable consumption of affordable and cheap heat carrier - liquefied propane-butane.
  • the claimed method can be implemented using fairly simple devices, which simplifies the method as a whole, ensures the continuity and uniformity of masonry heating in the absence of external furnaces for heating.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)

Abstract

The invention relates to the field of the by-product coke industry. A method for heating the fireproof lining of a battery of coke ovens is proposed, according to which the heating gas used is liquid propane-butane which is first of all subjected to regasification in an evaporator-type heat exchanger and is then fed to burners, each of which is equipped with a shield and is mounted in a temporary internal furnace in each coke oven on the mechanical and coke oven side of the battery, wherein a controllable air flow is fed into the furnace through a kindling aperture formed in the front of the temporary internal furnace, wherein the quantity of air fed into the furnace is controlled with the aid of movable flaps which are mounted in the kindling apertures and make it possible to adjust the free area of the kindling aperture during the heating process, and the specified heating temperature regime is maintained by controlling the oven draught and the consumption of propane-butane fed to the burners. The invention ensures uniform heating of the lining in the absence of external furnaces.

Description

Способ разогрева огнеупорной кладки коксовой батареи  The method of heating the refractory masonry of a coke oven battery

Область техники Technical field

Изобретение относится к области коксохимии, и может быть использовано для разогрева и ввода в эксплуатацию коксовых батарей с применением сжиженного пропан-бутана. Разогрев коксовой батареи сжиженным газом (пропан-бутаном) в основном используют при введении в эксплуатацию головной (первой) из коксовой батареи на отдельно взятом предприятии, при этом либо для разогрева нет других источников газоснабжения, либо они имеются в недостаточном количестве.  The invention relates to the field of coke chemistry, and can be used for heating and commissioning of coke oven batteries using liquefied propane-butane. Heating the coke oven battery with liquefied gas (propane-butane) is mainly used when commissioning the head (first) of the coke oven battery at a single enterprise, while there are either no other sources of gas supply for heating, or they are not available in sufficient quantity.

Предшествующий уровень техникиState of the art

При строительстве коксовых батарей используются такие огнеупорные материалы, как динас и шамот, которые вместе с высокой теплопроводностью имеют большой коэффициент теплового расширения. При нагревании динаса от температуры окружающей среды до эксплуатационных температур, уровень которых составляет от 1150 до 1450°С, модификации кварца (диоксид кремния, Si02) переходят из одной в другую с изменением кристаллической решетки и объёма изделия. Изменение объёма может быть от 0,1% до 3,0%. Структурные преобразования кварца в динасовых изделиях происходят в области температур 1 17°С, 163°С, 230°С, 573°С, 870°С и могут нарушить их прочность. При большой величине термического расширения динаса на стадии низкотемпературных (ниже 300 °С) превращений кварца и его модификаций (тридимита и особенно кристобалита) динас термически неустойчив. Эти обстоятельства требуют применять особую технологию разогрева, позволяющую строго выдерживать заданный технологический режим по подъёму температуры огнеупорной кладки печей коксовой батареи. В зависимости от модификационных (фазово-структурных) перерождений динаса по этапам разогрева должен строго выдерживаться среднесуточный рост температуры огнеупорной кладки. В зависимости от конкретного этапа разогрева он составляет приблизительно от 5 до 50° С в сутки. In the construction of coke oven batteries, refractory materials such as dinas and fireclay are used, which together with high thermal conductivity have a large coefficient of thermal expansion. When dinas is heated from ambient temperature to operating temperatures, the level of which is from 1150 to 1450 ° С, modifications of quartz (silicon dioxide, Si0 2 ) pass from one to another with a change in the crystal lattice and the volume of the product. The change in volume can be from 0.1% to 3.0%. Structural transformations of quartz in dinas products occur in the temperature range 1 17 ° C, 163 ° C, 230 ° C, 573 ° C, 870 ° C and can violate their strength. At a large thermal expansion of dinas at the stage of low-temperature (below 300 ° C) transformations of quartz and its modifications (tridymite and especially cristobalite), dinas is thermally unstable. These circumstances require the use of a special heating technology that allows you to strictly maintain a given technological mode for raising the temperature of the refractory masonry of coke oven furnaces. Depending on the modification (phase-structural) degenerations of the dinas, the average daily temperature increase of the refractory masonry should be strictly observed according to the stages of heating. Depending on the specific stage of heating, it is from about 5 to 50 ° C per day.

После окончания строительства коксовых батарей или после капитального холодного ремонта (реконструкции) требуется выполнить разогрев их огнеупорной кладки до эксплуатационных температур. Топливом для разогрева коксовой батареи могут служить различные виды газов: коксовый, природный, доменный, генераторный. При строительстве новых коксохимических предприятий, когда нет возможности разогрева первой (головной) коксовой батареи собственным газом, предлагается осуществлять разогрев природным или сжиженным газом (пропан-бутаном). After the completion of the construction of coke oven batteries or after major cold repair (reconstruction), it is required to heat their refractory masonry to operating temperatures. The fuel for heating the coke oven battery can be various types of gases: coke, natural, blast furnace, generator. During the construction of new coke plants, when it is not possible to heat the first (head) coke oven battery with its own gas, it is proposed to heat it with natural or liquefied gas (propane-butane).

Применение варианта разогрева коксовой батареи сжиженным газом (пропан-бутаном) с предварительным смешением его с воздухом, когда на горелку подают заранее приготовленную газовоздушную смесь, является опасным и сложным по следующим причинам:  The use of the option of heating a coke oven battery with liquefied gas (propane-butane) with its preliminary mixing with air when a previously prepared gas-air mixture is fed to the burner is dangerous and difficult for the following reasons:

- необходимы 2-^-3 степени защиты от случая взрыва установки при нарушении соотношения смеси газ-воздух;  - 2 - ^ - 3 degrees of protection against the event of a plant explosion in case of violation of the gas-air mixture ratio are required;

требуется сложная и дорогостоящая система приготовления газовоздушной смеси и защиты от случаев проскока пламени вглубь горелки или отрыва пламени;  requires a complex and expensive system for preparing a gas-air mixture and protection against cases of flame penetration deep into the burner or flame separation;

- стоимость газотранспортной системы повышается из-за увеличения диаметров трубопроводов газовоздушной смеси по сравнению с диаметром трубопроводов собственно газа;  - the cost of the gas transportation system rises due to an increase in the diameters of the gas-air mixture pipelines compared to the diameter of the gas pipelines themselves;

Известен способ разогрева печей с использованием внутренних газовых горелок.  A known method of heating furnaces using internal gas burners.

Например, известен способ сушки и разогрева вертикальных шамотных и динасовых камерных 11 000074 For example, a known method of drying and heating vertical chamotte and dinas chambers 11 000074

4 сланцевых печей (SU 136508, 1961). Способ предусматривает выполнение разогрева печей с помощью инжекционной газовой горелки установленной в нижней части камеры. 4 shale furnaces (SU 136508, 1961). The method involves heating the furnaces using an injection gas burner installed in the lower part of the chamber.

Однако известный способ не может обеспечить безопасный и качественный разогрев коксовой батареи, например пропан-бутаном, поскольку при минимальных расходах газа на начальной стадии разогрева, когда инжекция воздуха за счёт газовой струи не обеспечивается в пределах необходимых для качественного и полного (бездымного) горения отопительного газа, происходит забивание сажей насадки регенераторов и расстройство процесса разогрева батареи.  However, the known method cannot provide a safe and high-quality heating of the coke oven battery, for example with propane-butane, since at minimum gas flow rates at the initial stage of heating, when air injection due to the gas jet is not provided within the limits necessary for high-quality and complete (smokeless) combustion of the heating gas , soot clogging of the nozzles of the regenerators occurs and the disorder of the battery heating process.

Известен способ разогрева огнеупорной кладки коксовой батареи с помощью газообразного теплоносителя, к качестве которого рекомендовано использование сжатого воздуха, при этом осуществляют подачу теплоносителя в нагревательные каналы и обеспечивают разогрев путем теплообмена за счет тепла горячих узлов батареи коксовых печей, причем прогрев кладки производят с помощью газообразного теплоносителя до температуры 250°С во время высотной каменной кладки, а прогрев новых нагревательных каналов производят до температуры 500°С непосредственно после окончания работ по сооружению каменной кладки (RU 2062282, 1996). A known method of heating the refractory masonry of a coke oven battery using a gaseous coolant, the use of compressed air is recommended, the coolant is supplied to the heating channels and heated by heat exchange through the heat of the hot nodes of the coke oven battery, and the masonry is heated using a gaseous coolant to a temperature of 250 ° C during high-altitude masonry, and the heating of new heating canals are produced up to a temperature of 500 ° C immediately after completion of masonry construction works (RU 2062282, 1996).

Известный способ является не удобным в использовании, так как частично разогрев приходится производить в процессе ремонта, в процессе кладки печи.  The known method is not convenient to use, since partial heating has to be done during the repair process, during the laying of the furnace.

Раскрытие изобретения Disclosure of invention

Задачей настоящего изобретения является обеспечение равномерного разогрева огнеупорной кладки коксовых батарей при ограниченном выборе теплоносителей, и без применения внешних топок.  The objective of the present invention is to ensure uniform heating of the refractory masonry of coke oven batteries with a limited selection of coolants, and without the use of external furnaces.

Поставленная задача решается описываемым способом разогрева огнеупорной кладки коксовой батареи, включающий подвод отопительного газа в камеры коксовых печей и разогрев в соответствии с заданным температурным режимом, в котором в качестве отопительного газа используют сжиженный пропан- бутан, сжиженный газ вначале подвергают регазификации в испарителе-теплообменнике, затем подают к горелкам, каждая из которых снабжена экраном, и установлена во временной внутренней топке каждой коксовой печи с машинной и коксовой стороны батареи, при этом через растопочное окно, выполненное в фасаде временной внутренней топки, в топку подают регулируемый поток воздуха в количестве, необходимом и достаточном для стабильного горения факела пропан- бутана в течение всего процесса разогрева, причем регулирование количества подаваемого воздуха в топку производят с помощью подвижных заслонок, установленных в растопочных окнах, и обеспечивающих возможность изменения свободной площади растопочного окна в процессе разогрева, заданный температурный режим разогрева поддерживают путем регулирования тяги печи и расхода подаваемого к горелкам пропан-бутана. The problem is solved by the described method of heating the refractory masonry of the coke oven battery, including supplying heating gas to the coke oven chambers and heating in accordance with a predetermined temperature regime, in which liquefied propane butane is used as heating gas, the liquefied gas is first subjected to regasification in the evaporator-heat exchanger, then fed to the burners, each of which is equipped with a screen, and installed in the temporary internal furnace of each coke oven from the machine and coke sides of the battery, this through a kindling window made in the facade of the temporary internal firebox, a regulated air flow is supplied into the firebox in an amount necessary and sufficient for stable combustion of the propane butane torch during the entire heating process, moreover, the amount of air supplied to the firebox is regulated using movable dampers installed in the kindling windows, and providing the possibility of changing the free area of the kindling window during the heating process, the specified temperature mode of heating is maintained by adjusting the furnace traction and the flow rate about to propane-butane burners.

Предпочтительно, разогрев осуществляют в течение 65-70 суток до температуры 1000 - 1050°С.  Preferably, the heating is carried out for 65-70 days to a temperature of 1000 - 1050 ° C.

Предпочтительно, скорость подъема температуры при разогреве составляет в период первых 32-ух суток 5,5-6,5° в сутки, в период 33-х - 35-х суток 9° в сутки, в период 36-х - 39-х суток 12° в сутки, в период 40-х - 44- х суток 15° в сутки, в период 45-х - 47-х суток 18°С, в период 48-х - 50-х суток 21° в сутки, в период 51-х - 59-х суток 24°С, в период 60-х - 62-х суток 32°, в период 63-64 суток 36° в сутки и далее со скоростью 48° в сутки до вывода на заданный режим. Заявленный способ можно осуществить, например, с помощью приспособлений, конструкция и схема установки которых проиллюстрирована ниже. Preferably, the rate of temperature rise during heating is 5.5-6.5 ° per day during the first 32 days, 9 ° per day during the 33rd to 35th days, and the 39th during the 36th period days 12 ° per day, during the 40s - 44th days 15 ° per day, during the 45s - 47th days 18 ° C, during the 48th - 50th days 21 ° per day, in the period of 51st - 59th day 24 ° C, in the period of 60th - 62nd day 32 °, in the period of 63-64 days 36 ° per day and then at a speed of 48 ° per day until the output to the specified mode . The claimed method can be implemented, for example, using devices, the design and installation diagram of which is illustrated below.

Краткое описание фигур чертежей Brief Description of the Drawings

Фиг.1 - временная внутренняя топка, выкладываемая из шамотного кирпича внутри каждой камеры коксования разогреваемой батареи;  Figure 1 - temporary internal firebox, laid out of fireclay bricks inside each coking chamber of the heated battery;

Фиг.2 - горелка сжигания пропан бутана во внутренней топке, устанавливаемая в каждую печь с машинной и коксовой стороны батареи;  Figure 2 - burner for burning propane butane in the internal furnace, installed in each furnace from the machine and coke side of the battery;

Фиг. 3 - Горелка с экраном, выполненным в виде сетки из нержавеющей стали;  FIG. 3 - Burner with a screen made in the form of a stainless steel mesh;

Фиг.4 - подвижная заслонка, регулирующая подачу воздуха, размещенная в растопочном окне перед каждой горелкой;  Figure 4 - movable damper that regulates the air supply, placed in the kindling window in front of each burner;

Фиг.5 - общий вид узла подвода газа во временную топку.  Figure 5 is a General view of the node supplying gas to a temporary furnace.

Лучший пример осуществления изобретенияThe best example of carrying out the invention

В каждом частном случае разогрева в зависимости от объёма огнеупорной кладки коксовой батареи рассчитываются следующие параметры процесса: - расходы отопительного газа по этапам разогрева (на одну горелку и всего на батарею, рассчитываются исходя из известной потребности в энергозатратах для поддержания заданного роста температуры и калорийности сжиженного пропан- бутана); In each particular case of heating, the following process parameters are calculated depending on the volume of the refractory masonry of the coke oven battery: - heating gas costs for the heating stages (for one burner and for the whole battery, calculated on the basis of the known need for energy consumption to maintain a given temperature increase and calorific value of liquefied propane butane);

- диаметры подводящих и распределительных газопроводов в пределах всего агрегата;  - diameters of the supply and distribution pipelines within the entire unit;

- диаметры труб горелки;  - diameters of the burner pipes;

- диаметры и количество отверстий в перфорированной части горелки.  - diameters and number of holes in the perforated part of the burner.

При соответствующих расчетах учитывают также необходимость разогрева дымовой трубы для создания тяги и разряжения в боковых боровах батареи.  With appropriate calculations, the necessity of heating the chimney to create traction and discharge in the side burs of the battery is also taken into account.

На подготовительном этапе выполняют строительство склада для хранения необходимого количества сжиженного пропан-бутана и установки его регазификации, включающей испарители- теплообменники для перевода теплоносителя из жидкого состояния в газообразное. Производит изготовление вспомогательных приспособлений и оснастки, в т.ч. горелок и заслонок. Конфигурация кладки временной внутренней топки не зависит от типа используемого теплоносителя. At the preparatory stage, a warehouse is being built to store the required amount of liquefied propane-butane and a unit for its regasification, including evaporators and heat exchangers for transferring the coolant from a liquid to a gaseous state. Produces the manufacture of accessories and equipment, including burners and dampers. Temporary masonry configuration internal firebox does not depend on the type of heat carrier used.

Общий вид кладки временный внутренней топки показан на Фиг.1, при этом под п.1 обозначена линия пода печи, п.2 - линия свода печи, а входные сечения растопочных окон п.З по возможности увеличиваются, исходя из конструкционных особенностей печей конкретной батареи. На стадии подготовительных работ монтируется временный газопровод подвода газа на разогрев батареи от установки регазификации на дымовую трубу и на батарею с машинной и с коксовой стороны. В печи коксовой батареи через предусмотренные для них окна во внутренних топках п.З устанавливаются горелки специальной конструкции.  A general view of the temporary masonry of the internal firebox is shown in Fig. 1, while under p. 1 the furnace hearth is indicated, p. 2 is the furnace arch line, and the input sections of the kindling windows of p. 3 are possibly increased, based on the design features of the stoves of a specific battery . At the stage of preparatory work, a temporary gas supply pipeline for gas supply for heating the battery from the regasification unit to the chimney and to the battery from the machine and coke side is mounted. In the furnace of the coke oven battery, burners of a special design are installed through the windows provided for them in the internal furnaces of p.

Конструкция используемой горелки, проиллюстрированная на фиг.2, п.4, является достаточно простой и представляет собой сварную конструкцию из труб различного диаметра.  The design of the burner used, illustrated in figure 2, item 4, is quite simple and is a welded structure of pipes of various diameters.

Осуществление способа проиллюстрировано ниже. Отопительный газ (пропан-бутан) из временного газопровода, подведенного к подлежащей разогреву камере коксования, поступает в основную трубку горелки, п.5, которая присоединяется к подводу газа от временного газопровода п.6 посредством фланцевого соединения п.7 и располагается параллельно оси камеры коксования, и от которой в плоскости, параллельной поду камеры коксования и проходящей через ось основной трубки, под острым углом в обе стороны отходят две отводные трубки меньшего диаметра п.8, служащие для подачи газа непосредственно в газовыпускные трубки п.9, параллельные друг другу и перпендикулярные плоскости пода камеры коксования, в которых просверлены в ряд одно под другим соосно газовыпускной трубке газовыпускные отверстия малого диаметра п.10 так, чтобы струя выходящего газа была направлена в сторону оси основной трубки. При этом на свободных концах основной и газовыпускных трубок герметично приварены заглушки, п.11. The implementation of the method is illustrated below. Heating gas (propane-butane) from a temporary gas pipeline, connected to the coking chamber to be heated, enters the main burner tube, p. 5, which is connected to the gas supply from the temporary gas pipeline of p. 6 by means of a flange connection of claim 7 and is parallel to the axis of the coking chamber, and from which in the plane parallel to the bottom of the coking chamber and passing through the axis of the main tube, two outlet pipes of a smaller diameter of clause 8, which serve to supply gas directly to gas outlet pipes of claim 9, parallel to each other and perpendicular to the plane of the hearth of the coking chamber, in which small-diameter gas outlet holes of claim 10 are drilled in a row one below the other coaxial to the gas outlet pipe, so that the jet of exhaust gas was directed towards the axis of the main tube. At the same time, plugs, item 11, are hermetically welded at the free ends of the main and exhaust pipes.

В топку подают направленный воздушный поток, который как бы рассекает газовые струи горелки, и обеспечивает требуемое для качественного горения смешение газа с воздухом за счёт пересечения потока воздуха с газовыми струями.  A directed air flow is fed into the firebox, which cuts the gas stream of the burner, and provides the mixture of gas and air required for high-quality combustion due to the intersection of the air stream with the gas stream.

Следует отметить, что на каждую горелку после её установки в камеру коксования, но до начала разогрева навешивается экран (см. фиг.З, п.12), который представляет собой прямоугольник из металлической сетки (преимущественно, из нержавеющей стали) гнутый в трёх местах параллельно одной из своих граней так, чтобы опираться под силой собственного веса в закрытые заглушками п.11 торцы газовыпускных трубок горелки п.9, смотрящие наверх и прижиматься к обеим газовыпускным трубкам горелки п.9 со стороны горелки, смотрящей вглубь камеры коксования ниже всех газовыпускных отверстий п.10. При таком расположении во время разогрева экран будет постоянно в раскалённом состоянии от факела горения, и в случае если факел неожиданно гаснет (задувается), то струя сырого газа вновь воспламенятся при контакте с раскаленной сеткой экрана и горение возобновляется. Необходимый уровень воздушного потока, при котором из внешней среды поступает достаточное для стабильного горения факела количество воздуха, обеспечивается за счёт закрытия окон во внутренних топках п.З подвижными заслонками, изображенными на фиг.4: в кладку фасада временной топки между рядами кирпичей, образующих нижнюю и верхнюю границы растопочного окна п.З устанавливаются соответственно верхний направляющий п.13.1 и нижний опорно-направляющий п.13.2 металлические уголки. При этом, между верхним и нижним уголками п.13.1 и п.13.2 устанавливаются две симметричные створки ворот - левая п.14.1 и правая п.14.2 представляющие собой металлические листы со сделанными в них прорезями под основную трубку горелки п.5 и приваренными ручками, таким образом, что обе створки упираются снизу в опорно-направляющий уголок п.13.2 и совместно с ним фиксируются по вертикали направляющим уголком п.13.1. Тем самым, каждая створка получает одну степень свободы в виде перемещения по горизонтали (в плоскости, прилегающей к фасаду временной топки) с изменением площади растопочного окна и соответствующим изменением потока атмосферного воздуха, подаваемого во внутрь временной топки. It should be noted that after each burner is installed in the coking chamber, but before heating starts, a screen is hung (see Fig. 3, item 12), which is a rectangle of metal mesh (mainly stainless steel) bent in three places parallel to one of its faces so that it rests under the force of its own weight into the ends of the exhaust pipes of the burner of item 9 closed by plugs 11, looking up and pressed against both gas exhaust pipes of the burner of item 9 from the side of the burner looking deep into the coking chamber below all gas outlets of clause 10. With this arrangement, during heating, the screen will be constantly in a red-hot state from the burning torch, and if the torch suddenly goes out (is blown out), the stream of raw gas will ignite again in contact with the red-hot screen grid and combustion will resume. The required level of air flow, at which sufficient air is supplied from the external environment for stable flame burning, is ensured by closing the windows in the internal furnaces of section 3 with the movable dampers shown in Fig. 4: into the masonry of the facade of the temporary firebox between the rows of bricks forming the lower and the upper boundary of the kindling window of p. 3, respectively, the upper guide p. 13.1 and the lower support-guide p. 13.2 are installed metal corners. In this case, between the upper and lower corners of paragraph 13.1 and paragraph 13.2, two symmetrical gate leaves are installed - the left section 14.1 and the right 14.2, which are metal sheets with slots made in them under the main burner tube of claim 5 and welded handles, so that both flaps abut from the bottom in the support-guide corner of clause 13.2 and, together with it, are fixed vertically by the guide angle of clause 13.1. Thus, each leaf receives one degree of freedom in the form of horizontal movement (in a plane adjacent to the facade of the temporary firebox) with a change in the area of the kindling window and a corresponding change in the flow of atmospheric air supplied into the temporary firebox.

При ведении процесса разогрева заданный температурный режим поддерживается регулировкой тяги (общая тяга дымовой трубы и разряжение в дымовых боровах) и расходом отопительного газа. Общий расход газа на батарею и отдельно на коксовую и машинную стороны регулируется с помощью задвижек на временном газопроводе. Также имеются задвижки п.15 для перекрытия подачи газа на каждую горелку в отдельности. На всех горелках в печах батареи с машинной и коксовой сторон расход газа регулируется с помощью установки сменных диафрагм во фланцевых соединениях п.16 непосредственно перед каждой йазо ргреаы этапв 13 During the heating process, the set temperature mode is maintained by adjusting the draft (total draft of the chimney and discharge in the chimney fumes) and the flow rate of the heating gas. The total gas flow to the battery and separately to the coke and machine sides is regulated by valves on a temporary gas pipeline. There are also valves of clause 15 for shutting off the gas supply to each burner separately. On all burners in the furnace of the battery on the machine and coke sides, the gas flow rate is regulated by installing interchangeable diaphragms in the flange connections of item 16 immediately before each th azo p gr eay etapv 13

°С) (2888:- горелкойбйоо огре гмв трыв дьу. Сменными диафрагмами можно изменить внутренний диаметр газоподводящей трубы, что обеспечит изменение объёма газа поступающего на горелку. ° C) (2888 -. Burner by oo og p e r m p mV yv strand at replaceable diaphragm can change the inner diameter of the gas supply pipe, which will provide the change in volume of gas supplied to the burner.

В таблице 1 приведен конкретный пример поэтапного непрерывного разогрева огнеупорной кладки в соответствии с заявленным способом.  Table 1 shows a specific example of a phased continuous heating of the refractory masonry in accordance with the claimed method.

Таблица 1. Table 1.

Пример графика разогрева коксовой батареи An example of a graph for warming up a coke oven battery

Этап День от Заданный Заданная Расход разогрева начала подъем температура, пропан - разогрева температур °С бутана по в сутки, °С этапам разогрева, тStage Day from the Preset Set The heating consumption started to rise temperature, propane - temperature heating ° C butane per day, ° C heating stages, t

1 6 34 501 6 34 50

2 6 40 2 6 40

3 6 46  3 6 46

4 6 52  4 6 52

5 6 58  5 6 58

6 6 64  6 6 64

7 6 70  7 6 70

Он 8 6 76  He is 8 6 76

+  +

9 6 82  9 6 82

10 6 88 10 6 88

32 (8866 °С)ййаао эа разоеаи этп рзогреватпгрв --- 14 32 (8866 ° С ) yy aao ea r azoei etp p zog p evatpg p in --- 14

166202 °С) -1 66202 ° C ) -

Этап День от Заданный Заданная Расход разогрева начала подъем температура, пропан- разогрева температур °С бутана по в сутки, °С этапам разогрева, тStage Day from the Preset Set The heating consumption started to rise temperature, propane heating temperatures, ° C butane per day, ° C heating stages, t

1 1 6 94 1001 1 6 94 100

12 6 10012 6 100

13 6 10613 6 106

14 6 1 1214 6 1 12

15 6 1 1815 6 1 18

16 6 12416 6 124

17 6 13017 6 130

18 6 13618 6 136

19 6 14219 6 142

20 6 14820 6 148

21 6 15421 6 154

22 6 16022 6 160

23 6 16623 6 166

24 6 172 3824 6 172 38

25 6 17825 6 178

26 6 18426 6 184

27 6 19027 6 190

28 6 19628 6 196

29 6 202 29 6 202

5 й (: эыта разоа э рапгрев югретапзва- 5 th (: eyta p and h p e oa APG p s p Etap south of Ba

15 fifteen

388679 °С) ( -3 88679 ° C ) ( -

Этап День от Заданный Заданная Расход разогрева начала подъем температура, пропан- разогрева температур °С бутана по в сутки, °С этапам разогрева, тStage Day from the Preset Set The heating consumption started to rise temperature, propane heating temperatures, ° C butane per day, ° C heating stages, t

30 6 208 45530 6 208 455

31 6 21431 6 214

32 6 22032 6 220

33 9 229 и о 34 9 238 33 9 229 and o 34 9 238

оо oo

оо 35 9 247 GS 35 9 247

■1· ■ 1 ·

(  (

О 36 12 259 O 36 12 259

Г\1 R \ 1

37 12 271 37 12 271

38 12 28338 12 283

39 12 29539 12 295

40 15 310 40 15 310

« 41 15 325  "41 15 325

42 15 340 42 15 340

43 15 35543 15 355

44 15 37044 15 370

45 18 38845 18 388

46 18 406 30046 18 406 300

47 18 42447 18 424

48 21 44548 21 445

49 21 46649 21 466

50 21 487 о азгрева an р 50 21 487 o azg r eva an p

16  16

°С)0 i 115 ° C ) 0 i 115

Этап День от Заданный Заданная Расход разогрева начала подъем температура, пропан- разогрева температур °С бутана по в сутки, °С этапам разогрева, т Stage Day from the Preset Set The heating consumption started to rise temperature, propane heating temperatures, ° C butane per day, ° C heating stages, t

51 24 51 151 24 51 1

52 24 53552 24 535

53 24 55953 24 559

54 24 58354 24 583

55 24 60755 24 607

56 24 63156 24 631

57 24 65557 24 655

58 24 679 58 24 679

59 24 703 42059 24 703 420

60 32 73560 32 735

61 32 76761 32 767

62 32 79962 32 799

63 36 83563 36 835

64 36 871 й ·ι· 65 48 919 64 36 871th ι 65 65 48 919

« OS  "OS

О Γ~·  About Γ ~

66 48 967 66 48 967

67 48 1015 67 48 1015

Итого: 1363 Как видно из таблицы, способ характеризуется непрерывностью процесса и вполне приемлемым расходом доступного и дешевого теплоносителя - сжиженного пропан-бутана. Total: 1363 As can be seen from the table, the method is characterized by the continuity of the process and a quite acceptable consumption of affordable and cheap heat carrier - liquefied propane-butane.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Таким образом, заявленный способ можно осуществлять при использовании достаточно простых приспособлений, что упрощает способ в целом, обеспечивает непрерывность и равномерность разогрева кладки при отсутствии внешних топок для разогрева. Thus, the claimed method can be implemented using fairly simple devices, which simplifies the method as a whole, ensures the continuity and uniformity of masonry heating in the absence of external furnaces for heating.

Claims

Формула изобретения Claim 1. Способ разогрева огнеупорной кладки коксовой батареи, включающий подвод отопительного газа в камеры коксовых печей и разогрев в соответствии с заданным температурным режимом, отличающийся тем, что в качестве отопительного газа используют сжиженный пропан-бутан, который вначале подвергают регазификации в испарителе-теплообменнике, затем подают к горелкам, каждая из которых снабжена экраном, и установлена во временной внутренней топке каждой коксовой печи с машинной и коксовой стороны батареи, при этом через растопочное окно, выполненное в фасаде временной внутренней топки, в топку подают регулируемый поток воздуха в количестве, необходимом и достаточном для стабильного горения факела пропан- бутана в течение всего процесса разогрева, причем регулирование количества подаваемого воздуха в топку производят с помощью подвижных заслонок, установленных в растопочных окнах, и обеспечивающих возможность изменения свободной площади растопочного окна в процессе разогрева, заданный температурный режим разогрева поддерживают путем регулирования тяги печи и расхода подаваемого к горелкам пропан-бутана. 1. The method of heating the refractory masonry of a coke oven battery, comprising supplying heating gas to the chambers of coke ovens and heating in accordance with a predetermined temperature regime, characterized in that liquefied propane-butane is used as heating gas, which is first subjected to regasification in an evaporator-heat exchanger, then fed to the burners, each of which is equipped with a screen, and installed in the temporary internal furnace of each coke oven from the machine and coke sides of the battery, while through the kindling window, In the facade of the temporary internal firebox, a regulated air flow is supplied to the firebox in an amount necessary and sufficient for stable combustion of the propane-butane torch during the entire heating process, moreover, the amount of air supplied to the firebox is controlled using movable dampers installed in the kindling windows, and providing the possibility of changing the free area of the kindling window during the heating process, the specified temperature heating mode is supported by regulating the draft of the furnace and the flow rate of propane-butane supplied to the burners. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что разогрев осуществляют в течение 65-70 суток до температуры 1000 - 1050°С.  2. The method according to claim 1, characterized in that the heating is carried out for 65-70 days to a temperature of 1000 - 1050 ° C. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость подъема температуры при разогреве составляет в период первых 32-ух суток 5,5-6,5° в сутки, в период 33-х - 35-х суток 9° в сутки, в период 36-х - 39-х суток 12° в сутки, в период 40-х - 44-х суток 15° в сутки, в период 45-х - 47-х суток 18°С, в период 48-х - 50-х суток 21° в сутки, в период 51-х - 59-х суток 24°С, в период 60-х - 62-х суток 32°, в период 63-64 суток 36° в сутки и далее со скоростью 48° в сутки до вывода на заданный режим.  3. The method according to claim 1, characterized in that the rate of temperature rise during heating is in the period of the first 32 days 5.5-6.5 ° per day, in the period of 33 - 35 days 9 ° per day , in the period of 36th - 39th day 12 ° per day, in the period of 40th - 44th day 15 ° per day, in the period of 45th - 47th day 18 ° С, in the period of 48th - 50 days 21 ° a day, during the 51st - 59th days 24 ° C, in the 60s - 62nd days 32 °, in the period 63-64 days 36 ° per day and from at a speed of 48 ° per day until the output to the specified mode.
PCT/RU2011/000074 2011-03-24 2011-03-24 Method for heating the fireproof lining of a coke oven battery Ceased WO2012128654A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2011/000074 WO2012128654A1 (en) 2011-03-24 2011-03-24 Method for heating the fireproof lining of a coke oven battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2011/000074 WO2012128654A1 (en) 2011-03-24 2011-03-24 Method for heating the fireproof lining of a coke oven battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012128654A1 true WO2012128654A1 (en) 2012-09-27

Family

ID=46879583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2011/000074 Ceased WO2012128654A1 (en) 2011-03-24 2011-03-24 Method for heating the fireproof lining of a coke oven battery

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2012128654A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017160315A (en) * 2016-03-09 2017-09-14 新日鐵住金株式会社 Furnace body drying method when firing in furnace body installation of coke oven

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1357566A (en) * 1970-10-30 1974-06-26 Koppers Gmbh Heinrich Preheating of the oven chambers and/or trunk flues of regenerative coke oven batteries
RU2062282C1 (en) * 1989-10-06 1996-06-20 Крупп Копперс ГмбХ Method of repairing heating ducts of coke batteries and apparatus for heating up masonry of heating ducts at their repairing
US7037409B1 (en) * 1999-03-09 2006-05-02 Thyssen Krupp Encoke Gmbh Method of hot-repairing the heating flues of a coke-oven battery and device for carrying out said method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1357566A (en) * 1970-10-30 1974-06-26 Koppers Gmbh Heinrich Preheating of the oven chambers and/or trunk flues of regenerative coke oven batteries
RU2062282C1 (en) * 1989-10-06 1996-06-20 Крупп Копперс ГмбХ Method of repairing heating ducts of coke batteries and apparatus for heating up masonry of heating ducts at their repairing
US7037409B1 (en) * 1999-03-09 2006-05-02 Thyssen Krupp Encoke Gmbh Method of hot-repairing the heating flues of a coke-oven battery and device for carrying out said method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017160315A (en) * 2016-03-09 2017-09-14 新日鐵住金株式会社 Furnace body drying method when firing in furnace body installation of coke oven

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204535076U (en) A kind of heat smoke producer of lower heat of combustion coal pyrolysis gas
CN101678305B (en) Primary Converter with Secondary Inlet Passage to the Burner
CN104566367B (en) Low-concentration coal bed gas or gas combustor and matched system thereof
CN104946271B (en) Built-in chimney flue heat recovery coke oven system and its technique
CN208139577U (en) Direct-combustion hot air furnace structure for waste asphalt pavement reclaimed materials heating, drying
CN104232825A (en) Thermal insulation method of silica brick hot blast stove
CN208154485U (en) A kind of Secondary Air optimization system of waste incinerator
CN105925276B (en) A kind of coke oven combustion chamber segmentation gas supply heating device and its method
JP7555927B2 (en) Gaseous fuel injection assembly and method
WO2012128654A1 (en) Method for heating the fireproof lining of a coke oven battery
CN202630398U (en) Coal dust hot-blast stove
CN205838912U (en) A kind of coke oven combustion chamber segmentation supply heater
CN206014991U (en) A kind of combustion stablized dry-off oven device for blast furnace
RU2509795C1 (en) Method of heating refractory masonry coke furnace battery
CN202149688U (en) High-speed burner impulse tunnel furnace
CN101748230A (en) High-temperature low-oxygen external combustion stove
CN204611794U (en) A kind of associating burned waste gas device
CN212719740U (en) Multi-stage combustor and molten steel tank preheating equipment adopting same
CN107289783A (en) Heat the liquefied gas furnace drying method of oven module refractory liner castable
CN201634701U (en) High-temperature and low-oxygen external combustion type hot-blast stove
CN215757165U (en) Continuous cracking heating device
CN206280959U (en) A kind of heat accumulating type multitubular bundles radiant tube combustion device
CN205957160U (en) Hot flue gas ignition of boiler
CN102226645A (en) High-speed burner impulse tunnel furnace
CN106047377B (en) A kind of quirk of pyrolysis oven, pyrolysis oven and application

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: 11861368

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase in:

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11861368

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1