[发明专利]平推焦炭湿法熄焦设备和过程

说明书

技术领域

本公开涉及用于从煤生产焦炭的方法和设备，特别涉及用于冶金焦炭的平推炽热板在单独的多用途设备中的湿法熄焦的设备和方法。

背景技术

冶金焦炭是在钢铁生产中用于熔化并还原铁矿石的固体碳燃料和碳源。在炼铁过程中，铁矿石、焦炭、热空气和石灰岩或其它助熔剂被供给入鼓风炉。热空气引起焦炭燃烧，提供热和用于还原氧化铁为铁的碳源。石灰岩或其它助熔剂可被添加以与酸性杂质，称为熔渣，相反应并将其从熔融铁去除。石灰岩-杂质漂浮到熔融铁的顶部并被撇去。

在一个被称为“汤普森焦化过程”的过程中，用于精炼金属矿石的焦炭是通过将煤粉分批供给至密封且在严密控制的大气条件下加热到极高温度24至48小时的炉来生产的。焦化炉已在多年来用于将煤转变为冶金焦炭。在焦化过程中，细碎煤在有控制的温度条件下被加热以使煤液化并形成具有预先确定的孔隙率和强度的焦炭的熔化炽热块或板。由于焦炭的生产是批量过程，多个焦炉被同时操作，以下称为“焦炉组”。就本公开的目的而言，术语“炽热焦炭”指当焦炭从焦炉卸出时焦炭的常规状态。炽热焦炭典型地在大约980℃至大约1320℃的温度范围从焦炉卸出。

在常规焦炉过程中，一旦煤被“炼出焦”，焦炭板被从焦炉推出，使得其破裂并落入热车，在热车中焦炭用水熄焦以将焦炭冷却至低于其燃烧温度。熄焦操作必须被谨慎控制使得焦炭不吸收过多水分。一旦其被熄焦，焦炭被遮蔽并装载入有轨车或卡车以便运送。

与炼焦过程有关的问题之一是除尘问题，除尘问题与从炉移除热焦炭并在焦炭从焦炉卸出时将焦炭丢进熄焦车有关。在焦炭落入熄焦车时，产生大量的焦炭粉尘。同样地，熄焦步骤在焦炭被熄焦时产生蒸汽和微粒物质。事实上，在炼焦过程中颗粒物质排放的最大单一来源发生在焦炭卸出和熄焦操作期间。相应地，精致的粉尘收集系统已被发明以捕获在焦炭被推入熄焦车时产生的粉尘颗粒。然而，这些系统中许多依靠通过装置的压降，诸如障板或多管旋风除尘器，以获得高效的微粒去除。然而，常规的熄焦系统没有什么可用的压降来实现高效去除微粒物质。为了减少与煤焦化有关的除尘问题而不显著增加焦炉周期时间，需要改进的用于熄焦焦炭的设备和方法。

发明内容

根据前面的需求，本公开提供了用于熄焦在焦炉中炼制的冶金焦炭的方法和设备。该方法包括将炽热焦炭的单一板推到封闭熄焦车的基本上平坦的接收表面上，使得来自焦炉的全部焦炭基本上作为单一板被推到熄焦车的接收表面上。炽热焦炭的板在具有多个水熄喷嘴的熄焦车中的封闭环境中熄焦，同时通过升高熄焦车中的水位来浸没炽热焦炭板的至少一部分。继熄焦焦炭之后，平坦接收表面倾斜至一角度，该角度足够令熄焦的焦炭滑下平坦接收表面到产品收集传送器，且足够令水从熄焦的焦炭排出。

本公开的另一实施例提供了用于在冶金焦炭炼制过程中焦炭熄焦步骤期间减少粉尘的可移动的设备。该设备包括适用于接收炽热焦炭单一板的基本上全部可封闭的熄焦车。熄焦车具有可封闭结构，该封闭结构具有设置在带有入口门的焦炭入口端和与入口端相对的焦炭卸出端之间的可倾斜的水熄台，其中卸出端带有焦炭卸出门。喷水喷嘴设置在入口端和卸出端之间、熄焦台之上。在水熄台下方提供水熄池以在熄焦水中浸没炽热焦炭板的一部分。粉尘收集系统附接到可封闭的结构，以便从焦炭熄焦步骤收集水滴和微粒。

以上描述的方法和设备为焦化操作提供了独特的优势。尤其是，将焦炭作为炽热焦炭的单一板平推到熄焦车可显著减少在焦炉卸出操作中产生的微粒物质的量。相应地，用于在焦炭卸出操作中收集微粒物质的粉尘收集设备可基本上更小，并可提供更高的粉尘收集效率。本文公开的方法和设备的另一个优势可能是操作的简单以及除去了熄焦焦炭和处理熄焦的焦炭产品所必须的结构和设备。例如，粉尘收集系统没有移动部件，并可仅依靠在基本上封闭的腔中产生的压力作为使气体流过粉尘收集系统的原动力。

附图说明

通过与附图结合考虑参考优选实施例的详细描述，可以清楚本发明的其它优势，其中附图是不按比例的，其中在贯穿如下的若干附图中，相似的参考符号指相似或类似的元件：

图1是焦炉组和关联设备的总体平面图，不按比例，示出了在用于从焦炉接收焦炭的第一位置的熄焦车；

图2是用于接收并熄焦来自焦炉的焦炭板的熄焦装置的侧面立视图，不按比例；

图3是用于接收并熄焦来自焦炉的焦炭板的熄焦装置的端面立视图，不按比例；

图4是根据本公开的熄焦装置的部分立视图，不按比例；

图5是焦炉组的一部分的焦炭卸出端面图，不按比例；