Способ и устройство для изготовления коксового пирога для коксования

СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОКСОВОГО ПИРОГА ДЛЯ КОКСОВАНИЯ Изобретение относится к способу и устройству для изготовления коксового пирога для коксования, причем угольный сыпучий материал (3) в форме (2) уплотняется и упрочняется до образования блока с помощью импульсов от молотов (19), воздействующих на сыпучий материал. Согласно изобретению сыпучий материал (3) дополнительно к обработке импульсами, создаваемыми молотами (19), подвергается нагрузке давлением прессования. 015314 Изобретение относится к способу изготовления коксового пирога для коксования, при котором угольный сыпучий материал в форме уплотняется импульсами, создаваемыми молотами, воздействующими на угольный сыпучий материал, и упрочняется с образованием блока, а также устройству для его осуществления. При таком способе, известном благодаря использованию, для уплотнения угольного сыпучего материала применяются молоты. Получающаяся при этом степень уплотнения и равномерность уплотнения во многих случаях недостаточны. В частности, прочность отформованного угольного блока часто низкая,чтобы его можно было надежно транспортировать без разрушения и подавать в коксовую печь. Известно устройство для изготовления коксового пирога для коксования с формой для загрузки угольного сыпучего материала и молотами, воздействующими на угольный сыпучий материал, для уплотнения и упрочнения угольного сыпучего материала, для образования блока. Задачей изобретения является улучшение названного способа и устройства, при которых получают имеющий более высокую плотность и прочность отформованный угольный блок. Эта задача решается благодаря тому, что дополнительно к нагрузке, создаваемой импульсами с помощью молотов на угольный сыпучий материал, оказывается воздействие давлением прессования. В устройстве эта задача решается благодаря тому, что предусмотрены устройства для прессования угольного сыпучего материала дополнительно к импульсной нагрузке, создаваемой молотами. Главной причиной недостаточного уплотнения и упрочнения при применении способа в соответствии с уровнем техники является низкая прочность, а также известная упругость угольного сыпучего материала. Кинетическая энергия молотов при переменном воздействии на угольный сыпучий материал только частично используется для деформации угольных частиц и, следовательно, для уплотнения угольного сыпучего материала. В результате к молоту в виде упругой составляющей возвращается заметная часть его кинетической энергии, и он отскакивает назад. За счет того что к угольному сыпучему материалу согласно изобретению дополнительно прикладываются напряжения сжатия, происходит его упрочнение примерно до предела упругости, и при этом повышается доля предаваемой при ударе пластической составляющей работы, направленной на деформирование угольных частиц, что ведет к более высокой степени уплотнения. В частности, при напряжениях сжатия в усиленной мере происходит выход гигроскопично связанной воды и битумного материала из частиц угля. Как выделенная вода, так и битумный материал действуют в качестве вяжущего материала,что вносит дополнительный вклад в прочность образованного отформованного угольного блока. Предпочтительно, что прессование осуществляется непрерывно во время и между передачами импульса от молотов. При постоянно прилагающихся напряжениях сжатия в сыпучем материале, а также между импульсами, создаваемыми молотами, могут происходить процессы переслаивания, повышающие степень уплотнения. Величина усилия прессования и/или импульсов от молотов может изменяться, например, в соответствии со степенью уже достигнутого уплотнения. В то время как усилие прессования можно прикладывать в различных местах через единственную,опорную плиту, на которую осуществляется воздействие молотом, в предпочтительной форме осуществления изобретения предусмотрено несколько прессующих элементов, при необходимости включающих опорную плиту. Предпочтительно, что прессующие элементы перекрывают полностью или почти полностью по меньшей мере одну сторону, имеющую прямоугольную форму засыпки сыпучего материала. В то время как прессующие элементы и молоты могут воздействовать в различных областях поверхности на сыпучий материал, в предпочтительной форме осуществления изобретения импульсы от молотов передаются на сыпучий материал соответственно через прессующий элемент, создающий давление прессования на сыпучий материал. Таким образом, молоты оказывают ударное воздействие на прессующие элементы, причем преимущественным образом соотношение масс прессующего элемента и молота выбирается таким образом,что молот полностью передает свой импульс на прессующий элемент, который потом со свой стороны передает в виде неупругого удара этот импульс угольному сыпучему материалу, причем кинетическая энергия молота далее преобразуется в работу по формованию угольных частиц. В случае молота речь может идти о молоте, приводимом в действие с помощью гидравлики, который, например, применяется в строительстве при разрушении бетона. Могла бы также речь идти о применении пневматических, электрических или приводимых в действие другим способом молотах. Усилие прессования на прессующий элемент может передаваться, например, через корпус ударного устройства, включающего молот. Прессующие элементы, включая корпус, могут соответственно отслеживать полученное уплотнение и в связи с этим двигаться в таком диапазоне, что при их перемещении может оставаться достаточно места для осуществления заполнения формы. Благодаря соответствующему изобретению способу и предложенному в соответствии с изобретением устройству появляется ряд дальнейших преимуществ. Достигаемая высокая степень упрочнения позволяет использование до сих пор не применяемых сортов угля. В частности, могут применяться предва-1 015314 рительно нагретые угли и угли, смешанные с добавками, в частности с вяжущими средствами. Новый способ открывает большой простор для учета изменяющихся свойств применяемого угля. Применение процесса позволяет уменьшить использование воды, отрицательно сказывающейся на процессе коксования, в качестве вяжущего материала. Благодаря высокому уплотнению угля, которое вследствие пластического деформирования угольных частиц может превышать уплотнение в возможной плотнейшей шаровой упаковке, углерод, возникающий во время коксования благодаря крекингу, остается большей частью в коксовом пироге и не откладывается вредным образом на внутренней стенке коксовой печи. В другом варианте исполнения изобретения прессующие элементы могут образовывать, в частности, вертикальную стенку формы. Ниже изобретение поясняется с помощью примеров осуществления и прилагающихся, относящихся к этим примерам осуществления чертежей, на которых фиг. 1 - первый пример осуществления устройства для изготовления коксового пирога согласно изобретению; фиг. 2 - часть устройства на фиг. 1 и фиг. 3 - второй пример осуществления устройства согласно изобретению. На массивной базовой плите 1 устройства, представленного на фиг. 1, расположена форма 2 для засыпки сыпучего материала 3 из размолотого угля. Над имеющей вид ящика открытой вверх формой 2 предусмотрены прессующие стойки 4 с опорной плитой 5. В показанном состоянии устройства опорные плиты 5 контактируют с сыпучим материалом 3, они почти полностью перекрывают свободную поверхность сыпучего материала. В описываемом здесь примере осуществления прессующие элементы 4 соединены соответственно с более подробно описываемым на фиг. 2 устройством 28 с молотом, корпус 11 которого установлен на горизонтальной балке 6, которая с помощью гидравлических цилиндров 7 может перемещаться вертикально и через которую прессующее усилие, создаваемое гидравлическими цилиндрами 7, может передаваться прессующим элементам 4. Гидравлические цилиндры 7 соединены с горизонтальной полкой 9 нажимной рамы 10, установленной на опорной плите 1. Как, в частности, следует из фиг. 2, во втулочной части 12 корпуса 11 установлен ударник 13, конец которого, обращенный от корпуса 11, свободно прилегает к насадке 14, соединенной с опорной плитой 5. Во вращательно-симметричное внутреннее пространство 15 корпуса 11 из корпуса 11 выступает кольцевой выступ 16, который взаимодействует с соединенным с ударником 13 кольцевым выступом 17, так что через кольцевые выступы от корпуса 11 на ударник 13, который образует часть прессующего элемента, может передаваться усилие прессования на опорную плиту 5. В верхней части внутреннего пространства 15 расположена головка 18 ударника 13, по которой может бить соосный с ударником 13 боек 19 устройства 28 с молотом. Боек 19, совершающий возвратнопоступательное движение в направляющей 20 по стрелке 21, соединен с не показанным гидравлическим приводным цилиндром. Для изготовления коксового пирога в форму 2 засыпается размолотый применяемый уголь, причем в зависимости от высоты подлежащего получению угольного блока заполнение и обработка сыпучего материала может осуществляться слоями или в одном рабочем процессе. На свободную поверхность сыпучего материала 3 устанавливаются прессующие элементы 4, и с помощью гидравлических цилиндров 7 создается усилие прессования, которое передается балкой на все корпуса 11 и корпусами 11 через ударники 13 на опорные плиты 5. Наряду с непрерывной нагрузкой, создаваемой усилием прессования, импульсами осуществляется обработка сыпучего материала бойками 19, которые соответственно передают свои импульсы распространяющимся в рамах ударом на бойки 13 и прессующие элементы 4, включающие опорные плиты 5. Прессующие элементы 4 отдают воспринятый импульс в рамах распространяющегося неупругого удара сыпучему материалу 3. Благодаря комбинированному действию импульсов и непрерывного прессования сыпучего материала достигается высокое уплотнение и получается устойчивый блок в виде угольного пирога. Здесь делается ссылка на фиг. 3, где одинаково действующие части обозначены теми же позициями,что и на фиг. 1 и 2, причем соответствующим позициям добавлена буква а. Пример осуществления на фиг. 3 отличается от приведенного ранее примера осуществления тем,что на сыпучий материал 3 а воздействие импульсами и прессованием осуществляется не в вертикальном,а в горизонтальном направлении. Базовая плита 1 а с высокой массой и опорные плиты 5 а образуют боковые стенки формы для загрузки сыпучего материала 3 а. Как в предыдущем примере осуществления на ударники 13 а, воздействующие на опорные плиты 5 а, может создаваться нагрузка от не показанных бойков. Опорные конструкции 22 и 23 с помощью анкеров закреплены в основании и на своей верхней стороне соединены друг с другом с помощью анкерной связи 24. Блок из прессующих элементов 4 а, устройств, оснащенных молотами 28 а и балок 6 а, который усилен с помощью другой вертикальной балки 25, может по роликам перемещаться по плите основания 27,которая снизу перекрывает пространство формы, предназначенное для загрузки сыпучего материала 3 а. В показанном примере осуществления горизонтальная ширина сыпучего материала 3 а в направле-2 015314 нии прессования составляет около 0,5 м. При такой ширине может быть достигнуто однородное уплотнение по всему объему сыпучего материала, изготовление коксового пирога требует только одного процесса обработки материала. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ изготовления коксового пирога для коксования, при котором угольный сыпучий материал(3) в форме (2) уплотняют импульсами, создаваемыми молотами (19), воздействующими на угольный сыпучий материал, и упрочняют с образованием блока, отличающийся тем, что дополнительно к нагрузке, создаваемой импульсами с помощью молотов (19), на угольный сыпучий материал (3) оказывают давление прессованием. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что прессование осуществляют непрерывно во время и между передачами импульсов от молотов. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что импульсы от молотов передаются на сыпучий материал (3) соответственно через прессующий элемент (4), создающий давление прессования на сыпучий материал (3). 4. Устройство для изготовления коксового пирога для коксования с формой (2) для загрузки угольного сыпучего материала (3) и молотами (19), воздействующими на угольный сыпучий материал (3), для уплотнения и упрочнения угольного сыпучего материала (3) для образования блока, отличающееся тем,что предусмотрены устройства (4-10, 28) для прессования угольного сыпучего материала (3) дополнительно к импульсной нагрузке, создаваемой молотами (19). 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что устройства (4-10, 28) для прессования выполнены с возможностью непрерывного прессования угольного сыпучего материала (3) во время и между передачами импульсов от молотов. 6. Устройство по п.4 или 5, отличающееся тем, что величина давления прессования или/и импульсов от молотов может изменяться. 7. Устройство по одному из пп.4-6, отличающееся тем, что устройства (4-10, 28) для прессования содержат несколько контактирующих с угольным сыпучим материалом (3) прессующих элементов (4). 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что прессующие элементы (4) содержат контактирующие с угольным сыпучим материалом (3) опорные плиты (5). 9. Устройство по п.7 или 8, отличающееся тем, что прессующие элементы (4; 4 а) полностью или приближенно полностью перекрывают по меньшей мере одну сторону имеющей квадратную форму угольной засыпки (3; 3 а). 10. Устройство по одному из пп.4-9, отличающееся тем, что предусмотрены прессующие элементы(4) для передачи импульсов молотов (19) на угольный сыпучий материал (3). 11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что каждый прессующий элемент (4) соединен с молотом (19). 12. Устройство по п.10 или 11, отличающееся тем, что соотношение массы прессующего элемента(4) и молота выбрано из условия полной передачи молота (19) своего импульса соответственно на прессующий элемент (4). 13. Устройство по п.11 или 12, отличающееся тем, что усилие прессования может передаваться на прессующий элемент (4) через корпус (11) ударного устройства (28), имеющего молот (19). 14. Устройство по одному из пп.4-13, отличающееся тем, что молот (19) снабжен гидравлическим приводом. 15. Устройство по одному из пп.1-13, отличающееся тем, что нажимные стойки (4 а) образуют одну,в частности, вертикальную стенку формы (2 а).