MX2011003307A - Estacion movil. - Google Patents

Abstract

En una estación móvil UE es configurada como sigue. En función de la detección de una falla en un enlace de radio establecido entre la estación móvil UE y la estación de base de radio eNB o en función de la detección de una celda que será registrada por posición a través de un proceso de selección de celda, una función AS reporta la detección a una función NAS. En respuesta al reporte la función NAS transmite una señal de petición de registro de posición a una estación de intercambio MME.

Description

SISTEMA DOSIFICADOR DE AIRE PARA AIRE SECUNDARIO EN HORNOS DE COQUE DEPENDIENDO DE LA RELACIÓN DE TEMPERATURA DE BÓVEDA CONTRA SOLERA MEMORIA DESCRIPTIVA La invención se refiere a un dispositivo para controlar la cantidad de aire de combustión secundaria en cámaras de hornos de coque de una batería de hornos de coque del tipo "recuperación de calor'1 o "sin recuperación", en donde este dispositivo regula el volumen de aire a través de un aditamento paralelepípedo o una placa impulsada por un motor de posicionamiento de modo tal que este dispositivo puede ser regulado, por ejemplo, vía un mecanismo de control que depende de medir valores en una cámara de horno de coque. El calentamiento de una torta de coque de una batería de hornos de coque puede ser sustancialmente homogenizado y mejorado vía el espacio de calentamiento secundario ubicado bajo la torta de coque. La cantidad de aire secundario puede ser suministrada por el dispositivo inventivo en diversas graduaciones de cantidad, si se requiere. Un suministro de aire secundario en múltiples etapas permite reducir la cantidad de óxidos nítricos formados de manera sustancial. La presente invención se refiere también a un método para la dosificación de aire de combustión secundaria en una cámara de horno de coque.

Con base en la técnica anterior en la tecnología, el calentamiento de cámaras de homo de coque se ejecuta de modo tal que el calentamiento de una torta de coque se realiza lo más uniformemente posible desde todos los lados y la calidad del coque asi obtenido es mejorada de esta manera. Para carbonización del carbón, la cámara de coquizado precalentada del horno de coque es cargada con una capa de carbón y después cerrada. La capa de carbón se puede proveer como un lote de carbón repleto o en forma compactada, apisonada. Al calentar el carbón, la materia volátil contenida en el carbón, sobre todo hidrocarburos e hidrógeno, es desprendida y expulsada. Además la generación de calor en la cámara de coquizado de hornos de coque "sin recuperación" y hornos de coque de "recuperación de calor" es realizada exclusivamente mediante combustión de constituyentes de materia volátil de carbón liberados que se degasifican de manera consecutiva a medida que el calentamiento avanza.

De acuerdo con la técnica anterior en la tecnología, la combustión es controlada de modo tal que parte del gas liberado que es también llamado gas crudo es quemada directamente arriba de la carga de carbón en la cámara de coquizado. El aire de combustión necesario para este propósito es aspirado a través de aberturas en las puertas o techo o través de aberturas en las puertas y en el techo. Esta etapa de combustión es llamada también la etapa de primer aire o etapa de aire primario. La etapa de aire primario usualmente no produce una combustión completa. E:.l calor liberado en la combustión calienta la capa de carbón, formándose una capa de ceniza sobre su superficie después de un corto periodo de tiempo. Esta capa de ceniza provee un sellado contra el aire y en el transcurso adicional del procedimiento de carbonización de carbón, evita que la capa de carbón se queme. Parte del calor liberado en la combustión es predominantemente transferida por radiación a la capa de carbón. Un mero calentamiento de la capa de carbón desde la parte superior aplicando solamente una etapa de aire, sin embargo, produciría tiempos de coquizado costosamente prolongados.

El gas crudo parcialmente quemado en la etapa de aire primario es, por lo tanto, quemado en otra etapa, donde el calor que así se desprende es suministrado a la capa de carbón desde la parte inferior o desde el costado. Esta postcombustión llamada combustión secundaria usualmente ocurre en los llamados espacios de calentamiento secundario localizados debajo de la cámara de horno de coque y debajo de la torta de coque, de manera que el gas de coquizado parcialmente quemado se quema ahí, aunque el calor de la combustión que se desprende ahí calienta la torta de coque desde abajo. Por consiguiente, la distribución de calor de la torta de coque es sustancialmente homogenizada desde todos los lados y la calidad del coque producido es mejorada notablemente. La conducción del gas de coquizado parcialmente quemado usualmente se realiza por medio de los llamados canales de "tubo de descenso" que, por ejemplo, se localizan en la albañileria lateral de una cámara de horno de coque.

De acuerdo con este enfoque, el aire necesario para combustión de aire secundaria, que es llamado aire secundario, es suministrado a través de las llamadas aberturas de aire secundario ubicadas debajo de las puertas de la cámara de horno de coque lateral de cámaras de hornos de coque en un estilo de construcción típico. De ahí, el aire secundario fluye a la llamada solera de aire secundario donde el aire es recolectado y conducido a una cámara de calentamiento secundario ubicada arriba. La combustión secundaria ocurre ahí. El flujo de aire de combustión es en general suministrado en una cantidad claramente sobre-estequiométrica. Por ende, se asegura que el gas de coquizado parcialmente quemado se queme completamente, de manera que el calor de la combustión contenido ahí es completamente desprendido. De esta manera, se pretende también prevenir una descarga de productos de carbonización quemados en forma incompleta, por ejemplo, hidrocarburos.

No obstante, el aire secundario suministrado ha obtenido generalmente la temperatura de la atmósfera circundante, reduciendo así en forma bastante sustancial la temperatura de la solera de aire secundario y espacio de calentamiento secundario debajo de la torta de coque. Por medio de un suministro no controlado de aire de combustión secundaria al espacio de calentamiento secundario, la temperatura del espacio de calentamiento secundario no puede ser controlada, de modo que la temperatura del espacio de calentamiento secundario puede diferir claramente de la temperatura en el espacio de calentamiento primario, que es llamado también bóveda de horno de coque. Como resultado, el calentamiento de coque desde diferentes lados es desigual. Más aún, la cantidad de aire secundario suministrado no puede ser regulada dependiendo de la cantidad de oxígeno en el espacio de calentamiento secundario. Esto puede conllevar una formación de contaminantes, pero más en particular una formación de hidrocarburos no quemados u óxidos nítricos del tipo NOx.

WO 2007/057076 A1 describe un dispositivo de ventilación para el suministro de aire primario y secundario para la combustión de gas de coquizado de hornos de coque construidos en un estilo de construcción plano y dispuestos como una batería, dicho dispositivo de ventilación se compone de al menos una abertura de ventilación por cámara de coquizado para el aire primario, la abertura de ventilación se extiende a través de la puerta del horno de coque relevante o a través de su pared de armazón, y además se compone de al menos una abertura de ventilación por cámara de coquizado para el aire secundario y elementos de cierre soportados en forma movible se proveen al menos para una parte de las aberturas de ventilación, en donde de acuerdo con la invención al menos una parte de los elementos de cierre de las aberturas de ventilación está conectada mecánicamente a un elemento de posicionamiento que es controlado y accionado desde una posición central, y en donde los elementos de cierre deben ser accionados por medio del elemento de posicionamiento dependiendo de la demanda de aire de combustión en las cámaras de coquizado, siendo posible establecer la conexión mecánica de cada elemento de cierre con el elemento de posicionamiento central en forma individual; en particular es posible realizar la posición de inicio de cada elemento de cierre individual al inicio del ciclo de carbonización de la cámara de coquizado asociada por separado y de manera independiente de los otros elementos de cierre de las cámaras de coquizado cercanas. Las modalidades reivindican los elementos de cierre, elementos de posicionamiento y el método.

El procedimiento no es automatizado y con frecuencia es controlado por medio de cadenas sensibles a la temperatura que se extienden alrededor de un horno de coque. Los dispositivos de la técnica anterior con frecuencia comprenden elementos de posicionamiento o elementos de cierre que producen solamente una vida útil limitada si se exponen a las altas temperaturas de los hornos de coque.

Ahora, por lo tanto, el objeto es proveer un dispositivo que controle la cantidad de aire secundario en las aberturas de ventilación para aire secundario. El dispositivo se debe montar de preferencia debajo de las puertas de la cámara de horno de coque de una cámara de horno de coque, porque en un tipo de construcción encontrado con frecuencia las aberturas para ventilar las soleras de aire secundario se localizan debajo de las puertas de la cámara de horno de coque. Más aún, el dispositivo se debe hacer de un material estable a altas temperaturas a fin de tener una vida útil suficientemente larga a estas altas temperaturas que usualmente predominan en las paredes externas de las cámaras de hornos de coque. Asimismo, el dispositivo debe poder abrir o cerrar las aberturas para ventilar las soleras de aire secundario completamente y debe ser insensible a contaminación e impactos por agentes atmosféricos.

También debe ser posible automatizar el dispositivo inventivo de manera tal que la cantidad dosificadora de aire secundario pueda ser controlada dependiendo del contenido de oxigeno en el espacio de calentamiento secundario o dependiendo de la temperatura en la bóveda del horno de coque.

La presente invención soluciona esta tarea por medio de un sistema dosificador de aire para aire secundario en hornos de coque que puede ser controlado dependiendo de la relación entre la temperatura de la bóveda y la solera y que cierra las aberturas de ventilación para aire secundario mediante cubiertas paralelepípedas. Los elementos paralelepípedos están configurados de manera tal que una cinta conectora o una biela unida a una barra de empuje puede ser fijada a los mismos de manera que los elementos paralelepípedos son atravesados por esta barra de empuje a lo largo de la pared de la cámara de horno de coque. Por medio de este movimiento longitudinal, las aberturas de ventilación pueden ser cerradas completamente, cerradas parcialmente o abiertas completamente de manera que estos elementos paralelepípedos en combinación con la barra de empuje tienen el efecto de un sistema dosificador de aire.

La barra de empuje y los aditamentos paralelepípedos de preferencia están hechos de un acero resistente a altas temperaturas de modo tal que el dispositivo completo provea una vida útil larga si es expuesto a las temperaturas predominantes. En una modalidad de la presente patente, el aditamento paralelepípedo se puede configurar como una placa.

En especial se reivindica un dispositivo para controlar la cantidad de aire de combustión secundaria en un horno de coque de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque del tipo "sin recuperación" o "recuperación de calor", en donde el aire de combustión secundaria entra a través de aberturas en la pared de la cámara del horno de coque anterior del lado impulsor o lado de coque debajo de la puerta de la cámara del horno de coque en canales que se encuentran debajo de la cámara de coquizado y donde el gas de coquizado parcialmente quemado es mezclado con aire de combustión secundaria y quemado por completo, de modo que la torta de coque es calentada desde abajo por la combustión de gas de coquizado parcialmente quemado, y que se caracteriza porque • las aberturas en su lado anterior se proveen con aditamentos paralelepípedos que en el lado del cuboide desviado del horno están unidos a un segundo cuboide más pequeño, y • una biela o cinta conectora a través de la cual el cuboide más pequeño del lado posterior está unido a una barra de empuje está montada en el lado superior del cuboide más pequeño, y • la barra de empuje puede ser atravesada a través de un motor de posicionamiento o manualmente en paralelo a la pared de la cámara de horno de coque anterior, y • la barra de empuje mientras es movida longitudinalmente a lo largo de la pared de la cámara de horno de coque mueve los aditamentos paralelepípedos por el movimiento longitudinal a lo largo de las aberturas de modo que éstos abren o cierran las aberturas dependiendo de la posición de los aditamentos paralelepípedos.

Como ejemplo, el dispositivo paralelepípedo puede ser una placa. Pero también puede ser un ladrillo bien cocido o un bloque de metal. Para ejecución del dispositivo inventivo, el dispositivo paralelepípedo se provee de manera favorable con otro aditamento paralelepípedo, donde el cuboide del extremo anterior está conectado al cuboide del lado posterior de modo tal que se ahúsa hacia el cuboide del lado posterior. Por una parte, esto reduce la cantidad de contaminación, pero por otra parte, también permite una conexión mecánica a la barra de empuje. Como ejemplo, la conexión mecánica puede ser implementada mediante cintas conectoras o bielas. Esto asegura una buena resistencia para fuerzas mecánicas ejercidas.

En una modalidad favorable de la presente patente, el aditamento paralelepípedo del extremo anterior es una placa. En otra modalidad favorable, el aditamento paralelepípedo del extremo anterior, el ahusamiento así como el aditamento paralelepípedo del extremo posterior están hechos de un acero resistente a altas temperaturas. En el caso de que el aditamento paralelepípedo del extremo anterior sea una placa, entonces de preferencia también está hecho de acero resistente a altas temperaturas. En caso de que el cuboide de extremo anterior que mira hacia el horno sea ejecutado como una placa, entonces el ahusamiento puede ser muy estrecho o se puede omitir. En una modalidad de ejemplo, las conexiones de los aditamentos paralelepípedos, la unión a las cintas conectoras y la unión a la barra de empuje se pueden implementar por medio de juntas soldadas. La barra de empuje con las cintas conectoras puede ser guiada tanto debajo de las aberturas de aire secundario como arriba de las aberturas de aire secundario.

En otra modalidad favorable, la barra de empuje está unida vía juntas cardánicas a las bielas o cintas conectoras y por ende al motor de posicionamiento. Las transposiciones o esfuerzos mecánicos de la barra de empuje se pueden así compensar mejor.

En una modalidad simple de la presente patente, el motor de posicionamiento se puede componer de un motor de posicionamiento eléctrico. En una modalidad preferida, se compone de un cilindro de presión que puede ser cargado bajo presión con un gas o un liquido y ser liberado de presión. El cilindro de presión comprende un pistón impulsor que está unido a la barra de empuje y que es impulsado por un gas o un líquido debido a la carga y descarga de presión. El motor de posicionamiento comprende entonces bombas y válvulas. El motor de posicionamiento y el dispositivo impulsor pueden comprender también corazas protectoras o esteras protectoras que protegen al dispositivo impulsor y el motor de posicionamiento de altas temperaturas en la pared de la cámara de horno de coque. Éstas se localizan de preferencia en la barra de empuje entre el cilindro de presión y la cinta conectora. Los blindajes protectores se pueden hacer de cualquier material resistente a altas temperaturas. Por ejemplo, éste puede ser acero o un material de fibra de vidrio.

Asimismo se reivindica un método para la dosificación de aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario de cámaras de hornos de coque de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque, en donde • el aire de combustión secundaria entra a través de las aberturas de aire secundario en la pared de la cámara de horno de coque anterior del lado impulsor o lado de coque en el área inferior de la cámara de horno de coque debajo de la puerta de la cámara de horno de coque a la solera de aire secundario y luego fluye al espacio de calentamiento secundario ubicado ahí arriba, y • el gas de coquizado parcialmente quemado en el área superior de la cámara de horno de coque es completamente quemado ahí, y el gas de coquizado completamente quemado es conducido a través del espacio de calentamiento de aire secundario entero de modo que la torta de coque es calentada desde el lado inferior, también, y • la abertura de aire secundario es cubierta por un aditamento paralelepípedo unido vía una biela a una barra de empuje de modo que el aditamento paralelepípedo abra o cierre la abertura de aire secundario con su lado de extremo anterior en cada posición a lo largo de la pared longitudinal de la cámara de horno de coque mientras la barra de empuje es movida longitudinalmente a lo largo de la cámara de horno de coque anterior de manera que la cantidad de aire secundario admitida a la solera de la cámara de coquizado pueda ser dosificada, y • la barra de empuje puede ser atravesada vía cintas conectoras a través de un motor de posicionamíento o manualmente de manera que la cantidad de aire secundario admitida a la solera de la cámara de coquizado sea dosificada a medida que se realiza este movimiento de empuje.

El método puede ser aplicado manualmente simplemente moviendo la barra de empuje en forma manual. Por medio de los dispositivos paralelepípedos, las aberturas de aire secundario pueden ser cerradas completamente, cerradas parcialmente o abiertas completamente. Esto se hace simplemente moviendo los cuboides. Para automatizar el método, la barra de empuje es impulsada por un motor de posicionamíento. Por consiguiente, el motor de posicionamíento está situado en el extremo de la barra de empuje y se puede localizar, por ejemplo, en el extremo de una batería de hornos de coque, pero también en cualquier posición en la batería de hornos de coque o banco de hornos de coque. En una modalidad de la presente invención, la transmisión de energía se realiza en neumática, eléctrica o hidráulicamente. Sin embargo, en principio, la transmisión de energía se puede realizar de manera arbitraria.

El método inventivo hace posible accionar las aberturas de aire secundario tanto de un horno de coque de una batería de hornos de coque en forma conjunta y las aberturas de aire secundario de un horno de coque de manera individual. En una modalidad preferida, las aberturas de aire secundario de un solo horno de coque de una batería de hornos de coque son controladas en forma conjunta. No obstante, en otra modalidad, las aberturas de aire secundario de un horno de coque de una batería de hornos de coque se pueden controlar de manera individual. Por consiguiente, la distribución de la temperatura dentro de la solera de aire secundario puede ser mucho mejor controlada. En el caso que la solera de aire secundario comprende cuatro aberturas de aire secundario en una modalidad de ejemplo, entonces típicamente comprende para este método cuatro cilindros de presión incluyendo los pistones impulsores, barras de empuje, cintas conectoras y aditamentos paralelepípedos asociados. Asimismo es posible proveer menos dispositivos inventivos que las aberturas de aire secundario existentes.

Para controlar los procedimientos de cierre y abertura, la barra de empuje dispone de un dispositivo que permite un monitoreo óptico o eléctrico de la posición de los aditamentos paralelepípedos. Por ejemplo, éste puede ser una barrera de luz. De manera favorable, éstas se localizan en la barra de empuje a una distancia suficiente lejos de las aberturas de aire secundario a fin de ser suficientemente estable a impactos de temperatura.

Pero estos dispositivos también pueden ser fijados en las cintas conectoras o en los aditamentos paralelepípedos. Por medio de estos dispositivos, la posición de los aditamentos paralelepípedos puede ser indicada o monitoreada de manera tal que un control automático se haga viable.

En una forma usual de aplicación, las aberturas de aire secundario se proveen en ambos lados anteriores de una cámara de horno de coque de esta manera. Pero también es factible controlar solamente un lado anterior de una cámara de horno de coque de acuerdo con la presente invención. Esto puede ser tanto el lado de extremo anterior, que es llamado también lado impulsor de una cámara de horno de coque, como el lado de extremo posterior de una cámara de horno de coque, que es llamado también el lado de coque de una cámara de horno de coque. La aplicación del método inventivo es entonces también posible en un lado solamente, si hay aberturas de aire secundario en ambos lados.

Para optimizar la distribución de la temperatura de la cámara de horno de coque, un sensor de medición de temperatura se puede proveer en la cámara de horno de coque. La combustión en la solera de aire secundario puede entonces ser controlada vía la cantidad suministrada de aire en una manera tal que la temperatura obtenida ahí sea aproximadamente igual a la temperatura en la cámara del horno de coque. Por ende, el calentamiento de coque puede ser homogenizado desde todos los lados, lo cual produce una optimización del procedimiento de coquizado y que mejora notablemente la calidad del coque producido. Los sensores de medición de temperatura están, por ejemplo, dispuestos en el techo del espacio de calentamiento primario, que es llamado también la bóveda de la cámara del horno de coque, y en la pared de la cámara del horno de coque en las soleras de aire secundario o en el espacio de calentamiento secundario.

Un ejemplo para un método automatizado para controlar las aberturas de aire secundario es mostrado por DE 102006004669 A1 . Reivindica un método para la carbonización de carbón, donde hay un horno de coque (incluyendo dispositivo medidor, unidad de computadora y dispositivos de posicionamiento) aplicado y usado que es cargado con carbón seguido del inicio del procedimiento de carbonización de carbón, y en donde durante la carbonización de carbón la concentración de uno o más constituyentes de gas es analizada, estos datos son transmitidos a una unidad de computadora, y esta unidad de computadora determina el suministro de aire primario y/o secundario sobre la base de valores discretos guardados o cálculos modelo, y la unidad de computadora selecciona vía líneas de control los elementos de control de dispositivos de interrupción para aire primario y/o secundario y controlar y regular así el aire primario y/o secundario. Este método es ejemplar aplicable en combinación con el método inventivo para la dosificación de aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario de cámaras de hornos de coque de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque.

Al aplicar el método inventivo, la temperatura en el espacio de calentamiento primario y en el espacio de calentamiento secundario usualmente es igual a 1000°C a 1400°C. Como regla, la temperatura en el espacio de calentamiento secundario se eleva en forma marcada al inicio de un ciclo de coquizado debido a la combustión inicial de gas de coquizado. Por consiguiente, el carbón es calentado desde abajo. A la inversa, la temperatura en el espacio de calentamiento primario desciende debido al inicio de la carbonización de carbón y debido a la desgasificación de materia volátil. Hasta el término de la carbonización de carbón la temperatura en el espacio de calentamiento primario se puede elevar, de modo tal que la torta de coque es predominantemente calentada desde arriba. Después de cierto período de tiempo, la temperatura en el espacio de calentamiento secundario desciende, porque la cantidad de productos de coquizado de desgasificación se reduce. Para prevenir un enfriamiento no deseado del espacio de calentamiento secundario, los aditamentos paralelepípedos son cerrados después de cierto periodo de tiempo.

Si el procedimiento de cierre es controlado vía la relación de temperaturas en el espacio de calentamiento primario y secundario, puede empezar de acuerdo con una modalidad a una diferencia de + 100°C entre las temperaturas en el espacio de calentamiento primario y secundario. De manera ideal el procedimiento de cierre puede ser iniciado a la temperatura exactamente igual en el espacio de calentamiento primario y secundario. Por ejemplo, esto se puede realizar en modo automatizado, por ejemplo, en una manera controlada por computadora, pero también vía una verificación de temperatura visual. El control es también posible desde un cuarto de medición. Si el procedimiento de cierre es controlado en cuanto a tiempo, entonces el cierre de aberturas de aire secundario puede ser iniciado, por ejemplo, a un tiempo de coquizado de 30 a 70 por ciento del tiempo de cotizado estimado del ciclo de carbonización de carbón completo. El movimiento de los aditamentos paralelepípedos para cerrar las aberturas de aire secundario se puede realizar en forma gradual paso a paso, también, dependiendo de los requerimientos.

Para optimizar la estequiometría del oxígeno necesaria para combustión en la solera de aire secundario, una sonda lambda se provee en la solera de aire secundario de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. El movimiento de los cuboides o puertas deslizantes es después realizado por el motor de posicionamiento vía una computadora que regula la posición de la puerta deslizante dependiendo del contenido de oxígeno en la solera de aire secundario. La combustión puede ser así optimizada utilizando una cantidad constantemente óptima de oxígeno. De esta manera, la cantidad de hidrocarburos y contaminantes en el gas de desecho de una batería de hornos de coque es reducida. Esto se puede lograr también en combinación con un procedimiento de medición de temperatura.

El método inventivo provee el beneficio de una combustión controlada en el espacio de calentamiento secundario de una cámara de horno de coque. El control se lleva a cabo vía dosificación de la cantidad de aire a medida que entra a la solera de. aire secundario de una cámara de horno de coque. Al controlar la combustión, es posible obtener un ajuste mucho más uniforme en el calentamiento de la torta de coque desde los lados de modo tal que la calidad del coque producido es sustancialmente mejorada.

No obstante, por otra parte, la salida de contaminantes, también, es disminuida debido a que la cantidad óptima de aire puede ser siempre suministrada en forma exacta sin causar un enfriamiento excesivo del espacio de calentamiento secundario.

La modalidad inventiva de un dispositivo para generar gases se explica en mayor detalle por medio de cinco dibujos, no estando el método inventivo limitado a estas modalidades.

La figura 1 muestra la vista anterior de una cámara de horno de coque con el dispositivo inventivo que cierra completamente las aberturas de aire secundario de una cámara de horno de coque.

La figura 2 muestra la vista anterior del dispositivo inventivo que abre completamente las aberturas de aire secundario de una cámara de horno de coque. La figura 3 muestra la vista anterior de una cámara de horno de coque con e) dispositivo inventivo, la cámara de horno de coque comprende cuatro aberturas de aire secundario controlables individualmente. La figura 4 muestra la vista lateral de una cámara de horno de coque con el dispositivo inventivo que está montado en las aberturas de aire secundario debajo de las puertas de la cámara de horno de coque. La figura 5 muestra un curso típico de temperaturas en la cámara de calentamiento primaria y secundaria de una cámara de horno de coque al aplicar el método inventivo.

Lista de símbolos de referencia 1 Aditamentos paralelepípedos 1 a Cuboide de extremo anterior 1b Cuboide de extremo posterior 2 Aberturas de aire secundario 3 Cámara de horno de coque 4 Cinta conectora 5 Barra de empuje 6 Pared de la cámara de horno de coque 7 Dispositivos de fijación 8 Espacio de calentamiento secundario 8a Solera de aire secundario 9 Motor de posicionamiento 9a Pistón impulsor para barra de empuje 9b Cilindro de presión para motor de posicionamiento 9c Conducto principal de suministro para gas o líquido 10 Puerta de la cámara de horno de coque 10a Fijación de la puerta de la cámara de horno de coque 10b Dispositivo elevador de la puerta de la cámara de horno 1 1 Techo de la cámara de horno de coque 2 Aberturas de entrada para aire primario 13 Cubiertas en forma de tubo en U 13a Tubos con faldones como cubiertas 14 Tubos "de descenso" 14a Aberturas de tubos "de descenso" en el espacio de calentamiento primario 15 Torta de coque La figura 1 muestra los aditamentos paralelepípedos inventivos (1) o placas que cierran las aberturas de aire secundario (2) de una cámara de horno de coque (3). Los aditamentos paralelepípedos (1) están unidos vía cintas conectoras (4) a una barra de empuje (5) que puede ser atravesada en dirección longitudinal a la pared de la cámara de horno de coque anterior (6). La barra de empuje es retenida en la posición apropiada vía dispositivos de sujeción adecuados (7). Las aberturas de aire secundario en el horno terminan en espacios de calentamiento secundario (8) donde ocurre la combustión completa de gas de coquizado parcialmente quemado y que se extienden aquí en forma oculta porque no comprenden ninguna abertura en la pared de la cámara de horno de coque anterior (6). En este dibujo, la barra de empuje (5) es impulsada por un motor de posicionamiento (9) que está montado en un extremo de la barra de empuje (5). En la modalidad ilustrada aquí, el motor de posicionamiento impulsa un agregado hidráulico o neumático a través del cual un pistón impulsor (9a) en un cilindro de presión (9b) es movido. El pistón impulsor (9a) está unido a la barra de empuje que es impulsada por el movimiento del pistón impulsor (9a). Para ser vista arriba de las aberturas de aire secundario (2) se encuentra la puerta de la cámara de horno de coque (10) que está incluida en la pared de la cámara de horno de coque anterior (6). La puerta de la cámara de horno de coque (10) puede ser jalada y abierta por medio de un dispositivo de agarre adecuado (10a) y un dispositivo elevador de puerta de cámara de horno de coque (10b), por ejemplo, una cadena. Para ser vistas arriba de una cámara de horno de coque (11) se encuentran las aberturas de entrada (12) para aire primario que se proveen con cubiertas en forma de tubo en U (13) aquí.

La figura 2 muestra los aditamentos paralelepípedos inventivos (1) o placas que liberan y, por ende, abren completamente las aberturas de aire secundario (2) de una cámara de horno de coque (3). El motor de posicionamiento (13) mueve la barra de empuje vía un agregado hidráulico o neumático (9a, 9b) lateralmente de modo tal que los aditamentos paralelepípedos (1) como se muestra aquí atraviesan a la izquierda y abren las aberturas de aire secundario (2). En las aberturas de entrada para aire primario (12) en la parte superior del horno de coque, las baterías de hornos de coque mostradas aquí están protegidas por tubos y faldones de cubierta (13a) contra impactos de agentes atmosféricos.

La figura 3 muestra el dispositivo inventivo que mueve individualmente y así abre o cierra las aberturas de aire secundario en un horno de coque. En esta modalidad, la cámara de horno de coque comprende cuatro aberturas de aire secundario debajo de la puerta de la cámara de horno de coque, habiendo un mecanismo de abertura o cierre separado con un aditamento paralelepípedo provisto para cada abertura. Cada aditamento paralelepípedo individual es impulsado vía un motor de posicionamiento que es movido vía su propio conducto principal hidráulico o neumático (9c). Debido a que hay cuatro aberturas de aire secundario (2) en esta modalidad, cuatro motores de posicionamiento (9) y conductos principales neumáticos (9c) con pistones impulsores (9a) y cilindros de presión (9b) se proveen también.

La figura 4 muestra los aditamentos paralelepípedos inventivos (1) que se muestran aquí con un cuboide mayor de extremo anterior (1 a) y un cuboide de extremo posterior menor (1 b). Estos están conectados entre sí vía una sección que se ahúsa hacia atrás. Los aditamentos paralelepípedos (1) están unidos hacia arriba a una cinta conectora (4) que a su vez que está unida a una barra de empuje (5). La biela (5) a su vez que está sujetada vía un dispositivo de fijación (7) a la pared de la cámara de horno de coque. Las soleras de aire secundario (8) están ubicadas detrás de las aberturas para admitir aire secundario (2). Para ser vistos aquí, también, se encuentran los tubos "de descenso" (14), las aberturas asociadas en el espacio de combustión primaria (14a) y la torta de coque (15).

La figura 5 ilustra un curso típico de temperaturas en el espacio de calentamiento primario y en la solera de aire secundario. Al inicio del ciclo de coquizado, cuya duración se muestra en la abscisa en un rango de 0 a 100 por ciento de tiempo, la temperatura en el espacio de calentamiento secundario se eleva debido al inicio de la combustión del gas de coquizado. Por consiguiente, la torta de coque es calentada desde abajo. A la inversa, la temperatura en el espacio de calentamiento primario desciende debido al inicio de la carbonización de carbón y debido a la desgasificación de materia volátil. Hasta el término de la carbonización de carbón la temperatura en el espacio de calentamiento primario se puede elevar, de manera tal que la torta de coque es también calentada desde arriba. A la inversa, las aberturas de aire secundario son cerradas lentamente porque la combustión del gas de coquizado parcialmente quemado se hace más lenta y entra aire de combustión frío. Por medio de este curso de temperatura, la torta de coque puede ser calentada en forma óptima desde todos los lados. Para asegurar dicho curso de temperatura ideal, los aditamentos paralelepípedos de las aberturas de aire secundario son movidos en una manera controlada en forma precisa. Para el caso aquí ilustrado, por ejemplo, significa cerrar lentamente las aberturas de aire secundario mediante un movimiento lateral de los aditamentos paralelepípedos hacia las aberturas de aire secundario para cerrar, comenzando a un tiempo de coquizado de 30 a 70 por ciento del ciclo de coquizado. El movimiento de los aditamentos paralelepípedos para cerrar las aberturas de aire secundario se puede realizar en forma gradual paso a paso, también, dependiendo de los requerimientos. Las temperaturas obtenidas aquí, por ejemplo, varían entre 1 100°C y 1300°C.

Claims (19)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un dispositivo para dosificar el aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario (8a) de cámaras de hornos de coque (3) de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque del tipo "sin recuperación" o "recuperación de calor", en donde - el aire de combustión secundaria entra a través de las aberturas (2) en la pared de la cámara de horno de coque anterior del lado impulsor o lado de coque (6) debajo de la puerta de la cámara de horno de coque (10) en canales que se encuentran debajo de la cámara de coquizado (3) y donde el gas de coquizado parcialmente quemado es mezclado con aire de combustión secundaria y quemado por completo, de modo que la torta de coque ( 15) es calentada desde abajo por la combustión del gas de coquizado parcialmente quemado, caracterizado porque - las aberturas (2) en su lado anterior se proveen con aditamentos paralelepípedos (1 ) que en el lado del cuboide (1 a) desviado del horno están unidos a un segundo cuboide más pequeño (1 b), y -una biela o cinta conectora (4) a través de la cual el cuboide más pequeño del lado posterior (1 b) está unido a una barra de empuje (5) está montada en el lado superior del cuboide más pequeño (1 b), y - la barra de empuje (5) puede ser atravesada a través de un motor de posicionamiento (9) o manualmente en paralelo a la pared de la cámara de horno de coque anterior (6), y - la barra de empuje (5) mientras es movida longitudinalmente a lo largo de la pared de la cámara de horno de coque (6) mueve los aditamentos paralelepípedos (1) por el movimiento longitudinal a lo largo de las aberturas de modo que éstos abren o cierran las aberturas (2) dependiendo de la posición de los aditamentos paralelepípedos (1).

2. - El dispositivo para dosificar el aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario (8a) de cámaras de hornos de coque (3) de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el cuboide de extremo anterior mayor (1a) está conectado con el cuboide de extremo posterior menor (1b) por medio de una sección en forma de paralelepípedo que se ahúsa hacia un cuboide menor (1 b).

3. - El dispositivo para dosificar el aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario (8a) de cámaras de hornos de coque (3) de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado además porque el aditamento paralelepípedo (1a) que mira hacia el horno es una placa.

4. - El dispositivo para dosificar el aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario (8a) de cámaras de hornos de coque (3) de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado además porque el cuboide de extremo anterior (1a) o la placa para cierre de aberturas de aire secundario (2) está hecho de acero resistente a temperaturas elevadas.

5. - El dispositivo para dosificar el aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario (8a) de cámaras de hornos de coque (3) de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado además porque la barra de empuje (5) está unida había juntas cardánicas a las bielas o cintas conectoras (5) y, por ende, al motor de posicionamiento (9).

6. - El dispositivo para dosificar el aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario (8a) de cámaras de hornos de coque (3) de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado además porque el motor de posicionamiento (9) para la barra de empuje (5) se compone de un cilindro de presión (9b) y un pistón impulsor (9a) contenido en el mismo para la barra de empuje (5), siendo posible mover el pistón impulsor (9a) mediante un líquido o un gas bajo presión.

7. - El dispositivo para dosificar el aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario (8a) de cámaras de hornos de coque (3) de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque una estera protectora o una coraza protectora se provee entre el cilindro de presión (9b) y la cinta conectora (4) para proteger el motor de posicionamiento (9) y el pistón impulsor (9a) para la barra de empuje (5) de altas temperaturas.

8.- Un método para dosificación de aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario de cámaras de hornos de coque (3) de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque, en donde - el aire de combustión secundaria entra a través de las aberturas de aire secundario (2) en la pared de la cámara de horno de coque anterior del lado impulsor o lado de coque (6) en el área inferior de la cámara de horno de coque (3) debajo de la puerta de la cámara de horno de coque (10) a la solera de aire secundario (8a) y luego fluye al espacio de calentamiento secundario (8) ubicado ahí arriba, y - el gas de coquizado parcialmente quemado en el área superior de la cámara de horno de coque (3) es completamente quemado ahí, y el gas de coquizado completamente quemado es conducido a través del espacio de calentamiento secundario entero (8) de modo que la torta de coque (15) es calentada desde el lado inferior, también, caracterizado porque - la abertura de aire secundario es cubierta por un aditamento paralelepípedo (1) unido vía una biela (4) a una barra de empuje (5) de modo que el aditamento paralelepípedo (1 ) abra o cierre la abertura de aire secundario (2) con su lado de extremo anterior en cada posición a lo largo de la pared de la cámara de horno de coque (6) mientras la barra de empuje (5) es movida longitudinalmente a lo largo de la cámara de horno de coque anterior (3) de manera que la cantidad de aire secundario admitida a la solera de aire secundario (8) pueda ser dosificada, y - la barra de empuje (5) puede ser atravesada vía cintas conectoras (4) a través de un motor de posicionamiento (9) o manualmente de manera que la cantidad de aire secundario admitida a la solera de aire secundario (8a) sea dosificada a medida que se realiza este movimiento de empuje.

9.- El método para dosificación de aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario (8a) de cámaras de hornos de coque (3) de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque la barra de empuje (5) es impulsada neumáticamente vía el motor de posicionamiento

OJI O.- El método para dosificación de aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario (8a) de cámaras de hornos de coque (3) de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque la barra de empuje (5) es impulsada hidráulicamente vía el motor de posicionamiento (9).

11 - El método para dosificación de aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario (8a) de cámaras de hornos de coque (3) de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado además porque la barra de empuje (5) o cintas conectoras (4) o los aditamentos paralelepípedos (1 ) comprenden instrumentos de monitoreo ópticos o eléctricos a través de los cuales la posición de los aditamentos paralelepípedos (1) puede ser indicada y monitoreada.

12. - El método para dosificación de aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario (8a) de cámaras de hornos de coque (3) de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11 , caracterizado además porque las aberturas de aire secundario (2) de solamente un horno de coque (3) de una batería de hornos de coque son controladas en forma conjunta en ambos lados anteriores.

13. - El método para dosificación de aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario (8a) de cámaras de hornos de coque (3) de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 1 1 , caracterizado además porque cada abertura de aire secundario (2) de solamente un horno de coque (3) de una batería de hornos de coque es controlada individualmente en ambos lados anteriores.

14.- El método para dosificación de aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario (8a) de cámaras de hornos de coque (3) de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 12 a 13, caracterizado además porque las aberturas de aire secundario (2) de un horno de coque (3) de una batería de hornos de coque en solamente un lado anterior son controladas en forma conjunta o individual.

15.- El método para dosificación de aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario (8a) de cámaras de hornos de coque (3) de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, caracterizado además porque la dosificación de aire secundario es controlada vía el motor de posicionamiento (9) a través de la temperatura en la cámara de horno de coque (3), dicha temperatura siendo determinada por sensores de temperatura en el espacio de gas del espacio de calentamiento primario y del espacio de calentamiento secundario (8).

16. - El método para dosificación de aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario (8a) de cámaras de hornos de coque (3) de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque las temperaturas en el espacio de calentamiento primario y en el espacio de calentamiento secundario (8) son iguales a 1000 a 1400°C.

17. - El método para dosificación de aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario (8a) de cámaras de hornos de coque (3) de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 o 16, caracterizado además porque el procedimiento para cerrar las aberturas de aire secundario a través de los aditamentos paralelepípedos (1 ) empieza a un tiempo de coquizado de 30 a 70 por ciento del tiempo total del ciclo de coquizado.

18. - El método para dosificación de aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario (8a) de cámaras de hornos de coque (3) de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 o 16, caracterizado además porque el procedimiento para cerrar las aberturas de aire secundario (2) a través de los aditamentos paralelepípedos (1) empieza a una diferencia de temperatura de la temperatura medida en el espacio de calentamiento primario y la temperatura medida en el espacio de calentamiento secundario (8) de menos de 100°C.

19.- El método para dosificación de aire de combustión secundaria a la solera de aire secundario (8a) de cámaras de hornos de coque (3) de una batería de hornos de coque o un banco de hornos de coque de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, caracterizado además porque la dosificación de aire secundario es controlada vía el motor de posicionamiento (9) a través del contenido de oxígeno en el espacio de calentamiento de aire secundario (8), dicho contenido de oxígeno siendo determinado mediante una sonda lambda en el espacio de calentamiento secundario.