Koksovnsbatterier: enhet, driftsprinsipp, formål. Koksproduksjonsteknologi

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Metallurgisk produksjon er rett og slett utenkelig uten bruk av koks, som gir energi til smelting av jernmalm i masovnssjakten. Imidlertid er prosessen med å skaffe koks ganske arbeidskrevende og lang. For å lage det bygges det spesielle industrielle enheter k alt "koksovnsbatterier". Enheten, formålet og karakteristiske funksjonene deres vil bli diskutert i denne artikkelen.

Definition

Koksovnsbatterier er et helt metallurgisk kompleks, hvis hovedformål er produksjon av koks i nødvendig volum for påfølgende transport til masovnsbutikker. Disse produksjonsanleggene kan variere i størrelse fra hverandre, men uansett er dimensjonene ganske imponerende.

Design

Arrangementet av koksovnsbatterier er som følger. Hovedelementene i disse ovnene er de såk alte koksingskamrene. Det er i dem prosessen med å legge råvarer finner sted. Det er mer enn et dusin kokskammer i ovnen. Også de viktigste elementene i batteriet kan betraktes som varmegap der drivstoffforbrenning oppstår. Omtrentlig lineære dimensjoner for kokskammeret er som følger:

• Length - fra 12 til 16 meter.
• Høyde - 4-5 meter.
• Bredde - 400–450 millimeter.

Generelt inkluderer komplekset, takket være hvilke koksovnsbatterier er i stand til å fungere kontinuerlig over lang tid, følgende komponenter:

• En mottaksbeholder som mottar råkull.
• Avdeling for blanding og knusing av kull.
• Distribusjonstårn.
• Lastevogn.
• kokskammer.
• Cola-utkaster.
• Slukkebil.
• Slukketårn.
• Plattformen som det avkjølte ferdigproduktet losses på.

Ovnen selv for produksjon av koks i sin generelle form er sammensatt av:

• Kammere for lasting av kullladning.
• Varmevegg med et system av varmekanaler.
• Gassdistribusjon og luftforsyningssystem.
• Regenerator for oppvarming av luft og avgasser.
• Isolere ventiler og mekanismer.

klassifisering

Koksovnsbatterier, avhengig av driftsmodus, er periodiske og kontinuerlige. Disse batteriene kan varmes opp:

• Eksklusivt masovnsgass.
• bare koksovnsgass.
• En blanding av masovn og koksovnsgass.

Batterivarmekretsen kan inneholde:

• Vekslingskanal, takket være hvilke gasser som har mulighet til å komme seg mellom veggene.
• Dampkanal for resirkulering.

Oppvarmingsgass for batteriet leveres til den i to versjoner:

• Side, når koksovnsgass strømmer gjennom cornuru (gassdistribusjonskanal), og luft og masovnsgass - gjennom herdkanalene til regeneratoren.
• Nedenfra gjennom et spesielt luftdistribusjonsnettverk.

Noen ord om regeneratoren

Denne spesielle varmevekslerenheten lar varmebæreren komme i kontakt med de klart definerte overflatene til koksovnen. Det er viktig å merke seg at den varme varmebæreren varmer opp den kalde veggen og dysen, og deretter overfører de varme til den allerede kalde varmebæreren.

Det finnes andre typer varmevekslere, som kalles "rekuperatorer". I dem utveksler kalde og varme kjølevæsker energi mellom seg gjennom en vegg spesielt reist mellom dem. Samtidig synker varme gassstrømmer først, og deretter aktiveres vekselventilene, noe som gjør at den allerede kalde luftstrømmen begynner å stige fra bunnen og opp.

Brennstoffsparingsmetoder i koksproduksjon

Koksingsprosessen i seg selv er ganske energikrevende, noe som skyldes forbruket av svært store mengder drivstoff. Derfor, for å redusere forbruket av forbruket, brukes følgende metoder:

• Bruk teknologien for bråkjøling av tørr koks. Takket være det brukes den termiske energien til produktet på dampoppvarming.eller vann. Spesielt oppnås ca. 1 GJ varme i form av damp fra ett tonn ferdig koks.
• Modernisering av brukte regeneratorer for maksimal varmegjenvinning fra forbrenningsprodukter. Så det er for eksempel fullt mulig å øke varmearealet ved dysen.
• Beregning av det optimale tidsintervallet mellom bytteventiler. Det sier seg selv at jo oftere de byttes, så vil det på sikt gjøre det mulig å redusere volumet av regeneratorer og varmetapet i dem. Samtidig bør det bemerkes at for hyppig drift av ventilene uunngåelig vil føre til hurtig svikt og ekstra belastning på alle tilstøtende komponenter og deler.
• Batchoppvarming og tørrkoksbråkjøling utføres samtidig.

Teknologisk prosess

Coke-produksjon er veldig vanskelig. Derfor, for å forstå hvordan det fungerer under reelle forhold, er det verdt å kjenne den teknologiske syklusen så detaljert som mulig.

En koksbutikk starter alltid med et kulltårn. Det er her råvaren kommer inn. I bunnen av tårnet er det spesielle skodder. Gjennom dem transporteres kullet til mottaksbunkerne til kulllastemaskinen. For å utelukke muligheten for å henge kull inne i tårnet, tilføres trykkluft langs hele høyden, som tilføres i periodiske pulser og garanterer kollaps av blandingen som fester seg til tårnets vegger. Tårnet må være minst to tredjedeler fullt.

Kulllastemaskinen fylles enten etter volum eller masse. Fyllingsprosessen styres av vekter. Kull mates inn i ovnen umiddelbartetter utgivelse av ferdig koks. I dette tilfellet mates ladningen gjennom toppen. Ved lasting av koksovnen inkluderer den ansvarlige for dette - luken - selve ovnen i gassoppsamleren og aktiverer injeksjonen. Hele nedlastingsprosessen tar tre til seks minutter.

Etter det blir ovnen nøye forseglet, og prosessen med å varme opp ladningen starter. Koksproduksjonsteknologien i koksovnsbatterier sørger for følgende temperaturprosesser:

• Ved 100-110°С tørker kull.
• I området 110°C - 200°C frigjøres hygroskopisk og kolloidal fuktighet, okkluderte gasser.
• Ved 200°С - 300°С skjer termisk forberedelse, som er ledsaget av dannelsen av gassformige produkter av termisk ødeleggelse og eliminering av termisk ustabile oksygenholdige grupper.
• 300-500°С er temperaturområdet der en plastisk tilstand oppstår. Gass og damp frigjøres intensivt, en væskefase dannes.
• 550-800°С – middels temperatur forkoksing. Syntesen intensiveres.
• 900-1100°С – høytemperaturkoksing.

Forsendelse av koks fra ovnen

Koksovnsbatteriet, hvis driftsprinsipp er beskrevet i denne artikkelen, krever spesiell forberedelse før det utstedes ferdige produkter fra det. Minst tjue minutter før start av dispensering må ovnen kuttes av gassoppsamleren og kobles til atmosfæren ved å åpne stigerørslokket.

Etter detovnsdørene fjernes og kokosnøtten skyves ut av kammeret og inn i slukkevognen ved hjelp av en spesiell stang. Samtidig, hvis det av en eller annen grunn er en forsinkelse i den planlagte leveringen av koks i mer enn ti minutter, bør dørene installeres på plass igjen. Det er strengt forbudt å åpne stigerørsdekslene for tidlig, da dette kan føre til en alvorlig kollaps av foringen inne i batteriet. I tillegg må ovnsdører rengjøres for grafitt og harpiks før og etter prosessen med å utgi ferdige produkter. Slukking av koks i en spesiell bil er en obligatorisk prosedyre, for uten denne operasjonen kan den ferdige koksen antennes igjen.

Beregning av koksovnsbatterier gir at ovner må ha en drifts- og reparasjonsperiode. Under arbeidssyklusen dispenseres koks, og under reparasjonssyklusen utføres vedlikehold av alle enheter og utstyr, rengjøring osv.

Essence

I det innledende stadiet av koksingen tørkes kull, alle adsorberte gasser fjernes fra det og nedbrytningen starter. I øyeblikket av overgang av kull til en plastisk tilstand begynner sintring - en prosess som er avgjørende for hele kokssyklusen. På det tredje trinnet gjennomgår halvkoks kalsinering og herding. Det er den viskøse massen som induserer motstand mot bevegelse av gasser på vei til gassoppsamleren, på grunn av hvilket kokstrykk dannes, som i praksis kompenseres av krympingen av den allerede dannede koksen.

Bevaring

"Hvorfor kan ikke koksbatteriene stoppes?" - nøyaktigEt slikt spørsmål kan veldig ofte høres fra leppene til en person som er langt fra finessene og nyansene til koksproduksjon. Saken er at disse enhetene er orientert for å fungere under visse forhold (høy temperatur, slitasje, etc.), og i tilfelle et uplanlagt stopp uten passende forberedelser, kan disse ovnene miste sin indre foring, som ganske enkelt vil kollapse. Men i praksis er det noen ganger nødvendig å stanse driften av koksovnsbatteriet og utføre visse bevaringstiltak. Hvordan det fungerer er for langt å beskrive, man må bare påpeke at det finnes en såk alt "kjølig" og "varm" konservering. Hvilket alternativ som skal velges avgjøres direkte av foretakets leder, avhengig av den nåværende situasjonen og årsakene til suspensjonen av enheten.