Baterije za koksare: naprava, princip delovanja, namen. Tehnologija proizvodnje koksa

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Metalurška proizvodnja je preprosto nepredstavljiva brez uporabe koksa, ki zagotavlja energijo za taljenje železove rude v jašku plavža. Vendar je postopek pridobivanja koksa precej naporen in dolgotrajen. Za njegovo ustvarjanje se gradijo posebne industrijske enote, imenovane "koksne baterije". Njihova naprava, namen in značilnosti bodo obravnavane v tem članku.

Definicija

Baterije za koksare so cel metalurški kompleks, katerega glavni namen je proizvodnja koksa v zahtevani količini za kasnejši transport v plavžnice. Ti proizvodni obrati se lahko med seboj razlikujejo po velikosti, v vsakem primeru pa so njihove dimenzije precej impresivne.

Oblikovanje

Razporeditev koksnih baterij je naslednja. Glavni elementi teh peči so tako imenovane komore za koksanje. V njih poteka proces polaganja surovin. V peči je več kot ducat komor za koksanje. Prav tako lahko najpomembnejše elemente baterije štejemo za grelne vrzeli, v katerih pride do zgorevanja goriva. Približne linearne dimenzije komore za koksanje so naslednje:

• Dolžina - od 12 do 16 metrov.
• Višina - 4-5 metrov.
• Širina - 400-450 milimetrov.

Na splošno kompleks, zahvaljujoč kateremu lahko koksarne baterije delujejo neprekinjeno dlje časa, vključuje naslednje komponente:

• Sprejemni lijak, ki sprejema surovi premog.
• Oddelek za mešanje in drobljenje premoga.
• Distribucijski stolp.
• Nakladalni voziček.
• komora za koksanje.
• ejektor koksa.
• avto za gašenje.
• Gasilni stolp.
• Platforma, na katero se raztovarja ohlajeni končni izdelek.

Peč za proizvodnjo koksa v svoji splošni obliki je sestavljena iz:

• Komore za nalaganje premoga.
• Ogrevalna stena s sistemom ogrevalnih kanalov.
• Distribucija plina in sistem za dovod zraka.
• Regenerator za ogrevanje zraka in izpušnih plinov.
• Izolacijski ventili in mehanizmi.

Razvrstitev

Baterije v koksarni, so odvisno od načina delovanja občasno in neprekinjeno. Te baterije je mogoče ogrevati:

• Izključno plavžni plin.
• Samo plin za koksarnico.
• Mešanica plavžnega in koksarnega plina.

Ogrevalni krog akumulatorja lahko vključuje:

• Changeover kanal, zahvaljujoč kateremu imajo plini možnost priti med stene.
• Steam kanal za recirkulacijo.

Plin za ogrevanje akumulatorja se mu dobavlja v dveh različicah:

• Stran, ko plin iz koksarne teče skozi cornuru (kanal za distribucijo plina), zrak in plavžni plin pa - skozi kuriščne kanale regeneratorja.
• Od spodaj prek posebne mreže za distribucijo zraka.

Nekaj besed o regeneratorju

Ta posebna naprava za izmenjavo toplote omogoča, da toplotni nosilec pride v stik z jasno opredeljenimi površinami koksarne. Pomembno je omeniti, da vroč toplotni nosilec ogreva hladno steno in šobo, nato pa le-ta prenašata toploto na že hladen toplotni nosilec.

Obstajajo tudi druge vrste toplotnih izmenjevalcev, ki se imenujejo "rekuperatorji". V njih hladna in vroča hladilna tekočina izmenjujeta energijo med seboj skozi steno, ki je posebej postavljena med njimi. Hkrati se najprej spustijo tokovi vročih plinov, nato pa se aktivirajo preklopni ventili, zaradi katerih se že hladen zračni tok začne dvigati od spodaj navzgor.

Metode varčevanja z gorivom v proizvodnji koksa

Sam proces koksanja je precej energetsko intenziven, kar je posledica porabe zelo velike količine goriva. Zato se za zmanjšanje porabe njegove porabe uporabljajo naslednje metode:

• Uporabite tehnologijo suhega gašenja koksa. Zahvaljujoč temu se toplotna energija izdelka porabi za ogrevanje s paro.ali vodo. Zlasti približno 1 GJ toplote v obliki pare dobimo iz ene tone končnega koksa.
• Modernizacija rabljenih regeneratorjev za maksimalno rekuperacijo toplote produktov zgorevanja. Tako je na primer povsem mogoče povečati ogrevalno površino na šobi.
• Izračun optimalnega časovnega intervala med preklopnimi ventili. Samoumevno je, da pogosteje ko jih preklapljate, bo dolgoročno omogočilo zmanjšanje prostornine regeneratorjev in toplotne izgube v njih. Hkrati je treba opozoriti, da bo prepogosto delovanje ventilov neizogibno povzročilo njihovo hitro okvaro in dodatno obremenitev vseh sosednjih komponent in delov.
• Serijno ogrevanje in suho gašenje koksa se izvajata hkrati.

Tehnološki proces

Proizvodnja koksa je zelo težka. Zato je za razumevanje, kako deluje v realnih pogojih, vredno poznati tehnološki cikel čim bolj podrobno.

Koksarna se vedno začne s premogovnim stolpom. Tu pride na vrsto surovina. Na dnu stolpa so posebna polkna. Preko njih se premog prevaža v sprejemne bunkerje stroja za nakladanje premoga. Da bi izključili možnost, da bi premog visel v notranjosti stolpa, se po celotni višini dovaja stisnjen zrak, ki se dovaja v intermitentnih impulzih in zagotavlja zrušitev mešanice, ki se oprime sten stolpa. Stolp mora biti poln vsaj dve tretjini.

Stroj za nalaganje premoga se napolni bodisi po prostornini bodisi po masi. Postopek polnjenja nadzirajo tehtnice. Premog se takoj dovaja v pečpo izdaji končnega koksa. V tem primeru se naboj dovaja skozi vrh. V trenutku polnjenja koksarne za to odgovorna oseba - loputa - vključi peč samo v zbiralnik plina in aktivira vbrizgavanje. Celoten postopek prenosa traja od tri do šest minut.

Po tem se peč skrbno zatesni in začne se postopek segrevanja polnjenja. Tehnologija proizvodnje koksa v baterijah koksare omogoča naslednje temperaturne procese:

• Pri 100-110°C se premog suši.
• V območju 110°C - 200°C se sproščajo higroskopska in koloidna vlaga, zaprti plini.
• Pri 200°С - 300°С pride do termične priprave, ki jo spremlja tvorba plinastih produktov toplotnega uničenja in izločanje toplotno nestabilnih skupin, ki vsebujejo kisik.
• 300-500°С je temperaturno območje, pri katerem pride do plastičnega stanja. Plin in para se intenzivno sproščata, nastane tekoča faza.
• 550-800°С – srednjetemperaturno koksanje. Sinteza se intenzivira.
• 900-1100°С – visokotemperaturno koksanje.

Pošiljka koksa iz peči

Baterija koksarne, katere načelo delovanja je opisano v tem članku, zahteva posebno pripravo pred izdajo končnih izdelkov iz nje. Vsaj dvajset minut pred začetkom točenja je treba pečico odklopiti od zbiralnika plina in jo priključiti na atmosfero z odpiranjem pokrova dvižnega voda.

Po tem sevrata pečice se odstranijo in kokos s posebno palico potisnejo iz komore v gasilni vagon. Hkrati, če iz nekega razloga pride do zamude pri načrtovani dostavi koksa za več kot deset minut, je treba vrata namestiti nazaj na svoje mesto. Strogo je prepovedano predčasno odpreti pokrove dvižnega voda, saj lahko to povzroči resen porušitev obloge znotraj baterije. Poleg tega je treba vrata pečice očistiti iz grafita in smole pred in po postopku izdaje končnih izdelkov. Gašenje koksa v posebnem avtomobilu je obvezen postopek, saj se brez te operacije lahko končni koks ponovno vname.

Izračun koksnih baterij predvideva, da morajo peči imeti delovno dobo in obdobje popravil. Med delovnim ciklom se toči koks, med ciklom popravil pa vzdrževanje vseh enot in opreme, čiščenje itd.

Essence

V začetni fazi koksanja se premog posuši, iz njega se odstranijo vsi adsorbirani plini in začne se razgradnja. V trenutku prehoda premoga v plastično stanje se začne sintranje - proces, ki je odločilen za celoten cikel koksanja. Na tretji stopnji se polkoks kalcinira in strdi. Viskozna masa je tista, ki povzroča upor proti gibanju plinov na poti do zbiralnika plina, zaradi česar nastane tlak koksanja, ki se v praksi kompenzira s krčenjem že oblikovanega koksa.

Ohranjanje

"Zakaj ni mogoče ustaviti koksa-baterije?" - točnotakšno vprašanje je zelo pogosto mogoče slišati z ustnic osebe, ki je daleč od tankosti in odtenkov proizvodnje koksa. Dejstvo je, da so te enote orientirane na delovanje v določenih pogojih (visoke temperature, abrazivna obraba itd.) in v primeru nenačrtovane zaustavitve brez ustrezne priprave lahko te peči izgubijo svojo notranjo oblogo, ki se preprosto zruši. V praksi pa je včasih treba prekiniti delovanje baterije koksarne in izvesti določene ohranitvene ukrepe. Kako deluje, je predolgo za opisovanje, treba je le poudariti, da obstajata tako imenovana "kul" in "vroča" konzervacija. Katero možnost izbrati med njimi, se odloči neposredno vodja podjetja, odvisno od trenutne situacije in razlogov za ustavitev enote.