Koksovňa - metalurgická jednotka na výrobu koksu: zariadenie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Uvádzanie koksovacích pecí do prevádzky sa začalo v 50. rokoch minulého storočia. Užitočný objem prvých typických pecí bol 21,6 Nm³. Ďalej v článku zvážime zariadenie menovaného zariadenia.

Všeobecné informácie

Ak považujeme zariadenie tejto pece za jednotku používanú v priemysle, potom pozostáva z niekoľkých častí:

• Hlavnou časťou je komora, v ktorej prebieha proces koksovania uhlia.
• Ďalej sú vykurovacie steny, kde horí plyn potrebný na ohrev piecky.
• Ďalšou z hlavných častí je regenerátor, ktorý slúži ako jednotka na spätné získavanie tepla pre odpadové plyny vznikajúce pri spaľovaní produktov.

Koksárenské pece je tiež možné zostaviť do batérií a batérie zasa do blokov.

Na území Ruskej federácie sa najčastejšie prevádzkujú batérie pozostávajúce zo 61, 65 alebo 77 pecí. Ak sa pozriete na zahraničný priemysel, tam batérie môžu obsahovať až 120 kachlí.

Ruce s bočným podávaním

V koksovacích peciach s bočným podávaním, nastavenie podávaniaplyn a vzduch na vykurovanie jednotky sa vyrába pozdĺž vykurovacej steny. Proces nastavenia sa vykonáva výmenou regulačných tehál-registrov, ako aj horákov. Ich umiestnenie je v spodnej časti vykurovacích kanálov, ktoré sa vyznačujú neustále zvýšenými teplotami, ako aj nevyhnutným upchávaním, ku ktorému dochádza v týchto kanáloch.

Takéto podmienky značne komplikujú proces úpravy dodávky plynu a vzduchu a tiež neumožňujú inštaláciu ovládacích zariadení s požadovanou presnosťou.

Tieto nedostatky sa však podarilo odstrániť pri koksovacích peciach so spodným prívodom. Pri tejto konštrukcii sú prostriedky, ktoré regulujú tieto procesy, vyňaté z muriva pece, čo ich robí ľahko dostupnými pre personál, ktorý sa podieľa na údržbe pece. V peciach s uvedeným dizajnom je oveľa jednoduchšie meniť ovládacie zariadenia.

Konštrukcia kachlí

Na spustenie procesu výroby koksu je potrebné vložiť vsádzku do pece. Na vykonanie tohto postupu má jednotka otvor, ktorý sa nachádza v hornom strope komory. Je tu tiež otvor určený na odstránenie prchavých plynov vznikajúcich počas procesu koksovania. Tie, ktoré prechádzajú cez výstup plynu, vstupujú do špeciálnej komory na zachytávanie plynov, z ktorej sú odosielané do zachytávacej predajne.

Na oboch koncoch je komora vybavená dvierkami, ktoré sa odstraňujú na konci procesu koksovania. Cez výsledné otvory, pripravenékoks sa vytláča z pece posúvačom koksu.

Za zmienku tiež stojí, že koksárenské pece sú úplne hermeticky uzavreté. Je to potrebné, aby sa vylúčila možnosť nasávania atmosférického vzduchu do pece, ktorá sa v takom prípade bude musieť zohriať. A to následne zvýši náklady na vykurovanie plynov, čo negatívne ovplyvní konečnú cenu produktu.

Technológia výroby koksu

Výrobný proces tohto materiálu prebieha v niekoľkých fázach:

1. Celý proces začína naložením zmesi do komory pece a následným vyrovnaním materiálu tyčou. Aby sa zabránilo dymu v atmosfére, keď sa komora otvorí v čase nakladania materiálu do pece, vytvára sa vákuum vstrekovaním pary alebo plynu. Okrem toho môžete použiť špeciálny systém nasávania plynu z komory.
2. Ďalej pokračuje proces vsádzkového koksovania. Počas tejto doby materiál podlieha všetkým potrebným vplyvom, ktoré vedú k jeho premene na koks, ako aj na PKG. V tejto fáze sa tiež určuje produktivita pece, ktorá je určená časom potrebným na získanie hotového koksu od okamihu, keď sa do nej vloží vsádzka.
3. Vykladanie hotových výrobkov, teda koksu alebo, ako sa to tiež nazýva, koksového „koláča“sa vykonáva v hasiacom aute. Na vykonanie tejto operácie sa používa automatický posúvač koksu.

Baterie

Koksárenská batéria je špecializovaná metalurgická jednotka, ktorej hlavným účelom ječo je príprava koksu – paliva na výrobu vysokopecného železa.

Je dôležité poznamenať, že takéto batérie sa používajú pomerne dlhú dobu bez prerušenia. Najčastejšie je doba ich práce najmenej 25 rokov. Počas celej tejto doby sa vo vnútri pece udržiava vysoká teplota a samotné murivo konštrukcie sa pri uvoľnení z komory obrusuje produktmi.

Z týchto dôvodov je konštrukcia koksových batérií realizovaná len zo žiaruvzdorných materiálov. Tieto materiály musia vydržať:

• mechanické sily vyvíjané strojom počas prevádzky;
• expanzný tlak počas koksovania;
• odolať tlaku všetkých konštrukčných prvkov spočívajúcich na týchto žiaruvzdorných materiáloch.

Je tiež dôležité poznamenať, že také hutnícke zariadenia, ako sú batérie, zahŕňajú 45 až 69 koksovacích pecí.

Klasifikácia

Ako každé iné priemyselné zariadenie, aj tieto pece, ktoré sú súčasťou hutníckych závodov, majú množstvo parametrov, podľa ktorých sa klasifikujú. Patria sem:

1. Umiestnenie komôr v rúre, ktoré môže byť horizontálne alebo vertikálne.
2. Spôsob vkladania vsádzky do pece, ako aj následný postup pri výdaji hotového výrobku. Existujú dva typy pecí - s horným plnením a následným spodným dávkovaním materiálu, ako aj s horným plnením a následným dávkovaním cez bočné otvory.
3. Rozlišujte aj medzi dvomaproces výroby koksu, ktorý môže byť kontinuálny alebo dávkový.
4. Jedným z parametrov na klasifikáciu je spôsob vykurovania konkrétnej rúry. Tento postup je možné vykonávať súčasne s pomocou vysokopecných, zmiešaných alebo koksárenských plynov, ako aj pomocou iba koksárenských alebo iba vysokopecných plynov.

Na území Ruskej federácie sú pece systémov PK-2K s bočným prívodom najčastejšie uvádzané do prevádzky v hutníckych prevádzkach.

Hydraulický režim prevádzky

Hydraulický režim prevádzky koksovacích pecí je prehľadné rozloženie tlakov vo vykurovacom systéme celej jednotky ako celku. Špeciálne štúdie, ako aj dlhé obdobie prevádzky tohto režimu prevádzky odhalili parametre, ktoré charakterizujú správny režim prevádzky pece:

1. Tlak plynu v koksovacej komore počas celej doby prevádzky musí byť vyšší ako v iných oddeleniach.
2. Tlak plynu v komore, kde prebieha proces koksovania, je premenlivý.
3. Tlak plynu vo výstupnom vykurovacom systéme musí byť nižší ako inde.

Prevádzka pece

Najdôležitejším parametrom pri prevádzke pece je jej výkon. Tento parameter je ovplyvnený takmer všetkými ostatnými indikátormi jednotky. Obdobie výroby koksu, t.j. produktivita, závisí predovšetkým od takých vlastností, ako je šírka komory, hrúbka stien, teplota v stenách, vlastnosti žiaruvzdorných materiálov, ako aj kvalitapoplatok.

Za zmienku stojí, že v súčasnosti je maximálna rýchlosť, ktorú je možné dosiahnuť s koksárenskou pecou, 32 mm/h. Je potrebné chápať, že tento parameter je odvodený s prihliadnutím na maximálnu prípustnú teplotu, ktorá môže byť vyvinutá a udržiavaná v komore. Taktiež jedným z najdôležitejších parametrov, ktoré je potrebné dodržiavať pre prevádzku koksovej pece, je teplota hotového „koláča“. Mala by byť medzi 1000 °C a 1050 °C.