Baterije za koksare: uređaj, princip rada, namjena. Tehnologija proizvodnje koksa

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Metalurška proizvodnja je jednostavno nezamisliva bez upotrebe koksa, koji daje energiju za topljenje željezne rude u oknu visoke peći. Međutim, proces dobivanja koksa je prilično naporan i dugotrajan. Da bi se to stvorilo, grade se posebne industrijske jedinice zvane "baterije koksnih peći". O njihovom uređaju, namjeni i karakteristikama bit će riječi u ovom članku.

Definicija

Baterije za koksne peći su cijeli metalurški kompleks čija je osnovna namjena proizvodnja koksa u potrebnom obimu za njegov naknadni transport u visoke peći. Ovi proizvodni pogoni se mogu razlikovati jedni od drugih po veličini, ali u svakom slučaju, njihove dimenzije su prilično impresivne.

Dizajn

Raspored baterija koksnih peći je sljedeći. Glavni elementi ovih peći su takozvane komore za koksovanje. U njima se odvija proces polaganja sirovina. U peći postoji više od deset komora za koksovanje. Također, najvažniji elementi baterije mogu se smatrati grijaćim prazninama u kojima dolazi do sagorijevanja goriva. Približne linearne dimenzije komore za koksovanje su sljedeće:

• Dužina - od 12 do 16 metara.
• Visina - 4-5 metara.
• Širina - 400-450 milimetara.

Uopšteno govoreći, kompleks, zahvaljujući kojem su koksne baterije sposobne da rade neprekidno tokom dužeg vremenskog perioda, uključuje sledeće komponente:

• Prihvatni bunker koji prima sirovi ugalj.
• Odjel za miješanje i drobljenje uglja.
• Razvodni toranj.
• Utovar kolica.
• Koksa za koksovanje.
• Ejektor koksa.
• Auto za gašenje.
• Toranj za gašenje.
• Platforma na koju se istovaruje ohlađeni gotov proizvod.

Sama peć za proizvodnju koksa u svom opštem obliku sastoji se od:

• Komore za utovar punjenja uglja.
• Zid za grejanje sa sistemom grejnih kanala.
• Distribucija gasa i sistem za dovod vazduha.
• Regenerator za zagrevanje vazduha i izduvnih gasova.
• Izolacijski ventili i mehanizmi.

Klasifikacija

Baterije u koksarnici, u zavisnosti od načina rada, rade povremeno i neprekidno. Ove baterije se mogu grijati:

• Isključivo plin za visoke peći.
• Samo plin iz koksare.
• Mješavina visoke peći i koksnog plina.

Krug grijanja baterije može uključivati:

• Changeover kanal, zahvaljujući kojem gasovi imaju mogućnost da prođu između zidova.
• Steam kanal za recirkulaciju.

Plin za grijanje baterije se isporučuje u dvije verzije:

• Bočna, kada gas iz koksa teče kroz kornuru (kanal za distribuciju gasa), a vazduh i plin iz visoke peći - kroz kanale ložišta regeneratora.
• Odozdo preko posebne mreže za distribuciju vazduha.

Par riječi o regeneratoru

Ovaj specijalni uređaj za izmjenu toplote omogućava da nosilac toplote dođe u kontakt sa jasno definisanim površinama koksne peći. Važno je napomenuti da topli nosač toplote zagreva hladni zid i mlaznicu, a nakon toga oni zauzvrat prenose toplotu na već hladni nosač toplote.

Postoje i drugi tipovi izmjenjivača topline, koji se zovu "rekuperatori". U njima, hladna i vruća rashladna sredstva razmjenjuju energiju između sebe kroz zid koji je posebno podignut između njih. Istovremeno se prvo spuštaju topli tokovi gasa, a zatim se aktiviraju preklopni ventili, zbog čega već hladni zračni tok počinje da se diže odozdo prema gore.

Metode uštede goriva u proizvodnji koksa

Sam proces koksovanja je prilično energetski intenzivan, što je uzrokovano potrošnjom veoma velike količine goriva. Stoga se za smanjenje potrošnje njegove potrošnje koriste sljedeće metode:

• Koristite tehnologiju suhog gašenja koksa. Zahvaljujući tome, toplinska energija proizvoda troši se na grijanje parom.ili vodu. Konkretno, iz jedne tone gotovog koksa dobija se oko 1 GJ toplote u obliku pare.
• Modernizacija korišćenih regeneratora za maksimalan povrat toplote iz produkata sagorevanja. Tako je, na primjer, sasvim moguće povećati površinu grijanja na mlaznici.
• Proračun optimalnog vremenskog intervala između uključivanja ventila. Podrazumijeva se da što se češće mijenjaju, to će dugoročno omogućiti smanjenje volumena regeneratora i gubitaka topline u njima. Istovremeno, treba napomenuti da će prečest rad ventila neminovno dovesti do njihovog brzog kvara i dodatnog opterećenja svih susjednih komponenti i dijelova.
• Serijsko grijanje i suho gašenje koksa se izvode istovremeno.

Tehnološki proces

Proizvodnja koksa je veoma teška. Stoga, da biste razumjeli kako to funkcionira u stvarnim uvjetima, vrijedno je poznavati tehnološki ciklus što je moguće detaljnije.

Koksara uvijek počinje tornjem za ugalj. Ovdje ulazi sirovina. Na dnu kule se nalaze posebne kapke. Preko njih se ugalj transportuje do prijemnih bunkera mašine za utovar uglja. Kako bi se isključila mogućnost da ugalj visi unutar tornja, cijelom njegovom visinom se dovodi komprimirani zrak, koji se dovodi u isprekidanim impulsima i garantuje urušavanje mješavine prianjanja na zidove tornja. Toranj mora biti pun najmanje dvije trećine.

Mašina za utovar uglja se puni ili po zapremini ili po masi. Proces punjenja se kontroliše vagom. Ugalj se odmah ubacuje u pećnakon izdavanja gotovog koksa. U ovom slučaju, punjenje se dovodi kroz vrh. U trenutku punjenja koksne peći, osoba odgovorna za to - otvor - uključuje samu peć u kolektor gasa i aktivira ubrizgavanje. Cijeli proces preuzimanja traje tri do šest minuta.

Nakon toga, peć se pažljivo zatvara i počinje proces zagrijavanja punjenja. Tehnologija proizvodnje koksa u baterijama koksnih peći omogućava sljedeće temperaturne procese:

• Na 100-110°S ugalj se suši.
• U opsegu od 110°C - 200°C, higroskopna i koloidna vlaga, oslobađaju se začepljeni gasovi.
• Na 200°S - 300°S dolazi do termičke pripreme, koja je praćena stvaranjem gasovitih produkata termičke destrukcije i eliminacijom termički nestabilnih grupa koje sadrže kiseonik.
• 300-500°S je temperaturni raspon na kojem se javlja plastično stanje. Plin i para se intenzivno oslobađaju, formira se tečna faza.
• 550-800°S – koksovanje srednje temperature. Sinteza se intenzivira.
• 900-1100°S – visokotemperaturno koksovanje.

Pošiljka koksa iz peći

Akumulator koksne peći, čiji je princip rada opisan u ovom članku, zahtijeva posebnu pripremu prije izdavanja gotovih proizvoda iz nje. Najmanje dvadeset minuta prije početka točenja, pećnica mora biti odsječena od kolektora plina i povezana s atmosferom otvaranjem poklopca uspona.

Nakon toga, thevrata pećnice se skidaju i kokos se posebnom šipkom gura iz komore u vagon za gašenje. Istovremeno, ako iz nekog razloga dođe do kašnjenja planirane isporuke koksa za više od deset minuta, onda treba vratiti vrata na svoje mjesto. Strogo je zabranjeno prerano otvarati poklopce uspona, jer to može uzrokovati ozbiljno urušavanje obloge unutar baterije. Osim toga, vrata pećnice moraju se očistiti od grafita i smole prije i nakon procesa izdavanja gotovih proizvoda. Gašenje koksa u posebnom automobilu je obavezan postupak, jer se bez ove operacije gotov koks može ponovo zapaliti.

Proračun baterija koksnih peći predviđa da peći moraju imati radni i popravni period. U toku radnog ciklusa vrši se točenje koksa, a u toku remontnog ciklusa vrši se održavanje svih jedinica i opreme, čišćenje itd.

Essence

U početnoj fazi koksovanja, ugalj se suši, iz njega se uklanjaju svi adsorbovani gasovi i počinje raspadanje. U trenutku prelaska uglja u plastično stanje počinje sinterovanje – proces koji je odlučujući za čitav ciklus koksovanja. U trećoj fazi, polukoks prolazi kroz kalcinaciju i stvrdnjavanje. Upravo viskozna masa izaziva otpor kretanju gasova na putu do kolektora gasa, zbog čega nastaje pritisak koksovanja koji se u praksi kompenzuje skupljanjem već formiranog koksa.

Očuvanje

"Zašto se koks baterije ne mogu zaustaviti?" - upravotakvo pitanje se vrlo često može čuti s usana osobe koja je daleko od suptilnosti i nijansi proizvodnje koksa. Stvar je u tome što su ove jedinice orijentisane na rad pod određenim uslovima (visoke temperature, abrazivno habanje itd.) iu slučaju neplaniranog zaustavljanja bez odgovarajuće pripreme, ove peći mogu izgubiti unutrašnju oblogu koja će se jednostavno urušiti. Međutim, u praksi je ponekad potrebno obustaviti rad baterije koksne peći i provesti određene mjere očuvanja. Kako to funkcionira je predugo za opis, treba samo istaći da postoji takozvana "hladna" i "vruća" konzervacija. Koju opciju izabrati od njih odlučuje direktno rukovodilac preduzeća, u zavisnosti od trenutne situacije i razloga za suspenziju jedinice.