Koksové baterie: zařízení, princip činnosti, účel. Technologie výroby koksu

Hutnická výroba je prostě nepředstavitelná bez použití koksu, který dává energii k roztavení rudy obsahující železo ve šachtě vysoké pece. Proces získávání koksu je však náročný a časově náročný. Pro jeho vytvoření jsou vytvořeny speciální průmyslové jednotky nazvané "koksové baterie". Jejich struktura, účel a charakteristiky budou popsány v tomto článku.

Definice

Koksárenský baterie - metalurgickou komplex, jehož hlavním účelem je výroba požadované množství koksu pro následnou přepravu do řízení domény. Tato výrobní zařízení se mezi sebou mohou lišit, ale jejich rozměry jsou v každém případě docela působivé.

Výstavba

Uspořádání koksových baterií je následující. Hlavními prvky těchto pecí jsou tzv. Koksovací komory. Právě v nich probíhá proces ukládání surovin. Koksovací komora v peci není desítka. Rovněž lze uvažovat o nejdůležitějších prvcích akumulátoru a o vyhřívacích mezerách, ve kterých probíhá spalování paliva. Přibližné lineární rozměry koksovací komory jsou následující:

• Délka je od 12 do 16 metrů.
• Výška je 4-5 metrů.
• Šířka je 400-450 milimetrů.

Komplex, díky kterému jsou koksové baterie schopny dlouhodobě pracovat po dlouhou dobu, zahrnuje obecně tyto komponenty:

• Příjem bunkru, který přijímá surové uhlí.
• Divize míchání a drcení uhlí.
• Distribuční věž.
• Nakládací vozík.
• Koksovací komora.
• Vyhazovač koksu.
• Vůz hašení.
• Věž hasicí.
• Plošina, do které je chlazený hotový produkt vyložen.

Samotná pec pro výrobu koksu v jeho obecné podobě má ve svém složení:

• Komory pro nakládání uhelného náboje.
• Topná přepážka se soustavou topných kanálů.
• Systém distribuce plynu a dodávky vzduchu.
• Regenerátor pro topení vzduchu a výfukových plynů.
• Uzavírací ventily a mechanismy.

Klasifikace

Koksové baterie jsou v závislosti na režimu provozu periodické a nepřetržité. Tyto baterie lze ohřívat:

• Výhradně vysokopecní plyn.
• Pouze u koksárenského plynu.
• Směs vysoké pece a koksárenského plynu.

Topný okruh baterie může obsahovat:

• Káblový kanál, skrze který mají plyny možnost spadnout mezi pilíře.
• Parní kanál pro recirkulaci.

Ohřívací plyn pro akumulátor je dodáván ve dvou provedeních:

• Na straně, kdy koksárenský plyn prochází podél kořenového kanálu (kanál pro distribuci plynu) a vzduchem a vysokopecním plynem - po spodních kanálech regenerátoru.
• Spodní část speciální rozvodné sítě.

Několik slov o regenerátoru

Tento speciální výměník tepla umožňuje chladicí kapalinu kontaktu s jasně vyznačenými povrchy koksovacích pecí. Je důležité poznamenat, že horký nosič tepla provádí ohřívání studené stěny a trysek a poté přenášejí teplo na studený nosič tepla.

Jsou i další typy výměníků tepla, které se nazývají "rekuperátory". V nich chladná a horká chladicí média provádějí výměnu energie mezi sebou prostřednictvím zdi, která je mezi nimi vybudována. Současně proudí horký plyn dolů a potom se spouštějí klapkové kohouty, takže se začíná vzrůst studený proud vzduchu ze zdola nahoru.

Metody řízení spotřeby paliva v koksu

Samotný proces koksování je poměrně energeticky náročný, což je způsobeno spotřebou velkého množství paliva. Proto, aby se snížila spotřeba jeho spotřeby, používají se následující metody:

• Použijte technologii suchého koksování. Díky tomu je tepelná energie výrobku spotřebována zahříváním páry nebo vody. Z jedné tony dokončeného koksu se zejména získává asi 1 GJ tepla ve formě páry.
• Modernizace regenerátorů používaných k maximalizaci tepla ze spalovacích produktů. Například je možné zvýšit plochu ohřevu na trysce.
• Výpočet optimálního časového intervalu mezi přepínáním ventilů. Je samozřejmé, že čím častěji se přepínají, z dlouhodobého hlediska to umožní snížit objem regenerátorů a ztrátu tepla v nich. Je však třeba poznamenat, že příliš časté fungování ventilů nevyhnutelně povede k jejich rychlé poruše a dodatečnému zatížení na všech přilehlých uzlech a částech.
• Ohřívání náplně a suché kalení se provádí současně.

Technologický proces

Výroba koksu je velmi obtížná. Proto, abychom pochopili, jak funguje v reálných podmínkách, stojí za to co nejpodrobněji se seznámit s technologickým cyklem.

Prodejna koksu vždy začíná uhelnou věží. Jde o suroviny. V dolní části věže jsou speciální uzávěry. Prostřednictvím něho se uhlí dopravuje do přijímacích buněk ukládacího stroje na uhlí. Aby se vyloučila možnost uchycení uhlí uvnitř věže, stlačený vzduch je dodáván po celé jeho výšce, který je přiváděn přerušovanými impulsy a zajišťuje, aby břemeno náboje bylo přilnuto ke stěnám věže. Věž musí být jistě naplněna alespoň dvěma třetinami jeho objemu.

Plnicí stroj je naplněn buď objemovým nebo hmotnostním. Proces plnění je řízen váhy. Uhlí je přiváděno do pece ihned poté, co byl hotový koks vydán. Současně dochází k přivádění náboje přes vrchol. V době stahování koksárenská trouba odpovědný za tuto osobu - hatchway - zahrnuje samotnou pec ve sběrači plynu a aktivuje injekci. Celý proces stahování trvá tři až šest minut.

Poté je pec utěsněna s maximální péčí a začne proces ohřevu. Technologie výroby koksu v koksárenských bateriích zajišťuje následující teplotní procesy:

• Při 100 až 110 ° C se uhlí vysuší.
• Při teplotě 110 ° C - 200 ° C, hygroskopické a koloidní vlhkosti se uvolní uzavřené plyny.
• Při teplotě 200 ° C - 300 ° C dochází k tepelné přípravě, která je doprovázena tvorbou plynných produktů tepelné destrukce a odštěpením tepelně nestabilních skupin obsahujících kyslík.
• 300-500 ° C - teplotní rozmezí, při kterém dochází k plastovému stavu. Intenzivně uvolňovaný plyn a pára vytváří kapalnou fázi.
• 550 - 800 ° C - koksování při střední teplotě. Syntéza je zesílena.
• 900-1100 ° C - koksování při vysoké teplotě.

Koksová dodávka z pece

Koksová baterie, jejíž princip je popsán v tomto článku, vyžaduje zvláštní přípravu před dodávkou hotových výrobků z ní. Nejméně dvacet minut před zahájením dávkování musí být kamna odříznuty z jímky a spojeny s atmosférou otevřením víka stoupacího potrubí.

Poté jsou dveře pece odstraněny a kokosový ořech je vytlačován z komory do ohřívacího vozu se speciální tyčí. Současně, jestliže z nějakého důvodu je plánované uvolnění koksu zpožděno o více než deset minut, pak by měly být dvířka zpátky na místo. Předčasné otevírání krytu stropu je přísně zakázáno, protože to může způsobit vážné zhroucení obložení uvnitř baterie. Kromě toho musí být dvířka pece nutně vyčištěna z grafitu a pryskyřice před a po procesu vydávání hotových výrobků. Hasicí koks ve speciálním vozidle je povinným postupem, protože bez této operace může být připravený koks znovu zapálit.

Výpočet baterií z koksárenských pecí předpokládá, že pece musí mít pracovní dobu a dobu opravy. Během pracovního cyklu se vydává koks a během údržbářského cyklu se provádí údržba všech jednotek a zařízení, čištění a tak dále.

Esence

V počátečním stádiu koksování se uhlí vysuší, z něj se odstraní všechny adsorbované plyny a začne se rozklad. V okamžiku přechodu uhlí do plastického stavu začne slinování - proces, který je rozhodující pro celý koksovací cyklus. Ve třetím stupni se char testuje na kalcinaci a kalení. Je to viskózní hmota, která tlačí odpor na průběh plynů na cestě ke kolektoru plynu, čímž vzniká koksovací tlak, který je v praxi kompenzován smrštěním již vytvořeného koksu.

Zachování

"Proč nemůžeme zastavit koksárenské baterie?" - právě tato otázka se často vyskytuje z rtů člověka, daleko od jemnosti a nuance výroby koksu. Jedná se o to, že tyto jednotky jsou za určitých podmínek orientovány na práci (vysoká teplota, opotřebení apod.) A v případě neplánovaného zastavení bez řádné úpravy tyto pece mohou ztratit vnitřní zdivo, které se jednoduše zhroutí. V praxi je však někdy nutné pozastavit provoz koksárenské baterie a provádět specifická ochranná opatření. Jak to funguje - k příliš dlouhému popisu, je pouze nutné uvést, že existuje takzvaná "chladná" a "horká" konzervace. Která možnost zvolit - o tom rozhodne přímo vedoucí společnosti, v závislosti na situaci a důvodech pozastavení jednotky.