Kokszoló akkumulátorok: készülék, működési elv, cél. Kokszgyártás technológia

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A kohászati termelés egyszerűen elképzelhetetlen koksz használata nélkül, amely energiát biztosít a vasérc olvasztásához a nagyolvasztó aknában. A koksz beszerzésének folyamata azonban meglehetősen fáradságos és hosszadalmas. Létrehozásához speciális ipari egységeket, úgynevezett "kokszolókemence-akkumulátorokat" építenek. Eszközükről, céljukról és jellemzőikről ebben a cikkben lesz szó.

Definíció

A kokszolókemence-akkumulátorok egy teljes kohászati komplexum, amelynek fő célja a szükséges mennyiségű koksz előállítása, majd a nagyolvasztó műhelyekbe történő szállításához. Ezek a gyártóüzemek méretükben eltérhetnek egymástól, de mindenesetre a méreteik lenyűgözőek.

Dizájn

A kokszolókemence elemek elrendezése a következő. E kemencék fő elemei az úgynevezett kokszoló kamrák. Az alapanyagok lerakásának folyamata bennük zajlik. A kemencében több mint egy tucat kokszoló kamra található. Ezenkívül az akkumulátor legfontosabb elemei a fűtési hézagok, amelyekben az üzemanyag égés történik. A kokszolókamra hozzávetőleges lineáris méretei a következők:

• Hossz - 12-16 méter.
• Magasság - 4-5 méter.
• Szélesség - 400-450 milliméter.

Általában az a komplexum, amelynek köszönhetően a kokszolókemence-akkumulátorok képesek hosszú ideig folyamatosan működni, a következő összetevőket tartalmazza:

• Felfogadó garat, amely nyersszenet fogad.
• Szénkeverő és -zúzó osztály.
• Elosztótorony.
• Rakodókocsi.
• Kokszozókamra.
• Kókladobó.
• Oltóautó.
• Oltótorony.
• A platform, amelyre a lehűtött készterméket kirakodják.

Maga a koksz előállítására szolgáló kemence általános formájában a következőkből áll:

• Széntöltet betöltésére szolgáló kamrák.
• Fűtőfal fűtési csőrendszerrel.
• Gázelosztó és levegőellátó rendszer.
• Regenerátor a levegő és a kipufogógázok fűtéséhez.
• Szelepek és mechanizmusok leválasztása.

Osztályozás

A kokszolókemencék akkumulátorai a működési módtól függően szakaszosak és folyamatosak. Ezek az elemek fűthetők:

• Kizárólag kohógáz.
• Csak kokszolókemence gázzal.
• Nagyolvasztó- és kokszolókemence-gáz keveréke.

Az akkumulátor fűtőköre a következőket tartalmazhatja:

• Átváltó csatorna, melynek köszönhetően a gázoknak lehetőségük van a falak közé kerülni.
• Gőzcsatorna a recirkulációhoz.

Az akkumulátor fűtőgázát két változatban szállítjuk:

• Oldal, amikor kokszolókemence-gáz áramlik át a cornuru-n (gázelosztó csatorna), a levegő és a kohógáz pedig a regenerátor kandalló csatornáin keresztül.
• Alulról egy speciális légelosztó hálózaton keresztül.

Pár szó a regenerátorról

Ez a speciális hőcserélő lehetővé teszi, hogy a hőhordozó érintkezzen a kokszolókemence jól meghatározott felületeivel. Fontos megjegyezni, hogy a forró hőhordozó felmelegíti a hideg falat és a fúvókát, majd ezek adják át a hőt a már hideg hőhordozónak.

Léteznek más típusú hőcserélők is, amelyeket "rekuperátoroknak" neveznek. Bennük a hideg és a forró hűtőközegek egy speciálisan közéjük épített falon keresztül cserélnek energiát egymás között. Ugyanakkor először forró gázáramok ereszkednek le, majd aktiválódnak az átváltó szelepek, aminek következtében a már hideg levegőáram alulról felfelé kezd emelkedni.

Üzemanyag-megtakarítási módszerek a kokszgyártásban

Maga a kokszolási folyamat meglehetősen energiaigényes, amit a nagyon nagy mennyiségű üzemanyag fogyasztása okoz. Ezért a fogyasztás csökkentésére a következő módszereket alkalmazzák:

• Használja a száraz kokszoltás technológiáját. Ennek köszönhetően a termék hőenergiáját gőzfűtésre fordítják.vagy vizet. Egy tonna kész kokszból körülbelül 1 GJ hőt nyerünk gőz formájában.
• Használt regenerátorok modernizálása az égéstermékek maximális hővisszanyerése érdekében. Így például teljesen lehetséges a fúvókánál a fűtési terület növelése.
• A kapcsolási szelepek közötti optimális időintervallum kiszámítása. Magától értetődik, hogy minél gyakrabban kapcsolják őket, akkor hosszú távon lehetővé válik a regenerátorok térfogatának és a bennük lévő hőveszteség csökkentése. Ugyanakkor meg kell jegyezni, hogy a szelepek túl gyakori működtetése elkerülhetetlenül azok gyors meghibásodásához és az összes szomszédos alkatrész és alkatrész további terheléséhez vezet.
• A szakaszos fűtés és a száraz kokszoltás egyszerre történik.

Technológiai folyamat

A kokszgyártás nagyon nehéz. Ezért, hogy megértsük, hogyan működik valós körülmények között, érdemes minél részletesebben ismerni a technológiai ciklust.

A kólabolt mindig széntoronnyal kezdődik. Itt jön be az alapanyag. A torony alján speciális redőnyök vannak. Rajtuk keresztül a szenet a szénrakodó gép fogadó bunkereibe szállítják. A torony belsejében a szén lógásának kizárása érdekében teljes magasságában sűrített levegőt szállítanak, amely szakaszos impulzusokban történik, és garantálja a torony falaihoz tapadó keverék összeomlását. A toronynak legalább kétharmadáig meg kell lennie.

A szénfeltöltő gépet térfogat vagy tömeg szerint töltik fel. A töltési folyamatot mérlegek szabályozzák. A szenet azonnal betáplálják a kemencébea kész koksz kiadása után. Ebben az esetben a töltés a tetején keresztül történik. A kokszolókemence betöltésének pillanatában az ezért felelős személy - a nyílás - magát a kemencét is belefoglalja a gázgyűjtőbe, és aktiválja a befecskendezést. A teljes letöltési folyamat három-hat percig tart.

Ezt követően a kemencét gondosan lezárjuk, és megkezdődik a töltet felmelegítése. A kokszolókemence-akkumulátorok kokszgyártási technológiája a következő hőmérsékleti folyamatokat biztosítja:

• 100-110°С-on a szén szárad.
• 110°C - 200°C tartományban higroszkópos és kolloid nedvesség, elzáródott gázok szabadulnak fel.
• 200°С - 300°С hőmérsékleten termikus előkészítés megy végbe, amely a hőbomlás gáznemű termékeinek képződésével és a termikusan instabil oxigéntartalmú csoportok eliminálásával jár.
• 300-500°С az a hőmérsékleti tartomány, amelynél képlékeny állapot lép fel. A gáz és a gőz intenzíven szabadul fel, folyékony fázis képződik.
• 550-800°С – közepes hőmérsékletű kokszolás. A szintézis felerősödik.
• 900-1100°С – magas hőmérsékletű kokszolás.

Koksz szállítása a kemencéből

A kokszolókemence-akkumulátor, amelynek működési elvét ebben a cikkben ismertetjük, speciális előkészítést igényel, mielőtt készterméket bocsátanak ki belőle. Az adagolás megkezdése előtt legalább húsz perccel a sütőt le kell választani a gázgyűjtőről, és a felszálló fedelének kinyitásával csatlakoztatni kell a légkörhöz.

Ezt követően aa sütő ajtaját eltávolítják, és a kókuszt egy speciális rúd segítségével kinyomják a kamrából az oltókocsiba. Ugyanakkor, ha valamilyen okból a koksz tervezett szállítása több mint tíz percet késik, akkor az ajtókat vissza kell szerelni a helyükre. Szigorúan tilos a felszálló fedeleket idő előtt kinyitni, mert ez az akkumulátor belsejében lévő bélés súlyos összeomlását okozhatja. Ezenkívül a sütőajtókat meg kell tisztítani a grafittól és a gyantától a késztermékek kiadása előtt és után. A koksz oltása speciális autóban kötelező eljárás, mert e művelet nélkül a kész koksz újra meggyulladhat.

A kokszolókemence-akkumulátorok számítása előírja, hogy a kemencéknek rendelkezniük kell működési és javítási időszakkal. A munkaciklus alatt koksz adagolásra kerül sor, a javítási ciklus alatt pedig az összes egység és berendezés karbantartását, tisztítását stb. végzik.

Essence

A kokszolás kezdeti szakaszában a szenet megszárítják, az összes adszorbeált gázt eltávolítják belőle, és megindul a bomlás. Abban a pillanatban, amikor a szén plasztikus állapotba megy át, megkezdődik a szinterezés - ez a folyamat meghatározó a teljes kokszolási ciklusban. A harmadik szakaszban a félkoksz kalcináláson és keményedésen megy keresztül. A viszkózus tömeg az, amely a gázkollektor felé haladó gázok mozgásával szembeni ellenállást vált ki, aminek következtében koksznyomás képződik, amit a gyakorlatban a már kialakult koksz zsugorodása kompenzál.

megőrzés

"Miért nem lehet leállítani a kokszelemeket?" - pontosanegy ilyen kérdés nagyon gyakran hallható olyan ember ajkáról, aki távol áll a kokszgyártás finomságaitól és árnyalataitól. A helyzet az, hogy ezek az egységek bizonyos körülmények között (magas hőmérséklet, kopás stb.) történő működésre vannak orientálva, és megfelelő előkészítés nélküli előre nem tervezett leállás esetén ezek a kemencék elveszíthetik belső burkolatukat, ami egyszerűen összeomlik. A gyakorlatban azonban néha szükség van a kokszolókemence-akkumulátor működésének felfüggesztésére és bizonyos megőrzési intézkedések végrehajtására. A működését túl hosszú leírni, csak arra kell rámutatni, hogy létezik egy úgynevezett "hűvös" és "meleg" tartósítás. Azt, hogy melyik lehetőséget választja közülük, közvetlenül a vállalkozás vezetője dönti el, az aktuális helyzettől és az egység felfüggesztésének okaitól függően.