Kokso krosnies baterijos: įrenginys, veikimo principas, paskirtis. Kokso gamybos technologija

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Metalurgijos gamyba tiesiog neįsivaizduojama nenaudojant kokso, kuris suteikia energijos geležies rūdai lydytis aukštakrosnės šachtoje. Tačiau kokso gavimo procesas yra gana sunkus ir ilgas. Jai sukurti statomi specialūs pramoniniai agregatai, vadinami „kokso krosnių baterijomis“. Jų įrenginys, paskirtis ir būdingos savybės bus aptartos šiame straipsnyje.

Apibrėžimas

Kokso krosnių baterijos yra ištisas metalurgijos kompleksas, kurio pagrindinė paskirtis – pagaminti reikiamo tūrio koksą, kad jį vėliau būtų galima transportuoti į aukštakrosnių parduotuves. Šios gamybos patalpos gali skirtis viena nuo kitos, tačiau bet kokiu atveju jų matmenys yra gana įspūdingi.

Dizainas

Kokso krosnių baterijų išdėstymas yra toks. Pagrindiniai šių krosnių elementai yra vadinamosios koksavimo kameros. Būtent juose vyksta žaliavų klojimo procesas. Krosnyje yra daugiau nei tuzinas koksavimo kamerų. Taip pat svarbiausiais akumuliatoriaus elementais galima laikyti šildymo tarpus, kuriuose dega kuras. Apytiksliai linijiniai koksavimo kameros matmenys yra tokie:

• Ilgis – nuo 12 iki 16 metrų.
• Aukštis – 4–5 metrai.
• Plotis – 400–450 milimetrų.

Apskritai, kompleksą, kurio dėka kokso krosnių baterijos gali nepertraukiamai veikti ilgą laiką, sudaro šie komponentai:

• Priėmimo bunkeris, į kurį patenka žaliavinės anglies.
• Anglies maišymo ir smulkinimo skyrius.
• Paskirstymo bokštas.
• Pakraunamas vežimėlis.
• Koksavimo kamera.
• Kokso išmetiklis.
• Gesinantis automobilį.
• Gesinimo bokštas.
• Platforma, ant kurios iškraunamas atvėsintas gatavas produktas.

Pati krosnis, skirta bendros formos koksui gaminti, susideda iš:

• Anglies įkrovimo kameros.
• Šildomoji siena su šildymo kanalų sistema.
• Dujų paskirstymo ir oro tiekimo sistema.
• Regeneratorius orui ir išmetamosioms dujoms šildyti.
• Atskyrimo vožtuvai ir mechanizmai.

Klasifikacija

Kokso krosnies baterijos, priklausomai nuo veikimo režimo, veikia su pertrūkiais ir nuolat. Šios baterijos gali būti šildomos:

• Tik aukštakrosnių dujos.
• Tik kokso krosnies dujinės.
• Aukštakrosnės ir kokso krosnies dujų mišinys.

Akumuliatoriaus šildymo kontūre gali būti:

• Perjungimo kanalas, kurio dėka dujos turi galimybę patekti tarp sienų.
• Steam kanalas recirkuliacijai.

Akumuliatoriaus šildymo dujos tiekiamos dviem versijomis:

• Šone, kai kokso krosnies dujos teka per cornuru (dujų paskirstymo kanalą), o oras ir aukštakrosnės dujos - per regeneratoriaus židinio kanalus.
• Iš apačios per specialų oro paskirstymo tinklą.

Keli žodžiai apie regeneratorių

Šis specialus šilumos mainų įtaisas leidžia šilumnešiui liestis su aiškiai apibrėžtais kokso krosnies paviršiais. Svarbu pažymėti, kad karštas šilumnešis šildo š altą sienelę ir antgalį, o po to jie savo ruožtu perduoda šilumą jau š altam šilumnešiui.

Yra ir kitų tipų šilumokaičių, kurie vadinami „rekuperatoriais“. Juose š alti ir karšti aušinimo skysčiai tarpusavyje keičiasi energija per specialiai tarp jų pastatytą sieną. Tuo pačiu metu karštų dujų srautai pirmiausia leidžiasi žemyn, o tada įsijungia perjungimo vožtuvai, dėl kurių jau š alto oro srautas pradeda kilti iš apačios į viršų.

Degalų taupymo metodai kokso gamyboje

Pats koksavimo procesas yra gana daug energijos reikalaujantis, o tai lemia labai didelio kuro kiekio suvartojimas. Todėl, siekiant sumažinti jo suvartojimą, naudojami šie metodai:

• Naudokite sauso kokso gesinimo technologiją. Jo dėka gaminio šiluminė energija išleidžiama kaitinant garais.arba vandens. Iš vienos tonos gatavo kokso gaunama apie 1 GJ šilumos garų pavidalu.
• Naudotų regeneratorių modernizavimas maksimaliam šilumos atgavimui iš degimo produktų. Taigi, pavyzdžiui, visiškai įmanoma padidinti šildymo plotą ties antgaliu.
• Optimalaus laiko intervalo tarp vožtuvų perjungimo apskaičiavimas. Savaime suprantama, kad kuo dažniau jie bus perjungiami, tai ilgainiui leis sumažinti regeneratorių tūrį ir šilumos nuostolius juose. Kartu reikia pažymėti, kad per dažnas vožtuvų veikimas neišvengiamai sukels greitą jų gedimą ir padidins visų gretimų komponentų ir dalių apkrovą.
• Serijos kaitinimas ir sausas kokso gesinimas atliekami vienu metu.

Technologinis procesas

Kokso gamyba labai sudėtinga. Todėl norint suprasti, kaip tai veikia realiomis sąlygomis, verta kuo detaliau žinoti technologinį ciklą.

Kokos parduotuvė visada prasideda nuo anglies bokšto. Čia patenka žaliava. Bokšto apačioje yra specialios langinės. Per juos anglys vežamos į anglių krovimo mašinos priėmimo bunkerius. Siekiant išvengti akmens anglių kabėjimo bokšto viduje, per visą jo aukštį tiekiamas suspaustas oras, kuris tiekiamas su pertrūkiais impulsais ir garantuoja prie bokšto sienų prilipusio mišinio subyrėjimą. Bokštas turi būti užpildytas bent dviem trečdaliais.

Anglių krovimo mašina užpildoma pagal tūrį arba masę. Pildymo procesą valdo svarstyklės. Akmens anglys nedelsiant tiekiamos į krosnįišdavus gatavą koksą. Šiuo atveju įkrova tiekiama per viršų. Kokso krosnies pakrovimo momentu už tai atsakingas asmuo - liukas - įtraukia pačią krosnį į dujų kolektorių ir įjungia įpurškimą. Visas atsisiuntimo procesas trunka nuo trijų iki šešių minučių.

Po to krosnis kruopščiai užsandarinama ir prasideda įkrovos kaitinimo procesas. Kokso gamybos technologija kokso krosnių akumuliatoriuose numato šiuos temperatūros procesus:

• Esant 100–110°С anglys džiūsta.
• 110°C – 200°C temperatūroje išsiskiria higroskopinė ir koloidinė drėgmė, užsikimšusios dujos.
• Esant 200°С – 300°С temperatūrai, vyksta terminis paruošimas, kurį lydi dujinių terminio skilimo produktų susidarymas ir termiškai nestabilių deguonies turinčių grupių pašalinimas.
• 300–500°С yra temperatūros diapazonas, kuriame susidaro plastinė būsena. Intensyviai išsiskiria dujos ir garai, susidaro skystoji fazė.
• 550-800°С – vidutinės temperatūros koksavimas. Sintezė intensyvėja.
• 900-1100°С – koksavimas aukštoje temperatūroje.

Kokso siuntimas iš krosnies

Kokso krosnies baterija, kurios veikimo principas aprašytas šiame straipsnyje, reikalauja specialaus paruošimo prieš išleidžiant iš jos gatavus gaminius. Likus mažiausiai 20 minučių iki išleidimo pradžios, orkaitė turi būti atjungta nuo dujų kolektoriaus ir prijungta prie atmosferos atidarant stovo dangtį.

Po toorkaitės durelės išimamos ir kokosas specialiu strypu išstumiamas iš kameros į gesinimo vagoną. Tuo pačiu metu, jei dėl kokių nors priežasčių planuojamas kokso pristatymas vėluoja daugiau nei dešimt minučių, durys turi būti sumontuotos atgal į vietą. Griežtai draudžiama per anksti atidaryti stovų dangčius, nes tai gali rimtai sugriūti akumuliatoriaus viduje esantis pamušalas. Be to, prieš ir po gatavų gaminių išdavimo krosnies dureles reikia nuvalyti nuo grafito ir dervos. Kokso gesinimas specialiame automobilyje yra privaloma procedūra, nes neatlikus šios operacijos gatavas koksas gali užsidegti dar kartą.

Kokso krosnių baterijų skaičiavimas numato, kad orkaitės turi turėti darbo ir remonto laikotarpį. Darbo ciklo metu išpilstomas koksas, o remonto ciklo metu atliekama visų mazgų ir įrangos priežiūra, valymas ir kt.

Essence

Pradiniame koksavimo etape anglys išdžiovinamos, iš jos pašalinamos visos adsorbuotos dujos ir prasideda skilimas. Akmens perėjimo į plastinę būseną momentu prasideda sukepinimas – procesas, lemiantis visą koksavimo ciklą. Trečiajame etape puskoksas kalcinuojamas ir sukietėja. Būtent klampi masė sukelia pasipriešinimą dujų judėjimui pakeliui į dujų kolektorių, dėl kurio susidaro koksavimo slėgis, kurį praktiškai kompensuoja jau susidariusio kokso susitraukimas.

Išsaugojimas

"Kodėl negalima sustabdyti kokso baterijų?" - tiksliaitokį klausimą labai dažnai galima išgirsti iš kokso gamybos subtilybių ir niuansų nutolusio žmogaus lūpų. Reikalas tas, kad šie mazgai yra orientuoti dirbti tam tikromis sąlygomis (aukšta temperatūra, abrazyvinis nusidėvėjimas ir pan.) ir neplanuotai sustojus be tinkamo paruošimo šios krosnys gali prarasti vidinį pamušalą, kuris tiesiog subyrės. Tačiau praktikoje kartais tenka sustabdyti kokso krosnies akumuliatoriaus veikimą ir imtis tam tikrų išsaugojimo priemonių. Kaip tai veikia, apibūdinti per ilgai, belieka pažymėti, kad yra vadinamasis „kietas“ir „karštas“konservavimas. Kurį iš jų pasirinkti, tiesiogiai sprendžia įmonės vadovas, atsižvelgdamas į esamą situaciją ir padalinio sustabdymo priežastis.