Kok fırını pilleri: cihaz, çalışma prensibi, amaç. Kok üretim teknolojisi

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Metalurjik üretim, yüksek fırın şaftında demir cevherinin eritilmesi için enerji sağlayan kok kullanılmadan düşünülemez. Ancak kok elde etme süreci oldukça zahmetli ve uzundur. Bunu oluşturmak için "kok fırın pilleri" adı verilen özel endüstriyel birimler inşa ediliyor. Cihazları, amaçları ve karakteristik özellikleri bu makalede ele alınacaktır.

Tanım

Kok fırını pilleri, temel amacı daha sonra yüksek fırın atölyelerine taşınması için gerekli hacimde kok üretimi olan tam bir metalurji kompleksidir. Bu üretim tesislerinin boyutları birbirinden farklı olabilir ancak her durumda boyutları oldukça etkileyici.

Tasarım

Kok fırını pillerinin yerleşimi aşağıdaki gibidir. Bu fırınların ana elemanları, kok odaları olarak adlandırılanlardır. Hammaddelerin döşenmesi süreci içlerinde gerçekleşir. Fırında bir düzineden fazla koklama odası var. Ayrıca, pilin en önemli unsurları, yakıt yanmasının meydana geldiği ısıtma boşlukları olarak kabul edilebilir. Koklama odasının yaklaşık doğrusal boyutları aşağıdaki gibidir:

• Uzunluk - 12 ila 16 metre.
• Yükseklik - 4-5 metre.
• Genişlik - 400-450 milimetre.

Genel olarak, kok fırın pillerinin uzun süre kesintisiz çalışabilmesi sayesinde kompleks aşağıdaki bileşenleri içerir:

• Ham kömür alan bir alıcı hazne.
• Kömür karıştırma ve kırma bölümü.
• Dağıtım kulesi.
• Yükleme arabası.
• Koklama odası.
• Kok ejektörü.
• Söndüren araba.
• Söndürme kulesi.
• Soğutulmuş bitmiş ürünün üzerine boş altıldığı platform.

Genel haliyle kok üretimi için fırının kendisi şunlardan oluşur:

• Kömür şarjı yükleme odaları.
• Isıtma kanalları sistemine sahip ısıtma duvarı.
• Gaz dağıtım ve hava besleme sistemi.
• Hava ve egzoz gazlarını ısıtmak için rejeneratör.
• İzolasyon valfleri ve mekanizmaları.

Sınıflandırma

Kok fırını pilleri, çalışma moduna bağlı olarak kesintili ve süreklidir. Bu piller ısıtılabilir:

• Yalnızca yüksek fırın gazı.
• Yalnızca kok fırını gazı.
• Yüksek fırın ve kok fırını gazı karışımı.

Pil ısıtma devresi şunları içerebilir:

• Changover kanalı, hangi gazlar sayesinde duvarların arasına girme imkanı vardır.
• Devridaim için buhar kanalı.

Akü için ısıtma gazı iki versiyonda sağlanır:

• Yan, kok fırını gazı cornuru (gaz dağıtım kanalı) ve hava ve yüksek fırın gazı - rejeneratörün ocak kanallarından akarken.
• Özel bir hava dağıtım ağı aracılığıyla aşağıdan.

Yenileyici hakkında birkaç kelime

Bu özel ısı değişim cihazı, ısı taşıyıcının kok fırınının açıkça tanımlanmış yüzeyleriyle temas etmesini sağlar. Sıcak ısı taşıyıcının soğuk duvarı ve nozulu ısıttığını ve bundan sonra da ısıyı zaten soğuk olan ısı taşıyıcıya aktardığını not etmek önemlidir.

"Reküperatör" olarak adlandırılan başka tipte ısı eşanjörleri de vardır. İçlerinde, soğuk ve sıcak soğutucular, aralarında özel olarak dikilmiş bir duvar aracılığıyla kendi aralarında enerji alışverişi yaparlar. Aynı zamanda, önce sıcak gaz akışları alçalır ve ardından, zaten soğuk hava akışının aşağıdan yukarıya doğru yükselmeye başlaması nedeniyle değiştirme valfleri etkinleştirilir.

Kok üretiminde yakıt tasarrufu yöntemleri

Koklaştırma işleminin kendisi, çok büyük miktarda yakıt tüketiminden kaynaklanan, oldukça enerji yoğundur. Bu nedenle, tüketiminin tüketimini az altmak için aşağıdaki yöntemler kullanılır:

• Kuru kok söndürme teknolojisini kullanın. Bu sayede ürünün termal enerjisi buharla ısıtmaya harcanır.veya su. Özellikle, bir ton bitmiş koktan buhar şeklinde yaklaşık 1 GJ ısı elde edilir.
• Yanma ürünlerinden maksimum ısı geri kazanımı için kullanılmış rejeneratörlerin modernizasyonu. Bu nedenle, örneğin, memedeki ısıtma alanını artırmak oldukça mümkündür.
• Anahtarlama valfleri arasındaki en uygun zaman aralığının hesaplanması. Ne kadar sık değiştirilirlerse, uzun vadede rejeneratörlerin hacmini ve içlerindeki ısı kaybını az altmayı mümkün kılacağını söylemeye gerek yok. Aynı zamanda, valflerin çok sık çalıştırılmasının kaçınılmaz olarak hızlı arızalarına ve tüm bitişik bileşenler ve parçalar üzerinde ek yüke yol açacağı unutulmamalıdır.
• Yığın ısıtma ve kuru kok söndürme aynı anda gerçekleştirilir.

Teknolojik süreç

Kok üretimi çok zordur. Bu nedenle, gerçek koşullarda nasıl çalıştığını anlamak için teknolojik döngüyü mümkün olduğunca ayrıntılı olarak bilmeye değer.

Kola dükkanı her zaman bir kömür kulesiyle başlar. Hammaddenin geldiği yer burasıdır. Kulenin alt kısmında özel panjurlar bulunmaktadır. Bunlar aracılığıyla kömür, kömür yükleme makinesinin alıcı bunkerlerine taşınır. Kulenin içinde asılı kömür olasılığını ortadan kaldırmak için, aralıklı darbelerle sağlanan ve kulenin duvarlarına yapışan karışımın çökmesini garanti eden tüm yüksekliği boyunca basınçlı hava verilir. Kulenin en az üçte ikisi dolu olmalıdır.

Kömür yükleme makinesi ya hacimce ya da kütlece doldurulur. Doldurma işlemi teraziler tarafından kontrol edilir. Kömür hemen fırına beslenirbitmiş kok verdikten sonra. Bu durumda, yük üstten beslenir. Kok fırınına yükleme anında bundan sorumlu olan kişi – ambar – fırının kendisini gaz kollektörüne dahil eder ve enjeksiyonu çalıştırır. İndirme işleminin tamamı üç ila altı dakika sürer.

Bundan sonra fırın dikkatlice kapatılır ve şarjı ısıtma işlemi başlar. Kok fırını pillerindeki kok üretim teknolojisi, aşağıdaki sıcaklık işlemlerini sağlar:

• 100-110°С'de kömür kuruyor.
• 110°C - 200°C aralığında higroskopik ve kolloidal nem, tıkanmış gazlar açığa çıkar.
• 200°С - 300°С sıcaklıkta, termal yıkımın gaz halindeki ürünlerinin oluşumu ve termal olarak kararsız oksijen içeren grupların ortadan kaldırılmasıyla birlikte termal hazırlık meydana gelir.
• 300-500°С, plastik bir durumun oluştuğu sıcaklık aralığıdır. Gaz ve buhar yoğun bir şekilde salınır, sıvı faz oluşur.
• 550-800°С – orta sıcaklıkta koklaştırma. Sentez yoğunlaşıyor.
• 900-1100°С – yüksek sıcaklıkta koklaştırma.

Fırından kok sevkiyatı

Çalışma prensibi bu makalede açıklanan kok fırını pili, bitmiş ürünler vermeden önce özel hazırlık gerektirir. Dağıtımın başlamasından en az yirmi dakika önce, fırın gaz toplayıcıdan kesilmeli ve yükseltici kapağı açılarak atmosfere bağlanmalıdır.

Bundan sonra,fırının kapakları çıkarılır ve hindistan cevizi özel bir çubuk kullanılarak hazneden söndürme vagonuna itilir. Aynı zamanda, herhangi bir nedenle, planlanan kok teslimatında on dakikadan fazla bir gecikme olursa, kapılar tekrar yerine takılmalıdır. Pilin içindeki kaplamanın ciddi şekilde çökmesine neden olabileceğinden, yükseltici kapaklarının zamanından önce açılması kesinlikle yasaktır. Ayrıca fırın kapakları, bitmiş ürün çıkış sürecinden önce ve sonra grafit ve reçineden temizlenmelidir. Özel bir arabada kok söndürmek zorunlu bir prosedürdür, çünkü bu işlem olmadan, bitmiş kok tekrar tutuşabilir.

Kok fırını pillerinin hesaplanması, fırınların bir çalışma ve onarım süresine sahip olmasını sağlar. Çalışma döngüsü sırasında kok dağıtımı yapılır ve onarım döngüsü sırasında tüm ünite ve ekipmanların bakımı, temizliği vb. yapılır.

Öz

Koklaştırmanın ilk aşamasında kömür kurutulur, adsorbe edilen tüm gazlar ondan uzaklaştırılır ve ayrışma başlar. Kömürün plastik bir duruma geçişi anında, sinterleme başlar - tüm koklaştırma döngüsü için belirleyici olan bir süreç. Üçüncü aşamada, yarı kok kalsinasyon ve sertleşmeye uğrar. Koklaşma basıncının oluşması nedeniyle gazların gaz kollektörüne giderken hareketine karşı direnci indükleyen viskoz kütledir ve pratikte zaten oluşturulmuş kok büzülmesi ile telafi edilir.

Koruma

"Kok pilleri neden durdurulamıyor?" - kesinlikleböyle bir soru, kok üretiminin inceliklerinden ve nüanslarından uzak bir kişinin dudaklarından çok sık duyulabilir. Mesele şu ki, bu üniteler belirli koşullar altında (yüksek sıcaklık, aşındırıcı aşınma vb.) çalışmaya yöneliktir ve uygun hazırlık yapılmadan planlanmamış bir duruş durumunda, bu fırınlar iç kaplamalarını kaybedebilir ve bu da basitçe çökebilir. Ancak uygulamada bazen kok fırını pilinin çalışmasının askıya alınması ve belirli koruma önlemlerinin alınması gerekmektedir. Nasıl çalıştığını açıklamak için çok uzun, sadece sözde "serin" ve "sıcak" bir koruma olduğuna işaret etmek gerekiyor. Bunlardan hangi seçeneğin seçileceği, mevcut duruma ve birimin askıya alınmasının nedenlerine bağlı olarak doğrudan işletme başkanı tarafından kararlaştırılır.