Koksiuunin akut: laite, toimintaperiaate, tarkoitus. Koksin tuotantotekniikka

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Metallurginen tuotanto on yksinkertaisesti mahdotonta ajatella ilman koksin käyttöä, joka antaa energiaa rautamalmin sulatukseen masuunikuiluun. Koksin hankintaprosessi on kuitenkin melko työläs ja pitkä. Sen luomiseksi rakennetaan erityisiä teollisuusyksiköitä, joita kutsutaan "koksiuunin akuiksi". Niiden laitetta, tarkoitusta ja ominaispiirteitä käsitellään tässä artikkelissa.

Määritelmä

Koksiuunin akut ovat kokonainen metallurginen kompleksi, jonka päätarkoituksena on tuottaa tarvittava määrä koksia kuljetettavaksi masuuniliikkeille. Nämä tuotantolaitokset voivat poiketa kooltaan toisistaan, mutta joka tapauksessa niiden mitat ovat melko vaikuttavat.

Design

Koksausuunin akkujen järjestely on seuraava. Näiden uunien pääelementit ovat niin sanotut koksauskammiot. Juuri niissä tapahtuu raaka-aineiden asettamisprosessi. Uunissa on yli tusina koksauskammiota. Myös akun tärkeimpiä elementtejä voidaan pitää lämmitysrakoina, joissa polttoaine palaa. Koksauskammion likimääräiset lineaariset mitat ovat seuraavat:

• Pituus - 12-16 metriä.
• Korkeus - 4-5 metriä.
• Leveys - 400-450 millimetriä.

Yleensä kompleksi, jonka ansiosta koksiuunin akut voivat toimia jatkuvasti pitkän ajan, sisältää seuraavat komponentit:

• Raakakivihiiltä vastaanottava vastaanottosuppilo.
• Hiilen sekoitus- ja murskausosasto.
• Jakelutorni.
• Latauskärry.
• Koksauskammio.
• Koksinpoistoputki.
• Sammutusauto.
• Sammutustorni.
• Alusta, jolle jäähdytetty lopputuote puretaan.

Uuni itse koksin valmistukseen sen yleisessä muodossa koostuu:

• Kammioita kivihiilen latausta varten.
• Lämmitysseinä lämmityskanavajärjestelmällä.
• Kaasunjakelu- ja ilmansyöttöjärjestelmä.
• Regeneraattori ilman ja pakokaasujen lämmittämiseen.
• Venttiileiden ja mekanismien erotus.

Luokittelu

Koksiuunin paristot ovat toimintatavasta riippuen satunnaisia ja jatkuvia. Näitä paristoja voidaan lämmittää:

• Ainoastaan masuunikaasu.
• Vain koksiuunikaasu.
• Masuuni- ja koksiuunikaasun seos.

Akun lämmityspiirissä voi olla:

• Vaihtokanava, jonka ansiosta kaasut pääsevät seinien väliin.
• Höyrykanava kierrätystä varten.

Akun lämmityskaasua toimitetaan siihen kahdessa versiossa:

• Puolella, kun koksiuunikaasu virtaa cornurun (kaasun jakelukanavan) läpi ja ilma- ja masuunikaasu - regeneraattorin tulisijakanavien kautta.
• Alha alta erityisen ilmanjakeluverkon kautta.

Pari sanaa regeneraattorista

Tämä erityinen lämmönvaihtolaite mahdollistaa lämmönsiirtoaineen joutumisen kosketuksiin koksiuunin selkeästi määriteltyjen pintojen kanssa. On tärkeää huomata, että kuuma lämmönkantaja lämmittää kylmäseinän ja suuttimen ja sen jälkeen ne puolestaan siirtävät lämpöä jo kylmään lämmönsiirtoon.

On olemassa muun tyyppisiä lämmönvaihtimia, joita kutsutaan "rekuperaattoreiksi". Niissä kylmät ja kuumat jäähdytysnesteet vaihtavat energiaa keskenään erityisesti niiden väliin rakennetun seinän kautta. Samalla kuumat kaasuvirrat laskeutuvat ensin ja sitten vaihtoventtiilit aktivoituvat, minkä seurauksena jo kylmä ilmavirta alkaa nousta alha alta ylöspäin.

Polttoainetta säästävät menetelmät koksin tuotannossa

Koksausprosessi itsessään on melko energiaintensiivinen, mikä johtuu erittäin suuren polttoainemäärän kulutuksesta. Siksi sen kulutuksen vähentämiseksi käytetään seuraavia menetelmiä:

• Käytä koksin kuivasammutustekniikkaa. Sen ansiosta tuotteen lämpöenergia käytetään höyrylämmitykseen.tai vettä. Erityisesti noin 1 GJ lämpöä höyryn muodossa saadaan yhdestä tonnista valmista koksia.
• Käytettyjen regeneraattorien modernisointi maksimaalisen lämmön t alteenoton mahdollistamiseksi palamistuotteista. Joten esimerkiksi suuttimen lämmitysalaa on täysin mahdollista kasvattaa.
• Lasketaan optimaalinen aikaväli kytkentäventtiilien välillä. Sanomattakin on selvää, että mitä useammin niitä vaihdetaan, niin pitkällä aikavälillä se mahdollistaa regeneraattorien tilavuuden ja lämpöhäviön vähentämisen niissä. Samalla on huomattava, että venttiilien liian tiheä käyttö johtaa väistämättä niiden nopeaan epäonnistumiseen ja lisäkuormitukseen kaikille vierekkäisille komponenteille ja osille.
• Erälämmitys ja koksin kuivasammutus suoritetaan samanaikaisesti.

Teknologinen prosessi

Koksin tuotanto on erittäin vaikeaa. Siksi, jotta ymmärrät, kuinka se toimii todellisissa olosuhteissa, on syytä tuntea tekninen sykli mahdollisimman yksityiskohtaisesti.

Koksikauppa alkaa aina hiilitornista. Tästä tulee raaka-aine. Tornin alaosassa on erityiset ikkunaluukut. Niiden kautta kivihiili kuljetetaan hiilenlastauskoneen vastaanottobunkkereihin. Hiilen roikkumisen mahdollisuuden poissulkemiseksi tornin sisällä syötetään koko korkeudelta paineilmaa, joka syötetään ajoittaisina pulsseina ja takaa tornin seiniin tarttuvan seoksen romahtamisen. Tornin on oltava vähintään kaksi kolmasosaa täynnä.

Hiilen lastauskone täytetään joko tilavuuden tai massan mukaan. Täyttöprosessia ohjataan vaa'alla. Hiili syötetään uuniin välittömästivalmiin koksin antamisen jälkeen. Tässä tapauksessa lataus syötetään yläosan kautta. Koksausuunin lataushetkellä tästä vastuussa oleva henkilö - luukku - sisällyttää itse uunin kaasunkerääjään ja aktivoi ruiskutuksen. Koko latausprosessi kestää kolmesta kuuteen minuuttia.

Sen jälkeen uuni suljetaan huolellisesti ja panoksen lämmitys alkaa. Koksausuunin akkujen koksin valmistustekniikka mahdollistaa seuraavat lämpötilaprosessit:

• 100-110°С:ssa hiili kuivuu.
• Lämpötilavälillä 110°C - 200°C vapautuu hygroskooppista ja kolloidista kosteutta, tukkeutuneita kaasuja.
• Lämpötiloissa 200°С - 300°С tapahtuu lämpökäsittelyä, johon liittyy kaasumaisten termisen hajoamistuotteiden muodostuminen ja termisesti epästabiilien happea sisältävien ryhmien eliminointi.
• 300-500°С on lämpötila-alue, jossa plastinen tila esiintyy. Kaasua ja höyryä vapautuu voimakkaasti, muodostuu nestefaasi.
• 550-800°С – keskilämpötilainen koksaus. Synteesi tehostuu.
• 900-1100°С – korkean lämpötilan koksaus.

Koksin lähetys uunista

Koksiuunin akku, jonka toimintaperiaate on kuvattu tässä artikkelissa, vaatii erityistä valmistelua ennen kuin siitä luovutetaan valmiita tuotteita. Vähintään kaksikymmentä minuuttia ennen annostelun alkamista uuni on katkaistava kaasunkerääjästä ja liitettävä ilmakehään avaamalla nousuputken kansi.

Sen jälkeenuunin ovet poistetaan ja kookospähkinä työnnetään ulos kammiosta sammutusvaunuun erityisellä sauvalla. Samanaikaisesti, jos jostain syystä suunniteltu koksin toimitus viivästyy yli kymmenen minuuttia, ovet tulee asentaa takaisin paikoilleen. Nousuputkien kansien avaaminen ennenaikaisesti on ehdottomasti kiellettyä, koska se voi aiheuttaa akun sisällä olevan vuorauksen vakavan romahtamisen. Lisäksi uunin ovet on puhdistettava grafiitista ja hartsista ennen valmiiden tuotteiden julkaisuprosessia ja sen jälkeen. Koksin sammutus erikoisautossa on pakollinen toimenpide, koska ilman tätä toimenpidettä valmis koksi voi syttyä uudelleen.

Koksiuunin akkujen laskennassa edellytetään, että uuneissa on oltava käyttö- ja korjausaika. Työjakson aikana annostellaan koksia ja korjausjakson aikana suoritetaan kaikkien yksiköiden ja laitteiden huolto, puhdistus jne.

Essence

Koksituksen alkuvaiheessa kivihiili kuivataan, kaikki adsorboituneet kaasut poistetaan siitä ja hajoaminen alkaa. Hiilen siirtyessä plastiseen tilaan alkaa sintraus - prosessi, joka on ratkaiseva koko koksaussyklille. Kolmannessa vaiheessa puolikoksi kalsinoidaan ja kovetetaan. Juuri viskoosi massa indusoi vastustuskyvyn kaasujen liikkeelle matkalla kaasunkerääjään, minkä seurauksena muodostuu koksauspainetta, jota käytännössä kompensoi jo muodostuneen koksin kutistuminen.

Säilytys

"Miksi koksiakkuja ei voida pysäyttää?" - tarkalleentällainen kysymys voidaan hyvin usein kuulla sellaisen henkilön huulista, joka on kaukana koksin tuotannon hienouksista ja vivahteista. Asia on siinä, että nämä yksiköt on suunnattu toimimaan tietyissä olosuhteissa (korkea lämpötila, hankaava kuluminen jne.) ja odottamattoman pysäyttämisen yhteydessä ilman asianmukaista valmistelua nämä uunit voivat menettää sisävuorauksensa, joka yksinkertaisesti romahtaa. Käytännössä kuitenkin joskus on tarpeen keskeyttää koksaamon akun toiminta ja suorittaa tiettyjä säästötoimenpiteitä. Sen toimintatapa on liian pitkä kuvattavaksi, täytyy vain huomauttaa, että on olemassa niin sanottu "kylmä" ja "kuuma" säilytys. Kumman vaihtoehdon niistä valita, päättää suoraan yrityksen johtaja riippuen vallitsevasta tilanteesta ja yksikön keskeyttämisen syistä.