Koksofenbatterien: Gerät, Wirkungsweise, Zweck. Technologie der Koksherstellung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Die metallurgische Produktion ist ohne den Einsatz von Koks, der Energie für das Schmelzen des Eisenerzes im Hochofenschacht liefert, schlicht undenkbar. Der Prozess der Gewinnung von Koks ist jedoch ziemlich mühsam und langwierig. Um es zu schaffen, werden spezielle Industrieeinheiten namens "Koksofenbatterien" gebaut. Ihr Gerät, Zweck und charakteristische Merkmale werden in diesem Artikel besprochen.

Definition

Koksofenbatterien sind ein ganzer metallurgischer Komplex, dessen Hauptzweck die Produktion von Koks in der erforderlichen Menge für den anschließenden Transport zu den Hochöfen ist. Diese Produktionsanlagen mögen unterschiedlich groß sein, aber in jedem Fall sind ihre Dimensionen ziemlich beeindruckend.

Design

Die Anordnung der Kokereibatterien ist wie folgt. Die Hauptelemente dieser Öfen sind die sogenannten Verkokungskammern. In ihnen findet der Prozess des Verlegens von Rohstoffen statt. Im Hochofen befinden sich mehr als ein Dutzend Kokskammern. Die wichtigsten Elemente der Batterie können auch als Heizsp alte angesehen werden, in denen die Kraftstoffverbrennung stattfindet. Die ungefähren linearen Abmessungen der Verkokungskammer sind wie folgt:

• Länge - von 12 bis 16 Meter.
• Höhe - 4-5 Meter.
• Breite - 400-450 Millimeter.

Im Allgemeinen umfasst der Komplex, dank dem Koksofenbatterien über einen langen Zeitraum ununterbrochen arbeiten können, folgende Komponenten:

• Ein Schütttrichter, der Rohkohle aufnimmt.
• Abteilung Mischen und Brechen von Kohle.
• Verteilerturm.
• Wagen beladen.
• Kochkammer.
• Koksauswerfer.
• Auto löschen.
• Löschturm.
• Die Plattform, auf die das gekühlte Fertigprodukt abgeladen wird.

Der Ofen selbst zur Herstellung von Koks in seiner allgemeinen Form besteht aus:

• Kammern zum Laden von Kohlenladung.
• Heizwand mit Heizkanalsystem.
• Gasverteilungs- und Luftversorgungssystem.
• Regenerator zur Erwärmung von Luft und Abgasen.
• Ventile und Mechanismen isolieren.

Klassifizierung

Koksofenbatterien sind je nach Betriebsweise intermittierend und kontinuierlich. Diese Batterien können beheizt werden:

• Ausschließlich Hochofengas.
• Nur Kokereigas.
• Ein Gemisch aus Hochofen- und Kokereigas.

Der Batterieheizkreislauf kann beinh alten:

• Umsch altkanal, dank dem Gase die Möglichkeit haben, zwischen die Wände zu gelangen.
• Dampfkanal für Umwälzung.

Heizgas für die Batterie wird ihr in zwei Varianten zugeführt:

• Seite, wenn Kokereigas durch den Cornuru (Gasverteilungskanal) und Luft und Hochofengas - durch die Herdkanäle des Regenerators strömt.
• Von unten durch ein spezielles Luftverteilungsnetz.

Ein paar Worte zum Regenerator

Dieser spezielle Wärmetauscher ermöglicht den Kontakt des Wärmeträgers mit den klar definierten Oberflächen des Koksofens. Es ist wichtig zu beachten, dass der heiße Wärmeträger die k alte Wand und die Düse erwärmt und diese dann wiederum Wärme an den bereits k alten Wärmeträger übertragen.

Es gibt noch andere Arten von Wärmetauschern, die "Rekuperatoren" genannt werden. In ihnen tauschen k alte und heiße Kühlmittel über eine eigens zwischen ihnen errichtete Wand Energie untereinander aus. Gleichzeitig sinken zuerst heiße Gasströme ab und dann werden die Umsch altventile aktiviert, wodurch der bereits k alte Luftstrom von unten nach oben zu steigen beginnt.

Kraftstoffsparende Verfahren in der Koksherstellung

Der Verkokungsprozess selbst ist ziemlich energieintensiv, was durch den Verbrauch einer sehr großen Menge an Brennstoff verursacht wird. Um den Verbrauch seines Verbrauchs zu reduzieren, werden daher die folgenden Methoden verwendet:

• Verwenden Sie die Technologie der Trockenkokslöschung. Dank dessen wird die Wärmeenergie des Produkts für die Dampfheizung aufgewendet.oder Wasser. Insbesondere wird aus einer Tonne fertigen Koks etwa 1 GJ Wärme in Form von Dampf gewonnen.
• Modernisierung gebrauchter Regeneratoren zur maximalen Wärmerückgewinnung aus Verbrennungsprodukten. So ist es zum Beispiel durchaus möglich, die Heizfläche an der Düse zu vergrößern.
• Berechnung des optimalen Zeitintervalls zwischen dem Sch alten von Ventilen. Es versteht sich von selbst, dass je öfter sie gesch altet werden, es langfristig möglich ist, das Volumen der Regeneratoren und den Wärmeverlust in ihnen zu reduzieren. Gleichzeitig ist zu beachten, dass eine zu häufige Betätigung der Ventile unweigerlich zu deren schnellem Ausfall und zusätzlicher Belastung aller angrenzenden Bauteile und Bauteile führt.
• Chargenerwärmung und Trockenkokslöschung werden gleichzeitig durchgeführt.

Technologischer Prozess

Koksproduktion ist sehr schwierig. Um zu verstehen, wie es unter realen Bedingungen funktioniert, lohnt es sich daher, den technologischen Zyklus so detailliert wie möglich zu kennen.

Eine Kokerei beginnt immer mit einem Kohleturm. Hier kommt der Rohstoff ins Spiel. Am unteren Ende des Turms befinden sich spezielle Fensterläden. Durch sie wird die Kohle zu den Aufnahmebunkern der Kohleverlademaschine transportiert. Um ein Aufhängen von Kohle im Inneren des Turms auszuschließen, wird über seine gesamte Höhe Druckluft zugeführt, die in intermittierenden Impulsen zugeführt wird und das Zusammenfallen des an den Wänden des Turms haftenden Gemischs gewährleistet. Der Turm muss mindestens zu zwei Dritteln gefüllt sein.

Die Kohlenlademaschine wird entweder nach Volumen oder nach Masse befüllt. Der Füllvorgang wird über eine Waage gesteuert. Dem Ofen wird sofort Kohle zugeführtnach Ausgabe der fertigen Cola. In diesem Fall wird die Ladung von oben zugeführt. Im Moment der Beschickung des Koksofens schließt die dafür zuständige Person – die Luke – den Ofen selbst in den Gassammler ein und aktiviert die Einspritzung. Der gesamte Downloadvorgang dauert drei bis sechs Minuten.

Danach wird der Ofen sorgfältig verschlossen und der Prozess des Erhitzens der Charge beginnt. Die Verkokungstechnik in Kokereibatterien sieht folgende Temperaturprozesse vor:

• Bei 100-110°С trocknet die Kohle.
• Im Bereich von 110°C - 200°C werden hygroskopische und kolloidale Feuchtigkeit, eingeschlossene Gase freigesetzt.
• Bei 200°С - 300°С erfolgt eine thermische Aufbereitung, die von der Bildung gasförmiger Produkte der thermischen Zerstörung und der Absp altung thermisch instabiler sauerstoffh altiger Gruppen begleitet wird.
• 300-500°С ist der Temperaturbereich, in dem ein plastischer Zustand eintritt. Gas und Dampf werden intensiv freigesetzt, es bildet sich eine flüssige Phase.
• 550-800°С – Verkoken bei mittlerer Temperatur. Die Synthese intensiviert sich.
• 900-1100°С – Hochtemperaturverkokung.

Kokslieferung aus dem Hochofen

Die Koksofenbatterie, deren Funktionsprinzip in diesem Artikel beschrieben wird, erfordert eine besondere Vorbereitung, bevor daraus fertige Produkte ausgegeben werden. Spätestens 20 Minuten vor Zapfbeginn muss der Ofen vom Gassammler getrennt und durch Öffnen des Steigrohrdeckels mit der Atmosphäre verbunden werden.

Danach dieDie Türen des Ofens werden entfernt und die Kokosnuss wird mit einer speziellen Stange aus der Kammer in den Löschwagen geschoben. Gleichzeitig sollten die Türen wieder eingebaut werden, wenn sich die geplante Kokslieferung aus irgendeinem Grund um mehr als zehn Minuten verzögert. Es ist strengstens verboten, die Riser-Abdeckungen vorzeitig zu öffnen, da dies zu einem ernsthaften Zusammenbruch der Auskleidung im Inneren der Batterie führen kann. Außerdem müssen Ofentüren vor und nach der Ausgabe fertiger Produkte von Graphit und Harz gereinigt werden. Das Löschen von Koks in einem speziellen Auto ist ein obligatorischer Vorgang, da sich ohne diesen Vorgang der fertige Koks wieder entzünden kann.

Berechnung von Koksofenbatterien sieht vor, dass Öfen eine Betriebs- und Reparaturzeit haben müssen. Während des Arbeitszyklus wird Koks ausgegeben und während des Reparaturzyklus werden alle Einheiten und Geräte gewartet, gereinigt usw.

Essenz

In der Anfangsphase der Verkokung wird Kohle getrocknet, alle adsorbierten Gase werden daraus entfernt und die Zersetzung beginnt. Im Moment des Übergangs der Kohle in einen plastischen Zustand beginnt das Sintern – ein Prozess, der für den gesamten Verkokungszyklus entscheidend ist. In der dritten Stufe wird Halbkoks kalziniert und gehärtet. Es ist die viskose Masse, die der Bewegung der Gase auf ihrem Weg zum Gassammler einen Widerstand entgegensetzt, wodurch ein Verkokungsdruck entsteht, der in der Praxis durch die Schrumpfung des bereits gebildeten Kokses kompensiert wird.

Erh altung

"Warum können die Koksbatterien nicht gestoppt werden?" - exaktEine solche Frage ist sehr oft von den Lippen einer Person zu hören, die weit von den Feinheiten und Nuancen der Koksherstellung entfernt ist. Die Sache ist, dass diese Einheiten darauf ausgerichtet sind, unter bestimmten Bedingungen (hohe Temperatur, abrasiver Verschleiß usw.) zu arbeiten, und im Falle eines außerplanmäßigen Stopps ohne entsprechende Vorbereitung können diese Öfen ihre Innenverkleidung verlieren, die einfach zusammenbricht. In der Praxis ist es jedoch manchmal erforderlich, den Betrieb der Koksofenbatterie einzustellen und bestimmte Konservierungsmaßnahmen durchzuführen. Wie es funktioniert, ist zu lang, um es zu beschreiben, man muss nur darauf hinweisen, dass es eine sogenannte „kühle“und „heiße“Konservierung gibt. Welche Option aus ihnen gewählt wird, entscheidet direkt der Unternehmensleiter, abhängig von der aktuellen Situation und den Gründen für die Suspendierung der Einheit.