Кокс батареялары: құрылғысы, жұмыс істеу принципі, тағайындалуы. Кокс өндіру технологиясы

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Металлургиялық өндірісті домна пешінің шахтасындағы темір рудасын балқыту үшін энергиямен қамтамасыз ететін кокссыз елестету мүмкін емес. Дегенмен, кокс алу процесі айтарлықтай еңбекқор және ұзақ. Оны жасау үшін «кокс батареялары» деп аталатын арнайы өндірістік қондырғылар салынуда. Олардың құрылғысы, мақсаты және сипаттамалары осы мақалада талқыланады.

Анықтама

Кокс аккумуляторлары тұтас металлургиялық кешен болып табылады, оның негізгі мақсаты коксты кейіннен домна цехтарына тасымалдау үшін қажетті көлемде өндіру болып табылады. Бұл өндіріс орындары көлемі жағынан бір-бірінен ерекшеленуі мүмкін, бірақ кез келген жағдайда олардың өлшемдері өте әсерлі.

Дизайн

Кокс пешінің батареяларының орналасуы келесідей. Бұл пештердің негізгі элементтері кокстеу камералары деп аталады. Дәл оларда шикізатты төсеу процесі жүреді. Пеште оннан астам кокстеу камералары бар. Сондай-ақ, аккумулятордың ең маңызды элементтері отынның жануы орын алатын жылыту бос жерлерін қарастыруға болады. Кокстеу камерасының шамамен сызықтық өлшемдері келесідей:

• Ұзындығы - 12 метрден 16 метрге дейін.
• Биіктігі - 4-5 метр.
• Ені - 400-450 миллиметр.

Жалпы, кокс батареялары ұзақ уақыт бойы үздіксіз жұмыс істей алатын кешенге келесі компоненттер кіреді:

• Шикі көмірді қабылдайтын қабылдау бункері.
• Көмірді араластыру және ұсақтау бөлімі.
• Тарату мұнарасы.
• Арбаны тиеу.
• Кокстеу камерасы.
• Кокс шығарғыш.
• Өндіру машинасы.
• Сөндіргіш мұнара.
• Суытылған дайын өнім түсірілетін платформа.

Коксты жалпы түрде өндіруге арналған пештің өзі мыналардан тұрады:

• Көмір зарядын тиеуге арналған камералар.
• Жылу құбырлары жүйесі бар жылу қабырғасы.
• Газ тарату және ауа беру жүйесі.
• Ауаны және пайдаланылған газдарды жылытуға арналған регенератор.
• Оқшаулағыш клапандар мен механизмдер.

Жіктеу

Кокс батареялары жұмыс режиміне байланысты үзіліссіз және үздіксіз болады. Мына батареяларды қыздыруға болады:

• Тек домна газы.
• Тек кокс газы.
• Домна және кокс газының қоспасы.

Батареяны жылыту тізбегі мыналарды қамтуы мүмкін:

• Ауыспалы арна, оның арқасында газдар қабырғалар арасына өту мүмкіндігіне ие.
• Қайта айналымға арналған бу арнасы.

Батареяға арналған жылыту газы оған екі нұсқада беріледі:

• Бүйір, кокс газы cornuru (газ тарату арнасы) арқылы, ал ауа және домна газы - регенератордың ошақ арналары арқылы ағып жатқанда.
• Төменнен арнайы ауа тарату желісі арқылы.

Регенератор туралы бірнеше сөз

Бұл арнайы жылу алмастырғыш құрылғы жылу тасымалдағышқа кокс пешінің нақты анықталған беттерімен жанасуына мүмкіндік береді. Ыстық жылу тасымалдағыштың суық қабырға мен саптаманы қыздыратынын, содан кейін олар өз кезегінде жылуды қазірдің өзінде суық жылу тасымалдағышқа беретінін ескеру маңызды.

Жылуалмастырғыштардың «рекуператорлар» деп аталатын басқа да түрлері бар. Оларда суық және ыстық салқындатқыштар олардың арасында арнайы орнатылған қабырға арқылы өзара энергия алмасады. Бұл кезде алдымен ыстық газ ағындары төмендейді, содан кейін ауыстыру клапандары іске қосылады, соның салдарынан онсыз да суық ауа ағыны төменнен жоғары көтеріле бастайды.

Кокс өндірісіндегі отынды үнемдеу әдістері

Кокстеу процесінің өзі айтарлықтай энергияны қажет етеді, ол отынның өте көп мөлшерін тұтынудан туындайды. Сондықтан оны тұтынуды азайту үшін келесі әдістер қолданылады:

• Коксты құрғақ сөндіру технологиясын қолданыңыз. Оның арқасында өнімнің жылу энергиясы бумен жылытуға жұмсалады.немесе су. Атап айтқанда, бір тонна дайын кокстан бу түріндегі шамамен 1 ГДж жылу алынады.
• Жану өнімдерінен жылуды максималды алу үшін пайдаланылған регенераторларды модернизациялау. Мәселен, саптамадағы қыздыру аймағын үлкейтуге әбден болады.
• Ауыстыру клапандары арасындағы оңтайлы уақыт аралығын есептеу. Олар неғұрлым жиі ауыстырылса, ұзақ мерзімді перспективада регенераторлардың көлемін және олардағы жылуды жоғалтуды азайтуға мүмкіндік беретіні айтпаса да түсінікті. Бұл ретте клапандардың тым жиі жұмыс істеуі сөзсіз олардың тез істен шығуына және барлық көршілес тетіктер мен бөлшектерге қосымша жүктеме түсіретінін ескеру қажет.
• Пахталық қыздыру және құрғақ коксты сөндіру бір уақытта жүзеге асырылады.

Технологиялық процесс

Кокс өндіру өте қиын. Сондықтан оның нақты жағдайда қалай жұмыс істейтінін түсіну үшін технологиялық циклды мүмкіндігінше егжей-тегжейлі білу керек.

Кокс цехы әрқашан көмір мұнарасынан басталады. Бұл жерде шикізат келеді. Мұнараның төменгі жағында арнайы жапқыштар бар. Олар арқылы көмір көмір тиеу машинасының қабылдау бункерлеріне тасымалданады. Мұнараның ішінде көмір ілу мүмкіндігін болдырмау үшін сығылған ауа оның бүкіл биіктігі бойынша беріледі, ол үзік-үзік импульстармен жеткізіледі және мұнара қабырғаларына жабысатын қоспаның құлауына кепілдік береді. Мұнараның кемінде үштен екісі толы болуы керек.

Көмір тиеу машинасы көлемі бойынша немесе массасы бойынша толтырылады. Толтыру процесі таразы арқылы бақыланады. Көмір пешке бірден беріледідайын коксты шығарғаннан кейін. Бұл жағдайда заряд жоғарыдан беріледі. Кокс пешін тиеу сәтінде бұған жауапты адам – люк – пештің өзін газ коллекторына қосып, айдауды іске қосады. Барлық жүктеп алу процесі үш-алты минутты алады.

Осыдан кейін пеш мұқият жабылып, шихтаны қыздыру процесі басталады. Кокс батареяларында кокс өндіру технологиясы келесі температуралық процестерді қамтамасыз етеді:

• 100-110°С көмір кептіріледі.
• 110°C - 200°C диапазонында гигроскопиялық және коллоидтық ылғал, бітеліп қалған газдар бөлінеді.
• 200°С - 300°С температурада термиялық дайындық жүреді, ол термиялық деструкцияның газ тәрізді өнімдерінің түзілуімен және термиялық тұрақсыз оттегі бар топтардың жойылуымен бірге жүреді.
• 300-500°С - пластикалық күй пайда болатын температура диапазоны. Газ және бу қарқынды түрде бөлініп, сұйық фаза пайда болады.
• 550-800°С – орташа температурада кокстеу. Синтез күшейеді.
• 900-1100°С – жоғары температурада кокстеу.

Пештен кокс жөнелту

Осы мақалада жұмыс істеу принципі сипатталған кокс батареясы одан дайын өнімді шығарар алдында арнайы дайындықты қажет етеді. Ағызу басталғанға дейін кемінде жиырма минут бұрын пешті газ коллекторынан ажыратып, көтергіш қақпағын ашу арқылы атмосфераға қосу керек.

Осыдан кейінпештің есіктері алынып, кокос жаңғағы арнайы штанганың көмегімен сөндіру вагонына камерадан шығарылады. Бұл ретте, егер қандай да бір себептермен кокстың жоспарланған жеткізілімінде он минуттан астам кешігу орын алса, онда есіктерді орнына қайта орнату керек. Көтергіш қақпақтарды мерзімінен бұрын ашуға қатаң тыйым салынады, себебі бұл батареяның ішіндегі төсемнің қатты құлап кетуіне әкелуі мүмкін. Сонымен қатар, пеш есіктері дайын өнімді шығару процесіне дейін және одан кейін графит пен шайырдан тазартылуы керек. Арнайы вагонда коксты сөндіру міндетті процедура болып табылады, өйткені бұл операциясыз дайын кокс қайтадан тұтануы мүмкін.

Кокс пештерінің батареяларын есептеу пештердің жұмыс істеу және жөндеу мерзімі болуын қамтамасыз етеді. Жұмыс циклі кезінде кокс беріледі, ал жөндеу циклі кезінде барлық агрегаттар мен жабдықтарға техникалық қызмет көрсету, тазалау және т.б.

Эссенция

Кокстелудің бастапқы кезеңінде көмір кептіріледі, одан барлық адсорбцияланған газдар жойылады және ыдырау басталады. Көмірдің пластикалық күйге ауысу сәтінде агломерация басталады - бұл бүкіл кокстеу циклі үшін шешуші процесс. Үшінші кезеңде жартылай кокс күйдіруден және қатаюдан өтеді. Бұл тұтқыр масса, ол газдардың газ коллекторына барар жолда қозғалысына қарсылық тудырады, соның арқасында кокстеу қысымы пайда болады, бұл іс жүзінде бұрыннан қалыптасқан кокстың шөгуімен өтеледі.

Сақтау

"Неге кокс батареяларын тоқтату мүмкін емес?" - дәлмұндай сұрақты кокс өндірісінің нәзіктігі мен нюанстарынан алыс адамның аузынан жиі естуге болады. Мәселе мынада, бұл қондырғылар белгілі бір жағдайларда жұмыс істеуге бағытталған (жоғары температура, абразивті тозу және т. Дегенмен, іс жүзінде кейде кокс пешінің батареясының жұмысын тоқтатып, белгілі бір консервациялау шараларын жүргізу қажет. Оның қалай жұмыс істейтінін сипаттау өте ұзақ, тек «салқын» және «ыстық» деп аталатын консервация бар екенін атап өту керек. Олардың ішінен қандай нұсқаны таңдауды кәсіпорын басшысы ағымдағы жағдайға және қондырғының жұмысын тоқтата тұру себептеріне байланысты тікелей шешеді.