Cokesoven - metallurgische eenheid voor het maken van cokes: apparaat

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

De ingebruikname van cokesovens begon in de jaren 50 van de vorige eeuw. Het bruikbare volume van de eerste typische ovens was 21,6 Nm³. Verderop in het artikel zullen we het apparaat van de genoemde apparatuur beschouwen.

Algemene informatie

Als we het apparaat van deze oven beschouwen als een eenheid die in de industrie wordt gebruikt, dan bestaat het uit verschillende delen:

• Het grootste deel is de kamer waarin het proces van cokeskolen plaatsvindt.
• Vervolgens zijn de verwarmingsmuren, waar het gas brandt dat nodig is om de kachel te verwarmen.
• Een ander belangrijk onderdeel is de regenerator, die dienst doet als warmteterugwinningseenheid voor afvalgassen die ontstaan na de verbranding van producten.

Cokesovens kunnen ook in batterijen worden geassembleerd en de batterijen kunnen op hun beurt in blokken worden geassembleerd.

Op het grondgebied van de Russische Federatie worden meestal batterijen bestaande uit 61, 65 of 77 ovens gebruikt. Als je kijkt naar de buitenlandse industrie, dan kunnen die batterijen tot 120 kachels bevatten.

Zijtoevoerovens

In cokesovens met zijtoevoer, invoeraanpassinggas en lucht voor de verwarming van de unit wordt geproduceerd langs de verwarmingswand. Het aanpassingsproces wordt uitgevoerd door het vervangen van de regelstenen-registers, evenals de branders. Hun locatie is aan de voet van de verwarmingskanalen, die worden gekenmerkt door constant verhoogde temperaturen, evenals de onvermijdelijke verstopping die in deze kanalen optreedt.

Dergelijke omstandigheden bemoeilijken het proces van het aanpassen van de toevoer van gas en lucht enorm, en maken het ook niet mogelijk om regelapparatuur met de vereiste nauwkeurigheid te installeren.

Deze tekortkomingen zijn echter verholpen in cokesovens met een bodemtoevoer. Met dit ontwerp worden de middelen die deze processen regelen uit het ovenmetselwerk gehaald, waardoor ze gemakkelijk toegankelijk zijn voor het personeel dat betrokken is bij het onderhoud van de oven. Het is veel gemakkelijker om bedieningselementen in ovens met het genoemde ontwerp te veranderen.

Kachelconstructie

Om het proces van het maken van coke te starten, moet je de lading in de oven laden. Om deze procedure uit te voeren, heeft de unit een gat dat zich in het bovenste plafond van de kamer bevindt. Er is ook een opening die is ontworpen om vluchtige gassen te verwijderen die tijdens het verkooksingsproces worden gegenereerd. Deze laatste gaan door de gasuitlaat en komen in een speciale kamer voor het verzamelen van gassen, van waaruit ze naar de opvangwinkel worden gestuurd.

Van beide uiteinden van de kamer is voorzien van deuren die worden verwijderd aan het einde van het verkooksingsproces. Door de resulterende gaten, klaarde cola wordt door de coladuwer uit de oven geduwd.

Het is ook vermeldenswaard dat cokesovens volledig hermetisch afgesloten zijn. Dit is nodig om te voorkomen dat er atmosferische lucht in de oven wordt gezogen, die in dat geval ook moet worden verwarmd. En dit zal op zijn beurt de kosten van het verwarmen van gassen verhogen, wat een negatief effect zal hebben op de uiteindelijke kosten van het product.

Cokesproductietechnologie

Het productieproces van dit materiaal wordt in verschillende fasen uitgevoerd:

1. Het hele proces begint met het laden van het mengsel in de ovenkamer en het vervolgens egaliseren van het materiaal met een staaf. Om rook in de atmosfeer te voorkomen wanneer de kamer wordt geopend op het moment dat het materiaal in de oven wordt geladen, wordt een vacuüm gecreëerd door stoom of gas te injecteren. Bovendien kunt u een speciaal gasaanzuigsysteem uit de kamer gebruiken.
2. Vervolgens gaat het proces van ladingcokesvorming verder. Gedurende deze tijd is het materiaal onderhevig aan alle noodzakelijke invloeden die leiden tot zijn transformatie in cokes, evenals in PKG. Ook in dit stadium wordt de productiviteit van de oven bepaald, die wordt bepaald door de tijd die nodig is om afgewerkte cokes te verkrijgen vanaf het moment dat de lading erin wordt geladen.
3. Het lossen van afgewerkte producten, dat wil zeggen cokes of, zoals het ook wordt genoemd, cokestaart, wordt uitgevoerd in een bluswagen. Om deze bewerking uit te voeren, wordt een automatische cokesduwer gebruikt.

Batterijen

Cokesovenbatterij is een gespecialiseerde metallurgische eenheid, het belangrijkste doeldat is de bereiding van cokes - brandstof voor de productie van hoogovenijzer.

Het is belangrijk op te merken dat dergelijke batterijen vrij lang worden gebruikt zonder te stoppen. Meestal is de periode van hun werk minstens 25 jaar. Gedurende al die tijd wordt in de oven een hoge temperatuur gehandhaafd en het metselwerk van de structuur zelf wordt door producten geschuurd wanneer het uit de kamer wordt losgelaten.

Om deze redenen wordt de constructie van cokesbatterijen alleen uitgevoerd uit vuurvaste materialen. Deze materialen moeten bestand zijn tegen:

• mechanische krachten uitgeoefend door de machine tijdens bedrijf;
• expansiedruk tijdens cokesvorming;
• weerstaat de druk van alle structurele elementen die op deze vuurvaste materialen rusten.

Het is ook belangrijk op te merken dat dergelijke metallurgische apparatuur als batterijen 45 tot 69 cokesovens omvat.

Classificatie

Net als alle andere industriële apparatuur, hebben deze ovens, die deel uitmaken van metallurgische fabrieken, een aantal parameters waarmee ze worden geclassificeerd. Deze omvatten:

1. De locatie van de kamers in de oven, die zowel horizontaal als verticaal kan zijn.
2. Methode om de lading in de oven te laden, evenals de daaropvolgende procedure voor het uitgeven van het eindproduct. Er zijn twee soorten ovens - met bovenlader en daaropvolgende afgifte van materiaal aan de onderkant, evenals met bovenbelading en daaropvolgende afgifte via zijopeningen.
3. Maak ook onderscheid tussen tweecokesproductieproces, dat continu of batchgewijs kan zijn.
4. Een van de parameters om te classificeren is hoe een bepaalde oven wordt verwarmd. Deze procedure kan zowel met behulp van hoogoven-, gemengde of cokesovengassen tegelijk als met behulp van alleen cokesovengassen of alleen hoogovengassen worden uitgevoerd.

Op het grondgebied van de Russische Federatie worden ovens van de PK-2K-systemen met zijtoevoer het vaakst in gebruik genomen in metallurgische fabrieken.

Hydraulische werkingsmodus

De hydraulische werking van cokesovens is een duidelijke drukverdeling in het verwarmingssysteem van de gehele unit als geheel. Speciale studies, evenals een lange werkingsperiode van deze werkingsmodus, hebben parameters aan het licht gebracht die de juiste werkingsmodus van de oven kenmerken:

1. De gasdruk in de cokeskamer moet gedurende de gehele werkingsperiode hoger zijn dan in andere compartimenten.
2. De gasdruk in de kamer waar het verkooksingsproces plaatsvindt, is variabel.
3. De gasdruk in het opgaande verwarmingssysteem moet lager zijn dan elders.

Ovenwerking

De belangrijkste parameter bij de werking van de oven zijn de prestaties. Deze parameter wordt beïnvloed door bijna alle andere indicatoren van het apparaat. De periode van cokesproductie, d.w.z. productiviteit, hangt vooral af van kenmerken als de breedte van de kamer, de dikte van de wanden, de temperatuur in de wanden, de eigenschappen van vuurvaste materialen, evenals de kwaliteitlading.

Het is vermeldenswaard dat momenteel de maximale snelheid die kan worden bereikt met een cokesoven 32 mm/h is. Het moet duidelijk zijn dat deze parameter wordt afgeleid rekening houdend met de maximaal toelaatbare temperatuur die in de kamer kan worden ontwikkeld en gehandhaafd. Een van de belangrijkste parameters die in acht moeten worden genomen voor de werking van een cokesoven, is ook de temperatuur van de afgewerkte "taart". Het moet tussen 1000°C en 1050°C zijn.