Φούρνος οπτάνθρακα - μεταλλουργική μονάδα παραγωγής οπτάνθρακα: συσκευή

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Η εισαγωγή των φούρνων οπτάνθρακα ξεκίνησε τη δεκαετία του '50 του περασμένου αιώνα. Ο χρήσιμος όγκος των πρώτων τυπικών κλιβάνων ήταν 21,6 Nm³. Περαιτέρω στο άρθρο θα εξετάσουμε τη συσκευή του ονομαζόμενου εξοπλισμού.

Γενικές πληροφορίες

Αν θεωρήσουμε τη συσκευή αυτού του κλιβάνου ως μονάδα που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία, τότε αποτελείται από πολλά μέρη:

• Το κύριο μέρος είναι ο θάλαμος στον οποίο λαμβάνει χώρα η διαδικασία της οπτανθρακοποίησης.
• Ακολουθούν οι τοίχοι θέρμανσης, όπου καίγεται το αέριο που απαιτείται για τη θέρμανση της σόμπας.
• Ένα άλλο από τα κύρια μέρη είναι ο αναγεννητής, ο οποίος χρησιμεύει ως μονάδα ανάκτησης θερμότητας για τα απαέρια που παράγονται μετά την καύση των προϊόντων.

Επίσης, οι φούρνοι οπτάνθρακα μπορούν να συναρμολογηθούν σε μπαταρίες και οι μπαταρίες, με τη σειρά τους, μπορούν να συναρμολογηθούν σε μπλοκ.

Στο έδαφος της Ρωσικής Ομοσπονδίας, λειτουργούν συχνότερα μπαταρίες που αποτελούνται από 61, 65 ή 77 κλιβάνους. Αν κοιτάξετε την ξένη βιομηχανία, τότε οι μπαταρίες μπορούν να περιλαμβάνουν έως και 120 σόμπες.

Πλάινοι φούρνοι τροφοδοσίας

Σε φούρνους οπτάνθρακα με πλαϊνή τροφοδοσία, ρύθμιση τροφοδοσίαςαέριο και αέρας για τη θέρμανση της μονάδας παράγεται κατά μήκος του τοίχου θέρμανσης. Η διαδικασία προσαρμογής πραγματοποιείται με την αντικατάσταση των ρυθμιστικών τούβλων-καταγραφών, καθώς και των καυστήρων. Η θέση τους βρίσκεται στη βάση των αγωγών θέρμανσης, οι οποίοι χαρακτηρίζονται από συνεχώς αυξημένες θερμοκρασίες, καθώς και από την αναπόφευκτη απόφραξη που συμβαίνει σε αυτούς τους αγωγούς.

Τέτοιες συνθήκες περιπλέκουν πολύ τη διαδικασία προσαρμογής της παροχής αερίου και αέρα και επίσης δεν επιτρέπουν την εγκατάσταση συσκευών ελέγχου με την απαιτούμενη ακρίβεια.

Ωστόσο, αυτές οι ελλείψεις έχουν εξαλειφθεί σε φούρνους οπτάνθρακα με παροχή πυθμένα. Με αυτόν τον σχεδιασμό, τα μέσα που ρυθμίζουν αυτές τις διεργασίες αφαιρούνται από την τοιχοποιία του κλιβάνου, γεγονός που τα καθιστά εύκολα προσβάσιμα στο προσωπικό που εμπλέκεται στη συντήρηση του κλιβάνου. Είναι πολύ πιο εύκολο να αλλάξετε συσκευές ελέγχου σε κλιβάνους με την ονομαστική σχεδίαση.

Κατασκευή σόμπας

Για να ξεκινήσετε τη διαδικασία παρασκευής κοκ, πρέπει να φορτώσετε το φορτίο στον κλίβανο. Για να πραγματοποιηθεί αυτή η διαδικασία, η μονάδα έχει μια τρύπα, η οποία βρίσκεται στην επάνω οροφή του θαλάμου. Υπάρχει επίσης ένα άνοιγμα σχεδιασμένο για την αφαίρεση των πτητικών αερίων που δημιουργούνται κατά τη διαδικασία της οπτανθρακοποίησης. Οι τελευταίοι, περνώντας από την έξοδο αερίου, εισέρχονται σε έναν ειδικό θάλαμο συλλογής αερίων, από τον οποίο αποστέλλονται στο κατάστημα δέσμευσης.

Και από τα δύο άκρα ο θάλαμος είναι εξοπλισμένος με πόρτες που αφαιρούνται στο τέλος της διαδικασίας οπτανθρακοποίησης. Μέσα από τις προκύπτουσες τρύπες, έτοιμοη οπτάνθρακα σπρώχνεται έξω από το φούρνο από τον ωστήρα οπτάνθρακα.

Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι οι φούρνοι οπτάνθρακα είναι εντελώς ερμητικά σφραγισμένοι. Αυτό είναι απαραίτητο για να αποκλειστεί η πιθανότητα αναρρόφησης ατμοσφαιρικού αέρα στον κλίβανο, ο οποίος θα πρέπει επίσης να θερμανθεί εάν συμβεί αυτό. Και αυτό, με τη σειρά του, θα αυξήσει το κόστος των αερίων θέρμανσης, το οποίο θα επηρεάσει αρνητικά το τελικό κόστος του προϊόντος.

Τεχνολογία παραγωγής οπτάνθρακα

Η διαδικασία παραγωγής αυτού του υλικού πραγματοποιείται σε διάφορα στάδια:

1. Η όλη διαδικασία ξεκινά με την φόρτωση του μείγματος στον θάλαμο του κλιβάνου και την επακόλουθη ισοπέδωση του υλικού με μια ράβδο. Προκειμένου να αποφευχθεί ο καπνός στην ατμόσφαιρα όταν ο θάλαμος ανοίγει τη στιγμή της φόρτωσης του υλικού μέσα στον κλίβανο, δημιουργείται κενό με έγχυση ατμού ή αερίου. Επιπλέον, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα ειδικό σύστημα αναρρόφησης αερίου από το θάλαμο.
2. Στη συνέχεια, η διαδικασία οπτανθρακοποίησης φόρτισης συνεχίζεται. Σε αυτό το διάστημα, το υλικό υπόκειται σε όλες τις απαραίτητες επιρροές που οδηγούν στη μετατροπή του σε οπτάνθρακα, καθώς και σε PKG. Επίσης, σε αυτό το στάδιο, προσδιορίζεται η παραγωγικότητα του κλιβάνου, η οποία καθορίζεται από το χρόνο που απαιτείται για την απόκτηση τελικού κωκ από τη στιγμή που το φορτίο φορτώνεται στο εσωτερικό του.
3. Η εκφόρτωση των τελικών προϊόντων, δηλαδή οπτάνθρακα ή όπως λέγεται και «πίτα» κοκ πραγματοποιείται σε βαγόνι σβέσης. Για να πραγματοποιηθεί αυτή η λειτουργία, χρησιμοποιείται ένας αυτόματος ωστήρας οπτάνθρακα.

Μπαταρίες

Η μπαταρία φούρνου οπτάνθρακα είναι μια εξειδικευμένη μεταλλουργική μονάδα, ο κύριος σκοπόςπου είναι η παρασκευή οπτάνθρακα - καύσιμο για παραγωγή σιδήρου υψικάμινου.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι τέτοιες μπαταρίες χρησιμοποιούνται για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς διακοπή. Τις περισσότερες φορές, η περίοδος της εργασίας τους είναι τουλάχιστον 25 χρόνια. Σε όλο αυτό το διάστημα, διατηρείται υψηλή θερμοκρασία μέσα στον κλίβανο και η τοιχοποιία της ίδιας της κατασκευής τρίβεται από προϊόντα όταν απελευθερώνεται από τον θάλαμο.

Για αυτούς τους λόγους, η κατασκευή μπαταριών οπτάνθρακα πραγματοποιείται μόνο από πυρίμαχα υλικά. Αυτά τα υλικά πρέπει να αντέχουν:

• μηχανικές δυνάμεις που ασκούνται από το μηχάνημα κατά τη λειτουργία;
• πίεση διαστολής κατά την οπτανθρακοποίηση;
• αντισταθείτε στην πίεση όλων των δομικών στοιχείων που στηρίζονται σε αυτά τα πυρίμαχα υλικά.

Είναι επίσης σημαντικό να σημειωθεί ότι τέτοιος μεταλλουργικός εξοπλισμός όπως οι μπαταρίες περιλαμβάνει από 45 έως 69 φούρνους οπτάνθρακα.

Ταξινόμηση

Όπως κάθε άλλος βιομηχανικός εξοπλισμός, αυτοί οι φούρνοι, που αποτελούν μέρος μεταλλουργικών εργοστασίων, έχουν μια σειρά από παραμέτρους βάσει των οποίων ταξινομούνται. Αυτά περιλαμβάνουν:

1. Η θέση των θαλάμων στο φούρνο, η οποία μπορεί να είναι είτε οριζόντια είτε κάθετη.
2. Μέθοδος φόρτωσης του φορτίου στον κλίβανο, καθώς και η επακόλουθη διαδικασία για την έκδοση του τελικού προϊόντος. Υπάρχουν δύο τύποι φούρνων - με επάνω φόρτωση και επακόλουθη διανομή υλικού από κάτω, καθώς και με φόρτωση από πάνω και επακόλουθη διανομή μέσω πλευρικών ανοιγμάτων.
3. Διακρίνετε επίσης μεταξύ δύοδιαδικασία παραγωγής οπτάνθρακα, η οποία μπορεί να είναι συνεχής ή παρτίδα.
4. Μία από τις παραμέτρους που πρέπει να ταξινομηθούν είναι πώς θερμαίνεται ένας συγκεκριμένος φούρνος. Αυτή η διαδικασία μπορεί να πραγματοποιηθεί τόσο με τη βοήθεια αερίων υψικάμινου, μικτού ή οπτάνθρακα ταυτόχρονα, όσο και με τη βοήθεια μόνο φούρνου οπτάνθρακα ή μόνο αερίων υψικάμινου.

Στο έδαφος της Ρωσικής Ομοσπονδίας, οι φούρνοι των συστημάτων PK-2K με πλευρική παροχή τίθενται σε λειτουργία συχνότερα σε μεταλλουργικές μονάδες.

Υδραυλικός τρόπος λειτουργίας

Ο υδραυλικός τρόπος λειτουργίας των φούρνων οπτάνθρακα είναι μια σαφής κατανομή των πιέσεων στο σύστημα θέρμανσης ολόκληρης της μονάδας. Ειδικές μελέτες, καθώς και μια μακρά περίοδος λειτουργίας αυτού του τρόπου λειτουργίας, έχουν αποκαλύψει παραμέτρους που χαρακτηρίζουν τον σωστό τρόπο λειτουργίας του κλιβάνου:

1. Η πίεση αερίου στο θάλαμο οπτανθρακοποίησης κατά τη διάρκεια ολόκληρης της περιόδου λειτουργίας πρέπει να είναι υψηλότερη από ό,τι σε άλλα διαμερίσματα.
2. Η πίεση αερίου στον θάλαμο όπου λαμβάνει χώρα η διαδικασία οπτάνθρακα είναι μεταβλητή.
3. Η πίεση αερίου στο σύστημα θέρμανσης ανόδου πρέπει να είναι χαμηλότερη από ό,τι αλλού.

Λειτουργία κλιβάνου

Η πιο σημαντική παράμετρος στη λειτουργία του κλιβάνου είναι η απόδοσή του. Αυτή η παράμετρος επηρεάζεται σχεδόν από όλους τους άλλους δείκτες της μονάδας. Η περίοδος παραγωγής οπτάνθρακα, δηλαδή η παραγωγικότητα, εξαρτάται κυρίως από χαρακτηριστικά όπως το πλάτος του θαλάμου, το πάχος των τοιχωμάτων, η θερμοκρασία στους τοίχους, οι ιδιότητες των πυρίμαχων υλικών, καθώς και η ποιότηταχρέωση.

Αξίζει να σημειωθεί ότι αυτή τη στιγμή η μέγιστη ταχύτητα που μπορεί να επιτευχθεί με έναν φούρνο οπτάνθρακα είναι 32 mm/h. Πρέπει να γίνει κατανοητό ότι αυτή η παράμετρος προκύπτει λαμβάνοντας υπόψη τη μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία που μπορεί να αναπτυχθεί και να διατηρηθεί στον θάλαμο. Επίσης, μια από τις σημαντικότερες παραμέτρους που πρέπει να τηρούνται για τη λειτουργία ενός φούρνου κοκ είναι η θερμοκρασία της έτοιμης «πίτας». Θα πρέπει να είναι μεταξύ 1000°C και 1050°C.