Μπαταρίες φούρνου οπτάνθρακα: συσκευή, αρχή λειτουργίας, σκοπός. Τεχνολογία παραγωγής οπτάνθρακα

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

Η μεταλλουργική παραγωγή είναι απλά αδιανόητη χωρίς τη χρήση οπτάνθρακα, που παρέχει ενέργεια για την τήξη του σιδηρομεταλλεύματος στον άξονα της υψικαμίνου. Ωστόσο, η διαδικασία λήψης οπτάνθρακα είναι αρκετά επίπονη και χρονοβόρα. Για τη δημιουργία του κατασκευάζονται ειδικές βιομηχανικές μονάδες που ονομάζονται «μπαταρίες φούρνου οπτάνθρακα». Η συσκευή, ο σκοπός και τα χαρακτηριστικά τους θα συζητηθούν σε αυτό το άρθρο.

Ορισμός

Οι μπαταρίες φούρνου οπτάνθρακα είναι ένα ολόκληρο μεταλλουργικό συγκρότημα, κύριος σκοπός του οποίου είναι η παραγωγή οπτάνθρακα στον απαιτούμενο όγκο για την μετέπειτα μεταφορά του σε καταστήματα υψικαμίνου. Αυτές οι εγκαταστάσεις παραγωγής μπορεί να διαφέρουν σε μέγεθος μεταξύ τους, αλλά σε κάθε περίπτωση οι διαστάσεις τους είναι αρκετά εντυπωσιακές.

Σχέδιο

Η διάταξη των μπαταριών φούρνου οπτάνθρακα έχει ως εξής. Τα κύρια στοιχεία αυτών των κλιβάνων είναι οι λεγόμενοι θάλαμοι οπτανθρακοποίησης. Σε αυτά λαμβάνει χώρα η διαδικασία τοποθέτησης πρώτων υλών. Υπάρχουν πάνω από δώδεκα θάλαμοι οπτανθρακοποίησης στον κλίβανο. Επίσης, τα πιο σημαντικά στοιχεία της μπαταρίας μπορούν να θεωρηθούν τα θερμαντικά κενά στα οποία συμβαίνει η καύση του καυσίμου. Οι κατά προσέγγιση γραμμικές διαστάσεις του θαλάμου οπτανθρακοποίησης είναι οι εξής:

• Μήκος - από 12 έως 16 μέτρα.
• Ύψος - 4-5 μέτρα.
• Πλάτος - 400-450 χιλιοστά.

Γενικά, το συγκρότημα, χάρη στο οποίο οι μπαταρίες φούρνου οπτάνθρακα μπορούν να λειτουργούν συνεχώς για μεγάλο χρονικό διάστημα, περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:

• Μια χοάνη υποδοχής που δέχεται ακατέργαστο άνθρακα.
• Τμήμα ανάμειξης και σύνθλιψης άνθρακα.
• Πύργος διανομής.
• Φόρτωση τρόλεϊ.
• Θάλαμος οπτάνθρακα.
• εκτοξευτής κοκ.
• Πυροσβεστικό αυτοκίνητο.
• Πύργος κατάσβεσης.
• Η πλατφόρμα στην οποία εκφορτώνεται το ψυχρό τελικό προϊόν.

Ο ίδιος ο φούρνος για την παραγωγή οπτάνθρακα στη γενική του μορφή αποτελείται από:

• Θάλαμοι για φόρτωση γαιάνθρακα.
• Θέρμανση τοίχου με σύστημα αγωγών θέρμανσης.
• Σύστημα διανομής αερίου και παροχής αέρα.
• Αναγεννητής για θέρμανση αέρα και καυσαερίων.
• Βαλβίδες και μηχανισμοί απομόνωσης.

Ταξινόμηση

Οι μπαταρίες φούρνου οπτάνθρακα, ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας, είναι διακοπτόμενες και συνεχείς. Αυτές οι μπαταρίες μπορούν να θερμανθούν:

• Αποκλειστικά αέριο υψικάμινου.
• Μόνο αέριο φούρνου οπτάνθρακα.
• Μείγμα υψικάμινου και αερίου φούρνου οπτάνθρακα.

Το κύκλωμα θέρμανσης της μπαταρίας μπορεί να περιλαμβάνει:

• Κανάλι αλλαγής, χάρη στο οποίο τα αέρια έχουν την ευκαιρία να περάσουν ανάμεσα στους τοίχους.
• Κανάλι Steam για ανακυκλοφορία.

Αέριο θέρμανσης για την μπαταρία παρέχεται σε αυτό σε δύο εκδόσεις:

• Πλάι, όταν το αέριο του φούρνου οπτάνθρακα ρέει μέσω του cornuru (κανάλι διανομής αερίου) και ο αέρας και το αέριο υψικάμινου - μέσω των καναλιών εστίας του αναγεννητή.
• Από κάτω μέσω ενός ειδικού δικτύου διανομής αέρα.

Λίγα λόγια για τον αναγεννητή

Αυτή η ειδική συσκευή ανταλλαγής θερμότητας επιτρέπει στον φορέα θερμότητας να έρθει σε επαφή με τις σαφώς καθορισμένες επιφάνειες του φούρνου οπτάνθρακα. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ο θερμός φορέας θερμότητας θερμαίνει τον κρύο τοίχο και το ακροφύσιο, και μετά από αυτό, μεταφέρουν θερμότητα στον ήδη ψυχρό φορέα θερμότητας.

Υπάρχουν και άλλοι τύποι εναλλάκτη θερμότητας, οι οποίοι ονομάζονται "recuperators". Σε αυτά, τα κρύα και τα ζεστά ψυκτικά ανταλλάσσουν ενέργεια μεταξύ τους μέσω ενός τοίχου που έχει ειδικά ανεγερθεί μεταξύ τους. Ταυτόχρονα, κατεβαίνουν πρώτα ρεύματα θερμού αερίου και στη συνέχεια ενεργοποιούνται οι βαλβίδες αλλαγής, λόγω των οποίων το ήδη ψυχρό ρεύμα αέρα αρχίζει να ανεβαίνει από κάτω προς τα πάνω.

Μέθοδοι εξοικονόμησης καυσίμου στην παραγωγή οπτάνθρακα

Η ίδια η διαδικασία οπτανθρακοποίησης είναι αρκετά ενεργοβόρα, η οποία προκαλείται από την κατανάλωση πολύ μεγάλης ποσότητας καυσίμου. Επομένως, για να μειωθεί η κατανάλωση της κατανάλωσής του, χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες μέθοδοι:

• Χρησιμοποιήστε την τεχνολογία ξηρής απόσβεσης οπτάνθρακα. Χάρη σε αυτό, η θερμική ενέργεια του προϊόντος δαπανάται για θέρμανση με ατμό.ή νερό. Συγκεκριμένα, περίπου 1 GJ θερμότητας σε μορφή ατμού λαμβάνεται από έναν τόνο τελικού κοκ.
• Εκσυγχρονισμός χρησιμοποιημένων αναγεννητών για μέγιστη ανάκτηση θερμότητας από προϊόντα καύσης. Έτσι, για παράδειγμα, είναι πολύ πιθανό να αυξηθεί η περιοχή θέρμανσης στο ακροφύσιο.
• Υπολογισμός του βέλτιστου χρονικού διαστήματος μεταξύ των βαλβίδων μεταγωγής. Είναι αυτονόητο ότι όσο πιο συχνά αλλάζουν, τότε μακροπρόθεσμα θα επιτρέψει τη μείωση του όγκου των αναγεννητών και της απώλειας θερμότητας σε αυτούς. Ταυτόχρονα, πρέπει να σημειωθεί ότι η πολύ συχνή λειτουργία των βαλβίδων θα οδηγήσει αναπόφευκτα σε γρήγορη αστοχία τους και πρόσθετο φορτίο σε όλα τα παρακείμενα εξαρτήματα και εξαρτήματα.
• Η θέρμανση κατά παρτίδες και η ξηρή απόσβεση οπτάνθρακα πραγματοποιούνται ταυτόχρονα.

Τεχνολογική διαδικασία

Η παραγωγή οπτάνθρακα είναι πολύ δύσκολη. Επομένως, για να κατανοήσετε πώς λειτουργεί σε πραγματικές συνθήκες, αξίζει να γνωρίζετε τον τεχνολογικό κύκλο με όσο το δυνατόν περισσότερες λεπτομέρειες.

Ένα κατάστημα κοκ ξεκινά πάντα με έναν πύργο άνθρακα. Εδώ μπαίνει η πρώτη ύλη. Στο κάτω μέρος του πύργου υπάρχουν ειδικά παραθυρόφυλλα. Μέσω αυτών, ο άνθρακας μεταφέρεται στις αποθήκες υποδοχής της μηχανής φόρτωσης άνθρακα. Προκειμένου να αποκλειστεί η πιθανότητα να κρέμεται άνθρακας στο εσωτερικό του πύργου, παρέχεται πεπιεσμένος αέρας σε όλο το ύψος του, ο οποίος παρέχεται σε διαλείποντες παλμούς και εγγυάται την κατάρρευση του μείγματος που προσκολλάται στους τοίχους του πύργου. Ο πύργος πρέπει να είναι γεμάτος τουλάχιστον τα δύο τρίτα.

Η μηχανή φόρτωσης άνθρακα γεμίζει είτε κατά όγκο είτε κατά μάζα. Η διαδικασία πλήρωσης ελέγχεται από ζυγαριά. Ο άνθρακας τροφοδοτείται αμέσως στον κλίβανομετά την έκδοση του τελικού κοκ. Σε αυτήν την περίπτωση, η φόρτιση τροφοδοτείται από την κορυφή. Τη στιγμή της φόρτωσης του φούρνου οπτάνθρακα, ο υπεύθυνος για αυτό - η καταπακτή - περιλαμβάνει τον ίδιο τον φούρνο στον συλλέκτη αερίου και ενεργοποιεί την έγχυση. Η όλη διαδικασία λήψης διαρκεί τρία έως έξι λεπτά.

Μετά από αυτό, ο φούρνος σφραγίζεται προσεκτικά και ξεκινά η διαδικασία θέρμανσης της φόρτισης. Η τεχνολογία παραγωγής οπτάνθρακα στις μπαταρίες φούρνου οπτάνθρακα προβλέπει τις ακόλουθες διαδικασίες θερμοκρασίας:

• Στους 100-110°C ο άνθρακας στεγνώνει.
• Στην περιοχή από 110°C - 200°C, απελευθερώνεται υγροσκοπική και κολλοειδής υγρασία, φραγμένα αέρια.
• Στους 200°C - 300°C, λαμβάνει χώρα θερμική προετοιμασία, η οποία συνοδεύεται από το σχηματισμό αερίων προϊόντων θερμικής καταστροφής και την εξάλειψη θερμικά ασταθών ομάδων που περιέχουν οξυγόνο.
• 300-500°C είναι το εύρος θερμοκρασίας στο οποίο εμφανίζεται μια πλαστική κατάσταση. Αέριο και ατμός απελευθερώνονται εντατικά, σχηματίζεται μια υγρή φάση.
• 550-800°C – μέτρια θερμοκρασία οπτάνθρακα. Η σύνθεση εντείνεται.
• 900-1100°C – οπτάνθρακα σε υψηλή θερμοκρασία.

Αποστολή οπτάνθρακα από τον κλίβανο

Η μπαταρία φούρνου οπτάνθρακα, η αρχή λειτουργίας της οποίας περιγράφεται σε αυτό το άρθρο, απαιτεί ειδική προετοιμασία πριν από την έκδοση τελικών προϊόντων από αυτήν. Τουλάχιστον είκοσι λεπτά πριν από την έναρξη της διανομής, ο φούρνος πρέπει να αποκοπεί από τον συλλέκτη αερίου και να συνδεθεί με την ατμόσφαιρα ανοίγοντας το κάλυμμα του ανυψωτικού.

Μετά από αυτό, τοοι πόρτες του φούρνου αφαιρούνται και η καρύδα σπρώχνεται έξω από το θάλαμο μέσα στο βαγόνι σβέσης χρησιμοποιώντας μια ειδική ράβδο. Ταυτόχρονα, εάν για κάποιο λόγο υπάρχει καθυστέρηση στην προγραμματισμένη παράδοση οπτάνθρακα για περισσότερο από δέκα λεπτά, τότε οι πόρτες θα πρέπει να τοποθετηθούν ξανά στη θέση τους. Απαγορεύεται αυστηρά το πρόωρο άνοιγμα των καλυμμάτων ανύψωσης, καθώς αυτό μπορεί να προκαλέσει σοβαρή κατάρρευση της επένδυσης στο εσωτερικό της μπαταρίας. Επιπλέον, οι πόρτες του φούρνου πρέπει να καθαρίζονται από γραφίτη και ρητίνη πριν και μετά τη διαδικασία έκδοσης των τελικών προϊόντων. Η κατάσβεση οπτάνθρακα σε ειδικό αυτοκίνητο είναι μια υποχρεωτική διαδικασία, γιατί χωρίς αυτήν τη λειτουργία, το έτοιμο κοκ μπορεί να αναφλεγεί ξανά.

Ο υπολογισμός των μπαταριών φούρνου οπτάνθρακα προβλέπει ότι οι φούρνοι πρέπει να έχουν περίοδο λειτουργίας και επισκευής. Κατά τη διάρκεια του κύκλου εργασίας, διανέμεται οπτάνθρακας και κατά τη διάρκεια του κύκλου επισκευής, πραγματοποιείται συντήρηση όλων των μονάδων και εξοπλισμού, καθαρισμός κ.λπ.

Essence

Στο αρχικό στάδιο της οπτανθρακοποίησης, ο άνθρακας ξηραίνεται, όλα τα προσροφημένα αέρια απομακρύνονται από αυτόν και αρχίζει η αποσύνθεση. Τη στιγμή της μετάβασης του άνθρακα σε πλαστική κατάσταση, αρχίζει η πυροσυσσωμάτωση - μια διαδικασία που είναι καθοριστική για ολόκληρο τον κύκλο οπτανθρακοποίησης. Στο τρίτο στάδιο, το ημι-κοκ υφίσταται φρύξη και σκλήρυνση. Είναι η παχύρρευστη μάζα που προκαλεί αντίσταση στην κίνηση των αερίων στην πορεία τους προς τον συλλέκτη αερίων, λόγω της οποίας σχηματίζεται πίεση οπτανθρακοποίησης, η οποία στην πράξη αντισταθμίζεται από τη συρρίκνωση του ήδη σχηματισμένου οπτάνθρακα.

Διατήρηση

"Γιατί δεν μπορούν να σταματήσουν οι μπαταρίες οπτάνθρακα;" - ακριβώςμια τέτοια ερώτηση μπορεί πολύ συχνά να ακουστεί από τα χείλη ενός ατόμου που απέχει πολύ από τις λεπτότητες και τις αποχρώσεις της παραγωγής κοκ. Το θέμα είναι ότι αυτές οι μονάδες είναι προσανατολισμένες να λειτουργούν υπό ορισμένες συνθήκες (υψηλή θερμοκρασία, φθορά λειαντικών, κ.λπ.) και σε περίπτωση μη προγραμματισμένης διακοπής χωρίς κατάλληλη προετοιμασία, αυτοί οι φούρνοι μπορεί να χάσουν την εσωτερική τους επένδυση, η οποία απλά θα καταρρεύσει. Ωστόσο, στην πράξη, μερικές φορές είναι απαραίτητο να ανασταλεί η λειτουργία της μπαταρίας του φούρνου οπτάνθρακα και να ληφθούν ορισμένα μέτρα διατήρησης. Το πώς λειτουργεί είναι πολύ μεγάλο για να περιγραφεί, αρκεί να επισημάνουμε ότι υπάρχει μια λεγόμενη «δροσερή» και «καυτή» συντήρηση. Ποια επιλογή να διαλέξετε αποφασίζεται απευθείας από τον επικεφαλής της επιχείρησης, ανάλογα με την τρέχουσα κατάσταση και τους λόγους αναστολής λειτουργίας της μονάδας.