باتری های کوره کک: دستگاه، اصل کار، هدف. تکنولوژی تولید کک

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

تولید متالورژی بدون استفاده از کک غیرقابل تصور است که انرژی لازم برای ذوب سنگ آهن در شفت کوره بلند را فراهم می کند. با این حال، فرآیند به دست آوردن کک بسیار پر زحمت و طولانی است. برای ایجاد آن، واحدهای صنعتی ویژه ای به نام «باتری های کوره کک» ساخته می شود. دستگاه، هدف و ویژگی های مشخصه آنها در این مقاله مورد بحث قرار خواهد گرفت.

تعریف

باطری های کوره کک یک مجموعه متالورژی کامل است که هدف اصلی آن تولید کک در حجم مورد نیاز برای حمل بعدی آن به مغازه های کوره بلند است. این امکانات تولید ممکن است از نظر اندازه با یکدیگر متفاوت باشند، اما در هر صورت، ابعاد آنها کاملاً چشمگیر است.

طراحی

چیدمان باتری های کوره کک به شرح زیر است. عناصر اصلی این کوره ها به اصطلاح اتاقک های کک سازی هستند. در آنها است که فرآیند تخمگذار مواد خام انجام می شود. بیش از دوازده محفظه کک سازی در کوره وجود دارد. همچنین مهمترین عناصر باتری را می توان شکاف های گرمایشی در نظر گرفت که در آن احتراق سوخت رخ می دهد. ابعاد خطی تقریبی محفظه کک سازی به شرح زیر است:

• طول - از 12 تا 16 متر.
• ارتفاع - 4-5 متر.
• عرض - 400-450 میلی‌متر.

به طور کلی، مجموعه ای که به لطف آن باتری های کوره کک قادر به کار مداوم برای مدت زمان طولانی هستند، شامل اجزای زیر است:

• یک قیف گیرنده که زغال سنگ خام دریافت می کند.
• اداره اختلاط و خرد کردن زغال سنگ.
• برج توزیع.
• درحال بارگیری چرخ دستی.
• محفظه کک کردن.
• کک اجکتور.
• خاموش خودرو.
• برج خاموش.
• سکویی که محصول نهایی خنک شده روی آن تخلیه می شود.

خود کوره برای تولید کک به شکل کلی آن از موارد زیر تشکیل شده است:

• اتاقک برای بارگیری بار زغال سنگ.
• دیوار گرمایش با سیستم مجاری گرمایش.
• سیستم توزیع گاز و تامین هوا.
• بازساز برای گرم کردن هوا و گازهای خروجی.
• سوپاپ ها و مکانیسم های جداسازی.

طبقه بندی

باطری های کوره کک بسته به حالت کار متناوب و پیوسته هستند. این باتری ها قابل گرم شدن هستند:

• گاز انحصاری کوره بلند.
• فقط گاز کوره کک.
• مخلوطی از کوره بلند و گاز کوره کک.

مدار گرمایش باتری ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• کانال Changeover که به لطف آن گازها این فرصت را دارند که بین دیوارها قرار بگیرند.
• کانال Steam برای گردش مجدد.

گاز گرمایش باتری در دو نسخه به آن عرضه می شود:

• سمت، هنگامی که گاز کوره کک از طریق کورنورو (کانال توزیع گاز) و هوا و گاز کوره بلند - از طریق کانال های کوره احیاکننده جریان می یابد.
• از پایین از طریق شبکه توزیع هوای ویژه.

چند کلمه در مورد بازسازی کننده

این وسیله تبادل حرارتی ویژه به حامل حرارت اجازه می دهد تا با سطوح مشخص شده کوره کک تماس پیدا کند. توجه به این نکته ضروری است که حامل گرما گرم دیوار سرد و نازل را گرم می کند و پس از آن گرما را به حامل گرمای سرد منتقل می کند.

انواع دیگری از مبدل های حرارتی وجود دارد که به آنها "بازیابی" می گویند. در آنها، خنک کننده های سرد و گرم از طریق دیواری که مخصوصاً بین آنها نصب شده است، انرژی را بین خود مبادله می کنند. در همان زمان، جریان های گاز داغ ابتدا پایین می آیند و سپس دریچه های تغییر فعال می شوند، به همین دلیل جریان هوای سرد از پایین به بالا شروع به بالا رفتن می کند.

روشهای صرفه جویی در مصرف سوخت در تولید کک

فرآیند کک سازی به خودی خود کاملاً انرژی بر است که به دلیل مصرف مقدار بسیار زیادی سوخت ایجاد می شود. بنابراین برای کاهش مصرف آن از روش های زیر استفاده می شود:

• از فناوری کوئنچ خشک کک استفاده کنید. به لطف آن، انرژی حرارتی محصول صرف گرمایش بخار می شود.یا آب به طور خاص، حدود 1 GJ گرما به شکل بخار از یک تن کک تمام شده به دست می آید.
• مدرن سازی احیاگرهای استفاده شده برای حداکثر بازیابی حرارت از محصولات احتراق. بنابراین، برای مثال، کاملاً امکان پذیر است که ناحیه گرمایش را در نازل افزایش دهید.
• محاسبه فاصله زمانی بهینه بین سوپاپ سوئیچینگ. ناگفته نماند که هر چه بیشتر سوئیچ شوند، در دراز مدت کاهش حجم احیاگرها و اتلاف حرارت در آنها را ممکن می سازد. در عین حال، باید توجه داشت که عملکرد بیش از حد مکرر شیرها به ناچار منجر به خرابی سریع آنها و بار اضافی بر روی تمام قطعات و قطعات مجاور خواهد شد.
• گرمایش دسته ای و کوئنچ خشک کک به طور همزمان انجام می شود.

فرایند فناوری

تولید کک بسیار دشوار است. بنابراین، برای درک نحوه عملکرد آن در شرایط واقعی، ارزش آن را دارد که چرخه فناوری را تا حد امکان با جزئیات بیشتر بدانید.

یک فروشگاه کک همیشه با یک برج زغال سنگ شروع می شود. اینجاست که مواد اولیه وارد می شود. در پایین برج دریچه های مخصوصی تعبیه شده است. زغال سنگ از طریق آنها به پناهگاه های دریافت کننده ماشین بارگیری زغال سنگ منتقل می شود. به منظور جلوگیری از آویزان شدن ذغال در داخل برج، هوای فشرده در تمام ارتفاع آن تامین می شود که به صورت پالس های متناوب تامین می شود و ریزش مخلوط چسبیده به دیواره های برج را تضمین می کند. برج باید حداقل دو سوم پر باشد.

ماشین بارگیری زغال سنگ به صورت حجمی یا جرمی پر می شود. فرآیند پر کردن توسط ترازو کنترل می شود. زغال سنگ بلافاصله وارد کوره می شودپس از صدور کک تمام شده در این حالت شارژ از قسمت بالایی تغذیه می شود. در لحظه بارگیری کوره کک، مسئول این کار - دریچه - خود فر را در کلکتور گاز قرار داده و تزریق را فعال می کند. کل فرآیند دانلود سه تا شش دقیقه طول می کشد.

بعد از آن، کوره به دقت آب بندی می شود و فرآیند گرم کردن شارژ شروع می شود. فن آوری تولید کک در باتری های کوره کک فرآیندهای دمایی زیر را فراهم می کند:

• در دمای 100-110 درجه سانتیگراد زغال سنگ در حال خشک شدن است.
• در محدوده 110 درجه سانتیگراد تا 200 درجه سانتیگراد، رطوبت رطوبت و کلوئیدی، گازهای مسدود شده آزاد می شود.
• در 200 درجه سانتیگراد - 300 درجه سانتیگراد، آماده سازی حرارتی رخ می دهد که با تشکیل محصولات گازی تخریب حرارتی و حذف گروه های حاوی اکسیژن ناپایدار حرارتی همراه است.
• 300-500 درجه سانتی گراد محدوده دمایی است که در آن حالت پلاستیک رخ می دهد. گاز و بخار به شدت آزاد می شود، یک فاز مایع تشکیل می شود.
• 550-800°C - کک کردن با دمای متوسط. سنتز تشدید می شود.
• 900-1100°C – کک کردن در دمای بالا.

محموله کک از کوره

باتری کوره کک که اصل عملکرد آن در این مقاله توضیح داده شده است، قبل از صدور محصولات نهایی از آن نیاز به آماده سازی خاصی دارد. حداقل بیست دقیقه قبل از شروع توزیع، فر باید از کلکتور گاز جدا شده و با باز کردن درب رایزر به اتمسفر متصل شود.

بعد از آن،درهای اجاق را برداشته و نارگیل را با استفاده از یک میله مخصوص از محفظه به داخل واگن خاموش کننده فشار می دهند. در عین حال، اگر به دلایلی در تحویل برنامه ریزی شده کک برای بیش از ده دقیقه تاخیر وجود داشته باشد، درها باید دوباره در جای خود نصب شوند. باز کردن پیش از موعد درپوش های رایزر اکیداً ممنوع است، زیرا این امر می تواند باعث ریزش جدی آستر داخل باتری شود. علاوه بر این، درهای فر باید قبل و بعد از فرآیند صدور محصولات نهایی از گرافیت و رزین تمیز شوند. خاموش کردن کک در یک ماشین خاص یک روش اجباری است، زیرا بدون این عملیات، کک تمام شده می تواند دوباره مشتعل شود.

محاسبه باتری های کوره کک نشان می دهد که کوره ها باید دوره کار و تعمیر داشته باشند. در طول چرخه کار، کک توزیع می شود و در طول چرخه تعمیر، تعمیر و نگهداری کلیه واحدها و تجهیزات، تمیز کردن و غیره انجام می شود.

جوهر

در مرحله اولیه کک کردن، زغال سنگ خشک شده، تمام گازهای جذب شده از آن خارج شده و تجزیه شروع می شود. در لحظه انتقال زغال سنگ به حالت پلاستیکی، پخت شروع می شود - فرآیندی که برای کل چرخه کک سازی تعیین کننده است. در مرحله سوم، نیمه کک دچار کلسینه و سخت شدن می شود. این توده چسبناکی است که در برابر حرکت گازها در مسیر حرکت آنها به سمت کلکتور گاز مقاومت ایجاد می کند و در نتیجه فشار کک ایجاد می شود که در عمل با انقباض کک از قبل تشکیل شده جبران می شود.

حفظ

"چرا نمی توان باتری های کک را متوقف کرد؟" - دقیقاچنین سؤالی اغلب از زبان فردی شنیده می شود که از ظرافت ها و ظرافت های تولید کک به دور است. موضوع این است که این واحدها جهت کار در شرایط خاصی (دمای بالا، سایش مواد ساینده و غیره) هستند و در صورت توقف برنامه ریزی نشده بدون آماده سازی مناسب، این کوره ها می توانند پوشش داخلی خود را از دست بدهند که به سادگی فرو می ریزد. با این حال، در عمل، گاهی اوقات لازم است که عملکرد باتری کوره کک به حالت تعلیق درآید و اقدامات حفاظتی خاصی انجام شود. نحوه عملکرد آن برای توصیف طولانی است، فقط باید به این نکته اشاره کرد که به اصطلاح حفظ "سرد" و "گرم" وجود دارد. با توجه به وضعیت فعلی و دلایل تعلیق واحد، مستقیماً توسط رئیس شرکت تعیین می شود که کدام گزینه از بین آنها انتخاب شود.