Koksiahi - metallurgiaüksus koksi valmistamiseks: seade

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Koksi ahjude kasutuselevõtt algas eelmise sajandi 50ndatel. Esimeste tüüpiliste ahjude kasulik maht oli 21,6 Nm³. Edasi käsitleme artiklis nimetatud seadme seadet.

Üldine teave

Kui vaadelda selle ahju seadet kui tööstuses kasutatavat seadet, siis koosneb see mitmest osast:

• Peamine osa on kamber, kus toimub kivisöe koksistamise protsess.
• Järgmisel on soojamüürid, kus põleb ahju kütmiseks vajalik gaas.
• Teine põhiosa on regeneraator, mis toimib toodete põletamisel tekkivate heitgaaside soojustagastusseadmena.

Samuti saab koksiahjudest kokku panna akusid ja akusid omakorda plokkideks.

Vene Föderatsiooni territooriumil kasutatakse kõige sagedamini patareisid, mis koosnevad 61, 65 või 77 ahjust. Kui vaadata välismaist tööstust, siis seal võivad patareid sisaldada kuni 120 ahju.

Külgtoiteahjud

Koksi ahjudes külgtoite, etteande reguleerimisegagaas ja õhk seadme kütmiseks toodetakse mööda soojamüüri. Reguleerimisprotsess viiakse läbi reguleerivate telliste-registrite, samuti põletite väljavahetamisega. Nende asukoht on küttekanalite põhjas, mida iseloomustavad pidev alt kõrged temperatuurid, aga ka nendes kanalites tekkiv vältimatu ummistus.

Sellised tingimused raskendavad oluliselt gaasi- ja õhuvarustuse reguleerimise protsessi ning ei võimalda ka vajaliku täpsusega juhtimisseadmeid paigaldada.

Alumise toiteallikaga koksiahjudes on need puudused aga kõrvaldatud. Selle konstruktsiooniga eemaldatakse ahju müüritisest neid protsesse reguleerivad vahendid, mis muudab need ahju hooldusega tegelevatele töötajatele kergesti ligipääsetavaks. Nimetatud disainiga ahjudes on juhtseadmeid palju lihtsam vahetada.

Ahju ehitus

Koksi valmistamise alustamiseks tuleb laeng ahju laadida. Selle protseduuri läbiviimiseks on seadmel auk, mis asub kambri ülemises laes. Samuti on ava, mis on ette nähtud koksistamise käigus tekkivate lenduvate gaaside eemaldamiseks. Viimased, läbides gaasi väljalaskeava, sisenevad spetsiaalsesse gaaside kogumise kambrisse, kust need saadetakse kogumispoodi.

Kambri mõlemas otsas on uksed, mis eemaldatakse koksimisprotsessi lõpus. Läbi tekkinud aukude, valmiskoks lükatakse koksitõukuri abil ahjust välja.

Samuti väärib märkimist, et koksiahjud on täielikult hermeetiliselt suletud. See on vajalik selleks, et välistada atmosfääriõhu imemine ahju, mida tuleb ka sel juhul soojendada. Ja see omakorda suurendab küttegaaside maksumust, mis mõjutab negatiivselt toote lõppmaksumust.

Koksi tootmistehnoloogia

Selle materjali tootmisprotsess toimub mitmes etapis:

1. Kogu protsess algab segu ahjukambrisse laadimisest ja sellele järgnevast vardaga materjali tasandamisest. Vältimaks suitsu tekkimist atmosfääris kambri avamisel materjali ahju sisemusse laadimise ajal, tekib auru või gaasi sissepritsega vaakum. Lisaks saate kambrist kasutada spetsiaalset gaasi imemissüsteemi.
2. Järgmisena jätkub laengu koksistamise protsess. Selle aja jooksul avaldab materjal kõiki vajalikke mõjusid, mis viivad selle muutumiseni koksiks ja PKG-ks. Ka selles etapis määratakse ahju tootlikkus, mille määrab valmis koksi saamiseks kuluv aeg alates hetkest, kui laengusse on laaditud.
3. Valmistoodete, st koksi või, nagu seda nimetatakse ka koksi "pirukaks", mahalaadimine toimub karastusautos. Selle toimingu tegemiseks kasutatakse automaatset koksitõukurit.

Patareid

Koksi ahju aku on spetsiaalne metallurgiaüksus, mille peamine eesmärkmis on koksi – kütuse valmistamine kõrgahjuraua tootmiseks.

Oluline on märkida, et selliseid akusid kasutatakse üsna pikka aega ilma peatumata. Enamasti on nende tööperiood vähem alt 25 aastat. Kogu selle aja jooksul hoitakse ahju sees kõrget temperatuuri ja konstruktsiooni enda müüritist hõõruvad tooted, kui see kambrist vabaneb.

Nendel põhjustel ehitatakse koksipatareisid ainult tulekindlatest materjalidest. Need materjalid peavad vastu pidama:

• masina poolt töötamise ajal avaldatavad mehaanilised jõud;
• paisumisrõhk koksimise ajal;
• pidage vastu kõikide nendele tulekindlatele materjalidele toetuvate konstruktsioonielementide survele.

Samuti on oluline märkida, et sellised metallurgiaseadmed nagu patareid sisaldavad 45–69 koksiahju.

Klassifikatsioon

Nagu kõigil muudel tööstusseadmetel, on ka neil metallurgiatehastes asuvatel ahjudel mitmeid parameetreid, mille järgi neid klassifitseeritakse. Nende hulka kuuluvad:

1. Kambrite asukoht ahjus, mis võib olla kas horisontaalne või vertikaalne.
2. Laengu ahju laadimise meetod, samuti järgnev valmistoote väljastamise protseduur. Ahjusid on kahte tüüpi – pe altlaadimise ja sellele järgneva materjali alt väljastamisega, samuti pe altlaadimisega ja sellele järgneva külgmiste avade kaudu väljastamisega.
3. Samuti eristage kahtekoksi tootmisprotsess, mis võib olla pidev või perioodiline.
4. Üks klassifitseeritavatest parameetritest on see, kuidas konkreetset ahju kuumutatakse. Seda protseduuri saab läbi viia nii kõrgahju-, sega- või koksiahjugaaside abil samaaegselt kui ka ainult koksiahju või ainult kõrgahjugaaside abil.

Vene Föderatsiooni territooriumil pannakse külgtoiteallikaga PK-2K süsteemide ahjud kõige sagedamini tööle metallurgiatehastes.

Hüdrauliline töörežiim

Koksiahjude hüdrauliline töörežiim on rõhkude selge jaotus kogu seadme küttesüsteemis tervikuna. Spetsiaalsed uuringud, aga ka selle töörežiimi pikk tööperiood, on avastanud parameetrid, mis iseloomustavad ahju õiget töörežiimi:

1. Gaasi rõhk koksistamiskambris peab kogu tööperioodi jooksul olema kõrgem kui teistes sektsioonides.
2. Gaasi rõhk kambris, kus toimub koksiprotsess, on muutuv.
3. Gaasi rõhk ülesvooluküttesüsteemis peab olema madalam kui mujal.

Ahju kasutamine

Kõige olulisem parameeter ahju töös on selle jõudlus. Seda parameetrit mõjutavad peaaegu kõik muud seadme näitajad. Koksi valmistamise periood ehk tootlikkus sõltub kõige enam sellistest omadustest nagu kambri laius, seinte paksus, temperatuur seintes, tulekindlate materjalide omadused, aga ka kvaliteetlae.

Tasub teada, et hetkel on koksiahjuga saavutatav maksimaalne kiirus 32 mm/h. Tuleb mõista, et see parameeter tuletatakse, võttes arvesse maksimaalset lubatud temperatuuri, mida saab kambris arendada ja säilitada. Samuti on üks olulisemaid parameetreid, mida koksiahju töötamisel tuleb jälgida, valmis "piruka" temperatuur. See peaks olema vahemikus 1000 °C kuni 1050 °C.