แบตเตอรี่เตาอบโค้ก: อุปกรณ์ หลักการทำงาน วัตถุประสงค์ เทคโนโลยีการผลิตโค้ก

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

การผลิตโลหะเป็นสิ่งที่คิดไม่ถึงง่ายๆ โดยไม่ต้องใช้โค้ก ซึ่งให้พลังงานสำหรับการหลอมแร่เหล็กในปล่องเตาหลอม อย่างไรก็ตาม ขั้นตอนการรับโค้กนั้นค่อนข้างลำบากและยาวนาน เพื่อสร้างหน่วยอุตสาหกรรมพิเศษที่เรียกว่า "แบตเตอรี่เตาอบโค้ก" ถูกสร้างขึ้น บทความนี้จะกล่าวถึงอุปกรณ์ วัตถุประสงค์ และคุณลักษณะเฉพาะต่างๆ

คำจำกัดความ

แบตเตอรี่ในเตาอบโค้กเป็นกระบวนการทางโลหะวิทยาทั้งหมด จุดประสงค์หลักคือการผลิตโค้กในปริมาณที่ต้องการสำหรับการขนส่งต่อไปที่ร้านเตาหลอม โรงงานผลิตเหล่านี้อาจมีขนาดแตกต่างกัน แต่ขนาดก็ค่อนข้างน่าประทับใจ

ออกแบบ

การจัดเรียงแบตเตอรี่เตาอบโค้กมีดังนี้ องค์ประกอบหลักของเตาเผาเหล่านี้คือสิ่งที่เรียกว่าห้องโค้ก มันอยู่ในกระบวนการวางวัตถุดิบ มีห้องโค้กมากกว่าหนึ่งโหลในเตาเผา นอกจากนี้ องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของแบตเตอรี่ยังถือเป็นช่องว่างความร้อนที่เกิดการเผาไหม้เชื้อเพลิงอีกด้วย ขนาดเชิงเส้นโดยประมาณของห้องโค้กมีดังนี้:

• ความยาว - จาก 12 ถึง 16 เมตร
• สูง - 4-5 เมตร
• กว้าง - 400-450 มม.

โดยทั่วไป คอมเพล็กซ์นี้ต้องขอบคุณแบตเตอรี่เตาอบโค้กที่สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลานาน รวมถึงส่วนประกอบต่อไปนี้:

• ถังรับที่รับถ่านหินดิบ
• แผนกผสมและบดถ่านหิน
• หอกระจายสินค้า
• กำลังโหลดรถเข็น
• ห้องโค้ก
• เป่าโค้ก
• รถดับ
• หอดับเพลิง
• แพลตฟอร์มที่ขนถ่ายผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ระบายความร้อนออก

เตาอบสำหรับผลิตโค้กในรูปแบบทั่วไปประกอบด้วย:

• ห้องเก็บถ่านหิน
• ผนังทำความร้อนด้วยระบบท่อความร้อน
• ระบบจ่ายแก๊สและจ่ายลม
• รีเจนเนอเรเตอร์สำหรับอากาศร้อนและไอเสีย
• แยกวาล์วและกลไก

การจำแนก

แบตเตอรี่เตาอบโค้ก ขึ้นอยู่กับโหมดการทำงาน เป็นช่วงๆ และต่อเนื่องกัน แบตเตอรี่เหล่านี้สามารถให้ความร้อนได้:

• เฉพาะแก๊สเตาหลอม
• ใช้แก๊สเตาอบโค้กเท่านั้น
• ส่วนผสมของเตาหลอมและเตาถ่านโค้ก

วงจรทำความร้อนแบตเตอรี่อาจรวมถึง:

• เปลี่ยนช่อง ต้องขอบคุณแก๊สที่ผ่านเข้ามาระหว่างกำแพงได้
• ช่อง Steam สำหรับการหมุนเวียน

ก๊าซทำความร้อนสำหรับแบตเตอรี่มีให้ในสองรุ่น:

• ข้าง เมื่อก๊าซในเตาถ่านโค้กไหลผ่านคอร์นูรู (ช่องจ่ายแก๊ส) และอากาศและก๊าซจากเตาหลอมระเบิด - ผ่านช่องเตาของเครื่องกำเนิดใหม่
• จากด้านล่างผ่านเครือข่ายการกระจายอากาศพิเศษ

คำสองสามคำเกี่ยวกับตัวสร้างใหม่

อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนพิเศษนี้ช่วยให้ตัวพาความร้อนสัมผัสกับพื้นผิวที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนของเตาอบโค้ก สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าตัวพาความร้อนที่ร้อนจะทำให้ผนังเย็นและหัวฉีดร้อน และหลังจากนั้นก็จะถ่ายเทความร้อนไปยังตัวพาความร้อนที่เย็นอยู่แล้ว

มีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทอื่นที่เรียกว่า "recuperators" ในนั้น สารหล่อเย็นที่เย็นและร้อนจะแลกเปลี่ยนพลังงานระหว่างกันผ่านผนังที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษระหว่างพวกมัน ในเวลาเดียวกัน ก๊าซร้อนจะไหลลงมาก่อน จากนั้นวาล์วเปลี่ยนการทำงานจะทำงาน เนื่องจากกระแสลมเย็นที่อยู่แล้วเริ่มสูงขึ้นจากล่างขึ้นบน

วิธีประหยัดเชื้อเพลิงในการผลิตโค้ก

กระบวนการโค้กเองนั้นค่อนข้างใช้พลังงานมาก ซึ่งเกิดจากการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงปริมาณมาก ดังนั้นเพื่อลดการบริโภคการบริโภคจึงใช้วิธีต่อไปนี้:

• ใช้เทคโนโลยีดับโค้กแห้ง ด้วยเหตุนี้พลังงานความร้อนของผลิตภัณฑ์จึงถูกใช้ไปกับการให้ความร้อนด้วยไอน้ำหรือน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความร้อนประมาณ 1 GJ ในรูปของไอน้ำได้มาจากโค้กที่เสร็จแล้วหนึ่งตัน
• ความทันสมัยของรีเจนเนอเรเตอร์ที่ใช้แล้วเพื่อการนำความร้อนกลับคืนสูงสุดจากผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ ตัวอย่างเช่น ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะเพิ่มพื้นที่ทำความร้อนที่หัวฉีด
• การคำนวณช่วงเวลาที่เหมาะสมที่สุดระหว่างสวิตชิ่งวาล์ว มันไปโดยไม่บอกว่ายิ่งเปลี่ยนบ่อยเท่าไหร่ในระยะยาวจะทำให้สามารถลดปริมาณของตัวสร้างใหม่และการสูญเสียความร้อนในตัวมันได้ ในเวลาเดียวกัน ควรสังเกตว่าการใช้งานวาล์วบ่อยครั้งเกินไปจะนำไปสู่ความล้มเหลวอย่างรวดเร็วและภาระเพิ่มเติมในส่วนประกอบและชิ้นส่วนที่อยู่ติดกันทั้งหมดอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
• ให้ความร้อนเป็นชุดและดับโค้กแห้งพร้อมกัน

กระบวนการทางเทคโนโลยี

ผลิตโค้กยากมาก ดังนั้น เพื่อให้เข้าใจว่ามันทำงานอย่างไรในสภาพจริง มันคุ้มค่าที่จะรู้วงจรเทคโนโลยีอย่างละเอียดที่สุดเท่าที่จะทำได้

ร้านโค้กมักเริ่มต้นด้วยหอคอยถ่านหิน นี่คือที่มาของวัตถุดิบ ที่ด้านล่างของหอคอยมีบานประตูหน้าต่างพิเศษ ถ่านหินจะถูกส่งไปยังบังเกอร์รับของเครื่องขนถ่านหินผ่านพวกมัน เพื่อแยกความเป็นไปได้ของถ่านหินที่แขวนอยู่ในหอคอย อากาศอัดจะถูกจ่ายไปตามความสูงทั้งหมด ซึ่งจ่ายเป็นจังหวะเป็นจังหวะและรับประกันการล่มสลายของส่วนผสมที่เกาะติดกับผนังของหอคอย หอคอยต้องเต็มอย่างน้อยสองในสาม

เครื่องขนถ่านหินจะเติมด้วยปริมาตรหรือมวล กระบวนการบรรจุถูกควบคุมโดยเครื่องชั่ง ถ่านหินถูกป้อนเข้าเตาเผาทันทีหลังจากออกโค้กเสร็จแล้ว ในกรณีนี้ ประจุจะถูกป้อนผ่านด้านบน ในขณะที่โหลดเตาอบโค้ก บุคคลที่รับผิดชอบในเรื่องนี้ - ฟัก - รวมเตาอบไว้ในตัวเก็บก๊าซและเปิดใช้งานการฉีด กระบวนการดาวน์โหลดทั้งหมดใช้เวลาสามถึงหกนาที

หลังจากนั้น เตาหลอมจะถูกปิดผนึกอย่างระมัดระวัง และกระบวนการให้ความร้อนกับประจุจะเริ่มขึ้น เทคโนโลยีการผลิตโค้กในแบตเตอรี่เตาอบโค้กมีกระบวนการอุณหภูมิดังต่อไปนี้:

• ที่ถ่านหิน 100-110°C กำลังแห้ง
• ในช่วง 110°C - 200°C ความชื้นที่ดูดความชื้นและคอลลอยด์ จะปล่อยก๊าซที่ปิดไว้
• ที่ 200° C - 300 ° C การเตรียมความร้อนจะเกิดขึ้น ซึ่งมาพร้อมกับการก่อตัวของก๊าซที่เกิดจากการทำลายด้วยความร้อนและการกำจัดกลุ่มที่ประกอบด้วยออกซิเจนที่ไม่เสถียรทางความร้อน
• 300-500 °C คือช่วงอุณหภูมิที่เกิดสถานะพลาสติก ก๊าซและไอน้ำถูกปล่อยออกมาอย่างเข้มข้น ทำให้เกิดเฟสของเหลว
• 550-800°ซ – ถ่านโค้กที่อุณหภูมิปานกลาง การสังเคราะห์เข้มข้นขึ้น
• 900-11000°С – ถ่านโค้กที่อุณหภูมิสูง

ส่งโค้กจากเตา

แบตเตอรี่เตาอบโค้ก หลักการทำงานที่อธิบายไว้ในบทความนี้ ต้องเตรียมการพิเศษก่อนออกผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจากมัน ก่อนเริ่มการจ่ายอย่างน้อยยี่สิบนาที เตาอบจะต้องถูกตัดออกจากตัวเก็บก๊าซและเชื่อมต่อกับบรรยากาศโดยการเปิดฝาครอบตัวยก

หลังจากนั้นประตูเตาอบจะถูกลบออกและมะพร้าวถูกผลักออกจากห้องเข้าไปในเกวียนดับโดยใช้แท่งพิเศษ ในเวลาเดียวกันหากด้วยเหตุผลบางอย่างมีความล่าช้าในการส่งมอบโค้กตามแผนนานกว่าสิบนาทีก็ควรติดตั้งประตูกลับเข้าที่ ห้ามมิให้เปิดฝาครอบไรเซอร์ก่อนเวลาอันควร เนื่องจากอาจทำให้เยื่อบุภายในแบตเตอรี่พังอย่างรุนแรง นอกจากนี้ ประตูเตาอบจะต้องทำความสะอาดด้วยกราไฟต์และเรซิน ก่อนและหลังกระบวนการออกผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป การดับโค้กในรถพิเศษเป็นขั้นตอนบังคับ เพราะหากไม่มีการดำเนินการ โค้กที่เสร็จแล้วก็สามารถจุดไฟได้อีกครั้ง

การคำนวณแบตเตอรี่เตาอบโค้กให้เตาอบต้องมีระยะเวลาทำงานและซ่อมแซม ในระหว่างรอบการทำงาน จะมีการจ่ายโค้ก และในระหว่างรอบการซ่อมแซม จะมีการซ่อมบำรุงอุปกรณ์และอุปกรณ์ทั้งหมด การทำความสะอาด และอื่นๆ

เอสเซนส์

ในขั้นเริ่มต้นของถ่านโค้ก ถ่านหินจะถูกทำให้แห้ง ก๊าซที่ดูดซับทั้งหมดจะถูกลบออกจากถ่านหินและเริ่มสลายตัว ในช่วงเวลาที่ถ่านหินเปลี่ยนสถานะเป็นพลาสติก การเผาผนึกเริ่มต้นขึ้น ซึ่งเป็นกระบวนการที่สำคัญสำหรับวงจรถ่านโค้กทั้งหมด ในขั้นตอนที่สาม กึ่งโค้กผ่านการเผาและการชุบแข็ง มันคือมวลหนืดที่กระตุ้นให้เกิดความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ของก๊าซระหว่างทางไปยังตัวเก็บก๊าซ เนื่องจากมีแรงดันโค้กเกิดขึ้น ซึ่งในทางปฏิบัติจะชดเชยด้วยการหดตัวของโค้กที่เกิดขึ้นแล้ว

การเก็บรักษา

"ทำไมถ่านโค้กถึงหยุดไม่ได้" - อย่างแน่นอนคำถามดังกล่าวมักจะได้ยินจากปากของบุคคลที่อยู่ห่างไกลจากรายละเอียดปลีกย่อยและความแตกต่างของการผลิตโค้ก ประเด็นก็คือ หน่วยเหล่านี้ถูกเน้นให้ทำงานภายใต้สภาวะบางอย่าง (อุณหภูมิสูง การสึกหรอแบบเสียดสี ฯลฯ) และในกรณีที่หยุดโดยไม่ได้กำหนดไว้โดยไม่ได้เตรียมการอย่างเหมาะสม เตาเผาเหล่านี้อาจสูญเสียซับใน ซึ่งจะทำให้พังได้ง่าย อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ บางครั้งจำเป็นต้องระงับการทำงานของแบตเตอรี่เตาอบโค้กและดำเนินมาตรการอนุรักษ์บางอย่าง วิธีการทำงานยาวเกินไปที่จะอธิบาย มีเพียงการชี้ให้เห็นว่ามีการถนอมอาหารที่เรียกว่า "เย็น" และ "ร้อน" ตัวเลือกใดที่จะเลือกจากพวกเขาจะถูกตัดสินโดยหัวหน้าองค์กรโดยตรง ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ปัจจุบันและสาเหตุของการระงับหน่วย