Технология производства кокса - Иванов Е.Б
Скачать (прямая ссылка):
ниях, предъявляемых к современной технике и технологии слоевого коксования, и возможных путях совершенствования их в ближайшем будущем.
В нормальных условиях ведения технологического процесса к коксовой печи предъявляются два основных взаимосвязанных требования: необходимая заданная производительность и равномерность обогрева.
— Производительность коксовой печи определяется размерами камеры и скоростью коксования, которая, в свою очередь, зависит от температур в обогревательных каналах. Производительность коксовой печи возрастает с увеличением длины и высоты камеры и снижается, если увеличивается только ширина камеры при прочих равных условиях. С повышением температур в обогревательных каналах снижается период коксования (оборот печи) и растет производительность. Стремление к увеличению суточной производительности коксовой камеры естественно, как и для любого промышленного агрегата .
Из-за низкой теплопроводности угольной загрузки для повышения производительности коксовой печи камеру необходимо было сужать. Однако при ширине менее 350—400 мм камеру уже трудно обслуживать, например делать холодные ремонты. В связи с этим были увеличены длина и высота камеры при некотором уменьшении ширины и общем увеличении объема.
Повышение механических свойств огнеупорного припаса, применение при кладке камер сложных фасонов, обеспечивающих прочность и плотность кладки печи, совершенствование армирования печей и другие прогрессивные мероприятия позволили к середине 20-х годов XX ст. перейти почти повсеместно на строительство печей с камерами длиной 12—'13 ж, высотой 3,6—4,5 м и шириной 350—500 мм с полезным объемом камеры около 20 м3. Строительство печей большей высоты, а, следовательно, большего объема, не получило в то время распространения.
Производительность таких печей зависела от скорости коксования, определявшей период коксования и.ш, точнее, оборот печи. Периодом коксования называют время, прошедшее от загрузки камеры до готовности кокса, а оборотом печи — полный цикл ее работы: время от загрузки камеры до следующей загрузки.
Разница между этими двумя величинами обычно невелика. При расчетах производительности коксовых установок во всех формулах используется величина оборота печи.
Скорость коксования устанавливается в зависимости от технологических свойств углей, входящих в шихту для коксования, с учетом возможности получения кокса оптимальных физико-механических
СВОЙСТВ. 4
Современные коксовые печи при максимально допустимых рабочих температурах в обогревательных каналах 1450° С могут достигнуть периода коксования 12 ч и даже меньше. ,
В промышленной практике СССР и некоторых зарубежных стран были случаи продолжительной работы коксовых печей с периодом коксования меньше 12 ч. Однако обычно период коксования не уменьшается ниже 13,5 ч, что, главным образом, связано с распространенным мнением об ухудшении качества кокса как доменного сырья при увеличении скорости коксования.
Основные параметры, от которых зависит производительность коксовой печи, связаны с ней следующими соотношениями:
где А — производительность одной камеры за сутки в тоннах сухой шихты; V — полезный объем камеры, лі3; у — фактическая удельная насыпная масса сухой шихты, т/м3; t — время оборота печей, ч.
Для получения суточной производительности камеры в тоннах сухого валового кокса эту цифру умножают на выход кокса от шихты (сухого от сухой). Производительность батареи печей или предприятия в целом получают, умножая А на число камер.
Изменение продолжительности коксования в зависимости от ширины камеры определяется по формуле, предложенной А. И. Волошиным 1J
где Z2 и Z1 — величины продолжительностт! коксования, соответствующие величинам ширины камер bt и U1, при прочих равных условиях.
— Из этой формулы видно, что при одинаковых температурах в обогревательных каналах производительность коксовой печи по мере увеличения ширины камеры снижается.
Можно использовать и формулу Б. И. Кустова
где t0 — среднединамическая температура в контрольных обогревательных каналах, т. е. средняя температура за период между кан-товками, °С; In — конечная температура коксования (средняя температура в центральной плоскости коксового пирога), 0C
Таким образом, эта формула также связывает период коксования и ширину коксовой камеры с температурным режимом коксования.
Большинство формул, связывающих период коксования с другими показателями процесса (шириной камеры, толщиной стены камеры, температурными показателями и т. п.) являются приближенными.
Один из наиболее старых методов расчета — формула В. Литтер-шайдта — имеет следующий вид:
где Ь — половина ширины камеры, м; а — температуропроводность угольной загрузки, м*/ч; f (f) — множитель, зависящий от отноше-
1 Исследованиями Б. И. Кустова и И. Б. Пейсахзона в различных промышленных условиях установлено, что в этой формуле показатель степени для камер различной ширины изменяется в пределах 1,4—1,65.
(63)
(64)
(65)
ния конечной температуры кокса к температуре в обогревательных каналах. Литтершайдт принимает его равным
