Технология производства кокса - Иванов Е.Б
Скачать (прямая ссылка):
В совершенствование этого метода и разработку различных конструкций коксовых печей' с применением разнообразных принципов рециркуляции большой вклад внесли советские специалисты. В настоящее время в СССР построены, строятся и проектируются коксовые печи с камерами большой емкости и высотой до 6,5 м, имеющие наибольшую производительность в мире. Для обеспечения равномерного обогрева по высоте в них используется принцип рециркуляции.
При использовании этого принципа можно регулировать распределение температур по высоте вертикалов, изменяя кратность рециркуляции (количество продуктов горения, которые добавляют в горячую смесь). Кратность рециркуляции на коксовых установках СССР различна — от малой величины (20—25%) до очень большой (свыше 100%).
На некоторых установках работают печи одинаковой конструкции, часть которых оборудована устройствами для рециркуляции, а часть — нет. В табл. 44 и 45 приводятся данные о распределении конечных температур по высоте в центральной плоскости коксового пирога для двух различных конструкций — с рециркуляцией и без нее. С применением рециркуляции значительно улучшается равно-
Таблица 44. Распределение конечных температур в центральной плоскости коксового пирога для печей с парными вертикалами с рециркуляцией и без рециркуляции (обогрев доменным газом)
Печи
Температура по оси коксового пирога, 0C, на уровне от пода, л
і
Разность температур, град, между уровнями
0,6
2,1
3,2
3,5
0,6—3,2
0,6—3,5
С рециркуляцией (кратность 40—50%) Без рециркуляции
1095 1064
1038 1009
993 896
958 875
102 168
137 189
мерность обогрева по высоте при обогреве как коксовым газом, так и доменным. При обогреве доменным газом равномерность обогрева по высоте лучше, чем при обогреве коксовым газом.
Таблица 45. Распределение конечных температур в центральной плоскости коксового пирога для печей с перекидными каналами с рециркуляцией и без рециркуляции (обогрев коксовым газом)
Печи
Температура по оси коксового пирога, °С, на уровне от пода, м
Разность температур, гоад. между уровнями
0,6
2.1
3,2
3.5
0,6—2,1
0.6—3,2
0.6—3,5
С рециркуляцией (кратность 25—30о/о) Без рециркуляции
1408 1122
1081 1020
1021 909
908 644
27 102
87 213
200 478
Большое значение для оптимального нагрева верхних частей загрузки камеры и подсводового пространства (пространства между сводом камеры и верхом загрузки) имеет правильный выбор «уровня обогрева», т. е. расстояния между сводом камеры и верхом отопительных каналов. Уровень обогрева выбирается с уче'/ом свойств коксуемой шихты (вертикальная усадка загрузки, влажность шихты) и особенностей конструкции печи. Выбор должен обеспечить «поспевание» верхней части коксового пирога при минимальных термических воздействиях на летучие продукты коксования в подсводовом пространстве. Верх отопительных каналов всегда ниже уровня загрузки.
§ 5. МЕТОДЫ УДОВЛЕТВОРЕНИЯ ОБЩИХ ТРЕБОВАНИЙ В РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ ПЕЧЕЙ
Совершенствование распределения температур по греющей поверхности стены камеры шло параллельно с совершенствованием конструкций печей, которое должно было обеспечить прочность кладки, т. е. длительный срок службы коксовой установки, высокие теплотехнические показатели ее работы, и плотность кладки, исключающую перетоки газов из обогревательной системы печи в камеру коксования и обратно, а также перетоки отопительного газа и воздуха в продукты горения.
Стремление к повышению производительности коксовых печей и улучшению показателей их работы, а также патентная политика привели к большому разнообразию конструкций динасовых коксовых печей, отличавшихся друг от друга, главным образом, канализацией потока газов в отопительной системе.
Для повышения теплотехнических показателей работы печей, т.е. снижения расхода газа на обогрев, уже в 1881 г. были применены регенераторы, подогревающие воздух, используемый для сжигания газа в обогревательных каналах. Сначала коксовые печи имели продольные, общие для печей всей батареи, регенераторы, т. е. оба регенератора располагались вдоль оси батареи (один по машинной, а другой по коксовой стороне). Такие регенераторы для печей с разделенным пополам отопительным простенком, т. е. простенком, в обогревательных каналах одной половины которого горел отопительный газ (работа на восходящем потоке), а продукты горения через горизонтальный сборный канал по обогревательным каналам второй половины простенка опускались к регенератору, работающему на нагреве, применялись длительное время. Поперечные регенераторы обеспечивали более равномерное распределение воздуха (в дальнейшем и бедного газа) как по обогревательным каналам отопительного простенка, так и по длине батареи. Они быстро завоевали монополию при строительстве новых печей.
Чаще всего перетоки возникают и кладке печи, разделяющей нисходящий и восходящий потоки («короткое замыкание»). При комбинации разделенного пополам отопительного простенка с индивидуальными поперечными регенераторами достигалась наименьшая поверхность этой кладки. Большим недостатком коксовых печей с разделенным пополам отопительным простенком является ослабление прочности кладки стен камеры в зоне горизонтального сборного канала, который должен иметь сечение, достаточное для пропускания продуктов горения, образующихся во всех вертикалах простенка. Применение горизонтального сборного канала переменного сечения (унеличивающегося к середине печи) не устранило в принципе этот недостаток, что послужило причиной постепенного сокращения строительства печей с разделенным пополам отопительным простенком.
