ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Печи для коксования каменных углей из "Общая химическая технология Том 1" Коксовые печи должны быть сконструированы так, чтобы в них получались кокс и летучие продукты высокого качества и с высокими выходами. Важнейшим показателем работы печи является также теплотехнический коэффициент полезного действия. Он зависит от величины тепловых потерь печи в атмосферу и потерь тепла с уходящими из агрегата дымовыми газами. Печи современных конструкций характеризуются большой скоростью процесса коксования и, следовательно, высокой производительностью, а также длительным сроком эксплуатации без капитального ремонта. [c.179] Первоначально коксование углей осуществлялось в кучах и в простейших аппаратах с непосредственным вводом воздуха. При этом часть загруженного в аппарат угля и все летучие продукты коксования сгорали и за счет теплоты их сгорания шел процесс коксования. [c.179] В пятидесятых годах прошлого столетия появились пламенные печи с камерами коксования без ввода воздуха. Летучие продукты коксования сжигались в топочных каналах, расположенных в стенках камеры. В семидесятых годах перешли к коксованию в печах, в которых камеры коксования были полностью разобщены с топочными каналами. Летучие продукты коксования отсасывались из камер и использовались для производства химических продуктов, а неконденсируемые газы (обратный коксовый газ) подводились к печам, где и сжигались в топочных каналах, расположенных в стенках камер. [c.179] Необходимость нагревать стенки коксовой камеры до высокой температуры обусловливала большие потери тепла с уходящими дымовыми газами. Поэтому начали строить печи с регенераторами — аппаратами, в которых тепло дымовых газов использовалось для предварительного подогрева воздуха, необходимого для горения газа. При этом достигалось не только повышение термического коэффициента полезного действия, но и увеличение производительности печи температура пламени повысилась и соответственно возросла скорость коксования. На отопление печей стали расходовать меньше коксового газа, и избыток его оказалось возможным использовать для других целей. Применяя для отопления печей менее ценные низкокалорийные газы доменный и генераторный, можно полностью использовать коксовый газ как высококалорийное топливо и как сырье для синтетических производств. Для дости-Л ения необходимой температуры в этом случае нагревают в регенераторах не только воздух, но и используемый в качестве топлива газ. [c.179] В настоящее время коксовые печи достигли высокого технического совершенства. На основе теоретических исследований и большого практического опыта установлены общие принципы их конструирования. [c.179] Камера коксования имеет примерно следующие размеры длину 13 м, ширину около 400 мм, высоту 4,3 м. Камера перекрыта сверху сводом, в котором идтеются отверстия для загрузки угля и для выпуска коксового газа с узких сторон камера плотно закрыта дверцами. [c.180] Камера коксования — аппарат периодического действия. В нее загружают уголь, закрывают загрузочные отверстия и сообщают камеру с газопроводом, отводящим коксовый газ на переработку. Начинается процесс коксования, протекающий за счет теплоты сгорания газа в топочных каналах коксовый газ отсасывается из камер газовыми насосами. После окончания коксования дверцы снимают и коксовыталкиватель выталкивает коксовый пирог из камеры. Сторона камеры, обращенная к коксовыталкивателю, на- зывается машинной, противоположная, через которую выво--/ дится кокс, — коксовой. [c.180] Форма и размеры камер определяются условиями их работы. Камеры делают очень узкими, чтобы ускорить нагрев угля и соответственно увеличить скорость коксования. Для облегчения выдачи коксового пирога камеру делают с коксовой стороны приблизительно на 50 мм шире, чем с машинной. Высота камеры выбрана такой, при которой можно более или менее равномерно нагреть стенки камеры. [c.180] При выборе длины камеры учитывают возможность надежной работы коксовыталкивателя. В камеру загружают около 16 т угля, причем под сводом печи оставляют свободное пространство для газов. [c.180] Для того чтобы все машины и устройства для загрузки угля и выгрузки кокса и улавливающие установки работали непрерывно, камеры соединены в одну батарею и загружаются в определенной последовательности. [c.180] Батареи строят из огнеупорных материалов — шамота и динаса. В шамотных печах температуру в обогревательных каналах нельзя поддерживать выше 1250°, так как шамот при 1300—1400° начинает размягчаться, а под нагрузкой в 2 кг1см он начинает деформироваться уже при 1250°. В топочных каналах динасовых печей температура может достигать 1450°, так как динас начинает размягчаться только при температуре выше 1600°. Теплопроводность динаса также несколько выше, чем шамота. Кроме того, динас более стоек к химическому воздействию п )о-дуктов коксования, чем шамот. Недостатком его является значительное изменение объема при нагревании. [c.180] построенные из первосортных огнеупорных материалов, при хорошей кладке и правильной эксплуатации работают без капитального ремонта 15 и более лет. [c.181] В связи с особенностями процесса коксования, проходящего через стадию пластического состояния и приводящего к образованию спекшегося продукта, и высокими требованиями к качеству кокса задача создания печей непрерывного действия до сих пор не решена. В производстве светильного газа, где не предъявляются такие требования к качеству кокса, применяются печи непрерывного действия. [c.181] Процесс коксования в камере протекает следующим образом. После выгрузки кокса в камеру немедленно загружают свежую шихту. Соприкасающиеся со стенками камеры слои шихты быстро нагреваются, прилегающий к стенкам уголь высушивается и переходит в пластическое состояние. Температура стенок, которая в первый период после загрузки шихты понижается примерно до 600 , постепенно вновь повышается и у стенок образуется слой полукокса (рис. 41). По мере течения процесса пластический слой как бы перемещается внутрь камеры, причем скорость коксования постепенно понижается вследствие малой теплопроводности ши.хты, пластического слоя и полукокса. К концу ироцесса скорость его нновк несколько возрастает, так как теплопро-ьодносгь кокса пр(г высокой температуре близка к теплопроводности огнеупора. В месте встречи пластических слоев в коксовом пироге образуется продольная трещина, проходящая через всю массу кокса. [c.181] Образующиеся первичные летучие продукты, проходя через более горячий полукокс и нагреваясь в подсводовом пространстве камеры, д и.т коксовый газ. Для перехода первичных продуктов во вторичные необходима определенная продолжительность процесса в коксовых печах пиролиз первичных летучих продуктов длится 2—5 сек. При этом на поверхности твердого продукта оседают неплавкие органические соединения. К концу коксования коксовый пирог вследствие усадки отходит от стенок камеры и при выталкивании распадается на куски. [c.181] Для нормального течения процесса очень важна равномерность нагрева всей площади стенок камеры. Если в какой-либо части камеры коксуемый материал хуже нагревается, то период коксования соответственно удлиняется. [c.181] В обогревательных каналах и в камере должно поддерживаться приблизительно одинаковое давление. При большой разности давлений, особенно в старых печах с изношенной кладкой, происходит засос дымовых газов в камеру или коксовый газ просачивае1х я в обогревательные каналы. [c.181] Газ сжигается в половине всех каналов, и топочные газы поступают в остальные каналы, по которым спускаются вниз, и проходят далее через регенераторы и боров в дымовую трубу. Температура пламени возрастает по высоте канала и достигает максимума на уровне примерно 1,5 м. Приблизительно 90% тепла от общего его количества, воспринимаемого стенкой, отдается восходящим потоком и только 10% нисходящим. [c.182] Очень большое значение для достижения равномерности обогрева печей и для распределения давления в каналах имеет способ соединения каналов между собой. В настоящее время наибольшее применение получили системы с перекидными каналами и с парными каналами. [c.182] В печах с парными каналами два смежных канала одного простенка соединены в один элемент в каждый момент времени один из каналов данного элемента является восходящим, другой — нисходящим (рис. 43). [c.182] Вернуться к основной статье