Коксование углей. Конструкивные особенности коксовых печей.

Коксование углей. Конструкивные особенности коксовых печей.

Классификация печей по основным признакам

По режиму производства кокса:

-периодического действия;

-непрерывного деиствия.

По системе топочных каналов:

-печи сосборным горизонтальным каналом и групповым обогревом;

-печи с перекидными каналами.

По способу отопления:

-с комбинированным обогревом(коксовый газ+ доменный газ);

-отопление только коксовым газом;

-отопление только доменным газом.

По способу соединения регенераторов с отопительными простенками:

-печи с узкимирегенераторами;

-печи с широкими регенераторами;

-непосредственное соединение регенераторов с простенком;

- соединениее с помощью сборного распределительного канала.

Система обогрева коксовых печей.

Таблица 1.1 – Характеристики коксовых батарей №1 – 4 на КХП ПАО «ММК»

Техническая характеристика	Параметры
Система печей	ПВР с боковым подводом
Количество печей в батарее	56
Полезный объем камер, м3	30,9
Размеры камер, мм: -длина полная -ширина средняя -высота полная -конусность	14 080 410 6 000 40
Уровень обогрева, 0С	1 200
Число вертикалов: м/с + к/с	14 + 14
Схема горения	Четные или нечетные вертикалы
Отопительный газ	Коксовый или доменный

 

Основные требования к конструкции коксовых печей:

1.Высокая равномерность и регулируемость обогрева по длине и высоте камеры коксования.

2.Наилучшие условия теплопередачи и максимальное использование тепловой энергии за счет(качество огнеупоров,конструкция регенераторов.теплоизоляция).

3.Высокая производительность.4.Долговечность.5.Простота регулировки и устойчивость режима. 6.Минимальные капитальные затраты. 7. Хорошие условия труда.

 

Современное состояние печного фонда коксовых батарей

№ 1 - 4

 

Запланированный амортизационный срок службы к/б № 1-4 17лет.

 

Таблица 1.2 – Статистические данные по работе 1-4 коксовых батарей за 2018г.

Наименование показателя				1-2 батарея	3-4 батарея
Оборот печей (средний), (ч)				18,71	18,76
Температура (средняя), (С0)
	в контрольных вертикалах		.
		Машинная сторона	1232		1274
		Коксовая сторона	1257		1298
	в крайних вертикалах
		Машинная сторона	1139		1191
		Коксовая сторона	1181		1214
	в боровах коксовой стороны		285		266
Гидравлический режим
	Разряжение регенератора на восходящем потоке (среднее), (мм.вод. ст.)
		газовая секция	3,67		3,40
		воздушная секция	3,72		3,55
Давление газа в газосборнике, (мм.вод. ст.)			16		17
Показания амперметра при выдаче печей, (А)
		при сдвиге	163		170
		во время хода	122		120

 

Для поддержания кладки выполняются профилактические горячие ремонты. Основным видом ремонта является керамическая наплавка. Используется также экзотермический порошок «Фама-сервис», торкрет масса КТМ-3. Эти методы используются для заделки трещин и сколов в основном в головочных вертикалах. Для уплотнения стыков бронь-кладка “шнуры” – используется кислотный торкрет.

Принимая во внимание вышесказанное, состояние кладки печей на 1-4 батареях в настоящий момент оценивается как удовлетворительное.

 

Загрузочные вагоны

 

Углезагрузочный вагон – это машина, выполняющая весь комплекс операций по набору шихты из угольной башни, а также операции связанные с доставкой и загрузкой шихты в камеру коксования [1]:

1) открывание и закрывание затворов угольной башни для набора шихты в бункера;

2) автоматический набор шихты в бункеры вагона до заданных норм;

3) взвешивание шихты, если происходит набор по массе;

4) доставку шихты к загружаемой печи;

5) открывание и закрывание загрузочных люков, опускание телескопов;

6) загрузку шихты в печь в заданном порядке;

7) устраняет зависание и ускоряет сход шихты в камеру;

8) выполняет чистку стояков, колен от графита;

9) выполняет управление крышками стояков, гидрозатворами клапанных коробок и кранами пароинжекции;

10) выполняет уборку рассыпавшейся шихты в печь.

На рисунке 1 представлен общий вид углезагрузочной машины.

Рисунок 1 – Общий вид углезагрузочной машины: 1 – кабина машиниста; 2 – механизмы открывания и закрывания затворов угольной башни; 3 – телескоп; 4 – механизмы чистки стояков; 5 – бункеры

 

Технические характеристики современных углезагрузочных машин представлены в таблице 1 [6].

Таблица 1 - Технические характеристики углезагрузочных машин

Технические параметры	Значение
Объем камеры, м3	14,6 – 17,5	20 – 29,8	30 – 37,3	41,3-51
Ширина колеи, мм	5230	5500	5845	7300
Габаритные размеры, мм - длина -ширина - высота	9300 9500 4400	9500 10900 6150	10800 10800 6400	12600 13700 8450
Масса, т	70	85	105	160
Скорость передвижения, м/с	21,5
Средний срок службы, лет	15

 

Все операции, составляющие цикл работы углезагрузочного вагона, должны выполняться в определенное время, зависящее от количества обслуживаемых в смену печей.

Управление всеми механизмами осуществляется из кабины машиниста углезагрузочного вагона, за исключением механизма чистки стояков.

Кабинамашинистарасположена в нижней части вагона, вход в нее непосредственно с верха печей. Находясь на уровне верха печей, машинисту более удобно правильно устанавливать вагон и наблюдать за работой механизмов для съема и установки крышек загрузочных люков, механизмов для управления стояками и чистки стояков.

Хронометражные данные работы углезагрузочной машины

Открывание затворов угольной башни – 2 с, закрывание затворов – 5 с.

Длительность установки вагона в рабочую позицию – 11 с.

Опускание телескопа и открывание затвора бункера – 11,5 с, столько жена обратную операцию.

Съем и обратная установка крышек загрузочных люков – 40 с (без пневмо-скребковой уборки).

Для механизма Южуралмашзавода длительность съема и обратной установки крышки с дополнительными переездами составляет 55 с.

Длительность работы механизма чистки стояков при двухразовом опускании ерша в стояках составляет 57 с.[5]

Длительность передвижения в зависимости от проходимого пути определяется по диаграммам (рисунок 2).

 

Рисунок 2 – Диаграмма средней скорости углезагрузочного вагона в зависимости от длины проходимого пути:

________ - КБ Коксохиммаша; _ _ _ _ _ - Южуралмашзавода

 

Коксовыталкиватели

 

Коксовыталкиватель – технический агрегат, обслуживающий коксовые печи с машинной стороны [2].

Коксовыталкиватель предназначен для:

1) отвинчивания и завинчивания ригельных винтов дверей,

2) подъем на 10 – 15 мм двери с порога и операция, обратная этой,

3) отвода снятой двери с печи и подвод к печи при закрывании,

4) выталкивания кокса из коксовых камер,

5) чистка привалочной поверхности рамы и боковых поверхностей брони от смоляных отложений и графита,

6) чистка уплотняющей рамки, кирпичедержателей и футеровки двери от смоляных отложений и графита,

     7) выжигания сжатым воздухом графита со сводов камер и стояков,

8) открывания и закрывания планирных лючков,

9) планирования (разравнивание) шихты в камере коксования,

10) очистка рамы планирного лючка и дверцы от смоляных отложений,

11) транспортирование к скиповому подъемнику шихты, выгребаемой при планировании,

12) подача дверей к ремонтным станциям и обратно к печам,

13) уборка с обслуживающей площадки просыпающегося при открывании двери кокса (концов) и шихты при планировании [5].

Дополнительно коксовыталкиватель может быть оборудован устройствами для точной установки по оси камеры, для уборки концов, отпуска гаек анкеража, площадками-лифтами для обслуживания дверей и др.

Управление всеми механизмами осуществляется из кабины машиниста коксовыталкивателя.

На рисунке 3 показан общий вид коксовыталкивателя.

 

Рисунок 3 – Общий вид коксовыталкивателя: 1 – механизм открывания-закрывания планирной дверцы; 2 – механизм сталкивания шихты; 3 – стойка планирной штанги; 4 – планирная штанга; 5 – обезграфичивающее устройство; 6 – опорная металлоконструкция верхней площадки; 7 – верхние основные продольные балки; 8 – привод планирного устройства; 9 – опорная рама портала; 10 – кабина пускорегулирующей аппаратуры; 11 – нижние продольные балки; 12 – механизм передвижения; 13 – воздухосборник; 14 – устройство двересъёмное; 15 – кабина машиниста; 16 – выталкивающая штанга; 17 – бункер планирной шихты; 18 – нижняя опорная балка; 19 – балансирная тележка.

 

Операции по выдаче кокса и планированию шихты при загрузке автоматизированы и выполняются по заданной программе. На коксовыталкивателе предусматривается автоматическая система регистрации времени и силы тока при выдаче кокса. Для контроля над величиной замедленной скорости при выдаче и планировании – высокочастотные преобразователи.

Планирное устройство коксовыталкивателя представляет собой планирную штангу прямоугольного сечения, приводимую в движение двумя раздельными тросами, намотанными на общий барабан. Барабан приводится во вращение электромотором через редуктор и открытую зубчатую передачу.

В соответствии с нормативами обслуживание каждой типовой батареи в 61 – 77 печей производится отдельным коксовыталкивателем, а на блок из четырех батарей дается одна резервная машина.

Расстояния от оси выталкивающей штанги до оси планирной штанги в три печных шага (3429 мм) и до оси двересъемного устройства в два печных шага (2286 мм) позволяют уменьшить пробег машины и совмещать во времени некоторые операции при серийности выдачи печей 5 -2 и 2 – 1.

Соблюдение кратности шагу печей удобно для ориентации машиниста при установке машины для съема двери и планирования [5].

В таблице 2 приводятся данные по техническим параметрам различных коксовыталкивателей [6].

Чтобы выдать коксовый пирог из камеры коксования в тушильный вагон необходимо переместить выталкивающую штангу на длину от 17700 мм (для печей с длиной камеры 13300 мм) до 21065 мм (для печей с длиной камеры 16220 мм). Для обеспечения хода такой величины пригоден только привод реечного типа.

Выталкивающая штанга делается коробчатого сечения с высотой 700 – 780 мм.

В передней части выталкивающей штанги укрепляется головка, изготовленная из литой стали. Для предотвращения повреждения стен на верхней части головки штанги укрепляют направляющие полосы.

Длина коксовыталкивателя определяется длиной выталкивающей штанги. При необходимости сокращения габарита машины хвостовая часть выталкивающей штанги делается подъемной.

Чтобы разравнивание (планирование) шихты происходило быстрее, планирная штанга уширяется до возможного предела и двигается со скоростью до 88 м/мин, а процесс планирования автоматизируется по заданной программе [3].

Таблица 2 – Технические параметры коксовыталкивателей

Технические параметры	Значение
Объем камеры, м3	14,6 – 17,5		20 – 29,8		30 – 37,3		41,3-51
Ширина колеи, мм	8686		8686 10000		10000		12000
Габаритные размеры, мм - длина -ширина - высота	23000 14500 10600		23300 14700 10800		23850 15600 13800		29700 16000 14940
Масса, т	180		230		320		370
Скорость передвижения, м/с -КВ вдоль батареи - штанги выталкивателей -штанге планирной	0,9 – 1,6 0,4 – 0,5 1,2 – 1,5
Усилие, кН: - выталкивания - планирования	250 20	300 25		300 25		400 30
-ввода двери при установке на печь	45
Средний срок службы, лет	15

 

Программой предусматривается количеств ходов штанги и длина каждого хода. Чтобы избежать большого провисания конца штанги при крайнем ее положении, ей придают форму балки равного сопротивления, а в передней части устанавливают лыжу, препятствующую погружению штанги в шихту.

Для печей объемом 21,6 м³ с полной длиной камер в горячем состоянии 14280 мм высота планирной штанги равного сопротивления меняется от 70 мм до 200 мм, а для печей объемом 30 м³ с длиной камеры 15260 мм высота штанги в наиболее высокой хвостовой части принимается 250 мм.

 Для сообщения планирной штанге возвратно-поступательного движения применяют канатный привод.[5]

 

Коксование углей. Конструкивные особенности коксовых печей.