Коксовые печи периодического действия

Для коксования угля применяются коксовые печи с горизонтальным расположением камер коксования. Коксовые печи объединяются в батареи, которые могут имть различное количество печей.В типовую батарею коксовых печей с шириной камер 407 и 410мм входит 65 печей. В типовую батарею коксовых печей большой емкости с шириной камер 450мм входит 77 печей. Объем камер коксования может быть различным от 21,6 до 52м³ и более.

Кладку коксовой батареи(рис.К) можно разделить на верхнее строение, куда входят обогревательные простенки и перекрытие печей. И нижнее строение.включающее регенераторы, корнюрную зону или зону косых ходов.Коксовые батареи построены на железобетонной плите, опирающейся на колонны, расположенные на нижележащей фундаментной плите. В пространстве, образуемом двумя плитами и изолированном от влияния наружного воздуха, расположены газопроводы отопительных газов, арматура подвода газов и отвода продуктов сгорания.Устройство камер коксования, отопительных простенков и перекрытия печей такое же, как и у всех стандартных печей ПВР. Главное характерное отличие печей с боковым подводом, заключается в том, что с боковым подводом газа и воздуха (коксовый газ подается сбоку по газораспределительному каналу – корнюру), а доменный газ и воздух – через газовоздушные клапаны в подовые каналы регенераторов.

Обогрев бедным газом нак/б № 1-4 ПАО «ММК» не осуществляется, поэтому во все подовые каналы и секции регенераторов, работающих на восходящем потоке, поступает воздух. Стена регенераторов, в которой проходят вертикальные каналы (дюзы), расположена под обогревательным простенком. Таким образом, между осями двух смежных простенков расположены два регенератора – газовый и воздушный (реально являющиеся оба воздушными). Из этих регенераторов воздух по длинным и коротким косым ходам поступает в вертикалы обоих смежных простенков. Продукты сгорания отводятся в следующую пару регенераторов, работающих на нисходящем потоке. Таким образом, с одним простенком работают четыре регенератора. Для управления общим режимом обогрева и регулирования распределения температуры по сторонам батареи предусмотрены следующие регулировочные средства: дроссельные клапаны и задвижки на подводах газа на обогрев (общий и по сторонам), а также дроссельные шиберы в дымовых боровах.

Для регулирования проходящих в отопительную систему газов и воздуха предусмотрены специальные устройства. Так в газовоздушных клапанах на отверстиях для прохода воздуха предусмотрены пазы, в которых заложены специальные пластины, которыми можно изменять площадь проходного сечения и, естественно количество проходящего воздуха. Для регулирования поступления воздуха по длине простенка применяется колосниковая решетка с различными диаметрами отверстий, которая установлена вверху подового канала. В газовоздушных клапанах также имеются дроссельные заслонки, изменяя положение которых можно изменять сечение патрубка, а значит разрежение в подовом канале и, естественно, в регенераторе и отопительном простенке. Основным преимуществом этих печей являются лучшие условия работы, а также возможность более точного и более легкоосуществимого дозирования тепла по длине отопительного простенка, что создаёт предпосылки для обеспечения равномерности качества кокса по длине камеры коксования и повышения производительности печей.

В фундаментной плите располагают борова батареи. Батарея имеет пять боровов в том числе четыре дымовых борова, соединенных попарно арочными каналамидля отвода продуктов горенияи вентиляционный боров.обеспечивающий охлаждение фундаментной плиты воздухом.

Обогревательный простенок состоит из отопительных вертикалов и перекрытия простенка. Наружные стороны отопительного простенка служат стенами коксовой камеры.

Расстояние от верхнего обреза отопительного канала до верхнего обреза коксовой камеры называется уровнем обогрева. Уровень обогрева является одним из важнейших технологических параметров коксовой батареи, от его величины зависит обогрев верхней части коксового пирога.Уровень обогрева изменяется от 500 до 1100мм и зависит от величины усадки угольной шихты, поступающим на коксование на данном заводе. Он подбирается таким образом, чтобы к концу периода коксования обеспечить удовлетворительный прогрев верхней части коксового пирога и не допускать чрезмерного перегрева подсводового пространства коксовой камеры. Поэтому для шихт.обладающих ьольшой усадкой принимают и большой уровень обогрева.

Часть кладки перекрывающая камеры коксования и отопительные простенки называется перекрытием камер(печей0 и перекрытием простенков. В перекрытии печей располагаются загрузочные(3-4) люка и газоотводящие люки, а также частично смотровые шахточки.

 Регенераторы служат для подогрева воздуха,идущего на сжиганиегаза и, бедного отопительного газа за счет тепла продуктов сгорания. Причем воздух и газ нагреваются в разных регенераторах.Регенераторы представляют собой узкие прямоугольные камеры. Заполненныебезканальной насадкой. Выполненной из огнеупорного материала(шамота). Они располагаются на верхней фундаментной плите. Стены их несут на себе нагрузку верхнего строения печей и разделяют потоки газа, воздуха и продуктов сгорания.В нижней части регенераторов расположены подовые каналы, отделенные от регенераторов колосниковой решеткой с калиброванными отверстиями, на которой покоится насадка регенераторов.

Температура продуктов сгорания, поступающих из отопительного простенка в регенераторы, составляет 1300-1350⁰С, а на выходе из регенераторов 289-250 ⁰С (при отоплении доменным газом и 450-350⁰С (при отоплении коксовым газом). За время прохождения через регенератор продуктов горения (20мин.) температура насадки регенератора повышается на 40-60 и на столько же снижается в среднем за время прохождения воздуха или доменного газа.

Корнюрнойзоной или зоной косых ходов называют часть кладки, образованной основанием отопител, предназначенные ьных простенков.в которой расположены каналы для подвода коксового газа-корнюры, подвода воздуха или доменного газа и отвода продуктов горения- косые ходы. Корнюрная зона является одновременно и перекрытием регенераторов.

Косые ходы соединяют обогревательные простенки с регенераторами. Размеры и форма косых ходов в печах различных систем различная. В верхней части косых ходов при входе в вертикалы установлены калибровочные регистры кирпичи, так называемые «бананы», предназначенные для регулированияподачи воздуха и доменного газа.\

Каждый простенок, в зависимости от конструкции печей. Может обслуживаться  одним или двумя корнюрами. В печах корнюрного типа подача коксового газа в вертикалы осуществляется через калибровочные горелки, устанавливаемые у основания вертикалов.

Ширина камеры коксования является важнейшим технологическим параметром от которого в значительной степени зависит температурный режим коксования, период коксования и качество кокса.Средняя ширина камер коксования находится в пределах 410 и 450 мм.Чтобы облегчить выдачу коксового пирога, камеры коксования имеют с коксовой стороны большую ширину, чем с машинной.Эта разность называется конусностью и составляет (3,15-3,55мм/м длины простенка).Для типовых печей конусность составляет50мм, а в печах большой емкости от40 до 70мм.

  Высота печей составляет 5000-6000мм. В настоящее время работают новые батареи с высотой печи 7000мм. Но все же лучше до 6000мм.

   Длина типовых печей ранее была 13120мм, затем строили длиной 14080мм, а сейчас 15040-16000мм. Планируется строительство печей с длиной камеры 18000мм, но увеличение длины камеры коксования влияет на прогиб штанги коксовыталкивателя- это слабое место.

На рисунке 13 представлена схема коксовой батареи с нижним подводом коксового газа. Такие печи распространены за рубежом. Особенность:

- простота и удобство регулирования обогрева,обусловлено доступностьюрегулировочных устройств, вынесенных за пределы печного массива. На этих печах можно достичь наиболее точной регулировки и равномерности распределения газов.Впервые эти печи появились в Германии в 1896году.

Распределение воздуха по секциям регенераторов осуществляется с помощьюподвижных верхних колосниковых решеток.Доменный газ и воздух подаются в каждую секцию регенератора по специальным каналам,расположенным в нижней плите.

Недостатки печей: 1.Большая стоимость строительства и металлоемкость. «. Требуется исключительная чистота газа,износостойкость против коррозии арматуры.