книги из ГПНТБ / Чистяков, А. Н. Технология коксохимического производства в вопросах и задачах учебное пособие

вертикалы, 23— регенераторы.

со

Рис. 4—4. Печи ПК-2К.

£

Пояснить: 1) преимущества печей с двумя корнюрами посравнению с однокорнюрными; 2) схемы движения газов по простенкам; 3) какой эффект дало объединение газовых реге-

Рис. 4—5. Печи ПВР с боковым подводом газа и воздуха.

нераторов в печах ПК-2К; 4) как осуществляется рециркуля­ ция продуктов в печах данной системы.

II. На рис. 4—5 изображены печи ПВР с боковым подв дом отопительного газа, а на рис. 4—6 ПВР с нижним подво­

34

дом и регулированием для отопления только коксовым газом.

1.Какое различие вы видите в устройстве регенераторов?

2.Как может осуществляться рециркуляция продуктов го­ рения в печах ПВР?

3.Преимущества и недостатки того и другого типа печей.

4.Особенности схемы движения газов.

5.Как работают корнюры в печах ПВР и ПК-2К?

Рис. 4—6. Печи с нижним подводом и нижним регулированием для отопления только коксовым газом.

4.2. Размеры коксовых печей, производительность, срок службы

Втабл. 4—1 представлена характеристика коксовых печей

вСССР, находящихся в эксплуатации и в стадии разработки. Развитие коксовых печей в Советском Союзе и за рубежом

происходит по линии увеличения их полезного объема и улуч­ шения конструкций.

До 1955 г. в СССР строились в основном печи объемом 21,6 м3 с высотой камер 4,3 м, в 1958—1963 гг. ■— с высотой камер 5 м, а в 1964—1973 гг. — с высотой камер 5,5 м и 6 м.

Производительность коксовых батарей в соответствии с увеличением полезного объема камер повысилась до 1 млн. т кокса 6%-ной влажности в год.

Она рассчитывается по формуле

где n — число печей в батарее;

V — полезный объем камеры, м3;

I — полезная длина камеры, м;

у — насыпной вес шихты (в пересчете на сухую пщхту),

т/м3;

h — полезная высота камеры, м;

GK° •— выход кокса из сухой шихты, %; т0б — оборот печи, ч.

ЬСр — средняя конусность камеры

Как видно из табличных данных объем камеры увеличи­ вается за счет увеличения ее высоты и длины, в то время как ширина изменяется в незначительных пределах (407— 450 мм).

Соотношение между шириной камеры и периодом коксова­ ния при одинаковых температурах в контрольных вертикалах и одной и той же температуре готового кокса (коксового пи­ рога) выражается формулой:

где Ti и Т2 — периоды коксования, ч;

Ь\ и &2 — средняя ширина соответствующих камер, мМ; tB— средняя температура в контрольных обогрева­

тельных каналах;

tK— температура в центре коксового пирога.

Выбор ширины камеры определяется прежде всего свойст­ вами коксуемой шихты и требуемым качеством кокса. При кок­ совании хорошо спекающихся шихт рекомендуется выбирать более широкую камеру, а при коксовании плохо спекающихся шихт из малометаморфизованных углей — более узкую.

Все отечественные коксовые печи обычной емкости имеют среднюю ширину камеры коксования — 407 мм, печи большой

37

емкости — 450 мм и строящиеся —410 мм, что связано с уве­ личением доли газовых углей в шихтах.

При одинаковом температурном режиме в более широких камерах (450 мм) получается более крупный кокс по сравне­ нию с узкокамерными печами (407 мм). Период коксования при этом удлиняется в большей степени, чем увеличивается ширина камеры, что видно из формулы 2. Поэтому производи­ тельность ширококамерных печей при равной длине и высоте меньше, чем печей с узкими камерами.

Так, приняв производительность одной печи с узкой каме­ рой за 100%, производительность одной печи с более широкой камерой при прочих одинаковых условиях (температуре в вертикалах, длине и высоте камеры, насыпном весе шихты, го­ товность кокса) ориентировочно* составит

Например, при ширине камеры 450 мм время оборота печи по нормативам равно 17,5 ч, а при ширине камеры — 407 мм—

15 ч,

тогда производительность печи с широкой камерой относи­ тельно узкой приблизительно будет равна

450:15 = 95% . 407-17,5

Однако при одинаковом количестве выдачи печей в еди­ ницу времени производительность батарей с широкими пе­ чами будет выше производительности батарей с узкими каме­ рами на а%:

Для приведенной выше ширины камеры увеличение про­ изводительности составит

100—0 = 10’5%'

*Зависимость между шириной камеры и периодом коксования сте­ пенная.

38

Понятно, что число печей в батарее с широкими камерами должно быть при этом больше, чем у печи с узкими каме­ рами. Таким образом, при проектировании новых батарей ши­ рину камеры в каждом случае выбирают в зависимости от ка­

чества коксуемой шихты.

При выборе высоты и длины камеры руководствуются воз­ можностью создания равномерности обогрева по высоте и длине, кроме того, должна быть обеспечена статическая проч­

ность простенка.

Имеется также определенная трудность удлинения вытал­ кивающей и особенно планирной штанги коксовыталкивателя из-за увеличения прогиба.

В настоящее время на коксохимических предприятиях

СССР находится в эксплуатации 175 динасовых коксовых ба­ тарей, из которых 38 большеемких с высотой камер 5 м и более.

Производительность коксовых печей может быть увели­ чена ни только увеличением объема печей, но также коксова­ нием термически подготовленных шихт (высушенных до влажности 1—3%) и интенсификацией процесса коксования путем увеличения его скорости при снижении ширины камер, повышении температур в отопительных каналах, повышении теплопроводности огнеупоров, при коксовании предвари­ тельно нагретых шихт до 100—250° С.

При опытных коксованиях в промышленных печах Харь­ ковского коксохимического завода подсушенной до Ц7р—2% шихты увеличение разовой загрузки в сравнении с шихтой Ц7р= 9 —10% составило 18%, период коксования в печах с шириной камеры 410 мм сокращается с 13,5 до 12,5 ч, т. е. на 7%. Таким образом, суммарное увеличение производитель­ ности коксовых печей в этом случае составило 26%:

118 • 107 — 100 = 26%.

100

Повышение температуры в простенках ограничено допу­ стимой максимальной температурой для динасовой кладки (1450—1500° С) ныне используемых огнеупорных кирпичей.

Все возрастающее применение газовых углей в шихтах до 35—40% повышает трещиноватость кокса при больших ско­ ростях коксования, поэтому увеличение скорости должно со­ гласовываться с составом шихты и качеством получаемого вокса.

39

Повышение производительности коксовых печей (%) мо­ жет быть достигнуто путем:

40