Forno de coque - unidade metalúrgica para fabricação de coque: dispositivo

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

A introdução dos fornos de coque em operação começou na década de 50 do século passado. O volume útil dos primeiros fornos típicos era de 21,6 Nm³. Mais adiante no artigo, consideraremos o dispositivo do equipamento nomeado.

Informações gerais

Se considerarmos o dispositivo deste forno como uma unidade utilizada na indústria, então ele consiste em várias partes:

• A parte principal é a câmara na qual ocorre o processo de coqueificação do carvão.
• A seguir estão as paredes de aquecimento, onde queima o gás necessário para aquecer o fogão.
• Outra das peças principais é o regenerador, que serve como unidade de recuperação de calor para os gases residuais gerados após a combustão dos produtos.

Além disso, os fornos de coque podem ser montados em baterias, e as baterias, por sua vez, podem ser montadas em blocos.

No território da Federação Russa, as baterias que consistem em 61, 65 ou 77 fornos são mais frequentemente operadas. Se você olhar para a indústria estrangeira, então as baterias podem incluir até 120 fogões.

Fornos de alimentação lateral

Em fornos de coque com alimentação lateral, ajuste de alimentaçãogás e ar para aquecimento da unidade é produzido ao longo da parede de aquecimento. O processo de ajuste é realizado substituindo os tijolos-registros reguladores, bem como os queimadores. A sua localização é na base das condutas de aquecimento, que se caracterizam por temperaturas constantemente elevadas, bem como pelo inevitável entupimento que ocorre nestas condutas.

Tais condições complicam muito o processo de ajuste do fornecimento de gás e ar, e também não permitem a instalação de dispositivos de controle com a precisão necessária.

No entanto, essas deficiências foram eliminadas em fornos de coque com suprimento inferior. Com este desenho, os meios que regulam estes processos são retirados da alvenaria do forno, o que os torna facilmente acessíveis ao pessoal envolvido na manutenção do forno. É muito mais fácil mudar os dispositivos de controle em fornos com o design nomeado.

Construção de fogão

Para iniciar o processo de fabricação de coque, você precisa carregar a carga no forno. Para realizar este procedimento, a unidade possui um orifício, localizado no teto superior da câmara. Há também uma abertura projetada para remover os gases voláteis gerados durante o processo de coqueificação. Estes últimos, passando pela saída de gás, entram em uma câmara especial para coleta de gases, de onde são encaminhados para a loja de captura.

De ambas as extremidades da câmara está equipada com portas que são retiradas no final do processo de coqueificação. Através dos furos resultantes, prontoo coque é empurrado para fora do forno pelo empurrador de coque.

Também vale a pena notar que os fornos de coque são completamente hermeticamente fechados. Isso é necessário para excluir a possibilidade de o ar atmosférico ser sugado para dentro do forno, que também terá que ser aquecido se isso acontecer. E isso, por sua vez, aumentará o custo dos gases de aquecimento, o que afetará negativamente o custo final do produto.

Tecnologia de produção de coque

O processo de produção deste material é realizado em várias etapas:

1. Todo o processo se inicia com o carregamento da mistura na câmara do forno e posterior nivelamento do material com uma vareta. Para evitar fumaça na atmosfera quando a câmara é aberta no momento do carregamento do material dentro do forno, é criado um vácuo através da injeção de vapor ou gás. Além disso, você pode usar um sistema especial de sucção de gás da câmara.
2. A seguir, o processo de coqueificação de carga prossegue. Durante este tempo, o material está sujeito a todas as influências necessárias que levam à sua transformação em coque, bem como em PKG. Também nesta etapa é determinada a produtividade do forno, que é determinada pelo tempo necessário para obter o coque acabado a partir do momento em que a carga é carregada em seu interior.
3. A descarga de produtos acabados, ou seja, coque ou, como também é chamado, coque "torta" é realizada em um vagão de têmpera. Para realizar esta operação, é utilizado um empurrador de coque automático.

Baterias

Bateria de forno de coque é uma unidade metalúrgica especializada, o objetivo principalque é a preparação do coque - combustível para produção de ferro em alto-forno.

É importante notar que essas baterias são usadas por um longo período de tempo sem parar. Na maioria das vezes, o período de seu trabalho é de pelo menos 25 anos. Durante todo esse tempo, uma alta temperatura é mantida dentro do forno, e a alvenaria da própria estrutura é desgastada por produtos quando é liberada da câmara.

Por essas razões, a construção de baterias de coque é realizada apenas a partir de materiais refratários. Esses materiais devem suportar:

• forças mecânicas exercidas pela máquina durante a operação;
• pressão de expansão durante a coqueificação;
• resistir à pressão de todos os elementos estruturais que repousam sobre esses materiais refratários.

Também é importante observar que equipamentos metalúrgicos como baterias incluem de 45 a 69 fornos de coque.

Classificação

Como qualquer outro equipamento industrial, esses fornos, que fazem parte de usinas metalúrgicas, possuem uma série de parâmetros pelos quais são classificados. Estes incluem:

1. A localização das câmaras no forno, que pode ser horizontal ou vertical.
2. Método de carregamento da carga no forno, bem como o procedimento subsequente para emissão do produto acabado. Existem dois tipos de fornos - com carregamento superior e posterior dispensação inferior do material, bem como com carregamento superior e posterior dispensação através de aberturas laterais.
3. Também distinguir entre doisprocesso de produção de coque, que pode ser contínuo ou descontínuo.
4. Um dos parâmetros a serem classificados é como um determinado forno é aquecido. Este procedimento pode ser realizado tanto com a ajuda de gases de alto-forno, mistos ou de coqueria ao mesmo tempo, quanto com a ajuda apenas de coqueria ou apenas de gases de alto-forno.

No território da Federação Russa, os fornos dos sistemas PK-2K com alimentação lateral são mais frequentemente colocados em operação em usinas metalúrgicas.

Modo de funcionamento hidráulico

O modo de funcionamento hidráulico dos fornos de coque é uma clara distribuição de pressões no sistema de aquecimento de toda a unidade como um todo. Estudos especiais, bem como um longo período de operação deste modo de operação, revelaram parâmetros que caracterizam o modo correto de operação do forno:

1. A pressão do gás na câmara de coqueificação durante todo o período de operação deve ser maior do que nos outros compartimentos.
2. A pressão do gás na câmara onde ocorre o processo de coqueificação é variável.
3. A pressão do gás no sistema de aquecimento de fluxo ascendente deve ser menor do que em qualquer outro lugar.

Operação do forno

O parâmetro mais importante no funcionamento do forno é o seu desempenho. Este parâmetro é influenciado por quase todos os outros indicadores da unidade. O período de produção de coque, ou seja, a produtividade, depende principalmente de características como a largura da câmara, a espessura das paredes, a temperatura nas paredes, as propriedades dos materiais refratários, bem como a qualidadecarga.

Vale ress altar que atualmente a velocidade máxima que pode ser alcançada com uma coqueria é de 32 mm/h. Deve ser entendido que este parâmetro é derivado levando em consideração a temperatura máxima permitida que pode ser desenvolvida e mantida na câmara. Além disso, um dos parâmetros mais importantes que devem ser observados para o funcionamento de um forno de coque é a temperatura da "torta" acabada. Deve estar entre 1000°C e 1050°C.