סוללות תנור קולה: מכשיר, עקרון הפעולה, מטרה. טכנולוגיית ייצור קולה

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

ייצור מתכות פשוט בלתי מתקבל על הדעת ללא שימוש בקוקס, המספק אנרגיה להמסה של עפרות ברזל בפיר הכבשן. עם זאת, תהליך השגת קולה הוא די מייגע וארוך. כדי ליצור אותו, נבנות יחידות תעשייתיות מיוחדות הנקראות "סוללות תנורי קוק". המכשיר, המטרה והתכונות האופייניות שלהם יידונו במאמר זה.

הגדרה

סוללות תנורי קולה הן קומפלקס מתכות שלם, שמטרתו העיקרית היא ייצור של קולה בנפח הנדרש להובלתו לאחר מכן לחנויות תנורים. מתקני ייצור אלו עשויים להיות שונים זה מזה בגודלם, אך בכל מקרה, הממדים שלהם מרשימים למדי.

עיצוב

הסידור של סוללות תנורי קוק הוא כדלקמן. המרכיבים העיקריים של תנורים אלה הם מה שנקרא תאי coking. בתוכם מתרחש תהליך הנחת חומרי הגלם. יש יותר מתריסר תאי קוקינג בכבשן. כמו כן, האלמנטים החשובים ביותר של הסוללה יכולים להיחשב לפערי חימום שבהם מתרחשת בעירת דלק. מידות ליניאריות משוערות של תא הקוקינג הן כדלקמן:

• אורך - מ-12 עד 16 מטרים.
• גובה - 4-5 מטרים.
• רוחב - 400-450 מילימטרים.

באופן כללי, המתחם, שבזכותו סוללות תנורי קוקה מסוגלות לעבוד ברציפות במשך תקופה ארוכה, כולל את הרכיבים הבאים:

• הופר קולט שמקבל פחם גולמי.
• המחלקה לערבוב וריסוק פחם.
• מגדל ההפצה.
• עגלה לטעינה.
• תא קוקינג.
• מפלט קולה.
• מכונית כיבוי.
• מגדל כיבוי.
• הפלטפורמה שעליה פורקים את המוצר המוגמר המקורר.

התנור עצמו לייצור קולה בצורתו הכללית מורכב מ:

• תאי טעינת פחם.
• קיר חימום עם מערכת תעלות חימום.
• מערכת הפצת גז ואספקת אוויר.
• רגנרטור לחימום אוויר וגזי פליטה.
• בידוד שסתומים ומנגנונים.

Classification

סוללות תנור קולה, בהתאם למצב הפעולה, הן לסירוגין ורציפות. ניתן לחמם את הסוללות האלה:

• בלעדי גז כבשן.
• גז תנור קולה בלבד.
• תערובת של גז כבשן וקולה.

מעגל חימום הסוללה עשוי לכלול:

• ערוץ מעבר, שבזכותו יש לגזים אפשרות לעבור בין הקירות.
• ערוץ אדים למחזור.

גז חימום למצבר מסופק לו בשתי גרסאות:

• צד, כאשר גז תנור קוק זורם דרך הקורנורו (תעלת הפצת גז), וגז אוויר וכבשן פיצוץ - דרך ערוצי האח של המחדש.
• מלמטה דרך רשת חלוקת אוויר מיוחדת.

כמה מילים על המחדש

התקן חילופי חום מיוחד זה מאפשר לנושא החום לבוא במגע עם המשטחים המוגדרים בבירור של תנור הקוקס. חשוב לציין שנושא החום החם מחמם את הקיר והזרבובית הקרה, ולאחר מכן הם, בתורם, מעבירים חום לנושא החום הקר ממילא.

ישנם סוגים נוספים של מחליפי חום, הנקראים "מחזירים". בהם נוזלי קירור קרים וחמים מחליפים ביניהם אנרגיה דרך קיר שהוקם במיוחד ביניהם. במקביל, זרמי גז חמים יורדים תחילה, ולאחר מכן מופעלים שסתומי ההחלפה, שבגללם זרם האוויר הקר ממילא מתחיל לעלות מלמטה למעלה.

שיטות חיסכון בדלק בייצור קולה

תהליך הקוקינג עצמו הוא די עתיר אנרגיה, אשר נגרם כתוצאה מצריכת כמות גדולה מאוד של דלק. לכן, כדי להפחית את צריכת הצריכה שלו, נעשה שימוש בשיטות הבאות:

• השתמש בטכנולוגיה של מרווה קולה יבש. הודות לו, האנרגיה התרמית של המוצר מושקעת על חימום קיטור.או מים. בפרט, כ-1 GJ של חום בצורת קיטור מתקבל מטונה אחת של קולה מוגמר.
• מודרניזציה של רגנרטורים משומשים להחזר חום מירבי ממוצרי בעירה. כך, למשל, בהחלט אפשרי להגדיל את שטח החימום בזרבובית.
• חישוב מרווח הזמן האופטימלי בין החלפת שסתומים. מובן מאליו שככל שהם מוחלפים לעתים קרובות יותר, אז בטווח הארוך זה יאפשר להפחית את נפח הרגנרטורים ואיבוד החום בהם. יחד עם זאת, יש לציין שהפעלה תכופה מדי של השסתומים תוביל בהכרח לכשל מהיר שלהם ולעומס נוסף על כל הרכיבים והחלקים הסמוכים.
• חימום אצווה וריבוי קולה יבש מתבצעים בו-זמנית.

תהליך טכנולוגי

ייצור קולה קשה מאוד. לכן, כדי להבין איך זה עובד בתנאים אמיתיים, כדאי להכיר את המחזור הטכנולוגי בפירוט רב ככל האפשר.

חנות קולה תמיד מתחילה עם מגדל פחם. כאן נכנס חומר הגלם. בתחתית המגדל יש תריסים מיוחדים. דרכם מועבר הפחם לבונקרים הקולטים של מכונת העמסת הפחם. על מנת לשלול אפשרות של תליית פחם בתוך המגדל, מסופק אוויר דחוס לכל גובהו, המסופק בפולסים לסירוגין ומבטיח את קריסת התערובת הנצמדת לקירות המגדל. המגדל חייב להיות מלא לפחות בשני שליש.

מכונת טעינת הפחם מתמלאת לפי נפח או לפי מסה. תהליך המילוי נשלט על ידי קשקשים. פחם מוזן לתוך הכבשן מידלאחר הנפקת הקולה המוגמרת. במקרה זה, המטען מוזן דרך החלק העליון. ברגע העמסת תנור הקולה, האחראי לכך - הצוהר - כולל את התנור עצמו בקולט הגז ומפעיל את ההזרקה. כל תהליך ההורדה אורך שלוש עד שש דקות.

לאחר מכן, הכבשן נאטם בקפידה, ומתחיל תהליך חימום המטען. טכנולוגיית ייצור הקולה בסוללות תנורי קוק מספקת את תהליכי הטמפרטורה הבאים:

• ב-100-110°С הפחם מתייבש.
• בטווח של 110°C - 200°C, משתחררים לחות היגרוסקופית וקולואידית, גזים חסומים.
• ב-200°С - 300°С מתרחשת הכנה תרמית, המלווה ביצירת תוצרים גזים של הרס תרמי וסילוק קבוצות המכילות חמצן לא יציבות תרמית.
• 300-500°С הוא טווח הטמפרטורות שבו מתרחש מצב פלסטי. גז וקיטור משתחררים באופן אינטנסיבי, נוצר שלב נוזלי.
• 550-800°С – קוקינג בטמפרטורה בינונית. הסינתזה מתעצמת.
• 900-1100°С - בישול בטמפרטורה גבוהה.

משלוח קולה מהתנור

סוללת תנור הקוקה, שעיקרון פעולתה מתואר במאמר זה, דורשת הכנה מיוחדת לפני הנפקת מוצרים מוגמרים ממנה. לפחות עשרים דקות לפני תחילת ההפצה, יש לנתק את התנור מקולט הגז ולחבר לאטמוספירה על ידי פתיחת מכסה הגבהה.

אחרי זה, הדלתות התנור מוסרות והקוקוס נדחף מהתא אל עגלת ההמרה באמצעות מוט מיוחד. יחד עם זאת, אם מסיבה כלשהי יש עיכוב במשלוח המתוכנן של קולה ליותר מעשר דקות, אז יש להתקין את הדלתות בחזרה למקומן. חל איסור מוחלט לפתוח את מכסי הגבהה בטרם עת, מכיוון שהדבר עלול לגרום לקריסה רצינית של הבטנה בתוך הסוללה. בנוסף, יש לנקות את דלתות התנור מגרפיט ושרף לפני ואחרי תהליך הנפקת מוצרים מוגמרים. כיבוי קוקי במכונית מיוחדת הוא הליך חובה, כי ללא פעולה זו, הקוקס המוגמר יכול להתלקח שוב.

חישוב סוללות תנורי קולה מספק שתנורים חייבים להיות בעלי תקופת עבודה ותיקון. במהלך מחזור העבודה מוציאים קולה, ובמהלך מחזור התיקון מתבצעת תחזוקה של כל היחידות והציוד, ניקיון וכו'.

Essence

בשלב הראשוני של קוקינג, הפחם מיובש, כל הגזים הספוגים מוסרים ממנו ומתחיל פירוק. ברגע המעבר של הפחם למצב פלסטי מתחיל סינטר - תהליך המכריע לכל מחזור הקוקינג. בשלב השלישי עובר חצי קוקי קלצינציה והתקשות. המסה הצמיגית היא זו שמשרה התנגדות לתנועת גזים בדרכם לקולט הגז, עקב כך נוצר לחץ קוקינג, שבפועל מפצה על ידי הצטמקות הקוקס שכבר נוצר.

שימור

"למה אי אפשר לעצור את סוללות הקולה?" - בדיוקשאלה כזו יכולה להישמע לעתים קרובות מאוד משפתיו של אדם שרחוק מהדקויות והניואנסים של ייצור קולה. העניין הוא שהיחידות הללו מכוונות לעבוד בתנאים מסוימים (טמפרטורה גבוהה, בלאי שוחק וכו') ובמקרה של עצירה לא מתוכננת ללא הכנה מתאימה, תנורים אלו עלולים לאבד את הבטנה הפנימית שלהם, שפשוט תקרוס. עם זאת, בפועל, לפעמים יש צורך להשעות את פעולת סוללת תנור הקוק ולבצע אמצעי שימור מסוימים. איך זה עובד ארוך מכדי לתאר, צריך רק לציין שיש שימור כביכול "מגניב" ו"חם". איזו אפשרות לבחור מתוכם נקבעת ישירות על ידי ראש המיזם, בהתאם למצב הנוכחי ולסיבות השעיית היחידה.