Four à coke - unité métallurgique pour la fabrication de coke : appareil

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

La mise en service des fours à coke a commencé dans les années 50 du siècle dernier. Le volume utile des premiers fours typiques était de 21,6 Nm³. Plus loin dans l'article, nous examinerons l'appareil de l'équipement nommé.

Informations générales

Si l'on considère l'appareil de ce four comme une unité utilisée dans l'industrie, alors il se compose de plusieurs parties:

• La partie principale est la chambre dans laquelle se déroule le processus de cokéfaction du charbon.
• Vont ensuite les murs chauffants, où brûle le gaz nécessaire au chauffage du poêle.
• Une autre des pièces principales est le régénérateur, qui sert d'unité de récupération de chaleur pour les gaz résiduaires générés après la combustion des produits.

De plus, les fours à coke peuvent être assemblés en batteries, et les batteries, à leur tour, peuvent être assemblées en blocs.

Sur le territoire de la Fédération de Russie, les batteries composées de 61, 65 ou 77 fours sont le plus souvent exploitées. Si vous regardez l'industrie étrangère, les batteries peuvent inclure jusqu'à 120 poêles.

Fours à alimentation latérale

Dans les fours à coke à alimentation latérale, réglage de l'alimentationle gaz et l'air pour le chauffage de l'unité sont produits le long de la paroi chauffante. Le processus de réglage est effectué en remplaçant les briques-registres de régulation, ainsi que les brûleurs. Leur emplacement se situe à la base des conduits de chauffage, qui se caractérisent par des températures constamment élevées, ainsi que par l'inévitable colmatage qui se produit dans ces conduits.

De telles conditions compliquent grandement le processus de réglage de l'alimentation en gaz et en air, et ne permettent pas non plus l'installation de dispositifs de contrôle avec la précision requise.

Cependant, ces défauts ont été éliminés dans les fours à coke à alimentation par le bas. Avec cette conception, les moyens qui régulent ces processus sont sortis de la maçonnerie du four, ce qui les rend facilement accessibles au personnel impliqué dans la maintenance du four. Il est beaucoup plus facile de changer les dispositifs de contrôle dans les fours avec la conception nommée.

Construction du poêle

Afin de démarrer le processus de fabrication du coke, vous devez charger la charge dans le four. Pour effectuer cette procédure, l'unité a un trou, qui est situé dans le plafond supérieur de la chambre. Il y a aussi une ouverture conçue pour éliminer les gaz volatils générés pendant le processus de cokéfaction. Ces derniers, en passant par la sortie de gaz, pénètrent dans une chambre spéciale de collecte des gaz, d'où ils sont envoyés à l'atelier de captage.

Des deux extrémités de la chambre est équipée de portes qui sont retirées à la fin du processus de cokéfaction. À travers les trous résultants, prêtle coke est poussé hors du four par le poussoir à coke.

Il convient également de noter que les fours à coke sont complètement hermétiques. Ceci est nécessaire pour exclure la possibilité que de l'air atmosphérique soit aspiré dans le four, qui devra également être chauffé si cela se produit. Et cela, à son tour, augmentera le coût des gaz de chauffage, ce qui affectera négativement le coût final du produit.

Technologie de production de coke

Le processus de production de ce matériel se déroule en plusieurs étapes:

1. L'ensemble du processus commence par le chargement du mélange dans la chambre du four et le nivellement ultérieur du matériau avec une tige. Afin d'éviter la fumée dans l'atmosphère lors de l'ouverture de la chambre au moment du chargement de la matière à l'intérieur du four, une dépression est créée par injection de vapeur ou de gaz. De plus, vous pouvez utiliser un système spécial d'aspiration des gaz depuis la chambre.
2. Ensuite, le processus de cokéfaction de charge se poursuit. Pendant ce temps, le matériau est soumis à toutes les influences nécessaires qui conduisent à sa transformation en coke, ainsi qu'en PKG. À ce stade également, la productivité du four est déterminée, qui est déterminée par le temps nécessaire pour obtenir du coke fini à partir du moment où la charge est chargée à l'intérieur.
3. Le déchargement des produits finis, c'est-à-dire du coke ou, comme on l'appelle aussi, de la "tarte" au coke, est effectué dans un wagon de trempe. Pour effectuer cette opération, un pousseur de coke automatique est utilisé.

Piles

La batterie de four à coke est une unité métallurgique spécialisée, le but principalqui est la préparation du coke - combustible pour la production de fer dans les hauts fourneaux.

Il est important de noter que ces batteries sont utilisées pendant une assez longue période sans s'arrêter. Le plus souvent, la durée de leur travail est d'au moins 25 ans. Pendant tout ce temps, une température élevée est maintenue à l'intérieur du four, et la maçonnerie de la structure elle-même est abrasée par les produits lorsqu'elle sort de la chambre.

Pour ces raisons, la construction des batteries à coke est réalisée uniquement à partir de matériaux réfractaires. Ces matériaux doivent résister:

• forces mécaniques exercées par la machine pendant le fonctionnement;
• pression d'expansion pendant la cokéfaction;
• résister à la pression de tous les éléments structuraux reposant sur ces matériaux réfractaires.

Il est également important de noter que les équipements métallurgiques tels que les batteries comprennent de 45 à 69 fours à coke.

Classement

Comme tout autre équipement industriel, ces fours, qui font partie des usines métallurgiques, ont un certain nombre de paramètres selon lesquels ils sont classés. Ceux-ci incluent:

1. L'emplacement des chambres dans le four, qui peut être horizontal ou vertical.
2. Méthode de chargement de la charge dans le four, ainsi que la procédure ultérieure de délivrance du produit fini. Il existe deux types de fours - avec chargement par le haut et distribution ultérieure du matériau par le bas, ainsi qu'avec chargement par le haut et distribution ultérieure par les ouvertures latérales.
3. Distinguer également deuxprocessus de production de coke, qui peut être continu ou discontinu.
4. L'un des paramètres à classer est la façon dont un four particulier est chauffé. Cette procédure peut être effectuée à la fois à l'aide de gaz de haut fourneau, mixtes ou de four à coke en même temps, et à l'aide uniquement de gaz de four à coke ou uniquement de gaz de haut fourneau.

Sur le territoire de la Fédération de Russie, les fours des systèmes PK-2K à alimentation latérale sont le plus souvent mis en service dans les usines métallurgiques.

Mode de fonctionnement hydraulique

Le mode de fonctionnement hydraulique des fours à coke est une répartition claire des pressions dans le système de chauffage de l'ensemble de l'unité dans son ensemble. Des études spéciales, ainsi qu'une longue période de fonctionnement de ce mode de fonctionnement, ont révélé des paramètres qui caractérisent le mode de fonctionnement correct du four:

1. La pression du gaz dans la chambre de cokéfaction pendant toute la durée de fonctionnement doit être plus élevée que dans les autres compartiments.
2. La pression du gaz dans la chambre où se déroule le processus de cokéfaction est une variable.
3. La pression du gaz dans le système de chauffage à circulation ascendante doit être plus basse qu'ailleurs.

Fonctionnement du four

Le paramètre le plus important dans le fonctionnement du four est sa performance. Ce paramètre est influencé par presque tous les autres indicateurs de l'unité. La période de production de coke, c'est-à-dire la productivité, dépend surtout de caractéristiques telles que la largeur de la chambre, l'épaisseur des parois, la température dans les parois, les propriétés des matériaux réfractaires, ainsi que la qualitécharge.

Il convient de noter qu'actuellement la vitesse maximale pouvant être atteinte avec un four à coke est de 32 mm/h. Il faut comprendre que ce paramètre est dérivé en tenant compte de la température maximale admissible qui peut être développée et maintenue dans la chambre. De plus, l'un des paramètres les plus importants à respecter pour le fonctionnement d'un four à coke est la température de la "tarte" finie. Elle doit être comprise entre 1 000 °C et 1 050 °C.