БАТАРЕЙ 4.1. Конструктивные элементы коксовых батарей

Коксовой батареей называется группа коксовых печей, работающих в едином технологическом режиме, объединенная общими устройствами для подвода отопительных газов и воздуха, отвода продукте' сгорания и коксования. Основными конструктивными элементами коксовой батареи являются: коксовые печи, фундаментные плиты, борова фундаменте. вное стройство коксовой батареи ваюшие (рабочие) площадки (рис. 8). узкие батарея сооружается на железобетонном основанм -

^°^КС°ой плите. Различают нижнюю плиту, на которой расположены фундамент отвода продуктов сгорания (борова) и верхнюю, на которой ^1аЛЫ тся огнеупорная кладка коксовых печей.

Jviemae конструкции коксовых батарей характерны тем, что верхняя

⁶ полагается на колоннах, опирающихся на нижнюю плиту, в этом случае '^Га15а сполагаются по бокам нижней плиты. Борова печей, общим боровом ^{, 0Ва} 'ются с дымовой трубой. По фронту с обеих сторон коксовая батарея ^ДИ ена подпорными стенками- контрфорсами, которые составляют одно ю" с фундаментной плитой.

В некоторых конструкциях по длине батареи имеются несколько контрфорсов, объединяющих группы печей в блоки. Это позволяет вести ^к" _ы отдельных блоков печей без нарушения режима работы всей батареи Сторону батареи, вдоль которой движется коксовыталкивающая машина, принято называть машинной стороной, противоположную, на которую выталкивается кокс — коксовой стороной.

Коксовая печь состоит из камеры коксования и отопительной систо*1. Огнеупорная кладка коксовой печи по вертикали разделяется на гщть з»^н> имеющих разное назначение и работающих в разных условиях. В порядке расположения и сооружения батареи коксовых печей эти зоны следукя! И^е: подовые каналы и регенераторы; газораспределительная (корнюрная) зона; вертикалы; перекрытие вертикалов; перекрытие печей.

Рис 8 Kw с 1- дымовая труба,. 2 - рабочая площадка; 3- камеры коксования; 4- ю> нтрф»Р^с> 5- газоотводящий'люк; 6- загрузочный'люк; 7- свод камеры; 8- перекрытие батареи печей; 9- уровень обогрева; 10- вертикалы; 11- газоподводящий кац₅ (корнюр); 12- регенератор; 13- подовый канал; 14- борова; 15- плита; ц вентиляционный боров; 17- соединительный канал (косой ход); ]j отопительный простенок; 19- под камеры; 20- общий боров.

В конструкции камеры различают под (основание камеры) и свод который является частью перекрытия печей, где расположены люки для загрузки шихты и отвода летучих продуктов коксования. В огнеупорную кладку верха этой зоны закладывается металлическая арматура, рамы загрузочных люков и смотровые лючки, а также металлические детали армирован», (укрепления) кладки. Современные камерные коксовые печи могут быть горизонтально или вертикально расположенными камерами коксования.

В большинстве современных коксовых печей отечественных конструкций по три-четыре загрузочных люка и один - два газоотводящих. Камера коксован» характеризуется средней шириной, высотой, длиной и полезным объемом. Ширина камеры неодинакова. Она увеличивается в направлении с машинной стороны на коксовую. Это делается для гарантии облегчения выталкиващ коксового пирога из камеры. Разница в ширине камеры между машинной коксовой сторонами — конусность составляет для отечественных конструкций 50мм.

Полезный объем камеры меньше общего объема, так как при загрузке шихты загружается не на всю высоту, для того, чтобы оставался свободный проход (проект 300 мм) газообразным продуктам разложения угля, поэтому полезная высота меньше полной на эту величину. Полезная длина камеры коксования мены полной длины на величину захода футеровки дверей коксовых печей в камеру.

Камеры коксования отечественных коксовых печей характеризуют следующими параметрами: ширина — 400-480 мм, полная длина 11000 - 17000 м полная высота — 4300 — 7100 мм, полезный объем 21, 6-51, 0 м³. Отопительный система коксовой печи состоит из отопительных простенков, газораспределительной (корнюрной или дюзовой) зоны и регенераторов. К элементам отопительной систем относятся регулировочные средства. Назначение отопительной системы — подвод необходимых количеств отопительных газов и воздуха в зону горения, передач тепла сгорающего газа коксуемой загрузке и отвод продуктов сгорания в боров!

Основным требованием к конструкции отопительной системы является обеспечение постоянной плотности зон, соприкасающихся с коксуемой загрузкой, стен разделяющих газовые разноименные потоки: восходящий поток, т.е. объем где проходят газ и воздух, поступающие на горение, нисходящий поток, то пространство, по которому проходят дымовые газы (продукты сгорания). Очень важным является также обеспечение минимального сопротивления проходу через отопительную систему газу, воздуху и продуктам сгорания.

Стенка камеры одновременно является стенкой отопительного простенка поскольку всегда выкладывается толщиной в один кирпич. Соответственно сторона кирпича, соприкасающаяся с углем в камере, называется коксовой или рабочей, а та, которая обращена в пламенное пространство, называется огневой-

Со стороны камеры коксования от пода до свода кладка образует ровную поверхность. Но, собственно, сам отопительный простенок ниже камеры

величину зоны, называемой перекрытием вертикалов (см. рис. 8). Высота отопительного простенка определяется в зависимости от свойств коксуемой шихты, в основном ее вертикальной усадкой. Расстояние между перекрытием вертикалов (простенка) и перекрытием камеры называется уровнем обогрева и имеет важное технологическое значение. Угольная шихта, составленная из донецких углей, характеризуется меньшей, чем из углей восточных районов вертикальной усадкой. Поэтому уровень обогрева коксовых печей, предназначенных для коксования донецких углей, всегда меньше на 100 — 150мм, чем уровень обогрева коксовых печей заводов Урала и Сибири. В разработанных Гипрококсом (Украина) последних конструкциях предусмотрен переменный уровень обогрева.

Отопительные простенки разделяются на отдельные отопительные каналы (вертикалы) разделительными перегородками. Различают головочные (крайние) и основные части отопительного простенка. Сгорающий в вертикалах газ, образует так называемый, факел горения, который может быть короче или длиннее в зависимости от интенсивности горения газа. Соответственно этому при чрезмерно коротком факеле может недогреваться верх угольной загрузки и перегреваться ее нижняя часть.

Для замедления процесса горения применяют рециркуляцию продуктов сгорания, то есть возвращение части дымовых газов в зону горения. Это уменьшает концентрацию молекул газа в единице объема, замедляет горение и вытягивает факел (рис. 9).Для осуществления рециркуляции в разделительных стенках устраивают рециркуляционные окна и каналы, по которым дымовые газы поступают в зону горения.

В отопительный простенок газ и воздух поступает из газораспределительной зоны. Назначение этого конструктивного элемента — распределение, поступающих на обогрев газа и воздуха, по длине отопительного простенка в отдельные отопительные каналы. В этой зоне расположены распределительные каналы богатого газа — корнюры (боковой подвод), дюзы (нижний подвод) и соединительные каналы, подводящие в отопительный простенок из регенераторов бедный газ и воздух — косые ходы. По ним же продукты сгорания проходят из отопительных каналов в регенераторы. В случае, если коксовые печи конструируются для отопления только бедным (доменным) газом, корнюры и дюзы отсутствуют. Ниже корнюрной зоны расположены регенераторы, а ниже их непосредственно на верхней плите — подовые каналы. Назначение регенераторов — утилизация тепла, отходящих из отопительных простенков дымовых газов, и нагрев до максимально возможной температуры бедного газа и воздуха.

регенератор представляет собой относительно узкую камеру, заполненную уложенным в определенном порядке кирпичом специальной формы - насадкой создания максимальной площади теплообмена. Насадка регенераторов укладывается насухо без раствора.

расп современных коксовых печах применяют регенераторы, которые располагаются под каждой камерой и простенком в направлении, перпендикулярном оси батареи поэтому их называют " поперечными". В некоторых конструкциях современных коксовых печей регенераторные камеры разделены по длине перегородками на отдельные секции. Такие регенераторы называются " секционными".

Стенки регенераторных камер несут на себе нагрузку верхнего строения печей и разделяют потоки газа, воздуха и продуктов сгорания. Как правило,, регенераторах, заполненных продуктами сгорания, давление значительно ниже, чем в тех, по которым идут воздух или бедный газ. Разность давлений создав, опасность перетоков газа и воздуха на нисходящий поток, что может вызвать нарушения обогрева печей. Стенку, разделяющую разноименные потоки называют " опасной".

Рис. 9. Схема движения потоков в отопительном канале при рециркуляции продуктов горения

1- горелка; 2- косые ходы; 3- рециркуляционное окно; 4- факел горения а рециркуляции, б- односторонняя рециркуляция, в- двухстороння» рециркуляция.

Назначение подового канала — подвод и распределение отопительное бедного газа или воздуха по площади регенератора. Это осуществляется с помощью колосниковой решетки, которая отделяет регенератор от подового канала. Отверстия колосниковой решетки по ее длине имеют различные размеры, за счет чего достигается равномерное распределение газа и воздуха по ширине регенератора.

Необходимыми элементами коксовой батареи являются рабочие площадки, по которым передвигаются обслуживающий персонал, а с коксовой стороны и коксовые машины.

Под рабочими площадками находятся тоннели, где располагаются арматура обогрева коксовых печей: газопроводы, кантовочные устройства, газовоздушные клапаны.