Температурный режим коксования

Уровень температур в вертикалах отопительных простенков должен устанавливаться по готовности кокса и соответствовать заданному обороту печей. Температура в осевой плоскости коксового пирога в конце периода коксования должна достигать 1050 ± 50°С в зависимости от рода коксуемого угля и назначения кокса. Ни в одной из точек температура в осевой плоскости коксового пирога не должна превышать 1150 °С для обеспечения сохранности кладки. В связи с этим важен своевременный контроль за температурой в осевой плоскости коксового пирога, особенно при изменении отдельных параметров режима или сырьевой базы коксования. Динамика нагрева, конечные температуры в осевой плоскости коксового пирога, равномерно нагрева по высоте контролируются путем измерения температур с помощью хромель-алюмелевых термопар через загрузочные люки на разных уровнях в трех печах различных серий. Полученные данные усредняются. Кроме измерения температуры в коксе, равномерность нагрева коксового пирога по высоте может определяться пирометрами, установленными на коксонаправляющей, а также косвенно контролироваться путем измерения оптическим пирометром кладки верха и низа вертикалов в смежных отопительных простенках. Измерение температур в коксовом пироге при регулировании обогрева производится в четырех точках по высоте камер.

Общая длина чехлов термопар определяется по следующей формуле (все размеры в мм) /=a(H-h) + 50; где I — общая длина чехлов; а - высота перекрытия камеры; Я — общая высота камеры; h — расстояние от пода камеры до замеряемого уровня по высоте коксового пирога; 50 — величина выступающей части чехла над крышкой загрузочного люка.

Длина термопар для каждого замеряемого уровня коксового пирога должна быть на 150 мм больше длины соответствующего чехла. При этом контрольной величиной температуры кокса является средняя температура по всем люкам, измеренная за 15 мин до выдачи кокса. Чехлы с термопарами вводятся в загрузку на седьмом-восьмом часе периода коксования через отверстия в специальных крышках загрузочных люков. Печь, в которой должен производиться замер температуры в коксе, должна быть загружена равномерно и иметь высоту подсводового пространства в пределах 250 - 350 мм под каждым загрузочным люком. Для проверки этого положения производится измерение подсводового пространства под каждым загрузочным люком.

Следует отметить, что при недогрузах или перегрузах печей шихтой температура в коксовом пироге значительно перераспределяется в связи с изменением плотности загрузки и высоты подсводового пространства. При недогрузах отмечается перегрев верха коксового пирога и подсводового пространства, при перегрузах и переуплотнении шихты в верхней части характер температур полярно изменяется и в том и другом случае распределение температур в коксе не может быть использовано для изменения расстановки регулировочных средств в отопительной системе печей. Замеры температуры в коксе производятся через каждый час, предпоследний замер производится за 35 мин до конца периода коксования и последний замер — за 15 мин.

По результатам измерений температур в осевой плоскости коксового пирога корректируются температуры в отопительных каналах, расстановка регулировочных средств и разность температур между машинной и коксовой сторонами для обеспечения равномерного прогрева кокса по длине и высоте камеры коксования.

Одним из важнейших показателей температурного режима является правильное распределение температур по длине отопительных простенков 0^я поддержания, требуемых ПТЭ, соотношений температур между отдельными отопительными каналами. Основные требования к распределению температур ^в отопительных простенках следующие.

Возрастание температур по вертикалам с машинной стороны на коксовук> ^ло быть равномерным. Кривая температур между третьим — четвертым вертикалами машинной и коксовой сторон должна приближаться к наклонной ⁸ ямой с максимумом на третьем — четвертом вертикале коксовой стороны - такое распределение температур обеспечивает достаточно равномерное и своевременное поспевание кокса по длине камеры.

Разность температур между соседними вертикалами отопительного простенка (кроме первых третьего — четвертого вертикальных каналов машинной и коксовой сторон) не должна превышать 20°С, для печей, находящихся в эксплуатации более 20 лет, допускается разность между соседними вертикалами 30 °С.

Разность температур между соседними вертикалами (кроме первых третьих — четвертых вертикалов машинной и коксовой сторон) на средних из десяти простенков не должна превышать ±10°С, а при сроке службы батарей свыше 20 лет ± 15 °С, на общебатарейной кривой соответственно ± 7 и ± 10 °С.

Максимальная температура в любой точке кладки любого вертикала отопительных простенков не должна превышать через 20 с после прекращения подачи газа 1450 °С.

Это объясняется тем, что измерение температур в отопительных каналах производится на поду вертикала, а максимальная температура располагается выше на 0, 8 - 1, 2 м в зоне ядра факела горения. При этом в зависимости от конструкции печей, рода отопительного газа, степени рециркуляции максимальная температура стены отопительного канала может быть значительно выше, чем на поду вертикала (на 100 - 150 °С). Поэтому, если допустить температуру пода вертикала выше 1450 °С, температура в зоне ядра факела может стать опасной для динасовой кладки, у которой температура деформации под нагрузкой в пределах 1650 - 1680 °С.

Средние рабочие температуры на поду контрольных вертикалов не должны превышать 1410 °С. Температура в крайних вертикалах должна устанавливаться в зависимости от температуры кокса против оси крайнего вертикала, которая должна поддерживаться в пределах не ниже 850 - 950 °С. Перепад температур по высоте головок коксового пирога целесообразно поддерживать не более 100 °С.

Уровень температур в крайних вертикалах в значительной степени определяет продолжительность службы стен камер в головочной зоне. Это связано со специфическими условиями работы крайних вертикалов из-за потерь тепла фасадами отопительных простенков и охлаждения их головочной части при снятии дверей. Температура в крайних вертикалах должна поддерживаться ^в пределах, исключающих ее падение на стенках камеры ниже опасной для Динасовых огнеупоров, т.е. ниже 600 °С.

С другой стороны, чрезмерно высокие температуры в крайних вертикалах, особенно печей системы ПВР, могут приводить к перегреву кокса и стен против " Редкрайних вертикалов. Поэтому средняя температура в крайних вертикалах (по замеру без поправки на приведение к 20 с) должна быть ниже приведенных температур в контрольных вертикалах не более, чем на 100 °С и не превышать ^" 0 с машинной и 1300 °С с коксовой стороны. При работе на удлиненных периодах коксования температуры в крайних вертикалах должны поддерживаться в среднем на батарее не ниже 1140°С с машинной и 1180°С коксовой стороны.

Важное значение для поддержания правильного температурного режима имеет методика и последовательность измерений.

Замер температур по контрольным вертикалам производится раз в суту при температурах до 1350 °С (с коксовой стороны) и раз в смену _Пп температурах выше 1350 °С, так как при этих температурах повышает? опасность перегрева и ускоренного в связи с этим износа. Замеряете температура накала кирпича, расположенного на поду вертикала между гнездом горелки и косыми ходами.

Контрольными вертикалами считаются шестой — седьмой с машинной и четвертый — шестой с коксовой стороны. Выбор контрольных вертикалов производится с учетом расположения загрузочных люков. На печах системы ПВР с горением газа в четных, либо в нечетных вертикалах следует учитывать также и то обстоятельство, чтобы контрольные вертикалы с машинной и коксовой сторон были на разных кантовках для возможности последовательного измерения в них температур. Вне зависимости от системы печей, замеры следует начинать от кантовочного помещения, через 5 мин после кантовки и выполнять следующим образом:

В печах системы ПВР с горением газа одновременно во всех четных, либо нечетных вертикалах, на печах с групповым обогревом замер должен начинаться с той стороны батареи, контрольные вертикалы которой находятся на нисходящем потоке. Замер производится в контрольных вертикалах всех простенков данной стороны батареи. После перекантовки производится замер на. другой стороне батареи, который начинается также от кантовочного помещения.

На печах системы ПК и ПВР с шахматной схемой горения газа в вертикалах* замер начинается с коксовой стороны батареи, и в одну кантовку замеряются контрольные вертикалы, находящиеся на нисходящем потоке обеих сторон батареи. Переход для замера температуры на машинной стороне делается в конце батареи, противоположном расположению кантовочного помещения. После кантовки в том же порядке замеряются температуры в контрольных вертикалах остальных простенков.

Продолжительность замеров температуры в контрольных вертикалах должна быть постоянной и одинаковой по кантовкам. Результаты замеров записываются в сменный рапорт по установленной форме, подсчитываются средние температуры за сутки по простенкам и батарее с машинной и коксовой сторон, определяются коэффициенты равномерности среднесуточных температур по контрольным вертикалам и постоянства среднесменных температур ^п0 батарее.

Коэффициент равномерности среднесуточных температур по контрольнь вертикалам — Kg определяется не менее, чем из 3-х замеров по формуле: К-б - 2m-a_M-aJ2m; где т — количество замеряемых на батарее простенков, исключением двух крайних простенков, а также простенков, ремонтируемых " буферных" печей; а_м — количество простенков с машинной стороны отклонениями средних температур в каждом простенке свыше 20 °С от средней температуры на батарее; а_к — то же на коксовой стороне.

*При шахматной схеме обогрева на печах ПВР горение происходи _mHbix вертикалах одного простенка, в нечетных смежного, четных, следующего и т.д.

Коэффициент постоянства среднесменных температур по батарее — К_с — пределяется по формуле: К_с = 2n-b_M-b_K/2n; где п — количество произведенных _меров температуры по длине батареи за анализируемый период времени; Ь_н ___ количество отклонений средних температур по машинной стороне батареи от заданной температуры более чем на ± 10 °С для батарей со сроком службы до 20 лет и ± 10 °С — для батарей со сроком службы более 20 лет; Ь_к — то же, на коксовой стороне.

Определение коэффициентов постоянства среднесменных температур по батарее производится по данным средних температур за сутки, месяц или другой отрезок времени, но не менее, чем по трем замерам.

Изменение направления газовых потоков (кантовка) приводит к тому, что _в отопительной системе происходит непрерывное изменение температуры в сторону понижения и повышения. Ввиду невозможности произвести измерение температуры одновременно во всех контрольных вертикалах батареи, в период наибольшей их величины замеряемые в контрольных вертикалах температуры приводят к 20-той секунде после кантовки, для чего определяются соответствующие поправки. Это необходимо также для того, чтобы не допустить превышения установленных ПТЭ предельных температур в вертикалах, а также для возможности сопоставления температур в одинаковых условиях с учетом времени замера.

Величина падения температуры за время между кантовками зависит от вида отопительного газа, температуры нагрева кладки, продолжительности периода между кантовками, степени рециркуляции, количества воздуха, поступающего на обезграфичивание газоподводящих каналов в кладке, коэффициента избытка воздуха и от того, на каком часе периода коксования находятся коксовые печи, граничащие с обогревательным простенком, в котором производится замер температуры, т.е. в конечном счете, от степени нагрева пода отопительного канала.

Определение падения температуры должно производиться в период нормальной работы печей, при постоянном режиме на данном марше. Методика этих измерений зависит от серийности выдачи и системы печей.

Температурный режим в верхней зоне регенераторов (в печах с боковым подводом) и в подовых каналах (в печах с боковым и нижним подводом газа) ^0пределяет параметры, обеспечивающие оптимальные условия распределения газовых потоков в отопительной системе печей и их сохранность. Температура вверху регенераторов динасовых печей с боковым подводом не должна превышать

Температура продуктов горения на выходе из подовых каналов в ^овоздущные клапаны, в центре газового потока, не должна превышать на 10-^т°й минуте после кантовки 450 °С.

Измерения температур в регенераторах производятся оптическим Рометром через смотровые глазки, точкой замера является центральная перегородка регенератора.

При обогреве батарей коксовым газом замеры температур регенераторах производятся на восходящем потоке, а при обогреве доменным газом на нисходящем потоке. Ввиду небольшого изменения температуру время между кантовками, приведение замеренных температур в регенератора к 20-той секунде после кантовки не производится. Измерение температур, продуктов горения на выходе из подовых каналов регенераторов производится целью правильного распределения продуктов горения по регенераторам служит для определения теплотехнического КПД коксовых печей.

Замеры производятся хромель-копелевыми термопарами или ртутными термометрами, имеющими шкалу не менее 500 °С при работе регенератора на нисходящем потоке. Глубина погружения термопар или термометров _в переходный патрубок должна составлять 300 мм от его наружной поверхности Для этого на термопарах или термометрах делается асбестовая пробка, которая удерживает их на требуемом уровне. Термопары или термометры вводятся через специальное отверстие в переходном патрубке при работе регенераторов на восходящем потоке. После перекантовки на нисходящий поток, на 10-той минуте снимаются показания измерительных приборов и производится их перестановка в следующие клапаны, находящиеся в данную кантовку на восходящем потоке. Средние температуры в подовых каналах подсчитываются отдельно для машинной и коксовой сторон, по газовым и воздушным клапанам.