Horno de coque - unidad metalúrgica para hacer coque: dispositivo

2025 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2025-01-24 13:15

La puesta en funcionamiento de los hornos de coque se inició en los años 50 del siglo pasado. El volumen útil de los primeros hornos típicos era de 21,6 Nm³. Más adelante en el artículo consideraremos el dispositivo del equipo mencionado.

Información general

Si consideramos el dispositivo de este horno como una unidad utilizada en la industria, consta de varias partes:

• La parte principal es la cámara en la que tiene lugar el proceso de coquización del carbón.
• Luego están las paredes de calefacción, donde se quema el gas necesario para calentar la estufa.
• Otra de las partes principales es el regenerador, que sirve como unidad de recuperación de calor de los gases residuales generados tras la combustión de los productos.

Además, los hornos de coque se pueden ensamblar en baterías y las baterías, a su vez, se pueden ensamblar en bloques.

En el territorio de la Federación Rusa, las baterías que constan de 61, 65 o 77 hornos son las más utilizadas. Si observa la industria extranjera, entonces las baterías pueden incluir hasta 120 estufas.

Hornos de alimentación lateral

En hornos de coque con alimentación lateral, ajuste de alimentaciónEl gas y el aire para calentar la unidad se producen a lo largo de la pared de calefacción. El proceso de ajuste se lleva a cabo reemplazando los ladrillos-registros reguladores, así como los quemadores. Su ubicación es en la base de los conductos de calefacción, los cuales se caracterizan por temperaturas constantemente elevadas, así como por los inevitables atascos que se producen en dichos conductos.

Tales condiciones complican enormemente el proceso de ajuste del suministro de gas y aire, y tampoco permiten la instalación de dispositivos de control con la precisión requerida.

Sin embargo, estas deficiencias se han eliminado en los hornos de coque con suministro inferior. Con este diseño, los medios que regulan estos procesos se sacan de la mampostería del horno, lo que los hace fácilmente accesibles para el personal involucrado en el mantenimiento del horno. Es mucho más fácil cambiar los dispositivos de control en hornos con el diseño mencionado.

Construcción de estufas

Para comenzar el proceso de fabricación de coque, debe cargar la carga en el horno. Para llevar a cabo este procedimiento, la unidad tiene un orificio, que se encuentra en el techo superior de la cámara. También hay una abertura diseñada para eliminar los gases volátiles generados durante el proceso de coquización. Estos últimos, al pasar por la salida de gas, ingresan a una cámara especial para recolectar gases, desde donde se envían a la tienda de captura.

Desde ambos extremos de la cámara está equipada con puertas que se retiran al final del proceso de coquización. A través de los agujeros resultantes, listoel empujador de coque empuja el coque fuera del horno.

También vale la pena señalar que los hornos de coque están completamente sellados herméticamente. Esto es necesario para excluir la posibilidad de que se aspire aire atmosférico en el horno, que también deberá calentarse si esto sucede. Y esto, a su vez, aumentará el costo de los gases de calefacción, lo que afectará negativamente el costo final del producto.

Tecnología de producción de coque

El proceso de producción de este material se lleva a cabo en varias etapas:

1. Todo el proceso comienza con la carga de la mezcla en la cámara del horno y la posterior nivelación del material con una varilla. Para evitar humo en el ambiente cuando se abre la cámara en el momento de cargar el material dentro del horno, se crea un vacío inyectando vapor o gas. Además, puede usar un sistema especial de succión de gas de la cámara.
2. A continuación, continúa el proceso de coquización por carga. Durante este tiempo, el material está sujeto a todas las influencias necesarias que conducen a su transformación en coque, así como en PKG. También en esta etapa se determina la productividad del horno, la cual está determinada por el tiempo requerido para obtener el coque terminado desde el momento en que se carga la carga en su interior.
3. La descarga de productos terminados, es decir, coque o, como también se le llama, "pastel" de coque, se realiza en un carro de enfriamiento. Para realizar esta operación se utiliza un empujador automático de coque.

Baterías

La batería del horno de coque es una unidad metalúrgica especializada, el propósito principalque es la preparación de coque - combustible para la producción de hierro en altos hornos.

Es importante tener en cuenta que estas baterías se utilizan durante un período de tiempo bastante largo sin parar. Muy a menudo, el período de su trabajo es de al menos 25 años. Durante todo este tiempo, se mantiene una temperatura alta dentro del horno, y la mampostería de la estructura en sí es desgastada por los productos cuando se libera de la cámara.

Por estas razones, la construcción de baterías de coque se realiza únicamente con materiales refractarios. Estos materiales deben soportar:

• fuerzas mecánicas ejercidas por la máquina durante el funcionamiento;
• presión de expansión durante la coquización;
• resistir la presión de todos los elementos estructurales que descansan sobre estos materiales refractarios.

También es importante señalar que tales equipos metalúrgicos como las baterías incluyen de 45 a 69 hornos de coque.

Clasificación

Como cualquier otro equipo industrial, estos hornos, que forman parte de plantas metalúrgicas, tienen una serie de parámetros por los cuales se clasifican. Estos incluyen:

1. La ubicación de las cámaras en el horno, que puede ser horizontal o vertical.
2. Método de carga de la carga en el horno, así como el procedimiento posterior para la emisión del producto terminado. Hay dos tipos de hornos: con carga superior y posterior dispensación de material por la parte inferior, así como con carga superior y posterior dispensación a través de aberturas laterales.
3. Distinguir también entre dosproceso de producción de coque, que puede ser continuo o por lotes.
4. Uno de los parámetros a clasificar es cómo se calienta un horno en particular. Este procedimiento puede realizarse tanto con la ayuda de gases de alto horno, mixtos o de coquería al mismo tiempo, como con la ayuda de sólo gases de coquería o sólo de alto horno.

En el territorio de la Federación Rusa, los hornos de los sistemas PK-2K con suministro lateral se ponen en funcionamiento con mayor frecuencia en plantas metalúrgicas.

Modo de funcionamiento hidráulico

El modo hidráulico de operación de los hornos de coque es una clara distribución de presiones en el sistema de calefacción de toda la unidad como un todo. Estudios especiales, así como un largo período de operación de este modo de operación, han revelado parámetros que caracterizan el modo correcto de operación del horno:

1. La presión del gas en la cámara de coquización durante todo el período de funcionamiento debe ser mayor que en otros compartimentos.
2. La presión del gas en la cámara donde tiene lugar el proceso de coquización es variable.
3. La presión del gas en el sistema de calefacción de flujo ascendente debe ser más baja que en cualquier otro lugar.

Funcionamiento del horno

El parámetro más importante en el funcionamiento del horno es su rendimiento. Este parámetro está influenciado por casi todos los demás indicadores de la unidad. El período de producción de coque, es decir, la productividad, depende principalmente de características tales como el ancho de la cámara, el espesor de las paredes, la temperatura en las paredes, las propiedades de los materiales refractarios, así como la calidad.cargo.

Vale la pena señalar que actualmente la velocidad máxima que se puede alcanzar con un horno de coque es de 32 mm/h. Debe entenderse que este parámetro se deriva teniendo en cuenta la temperatura máxima permisible que se puede desarrollar y mantener en la cámara. Además, uno de los parámetros más importantes que deben observarse para el funcionamiento de un horno de coque es la temperatura del "pastel" terminado. Debe estar entre 1000°C y 1050°C.