Návrh a konstrukce izolační vrstvy koksárenských pecí
Přehled metalurgických koksárenských pecí a analýza jejich pracovních podmínek:
Koksovací pece jsou druh tepelného zařízení se složitou konstrukcí, které vyžaduje dlouhodobou nepřetržitou výrobu. Zahřívají uhlí na 950–1050 °C izolací od vzduchu pro suchou destilaci za účelem získání koksu a dalších vedlejších produktů. Ať už se jedná o suché nebo mokré kalení koksování, koksovací pece jako zařízení pro výrobu rozžhaveného koksu se skládají hlavně z koksovacích komor, spalovacích komor, regenerátorů, vrchní části pece, skluzů, malých kouřovodů a základů atd.
Původní tepelněizolační konstrukce hutní koksovny a jejího pomocného zařízení
Původní tepelná izolace metalurgické koksovny a jejího pomocného zařízení je obecně strukturována jako vysokoteplotní žáruvzdorné cihly + lehké izolační cihly + běžné hliněné cihly (některé regenerátory používají ve spodní části konstrukci z diatomitových cihel + běžných hliněných cihel) a tloušťka izolace se liší v závislosti na typu pece a podmínkách zpracování.
Tento druh tepelně izolační konstrukce má hlavně následující nedostatky:
A. Velká tepelná vodivost tepelně izolačních materiálů vede ke špatné tepelné izolaci.
B. Obrovské ztráty při akumulaci tepla, což vede k plýtvání energií.
C. Velmi vysoká teplota jak na vnější stěně, tak v okolním prostředí vede k nepříznivému pracovnímu prostředí.
Fyzikální požadavky na materiály podkladové vyzdívky koksovací pece a jejího pomocného zařízení: S ohledem na proces plnění pece a další faktory by objemová hustota materiálů podkladové vyzdívky neměla překročit 600 kg/m3, pevnost v tlaku při pokojové teplotě by neměla být menší než 0,3–0,4 MPa a lineární změna tepelné stability by neměla překročit 3 % při teplotě 1000 °C za 24 hodin.
Výrobky z keramických vláken nejen plně splňují výše uvedené požadavky, ale mají také nesrovnatelné výhody, které běžné lehké izolační cihly postrádají.
Dokážou účinně řešit problémy, které mají tepelně izolační materiály původní vyzdívky pece: vysoká tepelná vodivost, špatná tepelná izolace, velké ztráty akumulace tepla, značné plýtvání energií, vysoká okolní teplota a drsné pracovní prostředí. Na základě důkladného výzkumu různých lehkých tepelně izolačních materiálů a příslušných výkonnostních testů a zkoušek mají keramické dřevovláknité desky ve srovnání s tradičními lehkými izolačními cihlami následující výhody:
A. Nízká tepelná vodivost a dobrý tepelně izolační účinek. Při stejné teplotě je tepelná vodivost keramických dřevovláknitých desek pouze asi třetinová oproti běžným lehkým izolačním cihlám. Za stejných okolností lze k dosažení stejného tepelně izolačního účinku použít keramické dřevovláknité desky jako strukturu, což může snížit celkovou tloušťku tepelné izolace o více než 50 mm, což výrazně snižuje ztráty akumulací tepla a plýtvání energií.
B. Keramické dřevovláknité desky mají vysokou pevnost v tlaku, která plně splňuje požadavky na pevnost v tlaku izolačních cihel v obložení pece.
C. mírné lineární smrštění za vysokých teplot; vysoká teplotní odolnost a dlouhá životnost.
D. malá objemová hustota, která může účinně snížit hmotnost tělesa pece.
E. vynikající odolnost proti tepelným šokům a odolává extrémně nízkým i vysokým teplotním změnám.
F. Přesné geometrické rozměry, pohodlná konstrukce, snadné řezání a instalace.
Aplikace keramických vlákenných výrobků v koksovací peci a jejím pomocném zařízení
Vzhledem k požadavkům na různé komponenty v koksovací peci nelze výrobky z keramických vláken aplikovat na pracovní povrch pece. Díky své vynikající nízké objemové hustotě a nízké tepelné vodivosti se však jejich tvary vyvinuly tak, aby byly funkční a kompletní. Určitá pevnost v tlaku a vynikající izolační vlastnosti umožnily výrobkům z keramických vláken nahradit lehké izolační cihly jako podkladovou výstelku v průmyslových pecích v různých odvětvích. Jejich lepší tepelněizolační účinky byly prokázány v pecích na vypalování uhlíku, pecích na tavení skla a rotačních pecích na cement po nahrazení lehkých izolačních cihel. Mezitím další vývoj keramických vláknitých lan, keramického papíru, keramických vláknitých tkanin atd. umožnil výrobkům z keramických vláken postupně nahradit keramické vláknité deky, dilatační spáry a výplně dilatačních spár jako azbestová těsnění, těsnění zařízení a potrubí a obalování potrubí, což dosáhlo dobrých aplikačních účinků.
Konkrétní formy produktů a aplikační části v aplikaci jsou následující:
1. Keramické dřevovláknité desky CCEWOOL používané jako izolační vrstva na dně koksovací pece
2. Keramické dřevovláknité desky CCEWOOL použité jako izolační vrstva stěny regenerátoru koksovací pece
3. Keramické dřevovláknité desky CCEWOOL použité jako tepelně izolační vrstva vrchní desky koksovací pece
4. Keramické vláknité deky CCEWOOL používané jako vnitřní obložení krytu otvoru pro vkládání uhlí v horní části koksovací pece
5. Keramické dřevovláknité desky CCEWOOL použité jako izolace pro koncové dveře karbonizační komory
6. Keramické dřevovláknité desky CCEWOOL použité jako izolace pro nádrž na suché kalení
7. Zirkonium-hliníková keramická vlákna CCEWOOL používaná jako ochranná deska/ramenní díl sporáku/rám dveří
8. Zirkonium-hliníková keramická vláknitá lana CCEWOOL (průměr 8 mm) používaná jako mostní potrubí a vodní ucpávka
9. Zirkonium-hliníková keramická vláknitá lana CCEWOOL (průměr 25 mm) použitá ve spodní části stoupací trubky a tělesa pece
10. Zirkonium-hliníková keramická vlákna CCEWOOL (průměr 8 mm) použitá v sedle topeniště a tělese pece
11. Zirkonium-hliníková keramická vlákna CCEWOOL (průměr 13 mm) používaná v měřicím otvoru teploty v regenerační komoře a tělese pece
12. Zirkonium-hliníková keramická vláknitá lana CCEWOOL (průměr 6 mm) použitá v sací a měřicí trubce regenerátoru a tělese pece
13. Zirkonium-hliníková keramická vláknitá lana CCEWOOL (průměr 32 mm) používaná ve výměnících, malých kouřovodech a kouřovodech
14. Zirkonium-hliníková keramická vlákna CCEWOOL (průměr 19 mm) používaná v malých spojovacích trubkách kouřovodů a malých objímkách kouřovodů
15. Zirkonium-hliníková keramická vlákna CCEWOOL (průměr 13 mm) použitá v malých kouřovodech a tělese pece
16. Zirkonium-hliníková keramická vláknitá lana CCEWOOL (průměr 16 mm) používaná jako výplň vnějších dilatačních spár
17. Zirkonium-hliníková keramická vláknitá lana CCEWOOL (průměr 8 mm) použitá jako výplň dilatačních spár pro utěsnění stěny regenerátoru
18. Keramické vláknité deky CCEWOOL používané pro tepelnou ochranu kotle na odpadní teplo a horkovzduchového potrubí v procesu suchého kalení koksu
19. Keramické vláknité deky CCEWOOL používané k izolaci spalinových potrubí ve spodní části koksovací pece
Čas zveřejnění: 30. dubna 2021