Hornos de coque

Diseño de alta eficiencia y ahorro energético

Diseño y construcción de la capa aislante de los hornos de coque.

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Descripción general de los hornos de coque metalúrgicos y análisis de las condiciones de trabajo:

Los hornos de coque son equipos térmicos de estructura compleja que requieren producción continua a largo plazo. Calientan el carbón a 950-1050 °C mediante aislamiento del aire para la destilación en seco, obteniendo así coque y otros subproductos. Ya sea mediante enfriamiento en seco o en húmedo, los hornos de coque, como equipos para la producción de coque incandescente, se componen principalmente de cámaras de coquización, cámaras de combustión, regeneradores, parte superior del horno, tolvas, conductos de humos y una base, entre otros componentes.

La estructura original de aislamiento térmico de un horno de coque metalúrgico y su equipo auxiliar.
La estructura original de aislamiento térmico de un horno de coque metalúrgico y su equipo auxiliar generalmente se estructura como ladrillos refractarios de alta temperatura + ladrillos de aislamiento ligero + ladrillos de arcilla comunes (algunos regeneradores adoptan la estructura de ladrillos de diatomita + ladrillos de arcilla comunes en la parte inferior), y el espesor del aislamiento varía según los diferentes tipos de hornos y las condiciones de procesamiento.

Este tipo de estructura de aislamiento térmico presenta principalmente los siguientes defectos:

A. La alta conductividad térmica de los materiales aislantes térmicos da como resultado un aislamiento térmico deficiente.
B. Pérdidas enormes en el almacenamiento de calor, lo que resulta en un desperdicio de energía.
C. Las temperaturas muy elevadas tanto en la pared exterior como en el entorno circundante dan como resultado un ambiente de trabajo hostil.

Requisitos físicos para los materiales de revestimiento del horno de coque y su equipo auxiliar: Teniendo en cuenta el proceso de carga del horno y otros factores, los materiales de revestimiento no deben tener una densidad volumétrica superior a 600 kg/m3, la resistencia a la compresión a temperatura ambiente no debe ser inferior a 0,3-0,4 MPa y el cambio lineal de calor no debe exceder el 3 % a 1000 ℃ * 24 h.

Los productos de fibra cerámica no solo cumplen plenamente con los requisitos mencionados, sino que también poseen ventajas incomparables de las que carecen los ladrillos aislantes ligeros convencionales.

Pueden solucionar eficazmente los problemas que presentan los materiales de aislamiento térmico de la estructura original del revestimiento del horno: alta conductividad térmica, aislamiento térmico deficiente, gran pérdida de calor, grave desperdicio de energía, alta temperatura ambiente y un entorno de trabajo hostil. Basándose en una investigación exhaustiva de diversos materiales de aislamiento térmico ligero y en las pruebas y ensayos de rendimiento pertinentes, los productos de paneles de fibra cerámica presentan las siguientes ventajas en comparación con los ladrillos aislantes ligeros tradicionales:

A. Baja conductividad térmica y buen aislamiento térmico. A la misma temperatura, la conductividad térmica de los paneles de fibra cerámica es aproximadamente un tercio de la de los ladrillos aislantes ligeros comunes. Además, en las mismas condiciones, para lograr el mismo efecto de aislamiento térmico, el uso de la estructura de paneles de fibra cerámica puede reducir el espesor total del aislamiento térmico en más de 50 mm, lo que reduce considerablemente la pérdida de calor y el desperdicio de energía.
B. Los productos de tablero de fibra cerámica tienen una alta resistencia a la compresión, que puede cumplir plenamente con los requisitos del revestimiento del horno para la resistencia a la compresión de los ladrillos de la capa aislante.
C. Ligera contracción lineal a altas temperaturas; alta resistencia a la temperatura y larga vida útil.
D. Baja densidad volumétrica, lo que puede reducir eficazmente el peso del cuerpo del horno.
E. Excelente resistencia al choque térmico y puede soportar cambios de temperatura extremadamente fríos y calientes.
F. Dimensiones geométricas precisas, construcción práctica, fácil corte e instalación.

Aplicación de productos de fibra cerámica al horno de coque y sus equipos auxiliares.

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Debido a los requisitos de los diversos componentes del horno de coque, los productos de fibra cerámica no pueden aplicarse a la superficie de trabajo del horno. Sin embargo, gracias a su excelente baja densidad volumétrica y baja conductividad térmica, se han desarrollado formas funcionales y completas. Su resistencia a la compresión y su excelente capacidad aislante han permitido que los productos de fibra cerámica reemplacen los ladrillos aislantes ligeros como revestimiento de respaldo en hornos industriales de diversas industrias. Se han demostrado sus mejores efectos de aislamiento térmico en hornos de cocción de carbono, hornos de fusión de vidrio y hornos rotatorios de cemento tras la sustitución de los ladrillos aislantes ligeros. Asimismo, el desarrollo posterior de cuerdas, papel y tela de fibra cerámica ha permitido que los productos de cuerda de fibra cerámica reemplacen gradualmente las mantas, juntas de expansión y rellenos de juntas de expansión de fibra cerámica como juntas de asbesto, sellado de equipos y tuberías, y revestimiento de tuberías, con buenos resultados de aplicación.

Las formas específicas del producto y las partes de aplicación son las siguientes:

1. Tableros de fibra cerámica CCEWOOL utilizados como capa aislante en el fondo del horno de coque.
2. Tableros de fibra cerámica CCEWOOL utilizados como capa aislante de la pared del regenerador del horno de coque.
3. Tableros de fibra cerámica CCEWOOL utilizados como capa de aislamiento térmico de la parte superior del horno de coque.
4. Mantas de fibra cerámica CCEWOOL utilizadas como revestimiento interior de la tapa del orificio de carga de carbón en la parte superior del horno de coque.
5. Tableros de fibra cerámica CCEWOOL utilizados como aislamiento para la puerta final de la cámara de carbonización.
6. Tableros de fibra cerámica CCEWOOL utilizados como aislamiento para el tanque de enfriamiento en seco.
7. Cuerdas de fibra cerámica de circonio-aluminio CCEWOOL utilizadas como placa protectora/hombro de estufa/marco de puerta
8. Cuerdas de fibra cerámica de circonio-aluminio CCEWOOL (8 mm de diámetro) utilizadas como tubería puente y prensaestopas.
9. Cuerdas de fibra cerámica de circonio-aluminio CCEWOOL (25 mm de diámetro) utilizadas en la base del tubo ascendente y el cuerpo del horno.
10. Cuerdas de fibra cerámica de circonio-aluminio CCEWOOL (8 mm de diámetro) utilizadas en el asiento del orificio de fuego y en el cuerpo del horno.
11. Cuerdas de fibra cerámica de circonio-aluminio CCEWOOL (13 mm de diámetro) utilizadas en el orificio de medición de temperatura en la cámara del regenerador y en el cuerpo del horno.
12. Cuerdas de fibra cerámica de circonio-aluminio CCEWOOL (diámetro de 6 mm) utilizadas en el tubo de succión-medición del regenerador y del cuerpo del horno.
13. Cuerdas de fibra cerámica de circonio-aluminio CCEWOOL (diámetro 32 mm) utilizadas en interruptores de intercambio, pequeños conductos de humos y codos de conductos de humos.
14. Cuerdas de fibra cerámica de circonio-aluminio CCEWOOL (diámetro 19 mm) utilizadas en tubos de conexión de conductos de humos pequeños y manguitos de conexión de conductos de humos pequeños.
15. Cuerdas de fibra cerámica de circonio-aluminio CCEWOOL (13 mm de diámetro) utilizadas en los pequeños conductos de humos y en el cuerpo del horno.
16. Cuerdas de fibra cerámica de circonio-aluminio CCEWOOL (16 mm de diámetro) utilizadas como relleno de juntas de expansión externas.
17. Cuerdas de fibra cerámica de circonio-aluminio CCEWOOL (8 mm de diámetro) utilizadas como relleno de juntas de expansión para el sellado de la pared del regenerador.
18. Mantas de fibra cerámica CCEWOOL utilizadas para la conservación del calor de la caldera de recuperación de calor y la tubería de aire caliente en el proceso de enfriamiento en seco del coque.
19. Mantas de fibra cerámica CCEWOOL utilizadas para el aislamiento de los conductos de gases de escape en la parte inferior del horno de coque.


Fecha de publicación: 30 de abril de 2021

Consultoría técnica

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