Forni a coke

Panoramica sui forni a coke metallurgici e analisi delle condizioni di lavoro:

I forni da coke sono un tipo di apparecchiatura termica dalla struttura complessa, progettata per una produzione continua a lungo termine. Riscaldano il carbone a temperature comprese tra 950 e 1050 °C, isolandolo dall'aria, per effettuare la distillazione a secco e ottenere coke e altri sottoprodotti. Sia che si tratti di coke a raffreddamento secco o a raffreddamento umido, i forni da coke, in quanto apparecchiature per la produzione di coke incandescente, sono composti principalmente da camere di cokefazione, camere di combustione, rigeneratori, parte superiore del forno, scivoli, condotti di scarico e una base, ecc.

La struttura originale di isolamento termico di un forno a coke metallurgico e le sue apparecchiature ausiliarie
La struttura originale di isolamento termico di un forno a coke metallurgico e delle sue apparecchiature ausiliarie è generalmente composta da mattoni refrattari ad alta temperatura + mattoni isolanti leggeri + mattoni di argilla comuni (alcuni rigeneratori adottano la struttura con mattoni di diatomite + mattoni di argilla comuni nella parte inferiore), e lo spessore dell'isolamento varia a seconda del tipo di forno e delle condizioni di processo.

Questo tipo di struttura di isolamento termico presenta principalmente i seguenti difetti:

A. L'elevata conduttività termica dei materiali isolanti termici comporta uno scarso isolamento termico.
B. Enorme perdita dovuta all'accumulo di calore, con conseguente spreco di energia.
C. Le temperature molto elevate sia sulla parete esterna che nell'ambiente circostante creano un ambiente di lavoro ostile.

Requisiti fisici per i materiali di rivestimento del forno a coke e delle sue apparecchiature ausiliarie: tenendo conto del processo di carico del forno e di altri fattori, i materiali di rivestimento non devono avere una densità volumetrica superiore a 600 kg/m³, una resistenza alla compressione a temperatura ambiente non inferiore a 0,3-0,4 MPa e una variazione lineare di temperatura non superiore al 3% a 1000 °C * 24 ore.

I prodotti in fibra ceramica non solo soddisfano pienamente i requisiti sopra indicati, ma offrono anche vantaggi incomparabili che mancano ai normali mattoni isolanti leggeri.

Possono risolvere efficacemente i problemi dei materiali isolanti termici della struttura di rivestimento originale del forno: elevata conduttività termica, scarso isolamento termico, notevole dispersione di calore, grave spreco di energia, temperature ambiente elevate e condizioni di lavoro difficili. Grazie a un'approfondita ricerca su vari materiali isolanti termici leggeri e a test e prove prestazionali pertinenti, i pannelli in fibra ceramica presentano i seguenti vantaggi rispetto ai tradizionali mattoni isolanti leggeri:

A. Bassa conducibilità termica e buon effetto di conservazione del calore. Alla stessa temperatura, la conducibilità termica dei pannelli in fibra ceramica è solo circa un terzo di quella dei comuni mattoni isolanti leggeri. Inoltre, nelle stesse condizioni, per ottenere lo stesso effetto di isolamento termico, l'utilizzo di una struttura in pannelli in fibra ceramica può ridurre lo spessore totale dell'isolamento termico di oltre 50 mm, riducendo notevolmente la dispersione di calore e lo spreco di energia.
B. I pannelli in fibra ceramica hanno un'elevata resistenza alla compressione, che può soddisfare pienamente i requisiti di resistenza alla compressione dei mattoni isolanti per il rivestimento del forno.
C. lieve restringimento lineare ad alte temperature; elevata resistenza alle alte temperature e lunga durata.
D. Bassa densità volumetrica, che può ridurre efficacemente il peso del corpo del forno.
E. Eccellente resistenza agli shock termici e capacità di sopportare variazioni di temperatura estremamente basse e alte.
F. Dimensioni geometriche precise, costruzione pratica, taglio e installazione semplici.