Projeto e construção da camada de isolamento de fornos de coque.
Uma visão geral dos fornos de coque metalúrgicos e uma análise das condições de trabalho:
Os fornos de coque são um tipo de equipamento térmico com estrutura complexa que requer produção contínua a longo prazo. Eles aquecem o carvão a 950-1050 ℃ por meio de isolamento do ar para destilação a seco, obtendo-se coque e outros subprodutos. Seja por coqueificação a seco ou a úmido, como equipamento para produção de coque incandescente, os fornos de coque são compostos principalmente por câmaras de coqueificação, câmaras de combustão, regeneradores, teto do forno, calhas, condutas de ventilação e fundação, entre outros.
Estrutura original de isolamento térmico de um forno de coque metalúrgico e seus equipamentos auxiliares.
A estrutura original de isolamento térmico de um forno de coque metalúrgico e seus equipamentos auxiliares é geralmente composta por tijolos refratários de alta temperatura + tijolos isolantes leves + tijolos de barro comuns (alguns regeneradores adotam a estrutura de tijolos de diatomita + tijolos de barro comuns na base), e a espessura do isolamento varia de acordo com os diferentes tipos de fornos e condições de processamento.
Esse tipo de estrutura de isolamento térmico apresenta principalmente os seguintes defeitos:
A. A elevada condutividade térmica dos materiais de isolamento térmico resulta em um isolamento térmico deficiente.
B. Perda significativa no armazenamento de calor, resultando em desperdício de energia.
C. Temperaturas muito elevadas tanto na parede externa quanto no ambiente circundante resultam em um ambiente de trabalho severo.
Requisitos físicos para os materiais de revestimento do forno de coque e seus equipamentos auxiliares: Considerando o processo de carregamento do forno e outros fatores, os materiais de revestimento devem ter densidade volumétrica não superior a 600 kg/m³, resistência à compressão à temperatura ambiente não inferior a 0,3-0,4 MPa e variação linear de temperatura não superior a 3% em 1000 °C por 24 horas.
Os produtos de fibra cerâmica não só atendem plenamente aos requisitos acima mencionados, como também possuem vantagens incomparáveis que os tijolos isolantes leves comuns não têm.
Eles podem resolver eficazmente os problemas apresentados pelos materiais de isolamento térmico da estrutura original do revestimento do forno: alta condutividade térmica, isolamento térmico deficiente, grande perda de armazenamento de calor, desperdício significativo de energia, alta temperatura ambiente e ambiente de trabalho severo. Com base em pesquisas aprofundadas sobre diversos materiais de isolamento térmico leve e em testes e ensaios de desempenho relevantes, os produtos de fibra cerâmica apresentam as seguintes vantagens em comparação com os tijolos isolantes leves tradicionais:
A. Baixa condutividade térmica e bons efeitos de conservação de calor. À mesma temperatura, a condutividade térmica das placas de fibra cerâmica é apenas cerca de um terço da dos tijolos isolantes leves comuns. Além disso, nas mesmas circunstâncias, para atingir o mesmo efeito de isolamento térmico, o uso de estruturas de placa de fibra cerâmica pode reduzir a espessura total do isolamento térmico em mais de 50 mm, reduzindo significativamente a perda de calor e o desperdício de energia.
B. Os produtos de fibra cerâmica possuem alta resistência à compressão, atendendo plenamente aos requisitos de resistência à compressão dos tijolos da camada isolante do revestimento do forno.
C. Encolhimento linear moderado sob altas temperaturas; alta resistência à temperatura e longa vida útil.
D. baixa densidade volumétrica, o que pode reduzir efetivamente o peso do corpo do forno.
E. Excelente resistência ao choque térmico e capacidade de suportar mudanças extremas de temperatura, tanto para frio quanto para calor.
F. Dimensões geométricas precisas, construção prática, corte e instalação fáceis.
Aplicação de produtos de fibra cerâmica no forno de coque e seus equipamentos auxiliares
Devido às exigências de diversos componentes em fornos de coque, os produtos de fibra cerâmica não podem ser aplicados na superfície de trabalho do forno. No entanto, devido à sua excelente baixa densidade volumétrica e baixa condutividade térmica, seus formatos evoluíram para serem funcionais e completos. A resistência à compressão e o excelente desempenho de isolamento permitiram que os produtos de fibra cerâmica substituíssem tijolos isolantes leves como revestimento de suporte em fornos industriais de diversos setores. Seus melhores efeitos de isolamento térmico foram demonstrados em fornos de coqueificação, fornos de fusão de vidro e fornos rotativos de cimento, após a substituição de tijolos isolantes leves. Além disso, o desenvolvimento de cordas de fibra cerâmica, papel de fibra cerâmica, tecido de fibra cerâmica, etc., possibilitou que esses produtos substituíssem gradualmente mantas de fibra cerâmica, juntas de dilatação e selantes de juntas de dilatação como gaxetas de amianto, vedação de equipamentos e tubulações e revestimento de dutos, obtendo bons resultados em suas aplicações.
As formas específicas do produto e as partes de aplicação são as seguintes:
1. Placas de fibra cerâmica CCEWOOL utilizadas como camada isolante na parte inferior do forno de coque.
2. Placas de fibra cerâmica CCEWOOL utilizadas como camada isolante na parede regeneradora do forno de coque.
3. Placas de fibra cerâmica CCEWOOL utilizadas como camada de isolamento térmico na parte superior do forno de coque.
4. Mantas de fibra cerâmica CCEWOOL utilizadas como revestimento interno da tampa do orifício de carregamento de carvão no topo do forno de coque.
5. Placas de fibra cerâmica CCEWOOL utilizadas como isolamento na porta final da câmara de carbonização.
6. Placas de fibra cerâmica CCEWOOL utilizadas como isolamento para o tanque de têmpera a seco.
7. Cordas de fibra cerâmica de zircônio-alumínio CCEWOOL utilizadas como placa de proteção/ombro de fogão/moldura de porta
8. Cordas de fibra cerâmica de zircônio-alumínio CCEWOOL (diâmetro de 8 mm) utilizadas como tubo de ponte e prensa-cabo.
9. Cordas de fibra cerâmica de zircônio-alumínio CCEWOOL (diâmetro de 25 mm) utilizadas na base do tubo ascendente e no corpo do forno.
10. Cordas de fibra cerâmica de zircônio-alumínio CCEWOOL (diâmetro de 8 mm) utilizadas na sede da fornalha e no corpo do forno.
11. Cordas de fibra cerâmica de zircônio-alumínio CCEWOOL (diâmetro de 13 mm) utilizadas no orifício de medição de temperatura na câmara regeneradora e no corpo do forno.
12. Cordas de fibra cerâmica de zircônio-alumínio CCEWOOL (diâmetro de 6 mm) utilizadas no tubo de sucção-medição do regenerador e no corpo do forno.
13. Cordas de fibra cerâmica de zircônio-alumínio CCEWOOL (diâmetro de 32 mm) utilizadas em interruptores de troca, chaminés de pequeno porte e curvas de chaminé.
14. Cordas de fibra cerâmica de zircônio-alumínio CCEWOOL (diâmetro de 19 mm) utilizadas em tubos de conexão de chaminé de pequeno diâmetro e em luvas de encaixe de chaminé de pequeno diâmetro.
15. Cordas de fibra cerâmica de zircônio-alumínio CCEWOOL (diâmetro de 13 mm) utilizadas nos pequenos bocais de chaminé e no corpo do forno.
16. Cordas de fibra cerâmica de zircônio-alumínio CCEWOOL (diâmetro de 16 mm) utilizadas como enchimento externo de juntas de dilatação.
17. Cordas de fibra cerâmica de zircônio-alumínio CCEWOOL (diâmetro de 8 mm) utilizadas como material de enchimento de juntas de dilatação para vedação da parede do regenerador.
18. Mantas de fibra cerâmica CCEWOOL utilizadas para a conservação do calor da caldeira de recuperação de calor e da tubulação de ar quente no processo de têmpera a seco do coque.
19. Mantas de fibra cerâmica CCEWOOL utilizadas para isolamento de condutas de gases de escape na parte inferior do forno de coque.
Data da publicação: 30 de abril de 2021
