Koksovacie pece

Vysokoúčinný energeticky úsporný dizajn

Návrh a konštrukcia izolačnej vrstvy koksovacích pecí

koksovacie-pece-1

koksovacie-pece-2

Prehľad metalurgických koksovacích pecí a analýza pracovných podmienok:

Koksovacie pece sú druh tepelného zariadenia so zložitou štruktúrou, ktoré vyžaduje dlhodobú nepretržitú výrobu. Zohrievajú uhlie na 950 – 1050 ℃ izoláciou od vzduchu pre suchú destiláciu, čím sa získava koks a iné vedľajšie produkty. Či už ide o suché alebo mokré kalenie koksovania, koksovacie pece ako zariadenie na výrobu rozžeraveného koksu sa skladajú hlavne z koksovacích komôr, spaľovacích komôr, regenerátorov, vrchnej časti pece, sklzov, malých dymovodov a základov atď.

Pôvodná tepelnoizolačná konštrukcia metalurgickej koksovacej pece a jej pomocné zariadenia
Pôvodná tepelnoizolačná konštrukcia metalurgickej koksovacej pece a jej pomocného zariadenia je vo všeobecnosti štruktúrovaná ako vysokoteplotné žiaruvzdorné tehly + ľahké izolačné tehly + bežné hlinené tehly (niektoré regenerátory používajú v spodnej časti štruktúru kremelinových tehál + bežných hlinených tehál) a hrúbka izolácie sa líši v závislosti od typu pece a podmienok spracovania.

Tento druh tepelnoizolačnej konštrukcie má najmä nasledujúce nedostatky:

A. Veľká tepelná vodivosť tepelnoizolačných materiálov vedie k zlej tepelnej izolácii.
B. Obrovské straty pri akumulácii tepla, čo vedie k plytvaniu energiou.
C. Veľmi vysoká teplota na vonkajšej stene aj v okolitom prostredí spôsobuje náročné pracovné prostredie.

Fyzikálne požiadavky na materiály podkladovej výstelky koksovacej pece a jej pomocného zariadenia: Vzhľadom na proces plnenia pece a ďalšie faktory by objemová hustota materiálov podkladovej výstelky nemala presiahnuť 600 kg/m3, pevnosť v tlaku pri izbovej teplote by nemala byť menšia ako 0,3 – 0,4 MPa a lineárna zmena tepla by nemala presiahnuť 3 % pri teplote 1000 ℃ za 24 hodín.

Výrobky z keramických vlákien nielenže plne spĺňajú vyššie uvedené požiadavky, ale majú aj neporovnateľné výhody, ktoré bežným ľahkým izolačným tehlám chýbajú.

Dokážu účinne vyriešiť problémy, ktoré majú tepelnoizolačné materiály pôvodnej konštrukcie výstelky pece: vysoká tepelná vodivosť, slabá tepelná izolácia, veľké straty akumulácie tepla, vážne plytvanie energiou, vysoká okolitá teplota a drsné pracovné prostredie. Na základe dôkladného výskumu rôznych ľahkých tepelnoizolačných materiálov a príslušných výkonnostných testov a skúšok majú keramické drevovláknité dosky v porovnaní s tradičnými ľahkými izolačnými tehlami nasledujúce výhody:

A. Nízka tepelná vodivosť a dobrý tepelnoizolačný účinok. Pri rovnakej teplote je tepelná vodivosť keramických drevovláknitých dosiek len približne tretinová v porovnaní s bežnými ľahkými izolačnými tehlami. Za rovnakých okolností môže byť na dosiahnutie rovnakého tepelnoizolačného účinku použitím keramických drevovláknitých dosiek znížená celková hrúbka tepelnej izolácie o viac ako 50 mm, čím sa výrazne znížia straty akumulácie tepla a plytvanie energiou.
B. Výrobky z keramických drevovláknitých dosiek majú vysokú pevnosť v tlaku, ktorá môže plne spĺňať požiadavky na pevnosť v tlaku izolačných tehál na výstelku pece.
C. mierne lineárne zmršťovanie pri vysokých teplotách; vysoká teplotná odolnosť a dlhá životnosť.
D. malá objemová hustota, ktorá môže účinne znížiť hmotnosť telesa pece.
E. vynikajúca odolnosť voči tepelným šokom a odoláva extrémne nízkym a vysokým teplotným zmenám.
F. Presné geometrické rozmery, pohodlná konštrukcia, jednoduché rezanie a inštalácia.

Aplikácia keramických vlákien v koksovacej peci a jej pomocných zariadeniach

koksovacie-pece-02

Vzhľadom na požiadavky rôznych komponentov v koksovacej peci sa výrobky z keramických vlákien nemôžu aplikovať na pracovný povrch pece. Avšak vďaka ich vynikajúcej nízkej objemovej hustote a nízkej tepelnej vodivosti sa ich formy vyvinuli do funkčných a kompletných foriem. Určitá pevnosť v tlaku a vynikajúci izolačný výkon umožnili výrobkom z keramických vlákien nahradiť ľahké izolačné tehly ako podkladovú výstelku v priemyselných peciach rôznych odvetví. Ich lepšie tepelnoizolačné účinky sa preukázali v peciach na vypaľovanie uhlíka, peciach na tavenie skla a rotačných peciach na cement po nahradení ľahkých izolačných tehál. Medzitým ďalší vývoj lán z keramických vlákien, papiera z keramických vlákien, tkaniny z keramických vlákien atď. umožnil výrobkom z lán z keramických vlákien postupne nahradiť keramické vláknité deky, dilatačné škáry a výplne dilatačných škár ako azbestové tesnenia, tesnenia zariadení a potrubí a obaly potrubí, čo dosiahlo dobré aplikačné účinky.

Konkrétne formy produktov a aplikačné časti v aplikácii sú nasledovné:

1. Keramické drevovláknité dosky CCEWOOL používané ako izolačná vrstva na dne koksovacej pece
2. Keramické drevovláknité dosky CCEWOOL použité ako izolačná vrstva steny regenerátora koksovacej pece
3. Keramické drevovláknité dosky CCEWOOL použité ako tepelnoizolačná vrstva vrchnej časti koksovacej pece
4. Keramické vláknité prikrývky CCEWOOL používané ako vnútorná výstelka krytu otvoru na vkladanie uhlia v hornej časti koksovacej pece
5. Keramické drevovláknité dosky CCEWOOL použité ako izolácia pre koncové dvere karbonizačnej komory
6. Keramické drevovláknité dosky CCEWOOL použité ako izolácia pre nádrž na suché kalenie
7. Zirkonium-hliníkové keramické vláknité laná CCEWOOL používané ako ochranný plech/ramenný kryt sporáka/rám dverí
8. Zirkonium-hliníkové keramické vláknité laná CCEWOOL (priemer 8 mm) používané ako mostné potrubie a vodná priechodka
9. Zirkonium-hliníkové keramické vláknité laná CCEWOOL (priemer 25 mm) použité v spodnej časti stúpacej rúry a telesa pece.
10. Zirkonium-hliníkové keramické vláknité laná CCEWOOL (priemer 8 mm) použité v sedle ohniska a telese pece
11. Zirkonium-hliníkové keramické vláknité laná CCEWOOL (priemer 13 mm) používané v meracom otvore teploty v regeneračnej komore a telese pece.
12. Zirkonium-hliníkové keramické vláknité laná CCEWOOL (priemer 6 mm) použité v sacom a meracom potrubí regenerátora a telese pece
13. Zirkonium-hliníkové keramické vláknité laná CCEWOOL (priemer 32 mm) používané vo výmenníkoch, malých dymovodoch a dymovodných kolenách
14. Zirkonium-hliníkové keramické vláknité laná CCEWOOL (priemer 19 mm) používané v malých spojovacích potrubiach dymovodov a malých objímkach dymovodov
15. Zirkonium-hliníkové keramické vláknité laná CCEWOOL (priemer 13 mm) použité v malých dymovodných hrdlách a telese pece
16. Zirkonium-hliníkové keramické vláknité laná CCEWOOL (priemer 16 mm) používané ako vonkajšia výplň dilatačných škár
17. Zirkonium-hliníkové keramické vláknité laná CCEWOOL (priemer 8 mm) použité ako výplň dilatačných škár na utesnenie steny regenerátora
18. Keramické vláknité prikrývky CCEWOOL používané na tepelnú ochranu kotla na odpadové teplo a horúcovzduchového potrubia v procese suchého kalenia koksu.
19. Keramické vláknité deky CCEWOOL používané na izoláciu dymovodov výfukových plynov v spodnej časti koksovacej pece


Čas uverejnenia: 30. apríla 2021

Technické poradenstvo

Technické poradenstvo