कोक ओवन बैटरी: उपकरण, संचालन का सिद्धांत, उद्देश्य। कोक उत्पादन तकनीक

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

कोक के उपयोग के बिना धातुकर्म उत्पादन अकल्पनीय है, जो ब्लास्ट फर्नेस शाफ्ट में लौह अयस्क के पिघलने के लिए ऊर्जा प्रदान करता है। हालांकि, कोक प्राप्त करने की प्रक्रिया काफी श्रमसाध्य और लंबी है। इसे बनाने के लिए, "कोक ओवन बैटरी" नामक विशेष औद्योगिक इकाइयां बनाई जा रही हैं। इस लेख में उनके उपकरण, उद्देश्य और विशिष्ट विशेषताओं पर चर्चा की जाएगी।

परिभाषा

कोक ओवन बैटरियां एक संपूर्ण धातुकर्म परिसर हैं, जिसका मुख्य उद्देश्य ब्लास्ट फर्नेस की दुकानों तक इसके बाद के परिवहन के लिए आवश्यक मात्रा में कोक का उत्पादन करना है। ये उत्पादन सुविधाएं एक दूसरे से आकार में भिन्न हो सकती हैं, लेकिन किसी भी मामले में, उनके आयाम काफी प्रभावशाली हैं।

डिजाइन

कोक ओवन बैटरियों की व्यवस्था इस प्रकार है। इन भट्टियों के मुख्य तत्व तथाकथित कोकिंग कक्ष हैं। यह उनमें है कि कच्चे माल को बिछाने की प्रक्रिया होती है। भट्टी में एक दर्जन से अधिक कोकिंग चैंबर हैं। साथ ही, बैटरी के सबसे महत्वपूर्ण तत्वों को हीटिंग गैप माना जा सकता है जिसमें ईंधन का दहन होता है। कोकिंग चैंबर के अनुमानित रैखिक आयाम इस प्रकार हैं:

• लंबाई - 12 से 16 मीटर तक।
• ऊंचाई - 4-5 मीटर।
• चौड़ाई - 400-450 मिलीमीटर।

सामान्य तौर पर, कॉम्प्लेक्स, जिसकी बदौलत कोक ओवन बैटरी लंबे समय तक लगातार काम करने में सक्षम होती है, में निम्नलिखित घटक शामिल होते हैं:

• एक रिसीविंग हॉपर जो कच्चा कोयला प्राप्त करता है।
• कोयले को मिलाने और कुचलने का विभाग।
• वितरण टावर।
• लोड हो रहा है ट्रॉली।
• कोकिंग चैंबर।
• कोक बेदखलदार।
• बुझाने वाली कार।
• बुझाने वाला टावर।
• वह प्लेटफॉर्म जिस पर कूल्ड तैयार उत्पाद उतारा जाता है।

कोक के सामान्य रूप में उत्पादन के लिए ओवन स्वयं से बना है:

• कोयला चार्ज लोड करने के लिए चैंबर।
• हीटिंग डक्ट सिस्टम के साथ दीवार को गर्म करना।
• गैस वितरण और वायु आपूर्ति प्रणाली।
• हवा और निकास गैसों को गर्म करने के लिए पुनर्योजी।
• वाल्व और तंत्र को अलग करना।

वर्गीकरण

कोक ओवन बैटरी, संचालन के तरीके के आधार पर, रुक-रुक कर और निरंतर होती हैं। इन बैटरियों को गर्म किया जा सकता है:

• विशेष रूप से ब्लास्ट-फर्नेस गैस।
• केवल कोक ओवन गैस।
• ब्लास्ट फर्नेस और कोक ओवन गैस का मिश्रण।

बैटरी हीटिंग सर्किट में शामिल हो सकते हैं:

• चेंजओवर चैनल, जिसकी बदौलत गैसों को दीवारों के बीच जाने का अवसर मिलता है।
• पुनरावर्तन के लिए भाप चैनल।

बैटरी के लिए हीटिंग गैस की आपूर्ति दो संस्करणों में की जाती है:

• साइड, जब कोक ओवन गैस कोर्नुरु (गैस वितरण चैनल), और वायु और ब्लास्ट-फर्नेस गैस - पुनर्योजी के चूल्हा चैनलों के माध्यम से बहती है।
• एक विशेष हवाई वितरण नेटवर्क के माध्यम से नीचे से।

पुनर्योजी के बारे में कुछ शब्द

यह विशेष हीट एक्सचेंज डिवाइस हीट कैरियर को कोक ओवन की स्पष्ट रूप से परिभाषित सतहों के संपर्क में आने की अनुमति देता है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि गर्म गर्मी वाहक ठंडी दीवार और नोजल को गर्म करता है, और उसके बाद, वे बदले में, पहले से ही ठंडे गर्मी वाहक को गर्मी स्थानांतरित करते हैं।

अन्य प्रकार के ताप विनिमायक हैं, जिन्हें "पुनर्प्राप्तिकर्ता" कहा जाता है। उनमें, ठंडे और गर्म शीतलक विशेष रूप से उनके बीच एक दीवार के माध्यम से आपस में ऊर्जा का आदान-प्रदान करते हैं। उसी समय, गर्म गैस की धाराएं पहले उतरती हैं, और फिर चेंजओवर वाल्व सक्रिय हो जाते हैं, जिसके कारण पहले से ही ठंडी हवा की धारा नीचे से ऊपर उठने लगती है।

कोक उत्पादन में ईंधन बचाने के तरीके

कोकिंग प्रक्रिया अपने आप में काफी ऊर्जा-गहन है, जो बहुत अधिक मात्रा में ईंधन की खपत के कारण होती है। इसलिए, इसकी खपत को कम करने के लिए, निम्नलिखित विधियों का उपयोग किया जाता है:

• शुष्क कोक शमन की तकनीक का प्रयोग करें। इसके लिए धन्यवाद, उत्पाद की तापीय ऊर्जा भाप हीटिंग पर खर्च की जाती है।या पानी। विशेष रूप से, एक टन तैयार कोक से भाप के रूप में लगभग 1 GJ ऊष्मा प्राप्त होती है।
• दहन उत्पादों से अधिकतम गर्मी वसूली के लिए प्रयुक्त पुनर्योजी का आधुनिकीकरण। इसलिए, उदाहरण के लिए, नोजल पर हीटिंग क्षेत्र को बढ़ाना काफी संभव है।
• स्विचिंग वाल्व के बीच इष्टतम समय अंतराल की गणना। यह बिना कहे चला जाता है कि जितनी अधिक बार उन्हें स्विच किया जाता है, लंबे समय में यह पुनर्योजी की मात्रा और उनमें गर्मी के नुकसान को कम करना संभव बना देगा। साथ ही, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वाल्वों के बहुत बार संचालन अनिवार्य रूप से उनकी तीव्र विफलता और सभी आसन्न घटकों और भागों पर अतिरिक्त भार का कारण बनेंगे।
• बैच हीटिंग और ड्राई कोक शमन एक साथ किया जाता है।

तकनीकी प्रक्रिया

कोक उत्पादन बहुत कठिन है। इसलिए, यह समझने के लिए कि यह वास्तविक परिस्थितियों में कैसे काम करता है, तकनीकी चक्र को जितना संभव हो उतना विस्तार से जानने लायक है।

कोक की दुकान हमेशा कोल टावर से शुरू होती है। यहीं से कच्चा माल आता है। टॉवर के निचले भाग में विशेष शटर हैं। इनके माध्यम से कोयले को कोल लोडिंग मशीन के रिसीविंग बंकरों तक पहुंचाया जाता है। टॉवर के अंदर कोयले के लटकने की संभावना को बाहर करने के लिए, इसकी पूरी ऊंचाई के साथ संपीड़ित हवा की आपूर्ति की जाती है, जो आंतरायिक दालों में आपूर्ति की जाती है और टॉवर की दीवारों से चिपके हुए मिश्रण के ढहने की गारंटी देती है। टावर कम से कम दो-तिहाई भरा होना चाहिए।

कोयला लोडिंग मशीन या तो आयतन या द्रव्यमान से भरी जाती है। भरने की प्रक्रिया को तराजू द्वारा नियंत्रित किया जाता है। कोयले को तुरंत भट्टी में डाला जाता हैतैयार कोक जारी करने के बाद। इस मामले में, चार्ज शीर्ष के माध्यम से खिलाया जाता है। कोक ओवन को लोड करने के समय, इसके लिए जिम्मेदार व्यक्ति - हैच - गैस कलेक्टर में ही ओवन को शामिल करता है और इंजेक्शन को सक्रिय करता है। पूरी डाउनलोड प्रक्रिया में तीन से छह मिनट लगते हैं।

उसके बाद, भट्ठी को सावधानीपूर्वक सील कर दिया जाता है, और चार्ज को गर्म करने की प्रक्रिया शुरू होती है। कोक ओवन बैटरियों में कोक उत्पादन तकनीक निम्नलिखित तापमान प्रक्रियाओं के लिए प्रदान करती है:

• 100-110°С पर कोयला सूख रहा है।
• 110°C - 200°C की सीमा में, हीड्रोस्कोपिक और कोलाइडल नमी, बंद गैसें निकलती हैं।
• 200°С - 300°С पर, थर्मल तैयारी होती है, जो थर्मल विनाश के गैसीय उत्पादों के गठन और थर्मली अस्थिर ऑक्सीजन युक्त समूहों के उन्मूलन के साथ होती है।
• 300-500°С वह तापमान रेंज है जिस पर प्लास्टिक की अवस्था होती है। गैस और भाप तीव्रता से निकलते हैं, एक तरल चरण बनता है।
• 550-800°С - मध्यम तापमान कोकिंग। संश्लेषण तेज होता है।
• 900-1100°С - उच्च तापमान कोकिंग।

भट्ठी से कोक का शिपमेंट

कोक ओवन बैटरी, जिसके संचालन का सिद्धांत इस लेख में वर्णित है, से तैयार उत्पादों को जारी करने से पहले विशेष तैयारी की आवश्यकता होती है। वितरण शुरू होने से कम से कम बीस मिनट पहले, ओवन को गैस कलेक्टर से काट दिया जाना चाहिए और रिसर कवर खोलकर वातावरण से जुड़ा होना चाहिए।

उसके बाद,ओवन के दरवाजे हटा दिए जाते हैं और नारियल को एक विशेष छड़ का उपयोग करके कक्ष से शमन वैगन में धकेल दिया जाता है। साथ ही, यदि किसी कारण से कोक की सुपुर्दगी में दस मिनट से अधिक की देरी होती है, तो दरवाजों को वापस स्थापित कर देना चाहिए। रिसर कवर को समय से पहले खोलना सख्त मना है, क्योंकि इससे बैटरी के अंदर की परत गंभीर रूप से गिर सकती है। इसके अलावा, तैयार उत्पादों को जारी करने की प्रक्रिया से पहले और बाद में ओवन के दरवाजों को ग्रेफाइट और राल से साफ किया जाना चाहिए। एक विशेष कार में कोक को बुझाने की एक अनिवार्य प्रक्रिया है, क्योंकि इस ऑपरेशन के बिना, तैयार कोक फिर से प्रज्वलित हो सकता है।

कोक ओवन बैटरियों की गणना यह प्रदान करती है कि ओवन में काम करने और मरम्मत की अवधि होनी चाहिए। कार्य चक्र के दौरान, कोक का वितरण किया जाता है, और मरम्मत चक्र के दौरान, सभी इकाइयों और उपकरणों का रखरखाव, सफाई आदि किया जाता है।

सार

कोकिंग के प्रारंभिक चरण में कोयले को सुखाया जाता है, उसमें से सभी अधिशोषित गैसें हटा दी जाती हैं और अपघटन शुरू हो जाता है। कोयले के प्लास्टिक राज्य में संक्रमण के समय, सिंटरिंग शुरू होती है - एक प्रक्रिया जो पूरे कोकिंग चक्र के लिए निर्णायक होती है। तीसरे चरण में, सेमी-कोक कैल्सीनेशन और सख्त होता है। यह चिपचिपा द्रव्यमान है जो गैस कलेक्टर के रास्ते में गैसों के आंदोलन के प्रतिरोध को प्रेरित करता है, जिसके कारण कोकिंग दबाव बनता है, जिसे व्यवहार में पहले से बने कोक के संकोचन द्वारा मुआवजा दिया जाता है।

संरक्षण

"कोक बैटरियों को बंद क्यों नहीं किया जा सकता?" - बिल्कुलऐसा प्रश्न अक्सर उस व्यक्ति के होठों से सुना जा सकता है जो कोक उत्पादन की सूक्ष्मताओं और बारीकियों से दूर है। बात यह है कि ये इकाइयाँ कुछ शर्तों (उच्च तापमान, अपघर्षक पहनने, आदि) के तहत काम करने के लिए उन्मुख हैं और उचित तैयारी के बिना एक अनिर्धारित स्टॉप की स्थिति में, ये भट्टियां अपनी आंतरिक परत खो सकती हैं, जो बस ढह जाएगी। हालांकि, व्यवहार में, कभी-कभी कोक ओवन बैटरी के संचालन को निलंबित करना और कुछ संरक्षण उपायों को पूरा करना आवश्यक होता है। यह कैसे काम करता है इसका वर्णन करना बहुत लंबा है, किसी को केवल यह बताना होगा कि एक तथाकथित "कूल" और "हॉट" संरक्षण है। वर्तमान स्थिति और इकाई के निलंबन के कारणों के आधार पर, उनमें से कौन सा विकल्प चुनना है, यह सीधे उद्यम के प्रमुख द्वारा तय किया जाता है।