Способ разогрева огнеупорной кладки коксовой батареи
Владельцы патента RU 2509795:
Закрытое акционерное общество "ОГНЕУПОРКОКССЕРВИС" (ЗАО "ОКОС") (RU)
Изобретение относится к области химии, в частности коксохимии, и обеспечивает ввод в эксплуатацию головной коксовой батареи при строительстве новых коксохимических предприятий, когда нет возможности разогрева первой (головной) батареи коксовым газом. Способ включает подвод отопительного газа в камеры коксовых печей, разогрев и перевод на обогрев по постоянной схеме до получения собственного обратного коксового газа. Батарея выполнена с нижним или боковым подводом отопительного газа, в качестве отопительного газа используют регазифицированный сжиженный пропан-бутановый газ. Горелки печи снабжены экраном и установлены во временной внутренней топке коксовой печи с машинной и коксовой стороны батареи. Через подвижные заслонки, установленные на растопочных окнах, выполненных в фасаде временных внутренних топок или в предварительно установленных дверях коксовых печей, в топки подают воздух. При переводе на обогрев по постоянной схеме по достижении температуры гарантированного воспламенения пропан-бутанового газа во всех вертикалах, в постоянный распределительный газопровод коксового газа, временно отглушенный от подводящего газопровода обратного коксового газа, через ранее установленный штуцер с задвижкой подается пропан-бутановый газ, который смешивается с подаваемым из нижнего тоннеля воздухом в узлах подвода отопительного газа в каждый вертикал или корнюр. Изобретение обеспечивает уменьшение расхода отопительного газа, равномерный разогрев огнеупорной кладки печей коксовых батарей при ограниченном выборе теплоносителей без применения внешних топок и с возможностью установки дверей коксовых печей до начала разогрева. 1 табл., 7 ил.
Область техники
Изобретение относится к области коксохимии, и может быть использовано для разогрева и ввода в эксплуатацию коксовых батарей с применением сжиженного пропан-бутана. Разогрев коксовой батареи сжиженным газом (пропан-бутаном) в основном используют при введении в эксплуатацию головной (первой) коксовой батареи на отдельно взятом предприятии, при этом либо для разогрева нет других источников газоснабжения, либо они имеются в недостаточном количестве. Способом предусмотрена возможность ведения разогрева через заранее установленные двери коксовых печей, а также перевод коксовой батареи на обогрев пропан-бутановым газом по постоянной схеме обогрева, что существенно упрощает подготовительные и пусковые работы по вводу батареи в эксплуатацию, уменьшает расход отопительного газа (пропан-бутана).
Предшествующий уровень техники
При строительстве коксовых батарей используются такие огнеупорные материалы, как динас и шамот, которые вместе с высокой теплопроводностью имеют большой коэффициент теплового расширения. При нагревании динаса от температуры окружающей среды до эксплуатационных температур, уровень которых составляет от 1150 до 1450°C, модификации кварца (диоксид кремния, SiO2) переходят из одной в другую с изменением кристаллической решетки и объема изделия. Изменение объема может быть от 0,1% до 3,0%. Структурные преобразования кварца в динасовых изделиях происходят в области температур 117°C, 163°C, 230°C, 573°C, 870°C и могут нарушить их прочность. При большой величине термического расширения динаса на стадии низкотемпературных (ниже 300°C) превращений кварца и его модификаций (тридимита и особенно кристобалита) динас термически неустойчив. Эти обстоятельства требуют применять особую технологию разогрева, позволяющую строго выдерживать заданный технологический режим по подъему температуры огнеупорной кладки печей коксовой батареи. В зависимости от модификационных (фазово-структурных) перерождений динаса по этапам разогрева должен строго выдерживаться среднесуточный рост температуры огнеупорной кладки. В зависимости от конкретного этапа разогрева он составляет приблизительно от 5 до 50°C в сутки.
После окончания строительства коксовых батарей или после капитального холодного ремонта (реконструкции) требуется выполнить разогрев их огнеупорной кладки до эксплуатационных температур. Топливом для разогрева коксовой батареи могут служить различные виды газов: коксовый, природный, доменный, генераторный. При строительстве новых коксохимических предприятий, когда нет возможности разогрева первой (головной) коксовой батареи коксовым газом, предлагается осуществлять разогрев и перевод на постоянную схему обогрева природным или сжиженным газом (пропан-бутаном) до пуска батареи (загрузки ее углем) и до получения собственного (обратного) коксового газа.
Применение варианта разогрева и дальнейшего обогрева по постоянной схеме коксовой батареи сжиженным газом (пропан-бутаном) с предварительным смешением его с воздухом и подачей газовоздушной смеси в подводящие газопроводы, когда на горелку подают заранее приготовленную газовоздушную смесь, является опасным и сложным по следующим причинам:
- необходимы 2-3 степени защиты от случая взрыва установки и подводящих газопроводов при нарушении соотношения смеси газ-воздух;
- вариант разбавления пропан-бутана инертными газами для достижения полноценного горения газовой смеси является весьма затратным из-за высокой стоимости этих газов;
- требуется сложная и дорогостоящая система приготовления газовоздушной смеси и защиты от случаев проскока пламени вглубь горелки или отрыва пламени;
- стоимость газотранспортной системы повышается из-за увеличения диаметров трубопроводов газовоздушной смеси по сравнению с диаметром трубопроводов собственно газа.
Пуск первой (головной) коксовой батареи на заводе после разогрева без предварительного перевода ее на постоянную схему обогрева значительно усложняется в связи с совмещением (по времени) последней стадии разогрева с испытанием коксовых машин и оборудования, завершением большого объема предпусковых работ. На протяжении короткого периода времени совмещается ряд ответственных мероприятий, как то: ломка зеркал камер и удаление временных топок, установка дверей коксовых печей, установка пробок в растопочные отверстия, загрузка печей шихтой, продувка газового тракта с включением в работу газодувки, перевод батареи на постоянный обогрев при малом и нестабильном количестве обратного коксового газа. Все эти операции выполняются при ведении обогрева по временной схеме загрузки печей (до окончания перевода их на постоянный обогрев). При этом подготавливаемые к первой загрузке 14-16 печей вообще не включаются в обогрев, а загружаются углем и включаются в обогрев только после получения обратного газа (после перевода на постоянный обогрев). Часть аккумулированного тепла этих печей теряется при разборке временных топок и установке дверей еще до загрузки их углем, что значительно снижает температуру кладки при загрузке, уменьшает интенсивность выделения газа из первых загруженных печей, усложняет пуск в работу газодувки и перевод батареи на постоянную схему обогрева собственным (обратным) коксовым газом. При этих пусковых операциях срывы работы, поломки на коксовых машинах и на оборудовании, неполадки на газодувке и газовом тракте могут привести к рискованной, критической ситуации связанной с нехваткой газа для продувки газопроводов и перевода батареи на постоянный обогрев собственным (обратным) коксовым газом.
Сложность обогрева батареи по постоянной схеме чистыми (не разбавленными воздухом) высокоуглеродистыми газами (в т.ч. пропан-бутаном) заключается в том, что при обогреве ими в раскаленных газоходных зонах (при температуре 800°C и более): корнюрах, верхней зоне дюзовых каналов и в горелках идет их разложение с интенсивным отложением на поверхности элементов сажистого графита, что приводит к быстрому забиванию им отопительных каналов и, следовательно, нарушению обогрева.
Известен способ разогрева печей с использованием внутренних газовых горелок.
Например, известен способ сушки и разогрева вертикальных шамотных и динасовых камерных сланцевых печей (SU 136508, 1961). Способ предусматривает выполнение разогрева печей с помощью инжекционной газовой горелки установленной в нижней части камеры.
Однако известный способ не может обеспечить безопасный и качественный разогрев коксовой батареи, например пропан-бутаном, поскольку при минимальных расходах газа на начальной стадии разогрева, когда инжекция воздуха за счет газовой струи не обеспечивается в пределах необходимых для качественного и полного (бездымного) горения отопительного газа, происходит забивание сажей насадки регенераторов и расстройство процесса разогрева батареи.
Известен способ разогрева огнеупорной кладки коксовой батареи с помощью газообразного теплоносителя, в качестве которого рекомендовано использование сжатого воздуха, при этом осуществляют подачу теплоносителя в нагревательные каналы и обеспечивают разогрев путем теплообмена за счет тепла горячих узлов батареи коксовых печей, причем прогрев кладки производят с помощью газообразного теплоносителя до температуры 250°C во время высотной каменной кладки, а прогрев новых нагревательных каналов производят до температуры 500°С непосредственно после окончания работ по сооружению каменной кладки (RU 2062282, 1996).
Известный способ является неудобным в использовании, так как частично разогрев приходится производить в процессе ремонта, частично в процессе кладки печи.
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является обеспечение равномерного разогрева огнеупорной кладки коксовых батарей (при ограниченном выборе теплоносителей) регазифицированным пропан-бутаном, без применения внешних топок и возможностью установки дверей коксовых печей до начала разогрева. Последующий перевод на обогрев по постоянной схеме выполняется пропан-бутановым газом до пуска батареи (загрузки углем) и получения собственного (обратного) коксового газа, с применением безопасного способа смешивания пропан-бутанового газа с воздухом для получения смеси требуемой калорийности.
Техническим результатом настоящего изобретения является введение в эксплуатацию головной коксовой батареи при строительстве новых коксохимических предприятий, когда нет возможности разогрева первой (головной) батареи коксовым газом, уменьшение расхода отопительного газа, обеспечение равномерного разогрева огнеупорной кладки печей коксовых батарей при ограниченном выборе теплоносителей без применения внешних топок и с возможностью установки дверей коксовых печей до начала разогрева.
Заявленный технический результат достигается тем, что способ разогрева огнеупорной кладки коксовой батареи, включающий подвод отопительного газа в камеры коксовых печей, разогрев и перевод на обогрев по постоянной схеме до получения собственного обратного коксового газа, согласно изобретению, отличается тем, что батарея выполнена с нижним или боковым подводом отопительного газа, в качестве отопительного газа используют регазифицированный сжиженный пропан-бутановый газ, при этом горелки печи снабжены экраном и установлены во временной внутренней топке коксовой печи с машинной и коксовой стороны батареи, через растопочное окно, выполненное в фасаде временной внутренней топки или в предварительно установленной двери коксовой печи, в топку через подвижные заслонки, установленные на растопочных окнах, подают воздух, при переводе на обогрев по постоянной схеме по достижении заданной для загрузки камер угольной шихтой температуры постоянный распределительный газопровод коксового газа временно отглушается от подводящего газопровода обратного коксового газа, и в распределительный газопровод через ранее установленный штуцер с задвижкой подается пропан-бутановый газ, который смешивается с подаваемым из нижнего тоннеля воздухом.
Поставленная задача решается описываемым способом, включающим подвод отопительного газа в камеры коксовых печей по временной схеме, разогрев в соответствии с заданным температурным режимом и перевод на обогрев по постоянной схеме до получения собственного (обратного) коксового газа. При этом в качестве отопительного газа используют сжиженный пропан-бутан. Сжиженный газ вначале подвергают регазификации в испарителе-теплообменнике, затем подают к горелкам, каждая из которых снабжена экраном, и установлена во временной внутренней топке каждой коксовой печи с машинной и коксовой стороны батареи. Через растопочное окно, выполненное в фасаде временной внутренней топки или в предварительно установленной двери коксовой печи, в топку подают регулируемый поток воздуха в количестве, необходимом для стабильного горения факела пропан-бутанового газа в течение всего процесса разогрева. Регулирование количества подаваемого воздуха в топку производят с помощью подвижных заслонок, установленных на растопочных окнах, и обеспечивающих возможность изменения площади проходного сечения растопочного окна в процессе разогрева. Заданный температурный режим разогрева поддерживают путем регулирования тяги печи и расхода подаваемого к горелкам пропан-бутанового газа. По достижении температуры гарантированного воспламенения пропан-бутанового газа во всех вертикалах постоянный (проектный) распределительный газопровод коксового газа временно отглушается от подводящего газопровода обратного коксового газа, и в распределительный газопровод через ранее установленный штуцер с задвижкой подается пропан-бутановый газ. На батарее с нижним подводом газа в нижних пробках каждой крестовины на подаче газа в вертикал (в каждый дюзовый канал) просверливаются отверстия необходимого размера для подачи воздуха из нижнего тоннеля в крестовину (под естественным разрежением в отопительной системе) для смешивания его с пропан-бутановым газом. На батарее с боковым подводом газа для этой цели в окнах обезграфичивания временно устанавливаются металлические пластины с калиброванными отверстиями. Устанавливается соответствующий гидравлический режим в отопительной системе, обеспечивающий необходимое разрежение в крестовине дюзового канала (также в корнюре на батарее с боковым подводом газа) для подсоса воздуха из тоннеля для смешивания с газом.
При использовании варианта ведения разогрева через заранее установленные двери коксовых печей достигается значительное уменьшение объема работ и потребности в материалах - в первую очередь из-за исполнения временных внутренних топок без фасадных стен, а также значительно упрощаются подготовительные и пусковые работы, выполняемые после разогрева батареи, вследствие отсутствия необходимости в разборке фасадных стен временных внутренних топок и синхронной установке дверей на разогретые печи. При ведении разогрева через заранее установленные двери коксовых печей уменьшается расход отопительного газа (пропан-бутана) за счет снижения потерь тепла через двери коксовых печей, по сравнению с потерями тепла фасадными стенами временных внутренних топок по фронту камер, а также сокращения объема разогреваемой огнеупорной кладки из-за отсутствия фасадных стен временных внутренних топок. Поскольку основные элементы дверей коксовых печей выполнены из чугуна и, вследствие этого, не подвержены температурным деформациям и износу в диапазоне рабочих температур, никакие отрицательные последствия на техническое состояние дверей коксовых печей невозможны.
Предпочтительно, разогрев осуществляют в течение 65-70 суток до температуры 1000-1050°C.
Предпочтительно, скорость подъема температуры при разогреве составляет в период первых 32-ух суток 5,5-6,5°C в сутки, в период 33-х - 35-х суток 9°C в сутки, в период 36-х - 39-х суток 12°C в сутки, в период 40-х - 44-х суток 15°C в сутки, в период 45-х - 47-х суток 18°C в сутки, в период 48-х - 50-х суток 21°C в сутки, в период 51-х - 59-х суток 24°C в сутки, в период 60-х - 62-х суток 32°C в сутки, в период 63-64 суток 36°C в сутки и далее со скоростью 48°C в сутки до достижения температуры (~800°C), необходимой для возможности перевода на обогрев по постоянной схеме.
Чтобы использовать пропан-бутановый газ в обогреве по постоянной схеме его необходимо безопасным способом разбавить воздухом до калорийности 3500-4000 ккал/м3, что соответствует объемному содержанию в смеси 13-15% пропан-бутанового газа и 87-85% воздуха (верхний предел взрывоопасной концентрации пропан-бутанового газа в смеси с воздухом составляет 8,65% об.). Как вариант такого безопасного разбавления предлагается смешивание пропан-бутанового газа с воздухом непосредственно на входе в каждый дюзовый канал (в крестовине дюзового канала) на батареях с нижним подводом газа, и на входе в корнюр (в стояке перед «пушкой» корнюра) - на батареях с боковым подводом газа.
Заявленный способ можно осуществить, например, с помощью приспособлений, конструкция и схема установки которых проиллюстрирована ниже.
Краткое описание фигур
Фиг.1 - временная внутренняя топка, выкладываемая из шамотного кирпича внутри каждой камеры коксования разогреваемой батареи (вариант без установки дверей коксовых печей);
Фиг.2 - вариант использования двери коксовой печи вместо фасадной стены временной внутренней топки;
Фиг.3 - горелка сжигания пропан-бутанового газа во внутренней топке, устанавливаемая в каждую печь с машинной и коксовой стороны батареи;
Фиг.4 - горелка с установленным на ней экраном, выполненным в виде сетки из нержавеющей стали;
Фиг.5 - подвижная заслонка, регулирующая подачу воздуха, размещенная в растопочном окне, выполненном в фасадной стене временной внутренней топки перед каждой горелкой;
Фиг.6 - общий вид узла подвода газа на разогрев печи через растопочное отверстие в фасадной стене временной внутренней топки;
Фиг.7 - общий вид узла смешивания пропан-бутанового газа с воздухом при обогреве по постоянной схеме на батареях с нижним подводом отопительного газа.
Общее детальное описание
В каждом частном случае разогрева в зависимости от объема огнеупорной кладки и числа печей в коксовой батарее рассчитываются следующие параметры процесса:
- расходы отопительного газа по этапам разогрева (на одну горелку и всего на батарею, рассчитываются исходя из известной потребности в энергозатратах для поддержания заданного роста температуры и калорийности сжиженного пропан-бутана);
- диаметры подводящих и распределительных газопроводов в пределах всего агрегата;
- диаметры труб горелки;
- калиброванные сечения для подачи пропан-бутанового газа в подпростеночные коллектора и из этих коллекторов в крестовины дюзовых каналов (на батареях с нижним подводом газа) или в корнюры (на батареях с боковым подводом газа);
- отверстия для воздуха в пробках крестовин (на батареях с нижним подводом газа) или в окнах обезграфичивания (на батареях с боковым подводом газа);
- гидравлический режим в отопительной системе, обеспечивающий необходимое разрежение в крестовине дюзового канала (на батареях с нижним подводом газа) или в корнюре (на батареях с боковым подводом газа) для подсоса воздуха из тоннеля для смешивания с пропан-бутановым газом при обогреве по постоянной схеме;
- диаметры и количество отверстий в перфорированной части горелки.
При соответствующих расчетах учитывают также необходимость разогрева дымовой трубы для создания тяги и разряжения в боковых боровах батареи.
На подготовительном этапе выполняют строительство склада для хранения необходимого количества сжиженного пропан-бутана и установки его регазификации, включающей испарители-теплообменники для перевода теплоносителя из жидкого состояния в газообразное. Производится изготовление вспомогательных приспособлений и оснастки, в т.ч. горелок и заслонок. Конфигурация кладки временной внутренней топки не зависит от типа используемого теплоносителя.
Общий вид кладки временной внутренней топки показан на фиг.1, при этом под поз.1 обозначена линия пода печи, поз.2 - линия свода печи. Растопочные окна поз.3 выполняются с максимально увеличенной, исходя из конструкционных особенностей печей конкретной батареи, площадью проходного сечения. При этом растопочное окно поз.3 может быть выполнено непосредственно в двери коксовой печи, которой закрывается камера после выполнения кладки внутренней части временной топки, как это показано на фиг.2. В этом случае кладка фасадной части временной топки не выполняется, чугунный корпус двери поз.4 изготавливается с отверстием для разогрева поз.5, которое после завершения процесса разогрева закрывается чугунной крышкой. В футеровке двери коксовой печи выполняется отверстие, которое по своим габаритам соответствует растопочному окну поз.3, а после завершения процесса разогрева данное отверстие закладывается огнеупорным кирпичом.
На стадии подготовительных работ монтируется временный газопровод подвода газа на разогрев батареи от установки регазификации на дымовую трубу и на батарею с машинной и с коксовой стороны. В печи коксовой батареи через предусмотренные для них окна во внутренних топках или в дверях коксовых печей поз.3 устанавливаются горелки специальной конструкции.
Осуществление способа проиллюстрировано ниже.
Конструкция используемой горелки, проиллюстрированная на фиг.3, является достаточно простой и представляет собой сварную конструкцию из труб различного диаметра.
Отопительный газ (пропан-бутан), из временного газопровода, через отвод газа от временного газопровода поз.6 поступает в основную трубу горелки поз.7, расположенную по оси камеры коксования и присоединенную к отводу посредством фланцевого соединения поз.8. В основную трубу поз.7, под острым углом к ее оси, параллельно плоскости пода камеры коксования, вварены две отводные трубки меньшего диаметра поз.9, служащие для подачи газа непосредственно в газовыпускные трубки поз.10, располагающиеся параллельно друг другу и перпендикулярно плоскости пода камеры коксования. В газо-выпускных трубках поз.10 просверлены соосно, в ряд, одно под другим, газовыпускные отверстия малого диаметра поз.11 так, чтобы струя выходящего газа была направлена в сторону оси основной трубы поз.7. При этом на свободных концах основной трубы поз.7 и газовыпускных трубок поз.10 герметично приварены заглушки поз.12.1, поз.12.2.
Через растопочное окно поз.3 в топку поступает направленный воздушный поток, который как бы рассекает газовые струи горелки, и обеспечивает требуемое для качественного горения смешение газа с воздухом за счет пересечения потока воздуха с газовыми струями.
На каждую горелку после ее установки в камеру коксования, до начала разогрева навешивается экран поз.13, который представляет собой прямоугольник из металлической сетки (предпочтительно, из нержавеющей стали) гнутый в трех местах так, чтобы опираться под силой собственного веса в закрытые заглушками поз.12.1, поз.12.2 верхние торцы газовыпускных трубок горелки поз.10 и прижиматься к обеим газовыпускным трубкам горелки поз.10 с передней ее стороны ниже всех газовыпускных отверстий поз.11. При таком расположении во время разогрева экран будет постоянно в раскаленном состоянии от факела горения, и в случае если факел неожиданно гаснет (задувается), то струя пропан-бутанового газа вновь воспламенятся при контакте с раскаленной сеткой экрана и горение возобновляется. Необходимый уровень воздушного потока, при котором из внешней среды поступает достаточное для стабильного горения факела количество воздуха, обеспечивается за счет закрытия растопочных окон поз.3 во внутренних топках или в дверях коксовых печей подвижными заслонками, отдельно изображенными на фиг.5. В кладку фасада временной топки между рядами кирпичей, образующих нижнюю и верхнюю границы растопочного окна поз.3 (или над верхним и под нижним краями отверстия поз.5 в чугунном корпусе двери коксовой печи поз.4) устанавливаются соответственно верхний направляющий поз.14.1 и нижний опорно-направляющий поз.14.2 металлические уголки. При этом между верхним и нижним уголками поз.14.1 и поз.14.2 соответственно устанавливаются две симметричные створки ворот - левая поз.15.1 и правая поз.15.2, представляющие собой металлические листы с выполненными в них прорезями под основную трубу горелки поз.7 и приваренными ручками. Таким образом, обе створки упираются снизу в опорно-направляющий уголок поз.14.2 и совместно с ним фиксируются по вертикали направляющим уголком поз.14.1. Тем самым, каждая створка получает одну степень свободы в виде перемещения по горизонтали (в плоскости, прилегающей к фасаду временной топки, или в плоскости, прилегающей к фасадной части отверстия для разогрева поз.5 в чугунном корпусе двери поз.4) с изменением площади проходного сечения растопочного окна и соответствующим изменением потока атмосферного воздуха, подаваемого во временную топку.
При ведении процесса разогрева заданный температурный режим поддерживается регулировкой тяги (общая тяга дымовой трубы и разрежение в дымовых боровах) и расходом отопительного газа. Общий расход газа на батарею и отдельно на коксовую и машинную стороны регулируется с помощью задвижек на временном газопроводе. Также имеются задвижки поз.16 для перекрытия подачи газа на каждую горелку в отдельности, как показано на фиг.6. На всех горелках в печах батареи с машинной и коксовой сторон объемный расход газа регулируется с помощью установки сменных диафрагм во фланцевых соединениях п.8 непосредственно перед каждой горелкой. Сменные диафрагмы различного проходного сечения создают местное сужение потока, что обеспечивает изменение объема газа поступающего на горелку в единицу времени.
Предложенная технология обогрева пропан-бутановым газом по схеме подачи коксового газа при постоянном обогреве следующая:
- распределительный газопровод коксового газа временно отглушается от подводящего газопровода обратного коксового газа (в т.ч. и от газоподогревателя);
- в распределительный газопровод врезается штуцер с задвижкой, через который подается чистый (неразбавленный) пропан-бутановый газ;
- в нижних пробках поз.17 каждой крестовины на подаче газа, в каждый вертикал (в каждый дюзовый канал) просверливаются отверстия поз.18 для подачи воздуха из нижнего тоннеля в крестовину (под естественным разрежением) для смешивания его с пропан-бутановым газом, поступающим в крестовину через калиброванное сечение из подпростеночного коллектора поз.19 (для батареи с нижним подводом газа), как это показано на фиг.7;
- на батарее с боковым подводом газа в окна обезграфичивания (декарбонизации) временно вставляются металлические пластины с калиброванными отверстиями для поступления воздуха в корнюр для смешивания с пропан-бутановым газом, поступающим в корнюр из постоянного газопровода через калиброванную диафрагму, установленную после реверсивного крана;
- калиброванные сечения для подачи пропан-бутанового газа в подпростеночные коллектора и из этих коллекторов в крестовины дюзовых каналов, а также отверстия для воздуха поз.18 в пробках крестовин поз.17 и в металлических пластинах в окнах обезграфичивания подбираются расчетным путем;
- устанавливается соответствующий гидравлический режим в отопительной системе, обеспечивающий необходимое разрежение в крестовине дюзового канала батареи с нижним подводом газа (или в корнюре батареи с боковым подводом газа) для подсоса воздуха из тоннеля для смешивания с газом.
Расчетная газовоздушная смесь, полученная в крестовине (в корнюре), должна состоять из 15-16% пропан-бутанового газа и 84-85% воздуха и иметь калорийность примерно 4000 ккал/м3 (низшая калорийность).
В таблице 1 приведен конкретный пример поэтапного непрерывного разогрева огнеупорной кладки в соответствии с заявленным способом.
| Таблица 1 | ||||
| Пример графика разогрева коксовой батареи | ||||
| Этап разогрева | День от начала разогрева | Заданный подъем температур в сутки, °C | Заданная температура, °C | Расход пропан-бутана по этапам разогрева, т |
| 1-ый этап разогрева (28÷88°C) + разогрев дымовой трубы | 1 | 6 | 34 | 50 |
| 2 | 6 | 40 | ||
| 3 | 6 | 46 | ||
| 4 | 6 | 52 | ||
| 5 | 6 | 58 | ||
| 6 | 6 | 64 | ||
| 7 | 6 | 70 | ||
| 8 | 6 | 76 | ||
| 9 | 6 | 82 | ||
| 10 | 6 | 88 | ||
| 2-ой этап разогрев (88÷166°C) | 11 | 6 | 94 | 100 |
| 12 | 6 | 100 | ||
| 13 | 6 | 106 | ||
| 14 | 6 | 112 | ||
| 15 | 6 | 118 | ||
| 16 | 6 | 124 | ||
| 17 | 6 | 130 | ||
| 18 | 6 | 136 | ||
| 19 | 6 | 142 | ||
| 20 | 6 | 148 | ||
| 21 | 6 | 154 |
| Этап разогрева | День от начала разогрева | Заданный подъем температур в сутки, °C | Заданная температура, °C | Расход пропан-бутана по этапам разогрева, т |
| 22 | 6 | 160 | ||
| 23 | 6 | 166 | ||
| 3-ий этап разогрева 166÷202°C) | 24 | 6 | 172 | 38 |
| 25 | 6 | 178 | ||
| 26 | 6 | 184 | ||
| 27 | 6 | 190 | ||
| 28 | 6 | 196 | ||
| 29 | 6 | 202 | ||
| 4-ый этап разогрева (202÷388°C) | 30 | 6 | 208 | 455 |
| 31 | 6 | 214 | ||
| 32 | 6 | 220 | ||
| 33 | 9 | 229 | ||
| 34 | 9 | 238 | ||
| 35 | 9 | 247 | ||
| 36 | 12 | 259 | ||
| 37 | 12 | 271 | ||
| 38 | 12 | 283 | ||
| 39 | 12 | 295 | ||
| 40 | 15 | 310 | ||
| 41 | 15 | 325 | ||
| 42 | 15 | 340 | ||
| 43 | 15 | 355 | ||
| 44 | 15 | 370 | ||
| 45 | 18 | 388 | ||
| 5-ый этап разогрева (388÷679°C) | 46 | 18 | 406 | 300 |
| 47 | 18 | 424 | ||
| 48 | 21 | 445 | ||
| 49 | 21 | 466 | ||
| 50 | 21 | 487 | ||
| 51 | 24 | 511 | ||
| 52 | 24 | 535 | ||
| 53 | 24 | 559 | ||
| 54 | 24 | 583 | ||
| 55 | 24 | 607 |
| Этап разогрева | День от начала разогрева | Заданный подъем температур в сутки, °C | Заданная температура, °C | Расход пропан-бутана по этапам разогрева, т |
| 56 | 24 | 631 | ||
| 57 | 24 | 655 | ||
| 58 | 24 | 679 | ||
| 6-ой этап разогрева (679÷1015°C) | 59 | 24 | 703 | 420 |
| 60 | 32 | 735 | ||
| 61 | 32 | 767 | ||
| 62 | 32 | 799 | ||
| 63 | 36 | 835 | ||
| 64 | 36 | 871 | ||
| 65 | 48 | 919 | ||
| 66 | 48 | 967 | ||
| 67 | 48 | 1015 | ||
| Итого: | 1363 |
Как видно из таблицы, способ характеризуется непрерывностью процесса и вполне приемлемым расходом доступного и дешевого теплоносителя - сжиженного пропан-бутана.
Таким образом, заявленный способ можно осуществить при использовании достаточно простых приспособлений, что упрощает способ в целом, обеспечивает непрерывность и равномерность разогрева кладки при отсутствии внешних топок для разогрева и необходимости совмещения по времени большого количества пусковых работ по вводу батареи в эксплуатацию.
Способ разогрева огнеупорной кладки коксовой батареи, включающий подвод отопительного газа в камеры коксовых печей, разогрев и перевод на обогрев по постоянной схеме до получения собственного обратного коксового газа, отличающийся тем, что батарея выполнена с нижним или боковым подводом отопительного газа, в качестве отопительного газа используют регазифицированный сжиженный пропан-бутановый газ, при этом горелки печи снабжены экраном и установлены во временной внутренней топке коксовой печи с машинной и коксовой стороны батареи, через растопочное окно, выполненное в фасаде временной внутренней топки или в предварительно установленной двери коксовой печи, в топку через подвижные заслонки, установленные на растопочных окнах, подают воздух, при переводе на обогрев по постоянной схеме по достижении заданной для загрузки камер угольной шихтой температуры постоянный распределительный газопровод коксового газа временно отглушается от подводящего газопровода обратного коксового газа, и в распределительный газопровод через ранее установленный штуцер с задвижкой подается пропан-бутановый газ, который смешивается с подаваемым из нижнего тоннеля воздухом.
