Предложения по изменению отдельных узлов и изделий огнеупорной кладки коксовых батарей Гипрококса

Увеличение доли шамотных изделий и уменьшение доли динасовых изделий.

Нижняя граница между шамотной и динасовой кладкой в проектах Гипрококса проходит по шву скольжения между разделительными стенами подовых каналов (шамот) и регенераторов (динас). Такое размещение границы материалов удобно с точки зрения размещения колосников, но не соответствует температурному режиму работы пограничных зон. Нижние ряды динасовых разделительных стен регенераторов не имеют высоких температур для обеспечения гарантированного перерождения динаса, а значит и конечных размеров после разогрева и перевода на постоянную схему обогрева. Неполное совпадение вертикальных газоподводящих (дюзовых) каналов размещенных в шамотной и в динасовой кладки и обеспечение герметичности стыков являются серьезными проблемами. Проблема герметичности стыков решается заливкой дюзовых каналов огнеупорными растворами и установкой металлических манжет. С увеличением сроков эксплуатации коксовых батарей эта проблема обостряется и требует постоянного проведения не всегда результативных работ по уплотнению вертикальных газоподводящих каналов.

Опыт эксплуатации коксовых батарей с границей между шамотной и динасовой кладкой размещенной выше колосников подтверждает отсутствие необходимости выполнения работ по уплотнению дюзовых каналов и установки металлических манжет.

Верхняя граница между шамотной и динасовой кладкой в проектах Гипрококса проходит по верху изделий перекрытия печей (динас) и кладкой зоны перекрытия печей (шамот). Динасовые перекрытия печей не выдерживают значительного количества теплосмен возникающих в нештатных ситуациях («забуривание» кокса в печах, проведение ремонтов). Образование трещин в динасовых перекрытиях печей со временем приводит к выпадению их средних частей.

Шамотные перекрытия печей имеют достаточную температуру начала деформации под нагрузкой для работы в этой зоне, с одной стороны, и способны выдерживать множественные теплосмены, с другой стороны. Заделка между шамотными перекрытиями печей также меняется на шамотную, а верхняя граница между динасовой и шамотной кладкой проходит ниже проектной.

Успешный опыт использования шамотных сводовых перекрытий печей на батареях в Китае и на отдельных заводах в России подтверждает правильность такого решения.

Шамотные изделия перекрытия печей выполняются «в замок», причем размер замка переменный по длине печи для обеспечения равенства зазоров между отопительными простенками и выступом изделий перекрытия с учетом конусности печей.

Материал для изготовления шамотных марок перекрытия печей - шамот уплотненный доменный или, при незначительной разнице в цене, шамот плотный доменный.

О разведении вертикальных материальных швов.

Недостатком огнеупорной кладки отопительных простенков коксовых батарей Гипрококса является расположение вертикальных материальных швов. Вертикальные материальные швы, являющиеся концентраторами напряжений, в биндерных перегородках и в греющих стенках зоны вертикалов отопительных простенков расположены один над другим через каждый ряд.

Биндерные перегородки подвержены напряжениям связанными с поперечными усилиями возникающими при выдаче кокса. Многократные выдачи кокса из печей в течение всего срока эксплуатации при наличии «удобно» расположенных вертикальных материальных швов при значительных сроках эксплуатации приводят к образованию трещин по этим материальным швам. Трещины в биндерных перегородках приводят к нарушению общей геометрии простенков, а значит и печей. Если стыки трещин греющих стенок в большинстве случаев могут быть скреплены, то скрепление стыков трещин в биндерных перегородках затруднено из-за отсутствия доступа к ним. Развитие трещин в биндерных перегородках приводит к необходимости перекладки отопительных простенков на всю длину, а потому трещины в биндерных перегородках более опасны, чем трещины в греющих стенках.

Разведение от единой оси вертикальных материальных швов между гитарками и биндерными брусками в биндерных перегородках, а также между гитарками и ложками в греющей стенке от вертикальной оси снизит риск образования трещин по вертикальным материальным швам. После внедрения предлагаемых изменений вертикальные материальные швы также будут располагаться по оси, но не через 1 ряд, а через 3 ряда. Развитие трещин по таким разведенным материальным швам будет затруднено.

Разведение от оси вертикальных материальных швов в греющей стенке достигается введением гитарок с различными размерами гребень-пазовой части:

50% гитарок с увеличением гребень-пазовой части с 296 мм до 396 мм;

50% гитарок с уменьшением гребень-пазовой части с 296 мм до 216 мм.

Разведение от оси вертикальных материальных швов в биндерных перегородках достигается введением гитарок с различными размерами прямой части:

50% гитарок без изменения размера прямой части 160 мм (гитарки с увеличенной гребень-пазовой частью);

50% гитарок с увеличением размера прямой части со 160 мм до 260 мм (гитарки с уменьшенной гребень-пазовой частью).

Конструкции ложек соответственно изменяются в части длины широкой части.

Биндерные бруски изменяются по длине в соответствии с достигаемыми размерами между гитарками и стыками ложек.

Подобное решение с разведением вертикальных швов в стенах камер коксования ГИПРОКОКСом было применено в Череповце в 1993 году на батарее №5, но дальнейшего развития не получило.

Невыбиваемая горелка для коксовых батарей с нижним подводом коксового газа.

Корректировка подачи коксового газа на обогрев каждого из вертикалов коксовых батарей с нижним подводом осуществляется изменением проходного сечения калиброванной шайбы (сопла) устанавливаемой в газоподводящую арматуру. При этом горелки устанавливаемые в основаниях вертикалов не участвуют в распределении газа подаваемого на обогрев.

Предлагаемая горелка для коксовых батарей с нижним подводом коксового газа имеет выступ для защемления в кладке основания вертикала. В настоящее время такие горелки используется на коксовых батареях в Китае и на отдельных заводах России.

Перенос гребень-паза в зоне перекрытия вертикалов от греющей стенки внутрь кладки.

В настоящее время:

Предлагаемое изменение:

Опыт ремонта зоны перекрытия вертикалов под газовыми люками указывает на необходимость переноса гребень-паза в зоне перекрытия вертикалов от греющей стенки внутрь кладки. Вздутия кладки зоны перекрытия вертикалов под газовыми люками с образованием заужения после их удаления показывают, что причиной их образования является графит откладывающийся в вертикальной трещине по гребень-пазам. Перенос гребень-пазов внутрь кладки уменьшит вероятность образования подобных дефектов, препятствующих нормальной выдаче кокса из печей.

Увеличение толщины ложкового кирпича «крайних» и «предкрайних» вертикалов отопительных простенков.

Форма температурной кривой по длине отопительных простенков указывает на резерв подъема температур в «крайних» парах вертикалов. При этом вероятность появления обвалов кокса при выдаче сдерживает использование такого резерва. Увеличение толщины ложкового кирпича «крайних» и «предкрайних» вертикалов предохраняет кладку «крайней» пары вертикалов от преждевременного износа за счет повышения температур в «крайней» паре без появления обвалов кокса при выдаче.Это «хорошо забытое старое» решение проблемы. На коксовой батарее №3 Макеевского КХЗ (построена в 1975 году) толщина греющей стенки (ложкового кирпича) крайних вертикалов была 130 мм, остальных вертикалов – обычные 105мм.

Об увеличенных горшках смотровых шахточек.

Недостатками существующей конструкции горшков смотровой шахточки являются отсутствие их защемления до кладки «ребрика» и недостаточная прочность.

В течении большей части разогрева при разряжении в коксовой батарее сложно обеспечить герметичность под горшками смотровых шахточек не защемленных до кладки выстилки верха печей («ребрика»).

После проведения разогрева в большинстве случаев требуется замена до 15% горшков смотровых шахточек имеющих трещины.

Увеличение высоты горшков смотровых шахточек при сохранении их размеров по оси батареи и по оси простенка позволит их защемить в процессе разогрева, увеличит площадь излома при образовании трещин и уменьшит вероятность их возникновения.

Увеличение высоты горшка смотровой шахточки связано с высотой ряда «крючков» самой смотровой шахточки.

При использовании горшков увеличенной высоты сама смотровая шахточка будет на один ряд ниже.


02.04.2018

Главный технолог Гатауллин Р.Г.

Главный технолог Богданов В.Ф.