Научно-методологические основы и способы повышения надежности службы агрегатов для производства кокса тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.07, кандидат наук Швецов, Виталий Иванович

• Швецов, Виталий Иванович
• кандидат наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат наук Швецов, Виталий Иванович

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Общая характеристика и состояние коксового производства в России и в мире

1.1. Состояние и перспективы производства кокса в мире

1.2. Состояние коксового печного фонда России

1.3. Состояние коксовых батарей и экологическая обстановка

1.4. Перспективы развития коксового производства в мире

ГЛАВА 2. Основные проблемы и перспективы коксового производства в России

2.1. Угольная сырьевая база коксования в России, ее качество, 32 стабильность

2.2. Свойства углей в процессе коксования, определяющие давление на стены печных камер

2.2.1. Пластическое состояние и спекание углей

2.2.2. Пластическое состояние углей и прочность огнеупорной 36 кладки коксовых батарей

2.2.3. Газодинамические условия в коксуемой загрузке

2.2.4. Теоретический анализ газопроницаемости пластической 38 массы

ГЛАВА 3. Технологии подготовки углей к коксованию и их влияние на давление коксования

3.1. Технологии подготовки угольной шихты

3.1.1. Избирательное измельчение угольной шихты

3.1.2. Частичное брикетирование угольной шихты

3.1.3. Термическая подготовка угольной шихты

3.1.4. Трамбование угольной шихты

3.1.5. Давление коксования и нагрузка на стены печных камер 5

3.1.6. Влияние распределения плотности загрузки по длине 62 и высоте камеры на давление коксования

3.2. Серийность выдачи-загрузки печей и давление коксования

ГЛАВА 4. Теоретические и экспериментальные промышленные исследования огнеупорной кладки обогревательных простенков коксовых печей на прочность

4.1. Динамика развития дефектов огнеупорной кладки 70 коксовых батарей

4.2. Расчет обогревательных простенков коксовых печей на 73 прочность

4.3. Расчет напряжений в огнеупорной кладке обогревательного 87 простенка с учетом фактически действующих нагрузок

4.4. Экспериментальные промышленные исследования 97 процесса образования и развития дефектов огнеупорной кладки

4.5. Механизм ускоренного разрушения кладки обогревательных

простенков большегрузных печей

ГЛАВА 5. Влияние конструкционных и технологических факторов на срок эксплуатации и динамику изменения производственной мощности коксовых батарей различных типов

5.1. Прогноз продолжительности службы коксовых батарей 106 различных типов

5.2. Прогнозный расчет динамики производственной мощности 108 коксовых батарей в процессе эксплуатации

ГЛАВА 6. Ремонт огнеупорной кладки коксовых батарей

6.1. Применяемые методы ремонтов

6.2. Основные показания для перекладки обогревательных 125 простенков

6.3. Характеристика динасовых изделий для новой кладки 128 и ремонта отопительных простенков

6.4. Традиционная "холодная" перекладка отопительных простенков

6.5. Перекладка отопительных простенков без остановки обогрева смежных простенков

6.5.1. Полная перекладка отопительных простенков 134 большегрузной коксовой батареи

6.5.2. К вопросу о разработке новой технологии горячей 135 головочных частей обогревательных простенков

6.5.3. Теоретическое обоснование технологии горячего ремонта 138 с совмещением процессов кладки и частичного разогрева уложенного огнеупора

6.5.4. Горячая перекладка отопительных простенков

на глубину 4-6 вертикалов

6.5.5. Сравнительная эффективность методов перекладки 147 головочных частей обогревательных простенков

6.5.5.1. Сопоставительный анализ "холодной" и "горячей"

перекладки отопительных простенков на глубину 4-6 вертикалов

6.5.6. Перекладка зоны перекрытия вертикалов и верхних рядов 151 кладки простенков под средним загрузочным люком

6.5.7. Перекладка перекрытия зоны головочных вертикалов под 152 газовыми люками

6.6. Основы диагностирования и определения методов горячих

ремонтов огнеупорной кладки коксовых батарей

ГЛАВА 7. Масштабы внедрения и эффективность

разработанных технологий горячей перекладки отопительных простенков

7.1. Сведения об экономическом и экологическом эффектах

(по состоянию на 01.01.2009 г.)

ГЛАВА 8. Принципиальные положения по проектированию 166 новых, реконструкции и капитальному ремонту действующих коксовых батарей

Заключение

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ:

Приложение 1. Традиционная "холодная" перекладка

отопительных простенков Приложение 2. Полная «горячая» перекладка отопительных

простенков большегрузной коксовой батареи

Приложение 3. «Горячая» перекладка отопительных

простенков на глубину 4-6 вертикалов Приложение 4. Перекладка зоны перекрытия вертикалов

и верхних рядов кладки простенков под средним загрузочным люком Приложение 5. Перекладка перекрытия зоны головочных

вертикалов под газовыми люками Приложение 6. Документы, подтверждающие экономический

эффект проведения «горячих» ремонтов отопительных простенков коксовых батарей

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Научно-методологические основы и способы повышения надежности службы агрегатов для производства кокса»

ВВЕДЕНИЕ

Мировой энергетический баланс складывается не в пользу нефти и газа, запасы которых весьма ограничены и не перспективны для развития народного хозяйства. Основная ставка за пределами 2030 года, делается на два вида энергоносителей - уголь, огромные запасы которого пока не поддаются точному определению и атомная энергия. Между тем, черные и цветные металлы остаются основными видами сырья для производства продукции машиностроения, потребностей строительства и большинства других отраслей народного хозяйства.

В связи с этим не исключено, что каменноугольный кокс - основной источник энергии для большинства металлургических процессов, в каком-то измененном виде, останется единственным тепловым и восстановительным материалом производства.

Анализ развития процессов в коксохимической промышленности пока не дает оснований ожидать в ближайшее время существенного изменения технологии коксования - скорее всего это будет эволюционный путь усовершенствования действующей технологии с весьма ограниченными возможностями качественного и количественного ее улучшения [1-3]. Во всяком случае, об этом свидетельствует постоянное наращивание производства кокса на базе традиционной технологии с применением вертикальных коксовых печей скомпонованных в батареи. За полтора столетия от начала зарождения коксовой промышленности основным агрегатом для производства кокса по прежнему остается коксовая батарея. Показательным в этом отношении становится коксохимическая промышленность Ки-тая[18, 19]. Начав развиваться в начале 50-х гг. на основе советских коксовых батарей системы ПК Гипрококса и производя при этом несколько десятков миллионов тонн коксовой продукции, к настоящему времени эта страна достигла грандиозных успехов - производство кокса в Китае превышает 300 млн. тонн в год и занимает ведущее место в мире. Причем основными агрегатами производства становятся новейшие конструкции кок-

совых батарей ведущих немецких фирм. История развития показывает, что эта политика рассчитана на долгосрочную перспективу и реальные возможности региона и мира в целом.

Основным направлением наращивания производительности коксовых батарей является увеличение габаритных размеров печных камер. Оснащение производства, все технологические и вспомогательные процессы остаются прежними, приспособленными к возросшим требованиям обслуживания и экологической обстановки.

Таким образом, коксохимическая промышленность еще длительное время будет занимать важнейшее место в народном хозяйстве в целом и, особенно, в металлургическом комплексе. Основная ее задача заключается в производстве металлургического и специальных сортов кокса для доменного, литейного, электроруднотермических, химических производств, а также в получении широкого ассортимента химической продукции: пека, бензола, толуола, фенолов, нафталина, пиридиновых оснований и др.

Несмотря на такое, исключительное значение коксового производства в народном хозяйстве, в России этому вопросу не придают должного внимания. С переходом на новые экономические отношения с 1991 года начался спад производства кокса: многие, даже относительно не старые коксовые батареи были остановлены на горячую или холодную консервацию, снизился уровень эксплуатации и обслуживания всего действующего печного фонда России.

Угольная сырьевая база коксования практически полностью была приватизирована и оказалась в руках предпринимателей не заинтересованных в обеспечении предприятий хорошо коксующимися углями, вследствие чего качество кокса по всем основным показателям резко снизилось. Тезис о том, что коксовые батареи создаются под постоянную угольную сырьевую базу коксования и должны работать только на стабильной угольной шихте был полностью забыт и угольной сырьевой базой коксования, по существу, стали руководить не технологи, а коммерсанты.

Естественно, такое положение в коксохимической промышленности могло привести к полному ее развалу. Но, относительно небольшие потребности народного хозяйства в металле с незначительным ежегодным приростом позволили решить проблему производства кокса, которое стало постепенно увеличиваться и к 2007 году достигло 34 млн. тонн в год. Однако основным сдерживающим началом производства стал значительно постаревший печной фонд: более 50% коксовых батарей превысили амортизационный (и нормативный) 18-ти летний срок службы [6]. Положение в коксохимии России еще более обострилось с началом экономического кризиса в 2008-2009 гг. Предприятия вынуждены были полностью вывести из эксплуатации 8 наиболее изношенных коксовых батарей общей мощностью ~5 млн. тонн кокса в год. Таким образом, перед коксохимической промышленностью возникла необходимость сохранить имеющийся печной фонд и продлить срок эксплуатации коксовых батарей до 40 лет и более.

Если в 60-70-е гг. 20-го столетия основная идея в промышленно развитых странах заключалась в том, чтобы проработавшие амортизационный срок коксовые батареи сносить и на их месте строить новые, более мощные и современные, то позднее от этой идеи вынуждены были отказаться. В последние десятилетия во всем мире резко обострился вопрос об обновлении печного фонда, из-за того, что потребовались значительные инвестиции - стоимость комплекса новой коксовой батареи сегодня превышает 250-300 млн. долл. США. Поэтому даже богатые, промышленно развитые страны не с легкостью относились к таким затратам и практически во всем мире возникла проблема более длительной эксплуатации действующего печного фонда. При этом назывались самые разные сроки эксплуатации- 30, 40 лет и более. Практика показала, что коксовые батареи с относительно небольшим объемом печных камер- 20-30 м3 могут без серьезных капитальных ремонтов прослужить указанные сроки. Однако при этом в особенно тяжелой ситуации оказались еще недостаточно освоенные

даже в стабильных условиях работы, коксовые батареи средней и большой

о

мощности, с печными камерами 40 м и более.

Таким образом, основной целью коксохимических предприятий в настоящее время является сохранение в работоспособном состоянии коксовых батарей на срок не менее 40 лет, то есть более чем вдвое превышающий амортизационный (и нормативный).

Этой цели посвящена и данная работа - разработать научно-методологические основы и способы повышения надежности службы коксовых батарей до 40 и более лет, в том числе, технологическими, проектными техническими решениями при эксплуатации, реконструкции и новом строительстве. Научно обосновать, разработать и осуществить способы ремонта отопительных простенков без остановки обогрева, без потери или с минимальной потерей производительности.

Таким образом, актуальность данной работы очевидна.

Особое внимание в работе уделено повышению надежности и сохранности большегрузных коксовых батарей, увеличению срока их эксплуатации.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие основные задачи:

1. Изучить состояние и перспективы развития производства кокса в России и в мире, основные его проблемы, новые технические решения.

2. Сформулировать научные основы влияния на огнеупорную кладку современных коксовых печей свойств угольной шихты, способов ее подготовки, плотности, технологических параметров режимов, теоретических моделей деформации кладки и разработки новых способов ремонта.

3. Изучить механизм возникновения и динамику развития дефектов огнеупорной кладки обогревательных простенков.

4. Провести экспериментальные исследования, разработать методы и технологию ремонта отопительных простенков на различную глубину путем «горячей» перекладки без остановки обогрева смежных простенков.

5. Выполнить сопоставительный технический, технико-экономический и экологический анализ технологии «холодной» и «горячей» перекладки отопительных простенков.

6. Определить перспективы и направления реконструкции и модернизации печного фонда России.

Научно-методологические основы диссертационной работы

1. Научно обоснована взаимосвязь величины давления коксования в промышленных условиях и плотности угольной загрузки, которая описывается уравнением регрессии

Р = 0,000412 у2 - 0,5942 у + 229,921; Р2 = 0,9577

Где: Р -давление коксования, кПа; у - плотность насыпной массы угольной загрузки в печной камере, кг/м3 (с.в.).

2. Научно обоснована взаимосвязь давления коксования и высоты угольной загрузки, которая описывается уравнением регрессии

Р = - 6,39 + 3,2411+ 10,18 у, где: у- плотность насыпной массы угольной загрузки, т/м3;

И - высота загрузки над точкой замера, м.

Полученные данные необходимы для расчетов прочности простенков при проектировании коксовых батарей, предназначенных для коксования брикетированной, термоподготовленной и трамбованной шихты.

3. Научно обоснована взаимозависимость выбранной серийности выдачи-загрузки печей и величины нескомпенсированного давления коксования на отопительные простенки, которая находится в интервале 0-7 кПа.

4. Научно обоснован и выполнен расчет прочности простенков по схеме «ортотропная плита, защемленная с четырех сторон» при фактической величине давления коксования. В результате исследования установлено, что при различных соотношениях (К) ве-

личин горизонтальных перерезывающих сил и веса вышележащей кладки схема нагружения простенка может изменяться от «балка защемленная с двух сторон» (К< 0,75) на «консоль» (К> 1). В интервале значений К=0,75-1,0 возможна любая схема нагружения.

5. Впервые выполнен промышленный эксперимент по инструментальному измерению величины перемещения верха простенков высотой 7 м в процессе коксования. Исследования результатов эксперимента убедительно доказывают, что такие простенки при отсутствии защемления в своде печей работают по «консольной» схеме нагружения.

6. Показан и исследован механизм ускоренного разрушения кладки простенков большегрузных коксовых батарей. В результате исследования установлено, что при схеме нагружения «консоль» у внешних ребер верхних рядов стеновых изделий возникают дополнительные, ранее не учитывавшиеся, локальные горизонтальные растягивающие и вертикальные срезывающие напряжения.

7. Научно обоснован и выполнен прогнозный расчет динамики производственной мощности коксовых батарей различных конструкций в течение срока эксплуатации, как по состоянию головочных участков, так и основного массива кладки простенков. За действующие факторы при расчете приняты вертикальные, горизонтальные растягивающие напряжения в кладке простенков как функции геометрических размеров простенков, фактического давления коксования и количество циклов «выдача-загрузка», термомеханические параметры динаса как функции заданного оборота печей. При исследовании результатов расчета установлено, что вертикальные растягивающие напряжения не являются основной причиной ускоренного разрушения кладки простенков большегрузных печей.

8. Научно обоснован и разработан способ «горячего» ремонта простенков коксовых батарей на различную глубину с совмещением

процессов кладки и частичного разогрева вновь уложенного динасо-вого огнеупора, который внедрен на 7 коксохимических предприятиях: ОАО «НТМК»; ОАО «Северсталь»; «VSP»; «BSP» (Индия); «Нова Гуть» (Чехия); Искендерунский МК (Турция); Джиугуанский МК (Китай).

9. Модернизирована технология «горячего» ремонта простенков на всю длину, что позволило выполнять перекладку за 1 прием. После модернизации способ внедрен на 8 коксохимических предприятиях: ОАО «Алтай-кокс»; ОАО «Кокс»; ОАО «ММК»; ОАО «Северсталь», ОАО «НТМК»; «VSP» (Индия); Искендерунский МК (Турция); Джиугуанский МК (Китай).

Личный вклад автора: (1) анализ состояния коксового производства в России и в мире. Постановка цели и задач исследования; (2) промышленные исследования перемещения верха простенков высотой 7 м при отсутствии защемления в своде; (3) разработка и исследование механизма ускоренного разрушения кладки большегрузных коксовых батарей при нагружении их простенков по схеме «консоль»; (4) разработка технологии и промышленные исследования способа «горячей» перекладки простенков на различную глубину - выполнены автором, (5) промышленное исследование давления коксования в печах высотой 7 м; (6) исследование взаимосвязи давления коксования и плотности угольной загрузки; (7) исследование взаимозависимости серийности загрузки-выдачи печей и величины некомпенсированного давления коксования; (8) теоретические исследования простенков коксовых батарей на прочность; (9) теоретические исследования и прогнозный расчет производственной мощности коксовых батарей за период эксплуатации; (10) научное обоснование теплотехнических параметров процессов совмещения кладки и частичного разогрева вновь уложенного огнеупора; (11) модернизация способа «горячей» перекладки простенков на всю длину - в соавторстве.

Практическая значимость работы

Для оценки практической значимости работы в ней выделено 2 части: технологическая и техническая.

К важнейшим технологическим разработкам отнесены:

1. Изучение в заводских условиях давления коксования на отопительные простенки коксовых батарей для повышения достоверности расчета их прочности при проектировании.

2. Рекомендации предприятиям по применению серийности выдачи-загрузки печей.

3. Изучение в заводских условиях влияния перерезывающих сил, действующих по горизонтальным участкам на скорость развития дефектов кладки обогревательных простенков.

4. Разработка механизма возникновения и скорости развития дефектов огнеупорной кладки основного массива простенков при разных схемах нагружения.

Важнейшие технические разработки: комплекс методов ремонта огнеупорной кладки, включающий «горячую» перекладку простенков на различную глубину. Ремонты по разработанным технологиям ведутся в любых условиях и в любое время года без потери или с минимальной потерей производительности коксовой батареи. Срок службы батареи после «горячего» ремонта головочных участков кладки по разработанным технологиям увеличивается на 15-17 лет против 5-7 лет при «холодном» ремонте.

На защиту выносятся:

1. Результаты анализа основных причин возникновения и динамика развития дефектов огнеупорной кладки отопительных простенков, в том числе: угольной сырьевой базы коксования, газодинамических условий и давления коксования, серийности выдачи-загрузки печей, плотности угольной загрузки, геометрических размеров печей.

2. Результаты теоретических и экспериментальных промышленных исследований огнеупорной кладки обогревательных простенков коксовых печей на прочность.

3. Результаты исследования и анализ механизма образования и динамики развития дефектов огнеупорной кладки от действия перерезывающих сил (схемы нагружения).

4. Результаты теоретического исследования и разработки технологии «горячего» ремонта отопительных простенков на глубину 4-6 вертикалов с совмещением процессов кладки и частичного разогрева уложенного огне-упора.

5. Эффективность применяемых способов ремонта огнеупорной кладки без остановки обогрева простенков.

6. Принципиальные положения по проектированию и строительству коксовых батарей будущего.

Апробация работы

По результатам работы были сделаны устные и стендовые сообщения на международных и региональных семинарах, в частности: «Состояние коксового печного фонда в России и Украине» г. Новокузнецк. 2001 г; «Состояние коксового печного фонда стран СНГ», г. Челябинск, 2002 г;«Школа-семинар специалистов коксового производства», г Заринск, Алтайского края, 2004 г.;«Основные проблемы сохранности коксового печного фонда», г. Магнитогорск, 2005 г.; «Современные методы обеспечения сохранности коксового печного фонда», г. Череповец, 2006 г.; «Перспективы обеспечения сохранности коксового печного фонда», г. Кемерово, 2007 г.; «Проблемы эксплуатации и сохранности коксового печного фонда», г. Первоуральск, 2008 г.;«Проблемы эксплуатации и сохранности коксового печного фонда в условиях экономического кризиса», г. Челябинск, 2009 г.; «Опыт эксплуатации современных коксовых батарей и обеспечение сохранности коксового печного фонда», г. Новокузнецк, 2010 г.

Объем и структура диссертации

Диссертация содержит 233 листа машинописного текста, состоит из введения, 8 глав, заключения, списка литературы, приложений №№ 1-6 , включает в себя 36 таблиц, 19 рисунков. В списке использованной литературы 204 наименования.

ГЛАВА 1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И СОСТОЯНИЕ КОКСОВОГО ПРОИЗВОДСТВА В РОССИИ И В МИРЕ

1.1 Состояние и перспективы производства кокса в мире

Прежде чем перейти непосредственно к проблеме надежности и сохранности коксового печного фонда следует кратко остановиться на общем состоянии коксового производства в России и в мире и на этом фоне определить его значение и место в народном хозяйстве.

Техника и технология производства кокса в вертикальных камерных печах, действующие уже более полутора веков, становятся все более сложными и громоздкими. И, тем не менее, в мире идет наращивание производства по традиционной технологии. Так, только Китай в 2007году достиг уровня 280 млн. тонн, а в 2008 г. ~ 360 млн. т. кокса. Суммарное производство кокса в мире достигнет 450 млн. т., а не 360, как предполагалось ранее. Причем, наряду с технологией "Heat Recovery" [91], которую вряд ли можно назвать новой, поскольку корни ее возникли еще в 1912 году и не подверглись существенному изменению, идет дальнейшее совершенствование традиционной технологии. Новые коксовые печи завода в Швельгерне (Германия) [83], являются самыми большими в мире (таб. 1.1).

Немецкие специалисты отмечают: "Несмотря на тот факт, что печи высотой 6 м и шириной 400 мм на заводе "А.Тиссен" показали наивысшую производительность на кубический метр объема камеры, прослеживается четкая тенденция перехода к более высоким и широким печам. Наиболее показательными цифрами является производительность на одного работающего". Кроме того, они считают, что другим преимуществом является более широкий выбор угольных шихт, которые можно коксовать в широких камерах. Это было вызвано тремя факторами:

- немецкие коксовые угли все больше заменяются импортными углями с более низким выходом летучих веществ, соответственно увеличивается выход кокса;

- основной целью коксования является производство высококачественного кокса, но не газа и не химических продуктов коксования;

- в широких печных камерах больше усадка и меньше давление распи-рания.

Таблица 1.1

Сравнительная характеристика новых и старых коксовых батарей ФРГ

Коксовые батареи "Швельгерн", Дуйсбург ХМК "А.Тиссен", Дуйсбург

Год ввода в эксплуатацию 2003 1984 1971

Количество батарей 2 н/св. 6

Количество: печей 140 н/св. 354

печевыдач в сутки 135 н/св. 560

Высота камер, мм 8,4 7,8 6,0

Ширина камер, мм 590 560 400

Объем камер, м3 93 70 35

Производительность, млн. т/год 2,64 1,08 1,36

Производительность на м3объема 203 224 369

Производительность, на человека,

т/год 17900 10600 5490

Кол-во дверей, крышек стояков, за-

грузочных люков 280/140/560 н/св. 708/354/1520

Показательным в отношении перспективы развития производства кокса также является Китай [18]. Основные данные о действующих и новых коксовых батареях фирмы "Taiyuan Iron & Steel Со Ltd" показаны ниже:

Число батарей

Коксовые батареи Действующие Новые 3 2

Число печных камер 2x70=140 3x65 = 195 Размеры камер, мм: 4300 7630 410 590

14080 18800

высота ширина: длина

Объем производства доменного кокса, млн. т/год 1,25 2,0 Завод с новыми коксовыми печами будет коксовым заводом нового поколения в Китае. Наряду с увеличением высоты и длины коксовых печей на фирме "Taiyuan Iron & Steel Со Ltd" также существенно увеличили их шири-

ну. По сравнению со стандартными печами высотой 4,3 м, высоту новых печей увеличили более чем на 3 м, а ширину с 407 до 590 мм. Причем увеличение ширины камеры китайские специалисты также считают положительным фактором, так как увеличивается усадка загружаемой шихты и снижается давление на стены печных камер. Наряду с многими положительными факторами применения ширококамерных печей (улучшение экологической обстановки, улучшение условий выдачи и др.) не следует забывать об основной функции коксового производства - получении кокса, отвечающего требованиям доменного производства. Сразу следует заметить, что ширококамерные печи не всегда способны производить высококачественный кокс - для этого требуется угольная шихта очень высокого качества, чему отвечают полностью угли рурского бассейна (Германия), но совершенно непригодны для этой цели угли саарского бассейна, также в Германии. Автор считает, что в принципе можно производить коксование в широких печах и среднеспекаю-щихся угольных шихт российских угольных бассейнов, но при этом потребуется дополнительное дробление и значительно снизится выход металлургического кокса.

1.2 Состояние коксового печного фонда России

По состоянию на январь 2011 г. в России на 11-й коксохимических предприятиях находятся 59 коксовых батарей общей проектной мощностью 37 млн. тонн кокса/год. Фактическое производство кокса в 2008 г. составило около 32 млн.т. , в 2009 г - 27,4 млн.т, т.е снизилось на 14%, в 2010 г. выросло до 30,18 млн.т или на 8,4%..

Распределение количества батарей, проектной производительности и среднего срока эксплуатации по предприятиям России представлено в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Распределение количества батарей, проектной производительности и среднего срока эксплуатации по предприятиям России по состоянию на

01.01.2011 г.

№ Предприятие Кол-во батарей, штук Проектная производительность, млн.т коса 6% вл. Средний срок эксплуатации, лет

1 ОАО «Северсталь» 7 4,49 27,3

2 ОАО «НТМК» 4 2,85 14,3

3 «Евраз Кокс Сибирь» 7 4,67 27,1

4 ОАО «НЛМК» 4 2,52 7,25

5 ОАО «ММК» 9 6,6 28,4

6 ОАО «Уральская сталь» 4 1,94 26,3

7 ООО «Мечел-кокс» 7 3,2 22,7

8 ОАО «Губахинский кокс» 2 1,3 6

9 ОАО «Алтай-кокс» 5 5 22,6

10 ОАО «Кокс» 4 3,14 19,5

11 ОАО «Москокс» 6 1,33 12,3

Итого —---- 59 37,026

За последние 10 лет были переложены в прежних габаритах с соответствующей модернизацией или реконструкцией 10 коксовых батарей (№ з «Северсталь», №№ 5, 6 «НТМК», №№ 1, 2, 6 «НЛМК», № 2 «ММК», № 7 «Мечел-кокс», № 1 «Губахинский кокс», № 6 «Кокс) и введены в эксплуатацию после нового строительства 6 батарей (№ 1 «Евраз Кокс Сибирь», № 2 «Губахинский кокс», № 5 «Алтай-кокс», №№ 1 «бис», 4 «бис» «Москокс»),

За счет вывода из эксплуатации возрастных батарей в 2009г. (табл. 1,3) средний возраст батарей в России снизился по сравнению с 2008 годом и составил 21,4 года, при сроке амортизации 18 лет

В связи с изложенным, в настоящее время особенно остро встал вопрос о сохранности действующего печного фонда.

Таблица 1.3

Перечень батарей на предприятиях России выведенных из эксплуатации в период 2008-2009 г.г.

Предприятие № батареи Год ввода в эксплуатацию Проектная произв. млн. т/год 6% вл. Статус

ОАО «Северсталь» 7 1972 0,730 Ликвидация

ОАО «НЛМК» 3 1959 0,455 Ликвидация

4 1959 0,455 Ликвидация

7 1976 0,850 Ликвидация

8 1977 0,850 Ликвидация

ОАО «НТМК» 7 8 1956 1957 0,453 0,453 Ликвидация Ликвидация

ОАО «ЗСМК» 3 1967 0,690 Ликвидация

Итого 8 4,936

Кроме того в период 2008-2009 г.г. на различные сроки выводились в горячий резерв 5 батарей, как правило с высотой камер 4-4,3 м и сроком эксплуатации от 3 до 25 лет, обогреваемые как коксовым, так и доменным газами:

№ 3 ОАО «Северсталь» - 3 года, ДГ;

№ 3 ОАО «Уральская сталь - 21 год, из них 11 - в горячем резерве, КГ;

№ 4 ООО «Мечел-кокс» - 25 лет, ДГ;

№№ 3, 4 ОАО «Москокс» - 15 лет, КГ.

Динамика проектной производительности и производства кокса на предприятиях России за период 1991-2010 г.г. представлена на рис. 1.1.

Для приведения печного фонда в полностью рабочее состояние требуются либо значительные инвестиции для дорогостоящего нового строительства, либо разработка необходимых условий коксования, методов капитальных ремонтов для продления службы действующих коксовых батарей.

Особенно быстро ухудшается состояние большегрузных батарей с высотой камер 5,5-7 м, имеющих производительность 0,7-1,0 млн.т/год, построенных в России и многих зарубежных странах. Срок их службы до начала проведения крупных капитальных ремонтов составляет 12-25 лет, тогда как печи с высотой камер 4-5 м работают 30-40 лет и более.

1.3 Состояние коксовых батарей и экологическая обстановка

Коксохимические предприятия не являются ведущими по валовому количеству выбросов в окружающую среду. Но по вредным и наиболее опасным для здоровья людей выбросам, таким "как канцерогенные полициклические ароматические углеводороды, фенолы, оксиды углерода, серы и азота, цианистый водород и другие, они занимают если не первое, то одно из ведущих мест среди предприятий других отраслей промышленности [198-203].

В России, а ранее в Советском Союзе, выбросы вредных веществ в атмосферу коксохимическими предприятиями значительно превышали и превышают соответствующие показатели ведущих зарубежных стран в Западной Европе, США и Японии.

Кокс, млн. т (6%) 45,0

40,0

35,0

30,0

25,0

20,0

1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006

441,5 1 43,3

9 --•-эе^- 37,0

0 1 —-- -4,33,9

2

^3,6

2008

2010 Годы

Рис. 1.1. Проектная производительность (1) и фактическое производство (2) кокса в России

Это, прежде всего, связано с концентрированием производства кокса, жесткими режимами коксовых батарей и их техническим состоянием. Но и в настоящее время, когда объем производства кокса в России значительно сократился, суммарная величина выбросов остается на весьма высоком уровне. Основная причина состоит в том, что радикальные мероприятия по снижению выбросов достаточно дороги и могут осуществляться только при реконструкции или новом строительстве коксовых батарей

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Швецов, Виталий Иванович, 2011 год

ЛИТЕРАТУРА

1 Общие сведения

1. Браун Н.В., Глущенко И.М. Перспективные направления развития коксохимического производства. М. .-Металлургия, 1989, 272 с.

2. Филиппов Б.С. Об эффективности использования капитальных вложений при обновлении коксового производства// Кокс и химия. 1990. № 12. С.15-17.

3. Перспективы развития коксохимического производства стран Европы// Кокс и химия. 1992. № 5. С. 17-21.

4. Перспективы технического прогресса в коксохимическом производстве Японии// Кокс и химия. 1992. № 4.С. 26-29.

5. Посохов М.Ю., Сухоруков В.И., Назаров В.Г., Андрейков Е.И. Точка зрения на развитие коксохимической промышленности России// Кокс и химия. 1997. №6. С.45-47.

6. Рудыка В.И., Малина В.П. О перспективах развития коксового производства и его технологии// Кокс и химия. 1997. № 8. С.5-9.

7. Ухмылова Г.С. Перспективы развития коксохимического производства.// Кокс и химия. 1999. №8. С. 39-45.

8. Лисин B.C. О стратегии развития отечественной черной металлургии.// Металлург. 1999. №10. С. 3-6.

9. Ухмылова Г.С. Современное состояние коксохимического производства./ Новости черной металлургии за рубежом. Приложение 3. 2000. 46 с.

10. Nashan G., Rohde W., Wessiepe К. Modular and 2- Product Technology the Cokemaking Process for the Future./ Proc.. of the 4th ECIC. Paris.2000. V.l. P.p. 646-653.

11. Рудыка В.И., Малина В.П., Ковалев E.T., Старовойт А.Г. Перспективы развития коксового производства и его технологии в начале третьего тысячелетия // Кокс и химия. 2000. № 11. С. 17-22.

12. Сухоруков В.И. Сохранность и обновление коксового печного фонда России// Кокс и химия. 2000. № 4.С.40-46.

13. Посохов М.Ю., Сухоруков В.И., Рытникова Л.Я.О стратегии развития коксохимической промышленности Российской Федерации до 2005 года//Кокс и химия.2001. № 3.С. 10-17.

14. Ухмылова Г.С.Современное состояние производства кокса. Перспективы развития// Кокс и химия.2001. № 1 .С. 16-18.

15. Рудыка В.И., Малина В.П. Состояние и перспективы мирового производства и рынка металлургического кокса// Кокс и химия.2003. №1. С.10-15.

16. Чемарда H.A., Швецов В.И., Сухоруков В.И. Состояние, перспективы и сохранность коксового печного фонда России// Кокс и химия.2003. № 3. С. 18-24.

17. Современное состояние производства кокса в Европе и в мире. (По материалам....) // Кокс и химия.2005. № 10. С. 37-40.

18. Ухмылова Г.С. Развитие коксохимической промышленности Китая. (Huang Jingan. China coke industry development and structure adjustment. / 4-th China Int. Coring Technology and Coke Market Congress. 2006. Sept. 2006. Beijing, P.R. China. P. 2-7.

19. Ухмылова Г.С. Ситуация с коксом в Китае. Её влияние на мировой рынок кокса (По материалам 4-го Международного конгресса по технологии коксования и рынку кокса)// Кокс и химия. 2007. № 2.С. 43-44.

20. Сухоруков В.И., Швецов В.И. Сохранить коксовый печной России-важная народно-хозяйственная задача.// Кокс и химия. 1999. № 4.С.47-51.

21. Швецов В.И., Сухоруков В.И. Перспективы обеспечения сохранности коксового печного фонда// "Кокс и химия". 2008. № 1. С. 16-25.

2 Угольная сырьевая база коксования 22. Киселев Б.П., Олыпанецкий Л.Г. Угольная сырьевая база коксования России:состояние и проблемы// Кокс и химия. 1995. № 12. С. 2,3.

23. Киселев Б.П., Леушин В.А. Сырьевая база коксования России. Ретроспектива// Кокс и химия. 1999. № 11. С.2-9.

24. Зайдернварг В.Е., Навитный A.M., Твердохлебов В.Ф. Угольная сырьевая база России: состояние и перспективы развития // Уголь. 1999. № 9. С.10-13.

25. Киселев Б.П. Состояние сырьевой базы коксования России // Кокс и химия. 2001. № 3. С. 18-26.

26. Станкевич A.C., Страхов В.М., Иванов В.П. и др. Оценка ресурсов и качества коксующихся углей Кузбасса // Кокс и химия. 2003. № 9. С. 5-8.

27. Ухмылова Г.С. На мировом рынке коксующихся углей // Черная металлургия: Бюл. ин-та "Черметинформация". 2004. Вып. 1. С.46-49.

28. Киселев Б.П., Серебренников Л.И. Сырьевая база коксования России: вариант перспективного развития// Черная металлургия: Бюл. ин-та "Черметинформация". 2004. Вып. 2. С.45-49.

29. Станкевич A.C., Степанов Ю.В., Гилязетдинов P.P. и др. Прогноз прочности кокса на основе химико-петрографических параметров угольных шихт//Кокс и химия. 2005. № 12. С.14-21.

30. Киселев Б.П., Станкевич A.C. Оценка угольной сырьевой базы коксования//Кокс и химия. 2006. №3. С.7-15.

31. Киселев Б.П., Лисковец С.А. О сырьевой базе коксования России // Кокс и химия. 2007. №11. С.2-9.

32. Киселев Б.П., Лисковец С.А. О сырьевой базе коксования России: взгляд на краткосрочную перспективу// Кокс и химия. 2007. № 1. С. 15-20.

3 Пластическое состояние, газопроницаемость, спекаемость углей

33. Грязнов Н.С. Основы теории коксования./ М.: Металлургия. 1976. 312с.

34. Луазон Р., Фош П., Буайе А. Кокс: пер. с франц./ М.Металлургия. 1975. 520с.

35. Сухоруков В.И. Научные основы совершенствования техники и технологии производства кокса./ Екатеринбург. 1999. 393с.

36.Аронов С.Г., Нестеренко Л.Л. Химия твердых горючих ископаемых./ Харьков: Изд-во Харьковского университета. 1960. 325 с.

37. Бойко П.Г., Шапиро М.Г., Альтерман и др. Изменение петрографических микрокомпонентов углей в процессе пластификации и их влияние на формирование пластической массы угольной шихты// Кокс и химия. 1974.- № 1. С.5-9.

38. Лазаров Л. О термохимических превращениях в пластической зоне углей//Кокс и химия. 1983. № 2. С. 13-17.

39. Станкевич A.C., Станкевич Ф.М. Об оценке спекаемости петрографически неоднородных угольных шихт// Кокс и химия. 1986. № 3. С.4-7.

40. Еркин Л.И. О движении газов и паров в области пластического слоя// Кокс и химия. 1987. №7. С. 17-20.

41. Русьянова Н.Д., Максимова Н.Е., Игнашин В.П. и др. Развитие представлений о структуре углей и механизме пиролиза// Кокс и химия. 1991. № 3. С.8-12.

42. Сухоруков В.И. Газопроницаемость пластической массы углей технологического измельчения// Кокс и химия. 1995. № 12. С.2,3.

43. Скляр М.Г., Нестеренко И.В. О взаимодействии первичных продуктов деструкции углей при их нагреве без доступа воздуха// Кокс и химия. 1998. № 10. С.7-9.

44. Скляр М.Г., Нестеренко И.В. О механизме перехода углей в пластическое состояние// Кокс и химия. 2000. № 11. С. 2-4 .

45. Никитин Н.И., Никитин И.Н. О кинетике образования угольной пластической массы// Кокс и химия. 2004. № 3. С. 12-17.

46. Богоявленский В.В., Фельдбрин М.Г. Метод определения окисленно-сти коксующихся углей//Заводская лаборатория. 1954. № 3. С.319-320.

47. Петрик Г.К.,Носоченко B.C. Уточненнный метод определения газопроницаемости пластических масс угля. /Кокс и химия. 1968. № 7. С.3-5.

48. Способ определения газопроницаемости пластической массы углей: пат. № 2906988\23-26; .заявл . 07.01.80; опубл. в Б.И.1982.№19 МКИ С 10В 57/00.-УДК 662.74.

49. Wiser W.H. Kinetic comparison of coal pyrolisis and coal dissolution. // Fuel, 1968. №6. P.475-486.

50. Нестеренко Л.Л., Бирюков Ю.В., Лебедев A.B. Дьяченко Ю.В. Жидкая фаза угольной пластической массы и спекаемость каменных углей. //Химия твердого топлива. 1973. № 1. С.66-70.

51. Грязнов Н.С, Копелиович Л.В., Сухоруков В.И. Анализ газопроницаемости пластической массы углейЖокс и химия. 1982. №5. С.6-8.

52. Грязнов Н.С. Пластическое состояние и спекание углей./ Свердловск, Металлургиздат. 1962. 197 с.

53. Тайц Е.М. О вязкости углей в пластическом состоянии. // Сб. "Труды ИГИ АН СССР" 1950. Т. 2.

54.Тайц Е.М. Свойства каменных углей и процесс образования кокса./ М.: Металлургиздат. 1961.300с.

4 Подготовка углей к коксованию

55. Сухоруков В.И., Грязнов Н.С., Лазовский И.М., Беляев Е.В. и др. Избирательное измельчение углей для коксования с применением пневмосе-парации// Кокс и химия. 1974. № 9. С. 1-5.

56. Сухоруков В.И, Грязнов Н.С, Лазовский И.М, Беляев Е.В. и др.О перспективе внедрения способа избирательного измельчения углей с применением пневмосепарации// Кокс и химия. 1974. № 11. С.3-6.

57. Сухоруков В.И., Морозов О.С., Беляев Е.В. и др. Формирование вещественного состава классов крупности угольной шихты при избирательном измельчении с применением пневмосепарации// Кокс и химия. 1974. № 4. С.8-12.

58. Зашквара В.Г., Дюканов А.Г., Лазовский И.М., Шелков А.К. Возможные направления развития техники и технологии подготовки углей к коксованию// Кокс и химия. 1974. № 1. С.5-9.

59. Морозов О.С., Сухоруков В.И., Грязнов Н.С., Беляев Е.В. Сравнительная оценка технологических схем подготовки угольной шихты к коксованию// Кокс и химия. 1978. № 2. С. 12-15.

60. Беляев Е.В., Сухоруков В.И., Морозов О.С. и др. Избирательное измельчение углей заводов Юга и Центра// Кокс и химия. 1985. № 2. С.2-7.

61. Васильев Ю.С, Дюканов А.Г, Кафтан Ю.С. и др. Промышленная проверка эффективности способа частичного брикетирования шихты со связующим // Кокс и химия. 1985. № 6. С. 10-16.

62. Браун Н.В., Глущенко И.М. Коксование трамбованных шихт// Кокс и химия. 1986. № Ю. С. 12-16.

63. Браун Н.В., Васильев Ю.С., Кузниченко Б.М. Трамбование угольной шихты и перспективы его использования в СССР// Кокс и химия. 1987. № 4. С.5-8.

64.Литвин Е.М., Нефедов П.Я., Сухоруков В.И. и др. Коксование частично брикетированных угольных шихт и перспективы его внедрения на коксохимических предприятиях СССР// Кокс и химия. 1987. № 3. С. 13-18.

65. Бабанин Б.И, Прошунин Ю.Е., Динельт В.М. и др. Освоение технологии термической подготовки угольной шихты в трубах-сушилках// Кокс и химия. 1986. № ю. С. 16-19.

66. Сухоруков В.И., Беляев Е.В., Морозов О.С., Смелянский А.З., Коч-кин В.В. и др. Пневматическая сепарация и избирательное измельчение углей// Кокс и химия. 1989. № 5. С.2-7.

67. Копелиович JT.B, Морозов О.С. ,Сухоруков В.И. и др. Избирательное измельчение угольных шихт перед их частичным брикетированием// Кокс и химия. 1989. № 6. С.21-22.

68. Васильев Ю.С, Кузниченко В.М, Браун Н.В. Технология производства кокса из трамбованных шихт// Кокс и химия. 1990. № 6. С.24-28.

69. Технология и установка для подготовки угольной шихты методом избирательного измельчения углей с пневмосепарацией в кипящем слое (Реклама)//Кокс и химия. 1991. № 3. С. 16.

70. Журавский А.А, Торяник Э.И, Крышень И.Г. Влияние процесса брикетирования на плотность частично брикетированной шихты и качество кокса//Кокс и химия. 1999. № 12. С. 16-20.

71. Симонов Н.Ф, Федак С.П. О подготовке угольной шихты к коксованию на основе избирательного измельчения с пневматической сепарацией в кипящем слое// Кокс и химия.2004. № 7.С. 12-18

72. Посохов М.Ю, Сухоруков В.И, Чэнь Кай. Первая установка избирательного измельчения углей с пневмосепарацией в Китае// Кокс и химия,-2006. № 7. С. 5-9.

73. Сухоруков В.И, Морозов О.С, Беляев Е.В. и др. Формирование вещественного состава классов крупности угольной шихты при избирательном измельчении с применением пневмосепарации// Кокс и химия. 1974. № 4. С.8-12.

74. Сухоруков В.И, Смелянский А.З, Морозов О.С. и др. Вещественный состав и термогравиметрическое исследование классов угольной шихты// Химия твердого топлива. 1979. № 2. С.59-63.

75. Griasnov N.S, Lazovskij I.M, Sukhorukov V.l. Opracowanie i wdrosenie nowoj technologii przigotowaimia do koksowania mieszanek weglowych z zastonowaniem pneumaticznej separacij i selektiwnego przemiatu \\ Koks-smola-gas. 1978. №2. S. 33-36.

76. Смелянский А.З., Степанов Ю.В., Сухоруков В.И. и др. Опыт эксплуатации установки избирательного измельчения углей с применением пневмосепарации//Кокс и химия. 1977. № 8. С. 6-7.

77. Сухоруков В.И., Бездверный Г.Н. , Копелиович JLB. и др. Коксование частично брикетированной угольной шихты в промышленных условиях// Кокс и химия. 1982. №5. С. 19-24.

78. Ухмылова Г.С. Частичное брикетирование углей в Японии.// Черная металлургия. Бюллетень института Черметинформация.1977. №2. С. 59.

79. Елишевич А.Т. Брикетирование угля со связующим./ М.: Недра. 1972.216 с.

80. Лазовский И.М., Грязнов Н.С., Фельдбрин М.Г. и др. Влияние частичного брикетирования угольной шихты на повышение насыпного веса и прочности кокса.// В сб. "Подготовка и коксование углей"/ ВУХИН. М.: Металлургия. 1963. Вып.4. С. 135-140.

5 Состояние и перспективы коксового печного фонда 81. Сухоруков В.И., Швецов В.И. Анализ состояния и перспективы коксового печного фонда в России.// Кокс и химия. 2001. № 4. С.42-48.

82. Новости черной металлургии за рубежом //ОАО "Черметинформа-ция. 2005.№ 2,

83. R.Neuwirt, D.Schuster. Appeared about the modern coke works in Schwelgern, Germany, with a kind permission of the Uhde GmbH, Dortmund.// MRT International. 5/2003. P.38-43

84. Васильев Ю.С., Вирозуб А.И. Коксовые агрегаты - настоящее и будущее// Кокс и химия. 1990. № 6. С.26-27.

85. Сухоруков В.И., Швецов В.И. Состояние печного фонда и перспективы производства кокса в России и Украине// Кокс и химия. 2002. №5. С.11-21.

86. Сухоруков В.И., Швецов В.И. Состояние коксового печного фонда стран СНГ// Кокс и химия. 2003. № 1. С. 36-45.

87. Васильев Ю.С., Штейнберг Э.А., Лобов A.A., Пивень Г.И. Коксовые батареи с камерами большого объема и пути их дальнейшего совершенствования (Обзор) // Кокс и химия. 1988. № 4. С. 25-30.

88. Лобов A.A., Фоменко В.И. Состояние и пути модернизации печного фонда за рубежом// Кокс и химия. 1992. № 4. С. 21-24.

89. Лобов A.A., Фоменко В.И. Развитие отечественных конструкций коксовых печей с нижним подводом газа// Кокс и химия. 1992. № 5. С. 8-12.

90.Коксование угля в супермощных реакторах "Джамбоу"// Кокс и хи-мия.1992. №6. С. 22, 23.

91. Производство кокса в печах Джевелл-Томпсона без улавливания химических продуктов коксования с утилизацией тепла и выработкой электроэнергии// Кокс и химия. 1992. № 7. С. 23-25.

92. Филиппов Б.С. Геометрия печной камеры и технико-экономические показатели работы коксовых печей// Кокс и химия. 1986. № 10. С. 16-19.

93. Бабанин Б.И., Шейн С.Ш., Стахеев С.Г. и др. Влияние термической обработки шихты на состояние огнеупорной кладки печных камер коксовых батарей//Кокс и химия. 1988. № 6. С. 21-24.

94. Кононенко B.C., Суренский О.Н., Володарская T.A. Основные требования к конструкции кладки печных камер. Их реализация при совершенствовании конструкций коксовых батарей// Кокс и химия. 1991. № 4. С.9- 10.

95. Тараканов A.A., Минасов А.Н, Суренский О.Н. и др. Основные направления в совершенствовании конструкций коксовых батарей// Кокс и химия. 1999. № 7. С.25-29.

96. Филиппов Б.С. Продолжительность службы коксовых батарей. Целесообразность увеличения ширины и конусности печной камеры// Кокс и химия. 2000. № 2. С.24-26.

97. Ухмылова Г.С. Возрождение технологии производства кокса в печах без улавливания химических продуктов коксования// Кокс и химия. 2006.

№ 1.С. 26-28.

98. Васильев Ю.С, Михио В.П, Скляр М.Г. Балаиов В.Г. О рациональной ширине камеры коксования// Кокс и химия. 1978. № 1. С. 15-19.

6 Вопросы эксплуатации коксовых батарей

99. Лернер Р.З. Теория и практика цикличного метода эксплуатации коксовых батарей и дальнейшее ее развитие// Кокс и химия. 1974. № 1. С. 14-17.

100. Бронников В.К, Назаренко Б.Г. Опыт работы коксовых батарей при серийности выдачи кокса 2-1// Кокс и химия.1975. № 3. С. 17-19.

101. Бронников В.К, Назаренко Б.Г. Об изменении серийности выдачи кокса на действующих батареях// Кокс и химия. 1976. № 1. С. 22-24.

102. Васильев Ю.С, Фидчунов Л.Н. Влияние серийности выдачи кокса на механическую устойчивость кладки отопительных простенков// Кокс и химия. 1977. № 10. С. 19-22.

103. Борисов В .И, Швецов В.И, Топчий М.П. Обогрев печных камер смесью доменного и коксового газов с повышенной теплотой сгорания// Кокс и химия.1985. ,№ 7. С.16-19.

104. Ромасько B.C., Вениоу С. Влияние серийности загрузки-выгрузки коксовой печи на долговечность обогревательного простенка// Кокс и химия. 1993. №8. С. 7,8.

105. Кривошеин В.Т, Макаров A.B. О выборе оптимальной серийности выдачи кокса из камер коксования// Кокс и химия. 2007. № 1. С. 26-29.

106. Вольфовский Г.М, Шептовицкий М.С, Васильев Ю.С. и др. Исследование критериев выбора оптимальной серийности загрузки - выдачи печей большого объема // Кокс и химия. 1992. № 7. С. 13-17.

107. Лобов A.A., Торяник Э.И, Войтенко Б.И. и др. Опыт эксплуатации большегрузных коксовых батарей// Кокс и химия. 1999. № 3. С.9-14.

108. Ухмылова Г.С. Продление срока службы коксовых батарей// Кокс и химия.2001. № 4. С.21-24.

109. Сухоруков В.И., Швецов В.И. Школа-семинар специалистов коксового производства.// Кокс и химия. 2005. № 3. С. 40-47.

110. Сухоруков В.И., Швецов В.И., Стахеев С.Г. Основные проблемы сохранности коксового печного фонда. //Кокс и химия. 2006. № 3. С.26-36.

111. Сухоруков В.И., Швецов В.И. Современные методы сохранности коксового печного фонда // Кокс и химия. 2007. № 3. С.37-47.

112. Швецов В.И., Сухоруков В.И. Перспективы обеспечения сохранности коксового печного фонда// "Кокс и химия". 2008. № 1. С. 16-25.

7 Давление коксования и надежность коксовых батарей

113. Бабанин Б.И., Шейн С.Ш., Малышев Д.А. Экспериментальное определение величины отхода коксового пирога от стен печной камеры при коксовании термически подготовленных шихт// Кокс и химия. 1983. № 4. С. 16-19.

114. Мищихин В.Г., Копелиович Л.В., Нечаев Ю.А., Смирнягина М.Г. Установка для определения давления распирания при коксовании угольных шихт// Кокс и химия. 1988. № 2. С. 15-18.

115. Назаров И.В., Юминов A.B. Давление парогазовых продуктов на холодной стороне угольной загрузки// Кокс и химия. 1991. № 3. С. 19-20.

116. Копелиович Л.В., Сухоруков В.И. Об измерении давления коксования в промышленных коксовых печах// Кокс и химия. 1996. № 3. С. 20,21.

117. Шептовицкий М.С., Шульга И.В., Бондарчук П.Н., Ромасько B.C. О методике измерения давления распирания в промышленных коксовых печах// Кокс и химия. 1996. № 9. С. 16,17.

118. Давление коксования: причины, измерение, регулирование. (По материалам II Международного Конгресса по коксохимическому производству)// Кокс и химия. 1992. № 8. С. 11-14

119. Давление на стенки печной камеры при получении кокса. (По материалам II Международного Конгресса по коксохимическому производству.)

//Кокс и химия. 1992. № 9. С. 14, 15.

120. Сухоруков В.И, Стахеев С.Г, Швецов В.И. О механизме возникновения и развития давления распирания.// Кокс и химия. 1997. № 10. С.9-12.

121. Васильев Ю.С, Кузниченко В.М. Способ измерения давления распирания коксуемой загрузки в полупромышленной печи// Кокс и химия.-1999. № 6. С. 16-21.

122. Парфенюк А.С. О повышении эксплуатационной надежности конструктивных элементов головочной зоны простенков коксовых печей// Кокс и химия. 1998. № 7. С.21-24.

123. Auwill H.S, Davis J.D. Determination of the swelling properties of coal during the coking process.//Fuel. 1938, v. 17. P. 18-21

124.Berkowitz N.F. A physical approach to the theory of coking.// Fuel.-1949.-v.28, №5. P. 97-102.

125. Еркин Л.И, Лацкая М.П. Давление распирания при коксовании углей// Подготовка и коксование углей: Труды ВУХИНа. Свердловск.- 1971, вып. 9. С. 112-125.

126. Geny J.F, Duchene J.M. Effect of selected additives in the wall pressure// Coke making international. 1992, v.4. P. 21 -25.

127. Мищихин В.Г, Копелиович Л.В, Нечаев Ю.А, Смирнягина М.Г. Установка для определения давления распирания при коксовании угольных шихт//Кокс и химия. 1988. №2. С. 15,16.

128. Huhn F, Strelow F, Eisenhut W. Internal gas pressure distribution within an industrial coke oven charge// Coke making international. 1992, vol. 4.P. 3840.

129. Стахеев С.Г, Бабанин Б.И. Устройство для определения давления угольной загрузки на стены коксовой печи. А.С. 17911773 (СССР). //Опубл. в Б.И.-1993.-№4.

130. Сухоруков В.И, Швецов В.И, Стахеев С.Г. "Основные проблемы сохранности коксового печного фонда"// Кокс и химия. 2006. № 3. С.26-36.

131.Сухоруков В.И., Лацкая М.П., Шашмурин П.И.Распределение шихты по плотности к камерах коксовых печей при различных способах загрузки.- сб. // «ВУХИН», Подготовка и коксование углей.- 1966, вып.6. С. 164183.

132. Ахтырченко A.M., Дмитриенко Е.А. и Донец Л.М. Определение экономически целесообразной продолжительности эксплуатации коксовых батарей.// Кокс и химия. 1973. №5. С.47-51.

133. Беркутов А.Н., Топчий М.П., Швецов В.И. и др. О некоторых мероприятиях по продлению срока службы коксовых батарей.// Кокс и химия. 1979. №2. С.20-24.

134. Семисалова В.Н., Кушниревич Н.Р., Зашквара В.Г. Исследование давления распирания и вертикальной усадки коксового пирога при коксовании термически подготовленной шихты.// Кокс и химия. 1972. №8. С.21-24.

135. Сухоруков В.И, Стахеев С.Г, Штеренгарц А.И. Определение нагрузок на стены печных камер // Кокс и химия. 1995. №3. С. 10-12.

136. Давление коксования: причины, измерение, регулирование.// Кокс и химия. 1993. №8. С. 11-14.

137.Сухоруков В.И, Копелиович, Л.В, Швецов В.И. Еще раз о давлении коксования в промышленных коксовых печах // Кокс и химия.-2008.- № 7. -С. 26-27.

8 Расчеты коксовых печей на прочность

138. Ромасько B.C. Концепция проектирования экономичных ширококамерных коксовых печей как альтернатива высокоскоростным печам// Кокс и химия. 1992. № 2. С. 18-22.

139. Чернышов Ю.А. Совершенствование методики расчета обогревательного простенка от усилия анкерного обжатия// Кокс и химия. 1999. № 3. С.14-18.

140. Ромасько B.C., Мирошников В.Ю, Таран Т.Н., Лучко Н.П. Выбор расчетной схемы обогревательного простенка коксовой печи// Кокс и химия.-2001. № 10. С.10-14

141. Копелиович Л.В, Сухоруков В.И., Стахеев С.Г, Швецов В.И. Расчет напряжений в огнеупорной кладке обогревательного простенка коксовой батареи с учетом фактически действующих нагрузок. //Кокс и химия. 2004. №4. С. 12-16.

142. Сухоруков В.И, Копелиович Л.В, Швецов В.И. О конструктивной устойчивости коксовых печей разной высоты.// Кокс и химия. 2006. № 10. С. 9-12.

143. Справочник коксохимика, т.П./М.: Металлургия. 1965. 288 с.

144. Рындин Н.И. Краткий курс теории упругости и пластично-

сти./Ленинград, изд-во Ленинградского университета. 1974. 136 с.

145. Кончаковский 3. Плиты. Статистические расчеты./ М.: Стройиздат. 1984. 481 с.

146. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести./М.:- Высшая школа. 1961. 538 с.

147. Александров A.B., Лащеников Б .Я, Шапошников H.H. Строительная механика. Тонкостенные пространственные системы. / М.: Стройиздат. 1983. 488 с.

148. Ромасько B.C. Оценка напряженно-деформированного состояния простенка коксовой печи. // Кокс и химия. 1992. №6. С. 15-19.

149. Durselen Н, Janicka J.// Glukauf-Forschungshefte. 1987. Bd. 48. № 4. S. 208-213.

150. Ромасько B.C., Яровой Ю.Н, Онифаде О. Проектирование простенков печной камеры коксовой батареи. Упругий расчет ...II Кокс и химия. 1989. № 12. С.34-37.

151. Скляр М.Г, Васильев Ю.С, Вирозуб А.И. и др. Устойчивость кладки обогревательных простенков коксовых батарей.// Кокс и химия. 1987. №4. С.14-21.

152. Сухоруков В.И, Копелиович Л.В, Швецов В.И, Стахеев С.Г. О расчетах обогревательных простенков коксовых печей на прочность.// Кокс и химия. 1997. № 9. С. 16-22.

153. Нагрузки и воздействия. СНиП 2.01.07-85.

154. Каменные и армокаменные конструкции. СНиП П-22-81.

155. Швецов В.И, Стахеев С.Г, Сухоруков В.И. О механизме разрушения обогревательных простенков коксовых батарей// Кокс и химия. 1997. №12. С.11-16.

9 Капитальные ремонты обогревательных простенков

коксовых батарей 156. Сухоруков В.И, Швецов В.И, Чемарда H.A. Ремонт кладки и армирующего оборудования коксовых батарей./ Екатеринбург. 2004. 482 с.

157. Борисов E.H., Равдина Н.Л. Опыт использования метода "Фосбель" (керамическая сварка) при ремонтах камер коксования // Кокс и химия. 1996. № 3. С. 17,18.

158. Диагностика и ремонт изношенных коксовых батарей// Кокс и химия. 1992. № 8. С. 14-16

159. Вольфовский Г.М, Кафтан С.И, Литвинов Е.М.. Динамика износа кладки печных камер коксовых батарей различных конструкций// Кокс и химия. 1974. №5. С. 12-15.

160. Нечаев Ю.А, Сухоруков В.И, Тарасов H.A., Кривошеин В.Т. Условия службы и термические напряжения в кладке стен коксовых печей// Кокс и химия. 1981. № I.e. 10-12.

161. Пятница В.А, Булыга Н.И. Ремонты простенков печных камер объемом 41,6 м3//Кокс и химия. 1988. № П. с.24- 27.

162. Редин В .А, Ковальчук А.Ф. Опыт профилактических горячих ремонтов коксовых батарей// Кокс и химия. 1988. № 6. С. 19- 22.

163. Мироненко ЛИ, Вольфовский Г.М, Горелов JI.A, Панов Ю.В. О некоторых причинах износа кладки коксовых батарей с печными камерами объемом 41,6 м3 // Кокс и химия. 1988. № 9. С. 21-25.

164. Соболев С .Я, Андрющенко А.И, Куличков Г.Ф. и др. Разработка и внедрение факельного способа и комплекса оборудования для торкретирования коксовых батарей// Кокс и химия. 1988. № 5. С.11-14.

165. Ахтырченко А.М. О выборе оптимального метода ремонта печных камер// Кокс и химия. 1989. № 3. С.27-31.

166. Кривошеин В.Т. К итогам дискуссии об оптимальном методе ремонта коксовых батарей// Кокс и химия. 1989. № 6. С. 15-18.

167. Юркина Л.П, Маслов B.C., Сухоруков В.И. и др. Эффективность капитальных ремонтов огнеупорной кладки печных камер коксовых батарей// Кокс и химия. 1989. № 4. С. 18- 25

168. Кривошеин В.Т. Причины разрушения кладки в верхней зоне камер коксования//Кокс и химия.- 1998. № 10. С. 19- 21.

169. Баланов В.Г, Збыковский И.И. Власов Г.А. и др. Внедрение метода керамической наплавки на коксохимических предприятиях// Кокс и химия.-1999. № 12. С.13-16.

170. Швецов В.И, Чемарда H.A. об эффективности горячих ремонтов огнеупорной кладки коксовых батарей//Кокс и химия. 1999. № 9. С. 18-22.

171. Чернышов Ю.А, Шакун Г.В, Бондарчук П.Н. и др. О температурных условиях работы кладки огнеупорных простенков большегрузных коксовых батарей// Кокс и химия. 2000. № 4. С. 10-14.

172. Швецов В.И. О выборе метода перекладки головочных частей обогревательных простенков// Кокс и химия. 2001. № 4. С. 17-18.

173. Каня Й, Шулико С, Сивань Ф.А. Опыт ремонта большегрузной коксовой батареи// Кокс и химия. 2003. № 3. С.31-32.

174. Зубицкий Б.Д, Дударев Б.Г, Тихов С.Д., Булаевский Б.Х, Засухин В.П. Организация и проведение капитального ремонта коксовой батарей № 4 // Кокс и химия. 2004. № 2. С. 15-17.

175. Зубицкий Б.Д, Тихов С.Д, Булаевский и др. Горячие ремонты кладки печных камер коксовых батарей №№ 4,5 с применением оборудования фирм "Fosbel" и "Lichtenberg"// Кокс и химия. 2004. № 2. С. 17-19.

176. Тихов С.Д, Булаевский Б.Х, Ковалев А.Д. и др. Опыт проведения горячих ремонтов кладки печных камер коксовой батареи// Кокс и химия.-

2004. №2. С. 18-20.

177. Богданов A.A. Горячий ремонт коксовой батареи// Кокс и химия,-

2005. № 5. С.45-47.

178. Анисимов A.B., Гатауллин Р.Г, Тарасов H.A. Об основных принципах организации работ для сохранности огнеупорной кладки коксовых батарей//Кокс и химия. 2006. № 12. С. 18.

179. Золтуев И.А, Васильченко М.П. Методы ремонта огнеупорной кладки на ОАО "Алтай-кокс"// Кокс и химия. 2006. № 11. С.37-39.

180. Щепетьева Н.П, Кениг A.A., Гришкин В.П, Ходарев Д.В, Криво-шеин В.Т. Керамическая сварка - современная технология горячего ремонта футеровок высокотемпературных промышленных агрегатов// Кокс и химия.-

2006. № 9. С.42-46.

181. Штейнберг Э.А, Лобов A.A. Методы ремонта камер. Обзор// Кокс и химия. 1986. № 9. С. 18-24.

182. К.и Лгалов, Г.С. Халабузарь, С.И. Кафтан «Пуск коксовых пе-чей»//Металлургиздат. Харьков. 1954.С. 976.

183. Справочник химика. T.V. М.-Л, Химия, 1966. С.976.

184. Кривошеин В.Т. Причины образования "подрезов" в кладке коксовых печей // Кокс и химия. 1992. № 9. С. 17-19.

185. Кривошеин В.Т, Чемерко В.А, Кетц Л.А. Выборочный ремонт кладки центральных отопительных каналов. // Кокс и химия. 1974. №8. С. 4345.

186. Вольфовский Г.М, Кафтан С.И, Литвинов Е.М. Динамика износа кладки печных камер коксовых батарей различных конструкций.// Кокс и химия. 1974. №5. С.12-16.

187. Мироненко Л.И, Вольфовский Г.М, Горелов Л.А, Панов Ю.В. О некоторых причинах износа кладки коксовых батарей.// Кокс и химия. 1988. -№ 9. С.21-24.

188. Предупреждение преждевременного разрушения коксовых батарей.// Черметинформация Обзорная информация. Сер. "Коксохимическое производство". Москва.-1989.

189. Кривошеин В.Т. Титойкин Э.В, Выломов Л.М. Скоростной ремонт элементов кладки коксовых батарей.// Кокс и химия. 1977. №4. С.36-37.

190. Патент Российской Федерации RU № 1258. "Комплект оборудования для восстановительного ремонта огнеупорной футеровки промышленных печей" (Авторы: Швецов В.И, Сухоруков В.И, Чемарда Н.А, Макаров A.B.). Бюлл. № 4 от 10.02.2000 г.

191. Патент Российской Федерации RU № 2147359 "Способ восстановительного ремонта огнеупорной футеровки промышленных печей" (Авторы:

Швецов В.И, Сухоруков В.И, Чемарда Н.А, Макаров A.B.). Бюлл. № 10 от 10.04.2000 г.

10 Огнеупоры

192. Кайнарский И.С. Огнеупоры для коксовых батарей// Кокс и химия.-1976. № 5. С.22-25.

193. Кайнарский И.С, Дегтярева Э.В. Высококачественные огнеупоры для коксовых печей// Кокс и химия. 1978. № 2. С. 22-26.

194. Лобов А.А, Фоменко В.И. Огнеупоры для современных коксовых батарей//Кокс и химия.1992. № ю. С. 10-13.

195. Булах B.JI, Мироненко Л.И, Вольфовский Г.М. Изменение свойств динасовых огнеупоров в зависимости от расположения их в стенах печных камер//Кокс и химия. 1990. № 12. С. 16- 19.

196. Кайнарский Т.С, Дегтярева Э.В, Шварцман И .Я, Вольфовский Г.М. Огнеупоры для коксовых печей./М.: Металлургия. 1966. 250 с.

197. Стрелов К.К. Теоретические основы технологии огнеупорных мате-риалов./М.: Металлургия. 1985. 480 с.

11 Проблемы экологической безопасности

198. Фидлер Н. Уменьшение выбросов при загрузке коксовой печи // Глюкауф.1986. №5. С. 13-22.

199. Брайденбах Д. Охрана окружающей среды на коксохимических заводах//Глюкауф. 1983. № 23. С.31-36.

200. Бек К.Г. 75 -летие Коксохимического комитета ФРГ// Глюкауф.-1987. № 17. С. 3-12.

201. Происхождение и устранение выбросов пыли и газов при производстве кокса//Химия, вып. 19П:РЖ 1983. №8. С.51.

202. Hein М, Nelles L. At fl.// Cokemaking International. 2000. V. 12.- № 1. P.69-75.

203. Сухоруков В.И, Стахеев С.Г, Стефаненко В.Т, Куколев Я.Б. О некоторых проблемах локализации и обезвреживания выбросов в коксовом производстве//Кокс и химия. 2006. №3. С.54-57.

204. Патент Российской Федерации RU № 2167905 от 27.05.2001 г. "Футеровка камер печей для обработки углеродсодержащего сырья" (Авторы: Кривошеин В.Т, Сухоруков В.И, Нечаев Ю.А.).

Традиционная "холодная" перекладка отопительных простенков

Примерный график выполнения работ приведен в табл.1.

Таблица 1

Наименование работ Очередность выполнения, суток

1 .Подготовительные работы Подготовка склада огнеупоров Изготовление изоляционных щитов, распо- рок.домкратов Изготовление и монтаж пакетов под загруз, вагон Закрепление анкеража Подготовка газоподводящей арматуры В график не засчиты-вается, так как производится до остановки печей на перекладку

2.Работы до охлаждения простенков Выдача кокса из ремонтируемых и буферных печей Установка перемычек в буферные печи Снижение температуры обогрева простенков Подвод тепла в регенераторы, если они не подлежат охлаждению Отключение обогрева ремонтируемых простенков В первые двое суток после остановки печей на перекладку

З.Охлаждение кладки С 3-х по 12 сутки после остановки на перекладку

4.Работы перед разборкой простенков Демонтаж стояков и установка заглушек Закрытие косых ходов В первые трое суток после остановки

5.Разборка кладки простенков С 13 по 15 сутки после остановки

Наименование работ Очередность выполнения, суток

б.Работы перед кладкой простенков Очистка косых ходов и установка щитов Ремонт корнюрной зоны Разбивка осей и привязка по вертикали В течение 15,16,17 суток

Наименование работ Очередность выполнения, суток

7.Работы по кладке простенков Кладка простенков Перекрытие печных камер Удаление изоляционных щитов и установка перемычек Монтаж стояков В течение 18-24 суток

«.Подготовительные работы к разогреву Кладка внутренних топок и зеркал печных камер Подвод газа к внутренним топкам Подготовка анкеража к разогреву В течение 22-24 суток

9.Разогрев С 25 по 45 сутки

Ю.Предпусковые работы Регулирование анкеража Уплотнение пространства между броней и простенком Заливка броней Кладка фасадов над бронями Перевод на постоянный обогрев Разборка зеркал, внутренних топок и перемычек Установка дверей В течение 5 суток после разогрева

11.Загрузка печей и наладка обогрева ИТОГО 50 суток

Для проезда углезагрузочного вагона над ремонтируемым участком простенков его пути усиливают специальными пакетами, изготовляемыми либо из железнодорожных рельсов типа Р50, приваренных к швеллерам № 27 в направлении перпендикулярном путям, либо из мощных двутавровых балок. Конструкция и длина пакетов определяются в каждом конкретном случае количеством ремонтируемых простенков с учетом необходимости упора пакетов не менее чем на два буферных простенка с каждой стороны ремонтируемого участка. Новые армирующие брони устанавливают и закрепляют за анкерные колонны сразу после разборки простенка. В течение всего периода охлаждения анкерные колонны должны находиться под нагрузкой и их стрела прогиба должна быть на 3-5 мм больше, чем во время эксплуатации. При

постоянной соответствующей подтяжке пружин анкеража обеспечивается требуемое армирование кладки печей.

До начала охлаждения кладки должен быть выдан кокс из всех печных камер, отопительные простенки которых подлежат ремонту. Из буферных камер кокс выдается при полной готовности в соответствии с действующей серийностью.

По длине буферных печных камер через загрузочные люки пакетами без раствора устанавливают шесть кирпичных перемычек (рис.6.2).

Пакеты толщиной 230-250 мм формируются из нормального шамотного кирпича перевязанного проволокой и имеют ширину, соответствующую ширине камер коксования. Перемычки должны быть расположены только против распорочных кирпичей ("биндеров") отопительных простенков, строго от пода до горизонтального канала в печах системы ПК, или до перевального окна - в печах ПВР.

Сначала перемычки устанавливают в камерах, смежных с выдаваемыми. Крайние перемычки ставят последовательно с одной, а затем с другой стороны с рабочих площадок.

Температуры в головочных вертикалах буферных простенков в период установки перемычек поддерживают на уровне не ниже 900°С. Для предотвращения охлаждения печей верхнюю часть печной камеры закрывают металлическим щитом, обшитым теплоизоляционным листом, и подвешивают его на анкерные стяжки.

1. Охлаждение кладки простенка

В контрольных вертикалах простенков полубуферных печей, смежных с нормально работающими простенками, температура должна быть ~1300°С, тогда как в вертикалах простенков, граничащих с пустой печной камерой -1000-1100°С. В простенках, расположенных между двумя буферными печами температура должна быть в пределах 700-800°С, а в простенках смежных с

ремонтируемыми 300-350°С. (Фактически, после отключения обогрева простенков смежных с ремонтируемыми, регулирование температуры в них практически невозможно, зачастую температура снижается до 150-200°С, что является основной причиной последующего разрушения смежных с ремонтируемыми простенков). Во всех, не вовлеченных в процесс ремонта отопительных простенках коксовой батареи температура должна соответствовать заданной для принятого эксплуатационного оборота. Этот режим должен поддерживаться в течение всего ремонта.

Для поддержания заданных температур в буферных и ремонтируемых отопительных простенках устанавливают диафрагмы, регулирующие подачу отопительного газа, с уменьшенным проходным сечением. Снижение подачи воздуха достигается уменьшением тяги и сечением воздушных отверстий на газовоздушных клапанах. В дальнейшем обогрев ремонтируемых простенков полностью прекращается, а в буферных и полубуферных простенках поддерживается заданная температура.

При обогреве печей доменным газом подача его уменьшается прикрытием запорных клапанов.

Если регенераторы и корнюрная зоны, обслуживающие перекладываемые простенки не подлежат ремонту, их необходимо подогревать в течение всего времени выполнения работ, поддерживая температуру в пределах 700-800°С.

Подогрев нижней зоны кладки на ремонтируемом участке осуществляется подводом коксового газа в глазки соответствующих регенераторов.

После выдачи кокса из печей, простенки которых подлежат ремонту, их отключают от газосборников, подачу газа на обогрев прекращают пере

ж >Ж / 1>да \щ \

2

1 1 1 1 1

■ 3

4

Рис. 1. Схема установки перемычек в коксовой камере: 1 - перекрытие; 2 - кладка стен камер; 3 - перемычки внутри камеры; 4 - перемычки по торцам камеры.

чо

крытием стопорных кранов. После выдачи кокса из буферных печных камер их отключают от газосборника. Кладку ремонтируемых простенков охлаждают регулированием подачи воздуха через загрузочные люки, смотровые лючки. Охлаждение ведут постепенно, с доведением температуры в вертикалах смежных с перекладываемым до 300-350°С.

Температуру в кладке по длине простенков буферных печей следует снижать равномерно с разницей температур в смежных вертикалах не более ±50°С. В процессе охлаждения и далее при выполнении ремонтных работ обогрев буферных и полубуферных простенков не прекращается.

В печах с перекидными каналами, при наиболее предпочтительном четном количестве буферных простенков, первый из них отключается от обогрева и температура в нем поддерживается за счет тепла продуктов горения из простенка, работающего с ним в паре и по обычной схеме. При нечетном количестве буферных простенков, когда первый из них не связан перекидными каналами с простенком, работающим по обычной схеме обогрева, температура в нем поддерживается за счет тепла газа, подведенного по временной схеме и сжигаемого в верху регенератора и в подовых каналах, с отводом продуктов горения через смотровые лючки вертикалов.

В печах с парными вертикалами температуру в буферных и полубуферных печах поддерживают путем сжигания газа в простенках с последующим отводом продуктов горения через регенераторы в борова. Косые ходы, выходящие в ремонтируемый простенок, закрывают асбестовыми пробками.

Контроль температур в процессе охлаждения ремонтируемых и буферных простенков, выполнении работ по перекладке, производится через каждые 3-4 часа с замером температур по третьим и одиннадцатым вертикалам с обеих сторон. До 900°С замеры производятся пирометром, а при меньших температурах - термопарами. Одновременно замеряются температуры в верхней зоне регенераторов термопарами.

2. Разборка ремонтируемых простенков

До начала разборки простенков демонтируют стояки, колена стояков, рамы и крышки загрузочных люков, рамки смотровых лючков вертикалов. Снимают двери с обеих сторон.

На патрубки газосборника устанавливают металлические заглушки с асбестовой прокладкой, отверстия газовых и загрузочных люков закрывают металлическими листами, косые ходы в вертикалы полностью перекрывают нижними регистрами, а смотровые шахточки закупоривают пробками из шнурового асбеста.

Разборку кладки верхнего строения от выстилки ребрика до перекрытия печных камер начинают при температуре в вертикалах~500°С не ожидая ее снижения до 300°С и ведут одновременно с машинной и коксовой сторон. На расстоянии -500 мм от верха по длине камеры устанавливают 6 винтовых распорок. Концы распорок упирают в кладку через швеллеры.

Для обеспечения приемлемых условий труда ремонтного персонала, сохранения температуры на стенах буферных печей, производится их термоизоляция в следующем порядке.

На поды печных камер, смежных с разбираемыми простенками, укладывают металлические листы для предотвращения их от механических повреждений при разборке кладки. С обслуживающих площадок стены буферных простенков по всей высоте и на глубину 4-5 м от фасада печей с обеих сторон обклеивают асбестовыми (теперь муллитокремнеземистыми) листами толщиной 5-6 мм на жидком стекле. Не обклеенными оставляют растопочные отверстия на стенах камер.

С обслуживающих площадок на под камеры устанавливают по два изоляционных щита с машинной (I и II) и коксовой (III и IV) сторон (рис 2), которые удерживаются в вертикальном положении откидными упорными кронштейнами оклеенными изоляционными листами буферных простенков.

В верхней части ремонтируемых простенков в шести равноудаленных местах по длине печных камер, под ранее установленными винтовыми распорками, разбирают кладку перекрытия на глубину 100-150 мм ниже свода и шириной 350-400 мм. Под этими проемами устанавливают второй горизонт распорок, которые также упираются опорами в кладку буферных простенков.

Рис.2. Схема установки изоляционных щитов и винтовых распорок: 1 - винтовые распорки; 2 - верхние щиты; 3 - нижние щиты.

После закрепления верхней части буферных простенков продолжают разбирать ремонтируемые простенки с машинной и коксовой сторон против изолированной части стен. Разборка в этой части простенка производится по вертикальной штробе. После того, как на этом участке разобрано перекрытие печей, временно снимают распорки Y, VI, VII,VIII, IX,X, XI, XII, устанавливают второй горизонт изоляционных щитов XIII, XIV, XV, XVI на глубину 4 м от фасада печей и снова ставят распорки, которые ранее демонтировали. Приступают к разборке средней части простенка в таком же порядке.

На уровне 2,5 м от пода печных камер устанавливают третий горизонт распорок, которые закрепляют среднюю часть буферных простенков, затем

на уровне 1,5 м от пода - четвертый горизонт, закрепляют нижнюю часть простенка и прижимают нижнюю часть изоляционных щитов.

Таким образом, установка изоляционных щитов к буферным простенкам и укрепление их металлическими распорками на разных уровнях от пода печных камер производится по мере разборки ремонтируемых простенков.

Закрепление распорками на 4-х горизонтах по высоте и по всей длине печных камер обеспечивает устойчивость буферных простенков и практически полностью исключает возможность их деформации во время выполнения работ по перекладке простенков.

При наличии разрушений или трещин в отдельных кирпичах последних верхних рядов корнюрной зоны, косых ходов и горелочных гнезд, они должны быть удалены и заменены новыми.

3 Кладка простенков

Подготовка к кладке простенков начинается с установки обносок, разбивки продольных и поперечных осей печных камер и отопительных простенков. Деревянные обноски толщиной 40-50 мм и высотой 100-120 мм устанавливают и закрепляют на уровне подов обеих сторон печей. Разметку осей производят с точностью ±1мм.

Против перекладываемых простенков с обеих сторон печей устанавливают вертикальные деревянные рейки, на которых с точностью ±1мм расставляются высотные отметки каждого ряда кладки. Для контроля высотных отметок по мере наращивания рядов кладки составляется нивелировочная сетка на уровнях:

- пода печных камер;

- простенков на 10,20,40 рядах кладки;

- верхнего ряда стен печных камер;

- верха коксовой батареи.

Высотные отметки контролируются по длине простенка в трех точках: на головочной части с машинной и коксовой сторон и посередине простенка. Разметка каналов, осей, косых ходов и др. по длине простенка производится специальными рейками.

Работа по кладке простенков должна выполняться с соблюдением тех же условий, которые предусмотрены и обязательны для исполнения при сооружении новых коксовых батарей.

Если новая кладка простенков от пода камеры и выше производится на старую кладку корнюрной зоны, то горизонтальные швы в новой кладке допускаются толщиной 5-6 мм, а на стыке новой и старой - 12 мм с последующим уплотнением.

Необходимо учитывать, что оставшийся старый печной массив кладки в результате первичного разогрева и эксплуатации удлиняется против проектного на 120-150 мм. Поэтому при перекладке новый простенок также необходимо удлинить до размера расположенной под ним корнюрной зоны, так как наличие зазоров между армирующей броней и анкерной колонной армированием клиньями на практике оказалось неоправданным.

Ширина температурных швов должна быть -10 мм; по вертикали они должны быть отвесными, а по горизонтали - не иметь выступов. Температурные швы выполняют при помощи деревянных шаблонов толщиной на 1 мм меньше проектной ширины шва. Горизонтальные швы заливают жидким среднетемпературным пеком.

Выходящие на фасад печей температурные швы уплотняют асбестовым шнуром, а открытые швы после роста кладки переуплотняют перед вводом печей в эксплуатацию.

При ремонте простенков крайнего участка коксовой батареи между ди-насовой стеной и контрфорсом оставляют температурный шов шириной 30 мм. Кладка производится строго по проектной порядовке.

После доведения новой кладки до нижнего горизонта винтовых распорок не снимают, удаляют нижний ряд изоляционных щитов, поды печных камер очищают и удаляют металлические листы. На высоту выложенного простенка выкладывают перемычки из шамотного кирпича, которые одновременно служат распорками. По длине печной камеры выкладывают 6 перемычек. Теплоизоляционные листы, приклеенные к стенам буферных простенков, не удаляют.

В перемычках со стороны нового простенка, оставляют температурные швы шириной 10-12 мм, в которые закладывают дощечки. Для равномерного распределения теплового потока на нескольких уровнях по высоте перемычек предусматривают отверстия размером 130x180 мм

По мере наращивания кладки простенков удаляют винтовые распорки, на последующих горизонтах удаляют верхние изоляционные щиты и кирпичные перемычки выкладывают до перекрытия печных камер. Уровень верха печей на отремонтированном участке должен быть на 70-80 мм ниже верхнего уровня действующих печей.

Далее, удаляют металлические щитки, предохраняющие косые ходы от засорения, вынимают асбестовые пробки, производят очистку косых ходов, горелочных гнезд и корнюрных каналов и начинают кладку перекрытия вертикалов.

4 Предрастопочные работы

До начала выполнения работ по сушке и разогреву отремонтированных простенков производят рихтовку армирующих броней, анкерных колонн и подготавливают анкераж к разогреву.

Между заплечиками простенков и армирующими рамами закладывают асбестовый шнур диаметром 30 мм. Армирующие брони плотно устанавливают по заплечикам головочной части отопительных простенков. Пружины

анкерных колонн нагружают до заданных величин. Замеряют стрелы прогиба анкерных колонн отремонтированных и буферных простенков и затягивают колонны до увеличения стрелы прогиба на 3-5 мм.

Кладка временных внутренних топок производится следующим образом. На под печных камер насыпают слой динасового мертеля толщиной -20 мм и на нем укладывают выстилку внутренних топок нормальным шамотным кирпичом толщиной 65 мм. Кладка футеровки стен топки выполняется на растворе нормальным шамотным кирпичом, уложенным на ребро. Высота футеровки составляет 850-900 мм.

Внутри печных камер насухо укладывают насадку высотой 700-800 мм. Торцевую стенку топки выкладывают на высоту 1,3 м толщиной в один кирпич, а верхнюю часть до свода - в полкирпича. Кладку торцевой стенки выполняют температурными швами толщиной 15-20 мм в каждом ряду. Коксовый газ для сжигания подводят к временным внутренним топкам из туннелей от распределительных коллекторов с машинной и коксовой сторон.

5 Разогрев и ввод в эксплуатацию переложенных простенков

Методика разогрева зависит от количества переложенных простенков и объема перекладки. Если перекладке подвергалось более трех простенков, то продолжительность разогрева, независимо от объема выполненных работ должна составлять не менее 21 суток по следующему графику:

Интервалы температур Количество суток

До 100 3

100-300 8

300 - 500 4

500 - 600 3

600 - 900 3

Итого 21

При перекладке менее трех простенков продолжительность разогрева определяется выполненным объемом работ, а в случае перекладки вместе с простенками регенераторов и корнюрной зоны разогрев производится по тому же графику. Если же корнюрная зона и регенераторы не перекладывались

и при ремонте простенков подогревались, то продолжительность разогрева производится по сокращенному графику.

Интервалы температур Количество суток

До 100 2

100- 300 2

300 - 500 2

500 - 700 3

700 - 900 1

Итого 10

В этом случае нет необходимости устанавливать временные внутренние топки и подъем температур в переложенных простенках осуществлять за счет тепла буферных, температуру в которых постепенно повышают до эксплуатационной. По достижению температур 750-800°С переложенные простенки переводят на постоянную схему обогрева.

В период разогрева простенков необходимо вести постоянный контроль над состоянием анкеража - ежесуточно измерять прогиб анкерных колонн и регулировать его в заданных пределах.

После перевода ремонтируемого участка простенков на постоянную схему обогрева выполняют предпусковые работы:

- удаление внутренних топок;

- удаление перемычек и изоляционных листов из буферных печей;

- окончательное регулирование анкеража;

- монтаж газоотводящей арматуры;

- установку регулировочных средств: регистров, горелок и др.;

- заливку армирующих рам раствором динасового мертеля;

- закладку проемов над и под бронями; установку пробок в растопочные отверстия.

При достижении температуры в вертикалах переложенных, буферных и полубуферных печей производят загрузку печных камер.

Первую загрузку печных камер производят уменьшенным на 1/3 количеством угольной шихты в последовательности выпуска ее из бункеров: 3-1-

2; Первая выдача кокса - при увеличенном периоде коксования и полной его готовности. Далее, по мере повышения температур до среднебатарейной все печи вводятся в серию. После первой выдачи кокса из полубуферных печей осматривают кладку, отмечают обнаруженные дефекты для последующего устранения.

Полная «горячая» перекладка обогревательных простенков большегрузной коксовой батареи

Ниже приведена технологическая схема ремонта методом горячей перекладки одного отопительного простенка коксовой батареи с высотой печных

А

и п.

ш

■ею

о С

А

Г<1

л V

(Ц

С «

03

И О. 1) ■е-

из

А

н о

£

А

л (Г <и

С «

св

н о

£

А

+ с

л и* <и 1=1

к о,

си

-ем

А

+ ив

в4 к с

ЕЙ &

4)

•е-

о С

А

Рис.1. Схема полной горячей перекладки отопительного простенка

камер 7 м (рис.1). Производится перекладка простенка А.

В смежных "буферных" простенках А-1 и А+1 поддерживается температура на уровне 750-850°С. "Буферные" печные камеры А-2 и А+1 загружены и в течение всего ремонта находятся с коксом или в них установлены перемычки. Кокс из "полубуферных" печей А-3 и А+2 выдается с периодом коксования 24 часа, а соседние с ними - 21 час. Все остальные печи коксовой батареи выдаются с заданным периодом коксования.

До начала перекладки отопительного простенка производятся: ревизия и замена армирующего оборудования, а также торкретирование газоподводя-щих каналов ремонтируемого и буферных простенков.

Последовательность и перечень работ по ремонту.

1. Подготовительные работы.

2. Монтаж "мостов" путей углезагрузочного вагона.

3. Демонтаж стояков и колен стояков печей А-1 и А.

4. Оклеивание "буферных" простенков А-1 и А+1 муллитокремнеземи-стым картоном.

5. Разборка старой кладки и установка домкратов.

6. Ремонт кладки зоны косых ходов, очистка косых ходов и газоподво-дящих каналов.

7. Разбивка осей новой кладки простенка.

8. Выполнение новой кладки простенка.

9. Установка распорных перемычек.

10. Разогрев переложенного простенка теплопередачей от "буферных" простенков.

11. Выполнение комплекса работ по подготовке печей А-1 и А к загрузке.

12. Загрузка печей угольной шихтой.

Выполнение работ по ремонту

Поочередно выдают и загружают "буферные" печи А-2 и А+1. Двери, крышки загрузочных люков и стояков уплотняют раствором шамотного порошка на жидком стекле. В процессе ремонта периодически производят переуплотнение. Устанавливают заглушки на пароинжекции и пневмоуплотне-нии крышек стояков. Печные камеры в течение суток должны быть включены в газосборник. В дальнейшем, при появлении перетоков газа в простенки А-2, А-1, А+1, А+2 печи отключают от газосборника, рычаги клапанов закрепляют в закрытом положении. Поочередно выдают кокс из печных камер А-1, А. Концы в печи не забрасывают, очищают поды печных камер, устанавливают двери.

Демонтируют стояки на печах А-1, А. Рычаги клапанов фиксируют в закрытом положении, обеспечивают подачу воды на гидрозатворы клапанных коробок. Газовые люки закрывают металлическими крышками.

Температуру в простенках А-1, А, А+1 поддерживают на уровне 1050°С, удаляют регулировочные шайбы на подводах отопительного газа в крайние вертикалы №№ 1,2,31,32, простенков А-1, А+1.

Частично разбирают "ребрик" и забутку над печами А-1, А возле рельсов углезагрузочного вагона. Во время цикличной остановки монтируют мосты путей углезагрузочного вагона. Мост должен опираться на простенки А-2, А-1, А+1, А+2. От начала разборки тумбы под рельсами до окончания монтажа моста проезд углезагрузочного вагона через ремонтную зону запрещается.

Отключают от обогрева простенок А, рычаги кантовочных кранов коксового газа отсоединяют от реверсивного устройства, устанавливают заглушки вместо регулировочных диафрагм. Прикрывают наполовину воздушные отверстия газовоздушных клапанов А-1, А. В шахточки отопительных каналов простенка А забивают асбестовые пробки на уровень ряда 70.

Разбирают перекрытие печей А-1, А и простенка А до ряда 79 с удалением мусора через верх коксовой батареи. По мере разборки кладки "буферные" простенки А-1, А+1 обклеивают изоляционным картоном и монтируют 21 домкрат на высоте 400 мм от верха батареи против вертикалов №№ 1,3,5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 24, 25, 26, 28, 30, 32. Домкраты опирают на две соседние шахточки.