Система измерения температуры коксового пирога стационарными пирометрами на коксовых батареях коксохимического производства

УДК 66-9

СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ КОКСОВОГО ПИРОГА СТАЦИОНАРНЫМИ ПИРОМЕТРАМИ НА КОКСОВЫХ БАТАРЕЯХ КОКСОХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

Аннотация: Система измерения температуры коксового пирога дает возможность анализировать технологический процесс коксования, и в дальнейшем влиять на его ход, путем регулирования температурного и гидравлического режимов. Данная система позволит также сохранить «богатый» выход летучих (сырого бензола, аммиака, сероводорода, толуола и каменноугольной смолы) в коксовом газе.

Ключевые слова: коксовый пирог, коксование, температурный режим, пирометр, система управления.

SYSTEM OF MEASURING TEMPERATURE OF COKE PIE WITH STATIONARY PYROMETERS ON COKE BATTERIES OF COCOCHEMICAL PRODUCTION

Abstract: The system for measuring the temperature of the coke pie gives an opportunity to analyze the technological process of coking, and in the future to influence its course, by regulating the temperature and hydraulic regimes. This system will also preserve the "rich" yield of volatile (crude benzene, ammonia, hydrogen sulfide, toluene and coal tar) in coke oven gas.

Keywords: coke cake, coking, temperature regime, pyrometer, control system.

Коксохимическая промышленность - это современная быстроразвивающаяся отрасль металлургии. Она является источником разнообразных видов химического сырья, сырья для углеграфитовых материалов и технического углерода. В связи с этим особое значение имеет интенсификация темпов производства, увеличение доли готового продукта, а также повышение эффективности технологии производства. Большую роль автоматизация играет в повышении качества готового продукта (в данном случае кокса). А это в свою очередь невозможно без совершенствования  методов измерения технологических параметров.

Температурный режим

Уровень температур в контрольных, а также в остальных вертикалах обогревательных простенков устанавливается по готовности кокса[1;2].

Температура в осевой плоскости коксового пирога поддерживается в пределах 1050±50°С в зависимости от рода коксуемого угля, назначения кокса и типа печей.[1;5] Причем понижение температуры ниже указанных пределов приводит к нарушению технологии производства, повышение же в свою очередь может стать причиной переизмельчения кокса. В обоих случаях происходит затруднения выталкивания пирога.[5;6]

Измерения температуры кокса производятся в трех камерах разных серий через загрузочные люки по оси камеры хромель-алюмелевыми термопарами не реже одного раза в год и каждый раз при существенных изменениях состава или условий подготовки шихты. Все это необходимо для определения температуры в отопительной системе коксовой печи. Для всех конструкций коксовых батарей первая точка замера расположена на уровне 600 мм от пода камеры, а остальные точки на расстояниях по высоте в соответствии с особенностями свойств коксуемых угольных шихт, а также особенностей конструкций коксовых печей[5;6].

При этом контрольной величиной температуры кокса является усредненная температура по всем загрузочным люкам, измеренная за 15 мин до конца периода коксования.

По результатам измерений температур в осевой плоскости коксового пирога,  корректируются температуры в отопительных каналах, расстановка регулировочных средств и разность температур между машинной и коксовой сторонами для обеспечения равномерного прогрева кокса по длине и высоте коксования.[5;6;7]

В связи с малой периодичностью замеров, устаревших систем измерения температур и влияния человеческого фактора, старый регламент измерения температур для регулирования температурного режима батареи не точен и обладает большой погрешностью. В результате имеем скачки по качеству кокса, выходу бензольных углеводородов и смолы, износ печного фонда. Измерение  же температуры кокса по оси коксовой печи при его выдаче позволяет собрать оперативную информацию.

Основной задачей  при разработке системы измерения температуры по оси коксового пирога стало постоянство измерения, и уменьшение влияния человеческого фактора и повышение надежности системы измерения. В качестве измерительного преобразователя  решено использовать пирометры спектрального отношения «Термоскоп-600».

Система измерения температуры по оси коксового пирога

Стационарный оптоволоконный пирометр “Термоскоп-600” специально спроектирован для применения в сложных производственных условиях.

«Термоскоп-600» состоит из двух частей: оптической головки и контроллера, соединенных оптоволоконным кабелем. Такая компоновка прибора позволяет устанавливать компактную головку в труднодоступных местах при температуре окружающей среды до 200°С.[3] Оптическая головка и оптоволоконный кабель абсолютно не чувствительны к воздействию электромагнитных полей. Металлорукав из нержавеющей стали надежно защищает оптоволоконный кабель от механических воздействий и влияния агрессивной окружающей среды.[2] Пирометр изображен на рис. 1.