Bu makale bir önceki makalenin ikinci bölümüdür. Uygulama etkisi, Çin silika tuğlasının hem ekonomik hem de çevre dostu olduğunu göstermektedir.
Kok fırını yakma işleminde ısı transfer verimliliğini artırın. Yanma odasının dikey yangın kanalının sıcaklığı 1300 derece, kok kekinin kok itme sırasındaki merkezi sıcaklığı 1050 derece, 7- metrelik kok fırını duvarının kalınlığı 95 mm ve geleneksel Çin silis tuğlasının termal iletkenliği 1.9W·m·k-1'dir. Termal Çin silika tuğlasının termal iletkenliği koşul olarak 2.4W·m·k-1'dir ve iki Çin silika tuğlanın altındaki fırın duvarının birim alanı başına ısı akışı hesaplanır. Hesaplamaya göre, fırın duvar yapısının belirli koşulları altında, Çin silika tuğlasının ısıl iletkenliği, yanma odası alevinden karbonizasyon odasının fırın duvarına ısı transferi sürecinde ısı transferinin "darboğazıdır" ve ısı transfer katsayısının boyutu nihai ısı akışını belirler. Birim zaman başına ısı akışı iyileştirildiğinden, ısı transfer verimliliği iyileştirilir ve ısı kullanım oranı da iyileştirilir ve birim hacimdeki gazın yanmasıyla açığa çıkan ısı, karbonizasyon odasına daha etkin bir şekilde aktarılabilir.
Araştırma, yüksek ısı iletkenliği Çin silika tuğla kok fırınının kok kek merkezinin dehidrasyon süresinin yaklaşık 10 saat, geleneksel Çin silika tuğla kok fırınının yaklaşık 12 saat olduğunu ve yüksek ısı iletkenliği Çin silikasının dehidrasyon süresinin yaklaşık 12 saat olduğunu göstermektedir. tuğla kok fırını, geleneksel kok fırınından 2 saat daha kısadır; Yüksek termal iletkenlik Çin silika tuğla kok fırını kok kek merkezi sıcaklığının ısıtma hızı, geleneksel Çin silika tuğla kok fırını kok kek merkezi sıcaklığı ısıtma hızından daha yüksektir, bu da yüksek termal iletkenlik Çin silika tuğlasının ısı transfer oranının olduğunu gösterir. geleneksel Çin silika tuğlasından daha hızlıdır ve termal iletkenliğin avantajları vardır. Tablo 2, benzer karbonizasyon süresi, kömür içeriği, kömür yükleme ve ısıtma yöntemleri koşullarında Baosteel Faz I ve Faz IV kok fırınlarının karşılaştırmasını göstermektedir.
Aynı çalışma koşulları altında, yüksek termal iletkenliğe sahip Çin silika tuğlaları kullanan birinci aşamadaki kok fırınının koklaşabilir ısı tüketimi (yüzde 7 su içeriği), geleneksel Çin silika tuğlaları kullanan dördüncü aşama kok fırınınınkine benzer, ancak doğrudan Kok fırınının çalışma sıcaklığı yüksek termal iletkenliğe sahip Çin silika tuğlalarına benzer. Geleneksel kok fırını ile karşılaştırıldığında, düz çalışma sıcaklığı 11 derece daha yüksektir ve yangın düşme süresi, geleneksel kok fırınına kıyasla 0,4 saat kısalır. Yüksek termal iletkenliğe sahip Çin silika tuğlalı kok fırını, geniş bir soğutma alanına sahiptir; Fırın sıcaklığı aynıdır ve ısı tüketimi (yüzde 7 su içeriği) yüzde 7 oranında azaltılabilir. 22 saatlik koklaşma süresine ve 8760 saatlik yıllık üretim süresine göre hesaplanan, yüksek ısı iletkenliğine sahip 50 delikli × 4 Çin silika tuğla kok fırını, geleneksel Çin silika tuğlasına kıyasla yılda 124 milyon metreküp karışık gaz tasarrufu sağlayabilir. kok fırını, 20682 ton standart kömüre eşdeğerdir ve enerji tasarrufu etkisi dikkat çekicidir. .
Yanma sırasında NOx emisyonlarını azaltır. İlgili çalışmalar, kok fırını yanması sırasında üç tür nitrojen oksit oluşum mekanizması olduğunu göstermiştir: sıcaklık termal NO, hızlı hidrokarbon yakıt NO ve N-içeren yakıt NO. İlk ikisi toplu olarak sıcaklık NO olarak adlandırılır. Kok fırını yakma işleminde üretilen NO esas olarak sıcaklık termal tipindedir. N bileşenli kok gazı ile ısıtıldığında üretilen NO miktarı en fazla yüzde 5'i geçmeyecektir. Termodinamik NO.
Kok fırını egzoz gazındaki nitrojen oksitlerin konsantrasyonu, kok fırını yanma odasının yangın kanalının sıcaklığıyla (aslında yakıtın yanma sıcaklığıyla ilgilidir) ilişkilidir. Yangın tünelinin sıcaklığı 1200 derece -1250 derece olduğunda, kok fırını egzoz gazındaki nitrojen oksitlerin konsantrasyonu belirgin değildir ve sıcaklık 1300 dereceden yüksek olduğunda, NOx açıkça artar. Yangın kanalının sıcaklığı 1300 dereceden 1350 dereceye yükseldiğinde sıcaklık ±10 derece ve NO2 olarak hesaplanan NOx ±30mg/m3'tür. Bu nedenle, karbonizasyon odasındaki sıcaklığın değişmeden kalması koşuluyla, yüksek termal iletkenliğe sahip Çin silika tuğlaları ile inşa edilen yanma odasındaki alev sıcaklığı daha düşük olabilir; yangın yolunun sıcaklığının düşürülmesi NOx konsantrasyonunun düşürülmesi açısından faydalıdır. Tablo 3, yüksek termal iletkenliğe sahip Çin silika tuğlalı kok fırınının dikey yangın kanalının sıcaklığı ile baca gazındaki NOx konsantrasyonu arasındaki ilişkiyi göstermektedir.
Aynı koklaşma süresi koşulu altında, yanma odası yangın kanalı sıcaklığını uygun şekilde düşürerek NOx emisyonunu azaltmak faydalıdır. Farklı çalışma hızlarında yüksek termal iletkenliğe sahip Çin silika tuğlalı kok fırınları ile geleneksel kok fırınlarının nitrojen oksit emisyon konsantrasyonları karşılaştırıldığında, çalışma hızı arttıkça, yüksek termal iletkenliğe sahip Çin silika tuğlalı kok fırınları ve geleneksel kok fırınlarının NOx emisyon konsantrasyonlarının arttığı görülebilir. kok fırınları da artıyor; Yüksek termal iletkenlik altında, yüksek termal iletkenliğe sahip Çin silika tuğlalı kok fırınının NOx emisyonu, geleneksel Çin silika tuğlalı kok fırınından daha düşüktür. Yakılan standart kömürün tonu başına 7 kg oksit hesaplamasına göre, yıllık 2,47 milyon ton kok üretimine sahip yüksek termal iletkenliğe sahip bir Çin silika tuğlalı kok fırını, geleneksel Çin silikasına kıyasla nitrojen oksit emisyonlarını yılda 430 ton azaltabilir. tuğla kok fırınları. Etkisi dikkat çekicidir.
Özet olarak, yüksek termal iletkenliğe sahip Çin silika tuğlalarının tümü, geleneksel kok fırını Çin silika tuğlalarının avantajlarını devralır ve bu temelde yüksek termal iletkenlik özelliklerini daha da vurgular. Yüksek termal iletkenliğe sahip Çin silika tuğlalarının kullanılması, kok fırınlarının yakıt tüketimini azaltır, NOx gibi kirleticilerin emisyonunu azaltır ve önemli ekonomik ve sosyal faydalara sahiptir. Gelecekte kok fırınlarında refrakter malzemelerin kullanımı için yeni bir teknik yöndür.
