Печь на коксе своими руками

Обновлено: 04.07.2024

Коксовая печь – печь для превращения каменного угля в кокс. В свою очередь, кокс – это твердый углеродистый остаток, образующийся при нагревании различных топлив (каменного угля, торфа и т.п.) до 950-1050 °С без доступа воздуха. В черной металлургии наиболее распространен каменноугольный кокс, применяемый в качестве топлива в доменных печах и вагранках.

Коксовая печь состоит из двух главных элементов: из камеры коксования и отопительных простенков. В отопительных простенках сжигается топливо. В камере коксования находится обрабатываемый материал (уголь, кокс). Стенки камеры выполнены из огнеупорного кирпича и служат муфелем, предохраняющим материал от окисления. Камера коксования имеет такие ориентировочные размеры: длина 13-15 м, высота 4,2-5 м, ширина 0,4-0,45 м.

Коксовые печи собирают в коксовые батареи по 40-70 штук. Общий вид коксовой батареи приведён на рис. 2.1, а поперечный разрез печей – на рис. 2.2. Загрузка угля происходит через отверстия в своде печи из погрузочной тележки, которая перемещается сверху печей. Выдача готового кокса – через боковые двери посредством выталкивателя. После выдачи кокс попадает в вагон, в котором выполняется мокрое или сухое тушение кокса во избежание его загорания. Температура выдачи кокса около 1000 °С. Температура дыма в обогреваемом простенке около 1300-1400 °С. Процесс коксования длится 13-16 часов.

Печь отапливается обычно доменным газом или коксовым газом, выделяющимся в процессе коксования угля. Глубокая утилизация теплоты дымовых газов достигается в керамических регенераторах.

Для справки: регенератор – теплообменник, в котором передача теплоты осуществляется путем поочередного соприкосновения теплоносителей с одними и теми же поверхностями аппарата. Во время соприкосновения с “горячим” теплоносителем стенки и насадка регенератора нагреваются, с “холодным” – охлаждаются, нагревая его. В свою очередь, насадкой регенератора называется наполнитель камеры регенератора, служащий для аккумуляции теплоты во время нагрева и отдачи его нагреваемому воздуху или газу. Другой тип теплообменников – рекуператор – теплообменный аппарат поверхностного типа, в котором теплота горячего теплоносителя передается холодному через разделительную стенку.

В коксовых печах через регенератор сначала идёт дым (сверху вниз), а после срабатывания перекидных клапанов – воздух (снизу вверх). Перекидной клапан – устройство для изменения направления движения воздуха (газа) или продуктов горения в печах, использующих регенераторы. Чем меньше время между перекидками клапанов, тем ниже температура продуктов горения, отходящих из регенератора, и соответственно, ниже расход топлива на отопление печи, но, с другой стороны, при частом срабатывании снижается стойкость механических перекидных устройств. Время между перекидками клапанов составляет обычно от 15 до 30 минут. Цикл повторяется непрерывно. Таким образом, дым нагревает стенки и насадку регенератора, а воздух – остужает. Топливо тоже может проходить через регенератор и нагреваться, – в противном случае топливо подаётся непосредственно в камеру горения через горелку, соединённую с газораспределительным каналом.

В зависимости от конструкции отопительного простенка коксовые печи бывают:

с перекидными каналами (ПК);
с парными вертикалами в отопительных простенках и с рециркуляцией продуктов горения (ПВР).

В печах с перекидными каналами (ПК) отопительные простенки разделены вертикальными перегородками на отдельные каналы, которые соединены в верхней части сборным коллектором. Каждая пара простенков, находящихся по обе стороны камеры коксования, соединена несколькими перекидными каналами. Печи ПК имеют ряд недостатков, ограничивающих их применение: неравномерность нагрева коксового пирога по высоте, большое гидравлическое сопротивление, недостаточная герметичность отопительной системы и повышенный расход топлива. Для уменьшения неравномерности нагрева применяют утолщение нижней части кладки камеры коксования.

В печах типа ПВР каждый отопительный простенок разделяется на парные каналы (вертикалы) с рециркуляцией продуктов сгорания через соединительные (рециркуляционные) окна внизу разделительных стен (см. рис. 2.2). Рециркуляция осуществляется за счет инжектирующего действия топливовоздушных струй и разности плотностей опускающихся продуктов сгорания и направленного вверх факела в смежных вертикальных каналах. В факельный процесс вовлекается до 40 % отработанных продуктов сгорания, в результате чего резко увеличивается равномерность нагрева по высоте каналов по сравнению с печами типа ПК. Так, например, перепад температур по высоте коксового пирога в печах ПВР – не более 50 °С.

При коксовании одной тонны сухого каменного угля получают в среднем 750 кг кокса, 300-330 м 3 коксового газа, 35 кг смолы, 10-11 кг бензольных углеводородов и 3 кг аммиака в виде сульфата аммония.

Ориентировочный материальный баланс коксования угля приведен в табл. 2.1.

Ориентировочный тепловой баланс коксовой печи приведен в табл. 2.2. Данный тепловой баланс построен на основе материального баланса табл. 2.1. В тепловом балансе принято: объем камеры коксования – 41,6 м 3 ; коэффициент расхода воздуха n = 1,4; оборот печи – 13 часов; разовая загрузка – 31,8 тонны влажной шихты.

Можно рекомендовать следующие пути снижения расхода топлива на коксование:

Очень многое можно отлить из алюминия, начиная от сувениров, декоров для дома, и заканчивая деталями различных сложных механизмов. Чтобы расплавить металл, требуется плавильная печь. Ее можно изготовить своими руками.

Материалы:

Бочка от моторного масла 20 литров или жестяное ведро от краски;
дверная петля;
саморезы;
песок;
цемент;
сварная сетка;
жестяная банка от краски 3 л;
пенопласт;
огнестойкая вата;
гипс.

Процесс изготовления плавильной печи

Корпус печи изготавливается из бочки от моторного масла. У нее срезается болгаркой вальцовка сверху, чтобы отсоединить крышку.

Затем внизу бочки на стенке размечается дверца. Ее следует вырезать с одной стороны, и установить дверную петлю на саморезы.

Затем дверь вырезается полностью. Так ставить петлю гораздо удобней, чем потом, когда дверца уже вырезана полностью. Закрутив в дверь один саморез, можно получить ручку.

На уровне дверцы немного сбоку проделывается отверстие для подачи воздуха.

Затем из пенопласта нужно вырезать заглушку для проема двери со скругленным внутрь торцом, под стыковку с трехлитровой жестяной банкой.

Далее готовится бетон из цемента и песка в пропорции 1:4. Он заливается на дно бочки до уровня дверцы. Затем в бочку вставляется армирующий цилиндр из сетки, с прорезями под воздушное отверстие и дверцу.

В центр бочки вставляется жестяная банка без дна, и заполняется песком. Вплотную в нее упирается пенопластовая заглушка из двери, и картонная трубочка с отверстия поддува.

Бочка заливается бетоном до бортиков банки. Затем та приподымается выше, и снова досыпается песком. После этого бетон также заливается выше. Таким переходами нужно долить его до самого верха бочки. Затем банка вынимается, и раствор приглаживается.

Пока бетон застывает, можно сделать тигель для плавки. В его качестве подойдет дно от огнетушителя.

После схватывания раствора можно выбрать песок, а также убрать пенопласт и картонную трубку.

На дверцу печи с помощью гипса приклеивается огнеупорная вата.

На корпус плавильни устанавливаются ручки.

Полученная в итоге плавильня может использоваться как для плавки цветных металлов, так и готовки.

В первом случае, в нее вставляется пластиковая трубка, и камера сгорания забивается опилками.

Затем трубка убирается, и в патрубок для подачи воздуха подключается вентилятор, а опилки поджигаются. Сверху можно ставить решетку, и готовить.

Непосредственно для плавки алюминия, нужно поместить в камеру древесный уголь, и разжечь его горелкой через дверцу.

Затем на него ставится тигель, и в нем плавится алюминий.

Смотрите видео

Особо интересное

Самодельная печь для плавки алюминия своими руками: подробные фото и описание изготовления печи.

Из алюминия можно отлить различные заготовки для самоделок, также из алюминиевых заготовок, удобно точить детали на токарном станке.

Плавить алюминий можно в специальной печи, а найти алюминиевые банки можно без проблем.

Температура плавления алюминия — 660,3°C

Далее на фото показан подробный пошаговый процесс изготовления плавильной печи.

Материалы для изготовления:

Бочка от моторного масла 20 литров или жестяное ведро от краски;
дверная петля;
саморезы;
песок;
цемент;
сварная сетка;
жестяная банка от краски 3 л;
пенопласт;
огнестойкая вата;
гипс.

Затем внизу бочки на стенке размечается дверца. Ее следует вырезать с одной стороны, и установить дверную петлю на саморезы. Затем дверь вырезается полностью. Так ставить петлю гораздо удобней, чем потом, когда дверца уже вырезана полностью. Закрутив в дверь один саморез, можно получить ручку.

На уровне дверцы немного сбоку проделывается отверстие для подачи воздуха.

Пока бетон застывает, можно сделать ёмкость (тигель) для плавки металла. В его качестве подойдет дно от огнетушителя.

После схватывания раствора можно выбрать песок, а также убрать пенопласт и картонную трубку.

На дверцу печи с помощью гипса приклеивается огнеупорная вата.

Полученная в итоге плавильня может использоваться как для плавки цветных металлов, так и готовки.

Через отверстие в печи подаётся поток воздуха в камеру горения. В печь ставится тигель, и в нем плавится алюминий.

Процесс изготовления печи, также представлен в этом видео:

Алюминиевые сплавы обладают невысокой температурой плавления и хорошей обрабатываемостью деталей. А в хозяйстве всегда найдётся много алюминиевого лома.

Поэтому алюминий часто плавят в домашних условиях для замены нестандартных или мелких частей механизмов: отливают болванку, а после обрабатывают её на токарном станке. Иногда из алюминия своими руками изготавливают сувениры и небольшие предметы интерьера.

Устройство плавильной печи

Самодельные печи для плавки алюминия состоят из корпуса — металлического цилиндра (2), облицованного огнеупором (шамотом с песком или бетоном). Внутри шахты находится древесный уголь (8), служащий топливом. В него устанавливается тигель (3) — ёмкость, в которой будет плавиться металл. Тиглем может быть толстая консервная банка, чайник или любая ёмкость из нержавеющей стали.

В нижней части шахты (6) сделано отверстие для нагнетания воздуха (7) через решетчатое основание (4), что позволяет поддерживать горение и регулировать температуру в печи.

В качестве нагнетателя применяют фен или трубу пылесоса. Заслонка (5) необходима для отведения излишнего воздуха.

Для печей ёмкостью несколько десятков килограммов нужна крышка (1) для быстрого и равномерного прогревания металла. В маленьких печах можно обойтись без неё.

Элементы печи не должны деформироваться и плавиться при нагреве. Поэтому использование алюминиевых корпусов, трубок и тиглей недопустимо. Лучше всего для постройки конструкции взять стальные или чугунные детали.

Справка. В качестве топлива для плавки алюминия используют также природный газ или электроэнергию.

Как сделать печь для плавки металла?

Создание небольшого агрегата, позволяющего расплавить несколько килограмм алюминиевого лома — задача несложная. Для выкладки печи на садовом участке потребуются следующие материалы:

красные кирпичи — 20—25 шт.;
высокая консервная банка — 1 шт.;
гриль-решётка — 1 шт.;
сушильный фен — 1 шт.;
кусок трубы, по диаметру подходящий к выходному отверстию фена — 1 шт.;
моток изоленты;
отрезок стальной проволоки длиной 30—50 см;
уголь для розжига (количество зависит от того, сколько алюминия нужно расплавить).

Кирпичи будут являться одновременно и корпусом, и огнеупорным покрытием печи, консервная банка выполнит роль тигля. В верхней части банки делаются два отверстия напротив друг друга, и через них продевается проволока. За неё можно будет поднять и вытащить тигель с расплавом из печи. Воздух будет подаваться от включённого в режиме холодного воздуха фена. К выходному отверстию фена необходимо скотчем или изолентой примотать кусок трубы — это и будет воздухопровод.

Такая простая схема печи удобна тем, что инструментов для её создания фактически не требуется, все выполняется руками.

Важно! Не использовать для печи элементы с цинковым покрытием, т. к. при плавке алюминия будут выделяться токсичные пары цинка.

План установки кирпичного колодца

Выкладывается один ряд кирпичей в виде прямоугольного колодца. Внутренние габариты отверстия должны составлять примерно длину и ширину одного кирпича. На одной из сторон два кирпича выкладываются так, чтобы образовать коридор для воздуховода. Ширина коридора равна диаметру трубки для подачи воздуха.
На выложенный ряд устанавливается решётка. Вместо решётки от гриля можно использовать любую металлическую крышку или пластину с отверстиями для подачи воздуха.
На решётку выкладывается второй ряд кирпичей, уже без зазора для воздуховода.

Фото 1. Законченный кирпичный колодец для плавильной печи. Края усилены металлическими полосами, видно отверстие воздуховода.

Создаётся воздуховод. К фену скотчем или изолентой приматывается кусок трубы. Для обеспечения прочности конструкции место соединения оборачивается плотной бумагой, а потом соединяется клейкой лентой. Изолента — более эластичный материал по сравнению со скотчем, поэтому работать с ней удобнее. Также скотчем на фене фиксируется кнопка подачи холодного воздуха. Готовый механизм подводится к нижнему ряду кирпичей.
В печной колодец на решётку насыпается и растапливается уголь для розжига. Включается фен, который активизирует процесс горения.

Совет. Интенсивность подачи воздуха можно регулировать, изменяя режим работы фена, а также расстояние между трубой и окном для воздуховода.

Консервная банка устанавливается на верхний ряд кирпичей за продетую в неё проволоку. Подобно котелку над костром, она висит над решёткой.
После растопки печи и установки тигля третьим рядом кладутся ещё два кирпича так, чтобы из прямоугольного отверстия получить квадратное. Это зафиксирует банку внутри корпуса и быстрее разогреет печное пространство.

После разогрева банки в неё можно загружать лом для переплава. Признаком прогрева банки служит её покраснение.

Важно! Плавить алюминий рекомендуется в подогретом тигле. При загрузке холодного лома в холодную банку больше вероятность того, что ёмкость прогорит, и алюминий вытечет из банки прямо на уголь.

Принцип устройства и работы такой печи очень прост и не вызывает трудностей. Однако всегда стоит помнить о технике безопасности:

Читайте также: