Koaksigejo

Koaksigejo Zollverein, nuna mondkultura heredaĵo

En koaksigejo oni produktas el karbo per seka distiloprocedo koakson. Per varmegigo je temperaturo de 900 °C kaj 1400 °C oni pirolizas, liberigas kaj forsuĉas la fuĝajn ingrediencojn el la karbo. Per la sengasigo formiĝas poroza koakso, kiu esence enhavas karbonon kaj cindrerojn. El la krudgaso oni ekstraktas la t.n. utilajn karberojn gudro, sulfata acido, amoniako, naftalino, benzolo kaj koaksigogaso, kiuj estas plupretigataj en kemiaj uzinoj. Ĉitempe en Germanio kvar koaksigejoj ankoraŭ funkcias.

Motivado

Koaksigejo en Radlin, Pollando

Je la komenco de la feroproduktado oni utiligis ekskluzive lignokarbon por la fandado de ercoj. Karbo aŭ ligno ne estas taŭgaj por tio, ĉar oni ne atingas la bezonatajn altegajn temperaturojn, kaj pro la enmiksaĵoj en la brulaĵoj ne atingeblas sufiĉe bona krudfera kvalito. Pro la bezono de ligno, kion oni transmutaciis laŭ tutsimila metodo kiel la karbokoaksigo, kompletaj pejzaĝoj ŝanĝis sian aspekton pro la senarbigo de grandegaj forstoj kaj arbaroj. Nur en la 18-a jarcento oni disvolvis la koaksigon de karbo. La novekestinta brulaĵo anstataŭigis la lignokarbon kaj ebligis la hodiaŭan amasproduktadon de krudfero.

Per la varmegigo de karbo je aerekskludo oni produktas brulaĵon (koakso), kiu estas pli riĉa je karbono, pli pura kaj de pli alta kvalito ol la krudokarbo. Je ĝia forbrulo ekestas malpli multe da sulfuro kaj malpli multe da cindro, materioj nedezirataj ĉe la posta uzado ekz. en altforno, ĉar ili ege malpliigas la kvaliton de la ferfandaĵo.

Pro la kontrolataj kondiĉoj en la koaksigoprocezo oni povas alĝustigi la brulaĵon koakso laŭ uzocelo al konkretaj postuloj kiel ekz.

• akvoenhavo,
• cindroenhavo,
• sulfurenhvo,
• grajnmezuro,
• solideco,
• defrotemo.

La plej oftaj finproduktoj nuntempe estas altforna kaj giseja koakso. Unu el la plej gravaj ecoj de altfornkoakso estas la solideco ankaŭ ĉe altaj temperaturoj. Krom la tasko servi kiel brulaĵo la koakso en altforno tenas la tutan materian kolonon el erco kaj aldonaj materioj. Karbo anstataŭe kunbakiĝus kaj malfaciligus la traaerumadon de la miksaĵo.

Funkciado

• Liverado / miksado / muelado/ stokado de la krudkarbo
• Deprenado de fornoplenigaĵo per la plenigovagono sur la fornotegmento
• Malfermado de la plenigtruoj sur la fornotegmento
• Ŝutado de la karbo en la unuopajn

koakso

fornojn

• Laŭ la fornosistemo / karbokvalito la karbo estas ŝtopita
• Aerdensa fermado de la forno
• Varmegigo
• Sekvas la elgasigo kaj la atingo de la ĝusta porozeco.
• Malfermado de la antaŭa kaj malantaŭa fornopordoj
• Elpremado
• Estingado, samtempa novplenigado de la forno

Post kiam forno estas plenigita, la plenigovagono reveturas al la karbostokejo, kaj la procedo komenciĝas refoje kun alia forno. La funkciaj sinsekvoj estas tiel agorditaj unu kun la alia, ke dum kelkaj minutoj povas okazi la elpremoprocedo. La fornomuroj estas kontinue hejtata per la gaso ekestanta ĉe la koaksigo. Laŭ la alcelitaj ecoj de la koakso kaj la fornomezuro la bakadodaŭro estas inter 15 kaj pli ol 30 horoj.

Bezonata personaro/laborlokoj

Por glata funkciado de la nigra flanko minimune jenaj laborlokoj estas okupendaj:

• Plenigisto – ŝoforas la plenigovagonon
• Enbalaisto - fermas kaj priverŝas la plenigofermilojn, purbalaas la tegmenton; minimume unu, ofte eĉ du laboristoj
• Pordometisto maŝinflanka – manipulas la "pordomalfermilon" je la premomaŝino kaj purigas la mastrokoridoron
• Premomaŝinisto – ŝoforas kaj manipulas la premomaŝinon
• Pordometisto koaksflanka – ŝoforas la koakskukan kondukĉaron; purigas la koridoron antaŭ la fornoj *Estingoĉara ŝoforo (je akvoestingado, nuntempe pli malofta) – manipulas la estingoĉaron; purigas la estingoturon, kiel plej eble sur tersurfaca nivelo
• Ramplotiristo - prizorgas la koaksramplon, tio signifas la koakso el la estingoĉaro estas direktita el la estingoĉaro sur transportbendo, kiu iras al la kribrejo
• Laborestro - gvidas kaj kunordigas la funkciadojn de la baterio laŭ instrukcio de la koaksa aŭ gasa majstro
• Koakso-/gasomajstro – responsa kontrolulo por almenaŭ unu koaksforna baterio

La nigra flanko

Je la t.n. nigra flanko de koaksigejo okazas la esenca produktado de la koakso. Dum la laboro en tiu ĉi areo ekestas polvoj kaj rubgasoj, kiuj kondukis al tiu ĉi nomdonado.

Koaksforno

La koaksforno estas la centra ero de koaksigejo. La plejparte uzataj horizontalfornoj (laŭ la movodirekto dum la elpremado de la koakso) kutime estas okurajn metrojn altaj kaj profundaj, sed nur ĉ. ½ metron larĝaj. Plej modernaj fornoĉambroj kutime havas volumenon de ĝis 100 m³. Multaj tiaj fornoj estas kunigitaj al koaksfornaro, je kio la fornoĉambroj ĉiam estas aranĝitaj inter hejtŝaktoj, en kiuj oni bruligas gasojn je 1200 ĝis 1400 °C, tiel varmegante la fornomurojn.

Post trimonata ekhejtado je la ekfunkciigo de koaksigejo la hejtado okazas kontinue. Tro rapida hejtado aŭ tuja malŝaltado de la hejtado nepre kaŭzas fortajn termikajn streĉigojn, kiuj detruas la instalaĵon neripareble.

En la interno la koaksofornoj simile al altforno estas elmasonitaj per varmegorezista Die Koksöfen sind ähnlich wie ein Hochofen im Inneren mit hitzebeständigen ŝamoto aŭ silikoŝtonoj. Ĉiu forno havas tri aperturojn gravajn por la funkciado, la antaŭa kaj malantaŭa pordoj je la frontoj, kiuj estas same larĝaj kiel la ĉambroj, samkiel almenaŭ unu plenigaperturo sur la fornotegmento por la plenigado de la forno per karbo, plejofte tamen kvar ĝis kvin, por kiel eble plej egale enigi kaj disporti la karbon. Oni ebenigas la enigatan karbon per ebenigostango. Tiu ĉi troviĝas ĉe la premomaŝino, kiu ekfunkciigas ĝin.

Fornotegmento

La fornoplafono ne nur simple estas la tegmento de koaksofornaro. Sur la fornoplafono la plenigoĉaro veturas tien kaj reen inter la unuopaj plenigaperturoj de la koaksofornoj kaj unu aŭ pluraj karbejoj. La laborejo sur la fornotegmento ne estas sendanĝera. Varmego, polvo, gasoj kaj flamoj malfaciligas la laboron.

Karbostokejo

Depende de la konstrumaniero de la instalaĵo sur la fornotegmento aŭ ĉe unu el la finaĵoj de fornaro troviĝas unu aŭ pluraj karbostokejoj. Karbostokejo enhavas la karboprovizon, kiun la plenigoĉaroj enigas en la fornojn. La stokita karbo estas miksaĵo de malsamaj karbospecoj, kiuj jam antaŭe estas grajnitaj per kribrado aŭ muelado.

Maŝinflanko

Sub maŝinflanko oni komprenas tiun flankon de koaksfornaro, sur kiu veturas la elpremomaŝino (ankaŭ nomata Elpremlokomotivo). La elpremomaŝino havas la taskon elpremi la pretan koakskukon (la koakskarbo finbakita je je aerekskludo) por plua prilaborado. Por tio oni uzas stangon, kiu oftege estas dividita en tri partojn por eniri la tutan longecon de la forno. Ĉe la antaŭa finaĵo de tiu ĉi stango troviĝas la premkabo. La maŝinflanka koridoro antaŭ la fornoj nomiĝas majstra koridoro. Tiu ĉi maŝinflanka koridoro estas tiel larĝa, ke ne nur la "pordometisto" povas tie labori, sed ankaŭ la "koaksomajstro" (ankaŭ nomata "gasmajstro").

Koaksoflanko

La koaksoflanko estas tiu flanko de koaksfornaro, je kiu la finbakita koakso falas el la forno en la estingoĉaron. Por ke tio ĉi okazas senprobleme, ĉi tie veturas la "koakskuka kondukoveturilo " (kkkv). Maŝinisto (pordometisto) manipulas la maŝinon kaj veturas al la koncerna forno. Se ĉiuj sekurecosignaloj lumas verde, oni malfermas la pordon per la kkkv. Poste la kkkv veturas en la "kuvo" en ĝustan pozicion. Tiu ĉi kuvo nur estas la gvidilo por la koaksokuko, ekde la forno tra la koridoro al la estingoĉaro.

Estingado de la koakso

Estas diferencaj manieroj estingi la koakson. Tuj kiam pro la fermado de la pordoj ekestas kontakto al aera oksigeno, la koakso komencas bruli pro la ankoraŭ regantaj altegaj temperaturoj. Por eviti tion, oni devas rapidege estingi kaj plimalvarmigi la koakson.

Jen du manieroj de estingado kaj plimalvarmigo de la koakso:

Malseka malvarmigo

• Po tuno da koakso oni bezonas ĉ. 2 m³ da akvo por la estingado.
• termoenergio perdiĝas.
• ĉ. 1/3 de la estingakvo forvaporiĝas.
• problema purigado de la akvovaporo poluita antaŭ ĉio de polvo, akvogaso (miksaĵo de hidrogeno kaj karbonoksido) kaj dihidrogena gaso

Ankoraŭ en 1986 la mezuritaj valoroj je unu malseka koaksmalvarmigo estis inter 200 ĝis 2000 g da polvo po unu tuno da koakso. En la moderna CSQ-procezo (koaksostabiliga estingado) oni kalkulas nur ŝarĝiĝon de 10 ĝis 15g/t.

Seka malvarmigo

(plej multe per nitrogeno kielinerta gaso)

• ebligas reutiligo de energio
• neniu akvokonsumado
• pli malgranda ekesto de polvo
• multkosta konstruo kaj funkciado

La blanka flanko

Meze de la 19-a jarcento oni komencis ekstrakti el la gasoj originaj el la koaksproduktado valorajn krudmaterialojn por la kemia industrio. Tiuj partoj de la instalaĵo, kiuj transprenas la taskon lavi la gason kaj ekstrakti diversajn materioj, estas konstruataj plejofte je la maŝinflanko kaj provizataj de la koaksigejaj gasoj per dikaj tubolinioj. Ĉi tie kutime ne ekestas polvoj aŭ aliaj videblaj malpurigoj, tial la nomo „blanka flanko“ aŭ karbaj valormaterioj. Die karboekstrakta instalaĵo. Unue oni plimalvarmigas la koaksigejan krudgason kaj poste lavas ĝin en la gaslavejo. Sekvas la plua prilaborado de la ellavitaj eroj por la produktado de jenaj kromproduktoj:

Kromproduktoj

• gudro
• benzolo
• sulfuro
• amoniako
• sulfata acido
• fenolata lesivo

Aktuala koaksproduktado (2005)

La mondmerkata prezo por koakso ege fluktuas. Ekde 2002 ĝis 2004 la mondmerkata prezo por ĉinia koakso kreskis kadre de la mondvasta ŝtal-haŭso ekde ĉ. 80 al ĉ. 350 usonaj dolaroj, rezulte pli ol kvarobliĝo de la prezo, triobla kreskado kompare al la ŝtalprezo dum la sama tempo.

Samtempe Ĉinoj malkonstruis en la Ruhr-Regiono la modernan koaksigejon Kaiserstuhl en Dortmundo. Al la lasta uzino kun seka koaksmalvarmigo mankis sekurigita debito debito, post kiam la konzerno Thyssen-Krupp AG ĉesigis sian krudfera kaj ŝtalproduktado en Dortmundo kaj koncentrigis en Duisburg.

La tri koaksigejoj restantaj en la Ruhr-Regiono, la koaksigejo Prosper en Bottrop, la koaksigejo Schwelgern kaj la koaksigejo de la ŝtalfanda uzino Krupp Mannesmann, ekde tri jaroj produktas ĉe la limo de siaj kapabloj. Por la koaksigejo de la ŝtalfanda uzino Krupp Mannesmann en la sudo de Duisburg (urboparto Huckingen) oni proponis la 3-a de junio 2005 la permeson de ekspansio po unu plua fornaro ĉe la regdistrikta registaro en Duseldorfo kaj ricevis la permeson je la 13-a de januaro 2006, sed Krupp Mannesmann ĝis nun ne okupis ĝin.

Decembron 2005 oni decidis la sanigon de la centra koaksigejo en Dillingen. La koncepto intencas la konstruon de nova tria fornaro. Post ties ekfunkciado oni malvarmigas la malnovan fornaron n-o 1 kaj novkonstruos ĝin. Post tiam la dua malnova fornaro eksfunkciiĝos.

Industripolitiko

Pro la alta prezo por koakso nun refoje estas ekonomieme, elminigi karbon en Germanio kaj fosi novajn ŝaktojn. Ekzemple ekzistas planoj por nova, laŭdire sensubvencie konstruebla minejo norde de Hamm. Skeptikulo tamen vidas en investado dum la tiutempa ekonomia ciklo jam naciekonomiajn sekvokostojn per la venonta debitokrizo.

Literaturo

• Walter Buschman: Zechen und Kokereien im rheinischen Steinkohlenbergbau. Aachener Revier und westliches Ruhrgebiet. Mann, Berlino 1998, ISBN 3-7861-1963-5
• Dietmar Osses: Kohle, Koks, Kultur. Die Kokereien der Zeche Zollverein. Stiftung Industriedenkmalpflege und Geschichtskultur, Dortmundo ca. 2002, ISBN 3-935783-09-4
• Franz Michael Ress: Geschichte der Kokereitechnik. Glückauf, Asindo 1957
• Fritz Schreiber: Entwicklung und gegenwärtiger Stand der Kokereiindustrie Niederschlesiens. Springer, Berlino 1911 (Digitalisat)
• Michael Farrenkopf (Hrsg.): Koks. Die Geschichte eines Wertstoffes, 2 Bde. Deutsches Bergbau-Museum, Bochum 2003.

Eksteraj ligiloj

• Informationen zum Kokereiverfahren, eine Website des „Arbeitskreises Thyssen-Kokereien“ Arkivigite je 2007-09-30 per la retarkivo Wayback Machine
• Bilder von Kokereien in Europa und Nordamerika Arkivigite je 2007-06-23 per la retarkivo Wayback Machine