Ульевые печи

Из-за своей характерной формы они получили название ульевых печей (bee-hiveoven). По принципу действия они были близки к печам для выпечки хлеба, поэтому их также называли (в том числе в России) булочными печами.

Батарея ульевых коксовых печей (современная реконструкция)

Ульевые коксовые печи, впервые появившиеся в Великобритании в начале XIX в., представляли собой замкнутое, перекрытое сверху сводом пространство с круглым, а позднее продолговатым основанием. В своде предусматривалось отверстие для загрузки угля и выхода газов, на уровне пода – дверь для выгрузки кокса.

После постройки печи проводили её сушку, сжигая внутри печи уголь; затем количество угля увеличивали, обеспечивая глубокий прогрев кладки печи. Когда стенки печи раскалялись, в неё загружали уголь так, что он образовывал на поду слой высотой примерно 60 см. Из-за высокой температуры в печи уголь сразу же начинал выделять летучие вещества. Необходимая для коксования температура обеспечивалась путём сжигания в пространстве под сводом выделяемых летучих веществ, для чего в печь через разгрузочную дверь и специальные каналы поступал воздух. Такая конструкция позволила регулировать интенсивность подачи воздуха и контролировать ход процесса.

Разрез ульевой печи поздней конструкции
(а – после загрузки угля, б – после окончания коксования)

Из-за того, что подвод тепла осуществлялся только с одной стороны (сверху), коксование шло медленно (2-3 суток), свойства, а значит и качество, кокса было неравномерным по высоте слоя, кроме того, можно было использовать только хорошо спекающиеся коксовые и жирные угли. Усадка происходила, в основном, в горизонтальном направлении, поэтому готовый кокс имел форму призм-сталагмитов, покрытых отложениями графита, образовавшегося при разложении газообразных продуктов коксования.

После окончания коксования дверь открывали, специальными клюшками выгребали кокс и заливали его водой. Для обеспечения непрерывности процесса загружать новую порцию угля было необходимо сразу же после выгрузки, пока кладка печи сохраняла высокую температуру. При коксовании в ульевых печах часть кокса неизбежно сгорала, однако выход его был на 10-15 % выше, чем при коксовании в кучах или шаумбургских печах.

Выгребание кокса из ульевой печи, США, 1910-е гг.

Ульевые печи обладали многими недостатками: угара кокса, ограниченность используемых сортов угля, неравномерность свойств кокса, низкая производительность, большие потери тепла через кладку, неравномерность температуры по сечению печи (у стен ниже), выпуск непосредственно из печи газов, которые «дают много дыма и неприятны для окрестности».