Технология производства кокса - Иванов Е.Б
Скачать (прямая ссылка):
Коксовая мелочь применяется в цинковом производстве при переработке цинковых кеков. В этих случаях лимитируются зольность, содержание серы, содержание мелочи менее 1 мм и содержание крупного класса более 10 мм.
Содержание кокса класса более 10 мм лимитируется также в коксовой мелочи, потребляемой в электродном производстве.
Крупный кокс (более 40мм) для изготовления электродов в ферросплавном и алюминиевом производстве должен иметь пониженные зольность и сернистость, быть механически прочным, содержать как можно меньше кусков размером менее 40 мм. Нормируется также удельное электросопротивление такого кокса.
В отдельных случаях для приготовления электродов вырабатывают особо чистый кокс (0,5—2,0% золы и менее 0,5% серы) из угольных концентратов глубокого обогащения или смесей пека с особо чистыми углями.
Для газогенераторов используются сорта кокса с развитой удельной поверхностью (классов крупности 10—25 мм и 25—40 мм). Этот кокс должен быть высоко горючим и реакционноспособным, крупность его небольшая. Если из генераторов удаляют твердый шлак, зола кокса должна быть тугоплавкой. Для производства карбида кальция берут низкосернистый, низкофосфористый и некрупный кокс (класс 25—40 мм). Небольшая часть кокса в СССР используется и как обычное топливо-
Все требования, предъявляемые к коксу каждого вида, определены государственными стандартами или ведомственными техническими условиями и обязательны для выполнения.
Стандарты и технические условия издаются официально соответствующими организациями. Большую часть норм на качество различных видов кокса можно найти в справочнике «Металлургическое топливо». M., «Металлургия», 1965-
Глава II. СВОЙСТВА КОКСА
В соответствии с требованиями, предъявляемыми к коксу, свойства его могут быть разделены на четыре категории: химические (химический состав), физические, физико-химические и физико-механические свойства насыпной массы.
§ 1. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КОКСА
Химический состав кокса определяется техническим анализом (влажность, зольность, сернистость, фосфористость, выход летучих веществ), а также элементарным анализом (содержание углерода, водорода, кислорода, азота и др.).
Влага в коксе понижает теплоту его сгорания вследствие уменьшения содержания горючих компонентов, а также из-за увеличения расхода теплоты на испарение ее. Обычно влажность товарного крупного кокса размером более 25 мм составляет 2—3% с колебаниями в отдельных партиях не более ±1%. Влажность кокса повышается с уменьшением размера кусков, что связано с более развитой удельной поверхностью мелких классов.
Для определения влаги навеску кокса высушивают в сушильном шкафу при температуре 230—235° С. Рабочей влажностью считают потерю массы при высушивании, отнесенную к исходной навеске и выраженную в процентах (Wp, %).
Зола кокса (зольность) представляет собой прокаленную смесь содержащихся в коксе минеральных веществ. Минеральные вещества, содержащиеся в коксе, снижают теплоту его сгорания вследствие уменьшения содержания горючих компонентов, а также за счет увеличения расхода теплоты на нагрев и плавление минеральной массы.
Зольность кокса определяют постепенно продвигая в нагретую до 850 ± 25° С муфельную печь фарфоровые лодочки с навесками сухого кокса и прокаливая при этой температуре зольный остаток до постоянной массы (ГОСТ 5889—67). Зольностью называют массу остатка, отнесенную к исходной навеске и выраженную в процентах (Ас, %}.
Зольность можно определять еще рентгенометрическим методом (ГОСТ 11055—67). Сущность метода заключается в измерении интенсивности рассеянного и вторичного излучения, возникающего при облучении пробы -у-лучами. Для этого используют рентгенометрический
золомер типа 3AP конструкции института «УкрНИИУглеобогаще-ние».
Понятия «содержание золы» (точнее, зольность) и «содержание минеральных веществ» не равнозначны. Зольность кокса, определенная по остатку при полном сгорании его, всегда несколько больше содержания в нем минеральных примесей за счет перехода железа минеральных примесей при сгорании кокса из металлического и закисного в окисное (трехвалентное); содержание последнего в золе в среднем выше исходного на 30%. Содержание минеральных примесей в коксе примерно на 0,4% меньше, чем его зольность.
Таблица 2. Химический состав золы кокса, %
Кокс
SIO2
Fe1O1
CaO
MgO
P2O1
SO3
Прочие компоненты
Донецкий
32,69
26,00
30,66
3,57
0,97
0,30
3,62
2,19
Кузнецкий
56,02
24,69
6,97
4,46
1,67
0,77
2,06
3,36
Магнитогорский
49,81
28,96
9,60
3,76
3,01
0,68
2,26
1,92
Химический состав золы кокса зависит от состава минеральных примесей в исходной шихте (см. табл. 18) и колеблется в широких пределах. Основными компонентами золы являются SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO1 MgO, SO3 и P2O5. Состав золы кокса трех заводов представлен в табл. 2.
Зольность крупного металлургического кокса заводов СССР в зависимости от условий его производства и сырьевой базы составляет 9—12%.
Сернистость имеет очень большое значение для характеристики кокса как металлургического сырья. В кокс переходит от 45 до 75% серы угля, поэтому, несмотря на уменьшение массы твердого вещества в процессе коксования, сернистость кокса ниже, чем угля.
