Технология производства кокса - Иванов Е.Б
Скачать (прямая ссылка):
С повышением температуры конца коксования упорядоченность структуры возрастает, а расстояние между плоскими сетками уменьшается. При вторичном нагреве до 1700° С расстояние между ними доходит до 3,45 А. Взаимная ориентация плоских сеток, т. е. трехмерное упорядочение структуры, характерное для структуры графита, начинается при еще более высоких температурах.
Истинная плотность (масса одного кубического сантиметра тонко-измельченного кокса) определяется по ГОСТ 10220—62 в пикнометре. При измельчении кокса под сито 0,02 см практически устраняется влияние пор, поэтому результат измерения можно считать плотностью коксового вещества. Плотность кокса всегда выше плотности коксуемого угля. При истинной плотности сухой массы коксуемого угля 1,3— 1,4 г/см3 (зольность 7—8%) истинная плотность кокса составляет примерно 1,87 г/см3.
Истинная плотность кокса увеличивается с повышением конечной температуры коксования. Зависимость между названными факторами характеризуется данными, представленными в табл. 3; при конечной температуре коксования 1100° С значение истинной плотности может составлять 2,0 г/см3.
Кажущаяся плотность представляет собой массу единицы объема кускового кекса. Для обычных производственных коксов кажущаяся
плотность лежит в пределах 0,8—0,9 гїсм3. Ее определяют в кусках размером 25—60 мм. Более крупные куски додрабливают. Масса пробы (около 3 кг) определяется после высушивания. Объем кусков устанавливают либо гидростатическим взвешиванием, либо волюмометри-ческим методом после пропитки кусков водой. Затем найденная масса делится на объем.
Общую пористость кокса рассчитывают на основании данных об истинной и кажущейся плотности по формуле
d,. — du П = ". к • ЮО, «/о, du
где сія и dK, соответственно, истинная и кажущаяся плотность кокса.
Общая пористость доменного кокса, полученного при обычных условиях коксования, колеблется в пределах 45—55%.
Кажущаяся, или видимая пористость, — понятие, используемое наряду с общей пористостью — это отношение объема пор кокса, заполняемых водой, к объему исследуемых кусков кокса. Определяется видимая пористость по ГОСТ 10220—62 вместе с кажущейся плотностью, но дополнительно кокс взвешивают после пропитки водой. Расчет ведут по формуле:
G9 — G1 л = -^-¦ ЮО, %,
где G1 — масса сухого кокса; г; G2 — масса кокса, насыщенного водой, г; G3 — масса кокса, насыщенного водой и погруженного в воду, г; G2—G3 — объем кусков кокса.
Пористость составляет обычно 85—95% общей пористости. Диаметр пор колеблется в пределах от 90 до 1200 мкм.
Количество и размер пор кокса зависят от многих факторов технологического процесса. Так, при большей плотности загрузки пористость меньше. Повышается пористость при увеличении скорости коксования, степени измельчения и выхода летучих веществ исходного сырья и др.
При вторичном нагреве до 1500° С в нейтральной или восстановительной среде общая пористость возрастает на 5—7% при одновременном увеличении истинной плотности кокса. Видимая пористость для доменного кокса составляет 40—50%, а для литейного — 35—45%.
Удельное электросопротивление или обратную величину — удельную электропроводность часто используют в практической работе при оценке качества кокса и характеристике температурного режима коксования. Этот показатель определяют как для монолитного слоя кокса (в целике), так и для коксового порошка. Удельное электросопротивление кокса уменьшается при росте и упорядочении углеродных сеток коксового вещества с повышением температуры процесса коксования (табл. 3). Поскольку удельное электросопротивление кокса практически зависит только от температурного режима, величина удельного электросопротивления может быть характеристикой температурных условий коксования. На практике чаще пользуются методикой, по которой определяют электросопротивление спрессованного
при давлении 14,7 Мнім* (150 кгс/см2) цилиндрического брикета из коксового порошка, который предварительно освобождается от металла с помощью магнита. Результаты определения пересчитывают в единицы измерения (ом • MM2Im). При этих определениях обычно пользуются аналитической пробой кокса, которую подготавливают для производства технического анализа.
В 1971 г. в Днепропетровском металлургическом институте (ДМетИ) был предложен метод измерения электросопротивления на кусках кокса произвольной формы (четырехзондовый метод). Этим методом определяют электросопротивление собственно вещества кокса, тогда как при измерениях на порошках эту величину точно определить-невозможно из-за влияния переходных сопротивлений между отдельными зернами. Особая методика замеров практически полностью исключает влияние трещин в кусках на результаты измерений. Измеренное таким методом электросопротивление в несколько раз ниже величины, получаемой при измерении электросопротивления порошков из тех же коксов. Обе величины хорошо согласуются между собой.
По классам крупности наибольшее электросопротивление показывает класс ниже 10 мм и 10—25 мм, а наименьшее — класс 25—40 мм, что объясняется спецификой условий их образования.
