Технология производства кокса - Иванов Е.Б
Скачать (прямая ссылка):
На ряде заводов используют индекс физической прочности (ФПТ), вычисляемый по формула
ФПТ = 0,62А + 0,2В + 0,1C + 0,1D(IOO-E): 100, (26)
где А и В — содержание классов более 1 и 2 дюймов в пробе после испытания в барабане, %; С — общая пористость, %; D и E — содержание классов более 2 и 4 дюймов в товарном коксе.
Во Франции используют показатели физической ценности (ФЦ) и индекс спечен-ности (ИС).
ФЦ = М40 + М20 — M10 — 200НМ, (27)
ИС = М40 + М20 —М10, (28)
где М40, М20 и MlO — показатели после испытания в барабане типа «Микум», % HM — насыпная масса товарного кокса, т/м3.
В Англии по данным множественного корреляционного анализа влияния различ ных факторов на работу доменной печи предложен индекс ценности (ЦК), которы определяется по содержанию углерода (С, %) и сернистости S кокса, выходу летучих веществ V и количеству мелочи менее 13 мм после разрушения методом сбрасывания і (E1 %)
ЦК = (4С —4,5S—10V —23E) : 1,96. (29)
Названные индексы ценности и качества не могут распространяться на все заводы, но подход к оценке является, безусловно, правомерным и правильным.
Поскольку условия плавки и подготовки доменной шихты влияют на свойства кокса, можно, используя метод множественной корреляции, выявить наиболее значимые показатели качества и потом изменять свойства кокса в желаемом направлении.
Глава IV. НЕОДНОРОДНОСТЬ СВОЙСТВ И КЛАССИФИКАЦИЯ КОКСА
§ 1. СВОЙСТВА КОКСА ПО ДЛИНЕ КУСКА 1
Кокс характеризуется большой неоднородностью свойств «JH между отдельными кусками, так и внутри одного куска.
Неоднородность свойств кусков кокса по длине — следствие оо|Н бенностей слоевого процесса коксования, определяющего снижениИ скорости нагрева шихты по мере удаления от стен коксовой камеры^ Так, время, прошедшее от момента достижения коксуемым углем ' температуры 500° С до конца коксования всей загрузки, для слоя, удаленного на 50 мм от поверхности стены камеры в полтора раза больше, чем для слоя, расположенного на расстоянии 110 мм от поверхности стены, в три раза больше, чем для слоя, находящегося на расстоянии 150 мм от поверхности стены, и в четыре с половиной раза больше, чем для слоя в осевой плоскости коксового пирога (для средней ширины камеры 407 мм). Это предопределяет не только различие в степени готовности кокса и в упорядоченности структуры его, но и другие изменения свойств кокса, связанные с продолжительностью прохождения газообразных продуктов коксования через слой полукокса, а затем и кокса. Не менее существенна специфика хода газообразных продуктов, образующихся при коксовании.
Многократные исследования свойств кокса по длине куска в условиях различных заводов показали, что анизотропия является общей закономерностью независимо от свойств исходного сырья и режима коксования, хотя режим коксования и свойства шихты влияют на степень различия свойств.
Наиболее ярко анизотропность проявляется при исследовании полномерных кусков кокса. Полномерными называют куски, одной стороной прилегавшие к стене камеры коксования, а другой — к осевой плоскости коксового пирога. Часть куска, прилегавшую к t стенке, называют пристеночной, или головочной, так как по формеі
она напоминает головку цветной капусты. Противоположную часть куска называют приосевой.
По длине куска изменяются химический состав, физико-химические, физические и механические свойства. Сернистость кокса от головочной к приосевой части куска уменьшается, а зольность увеличивается. Разница сернистости в разных частях одного куска может составлять от 0,05 до 0,40%, а зольности— 1,0—2,7%.
Таблица 5. Сернистость кокса по длине куска, %
Часть куска
Коксы заводов
Среднее зна-
чение
пристеночная
средняя
приосевая
А
1,94
1,80
1,72
1,82
Б
1,83
1,76
1,70
1,76
В
1,57
1,43
1,25
1,41
Г
1,53
1,45
1,41
1,46
Д
1,48
1,44
1,36
1,42
E
1,46
1,33
1,23
1,34
Среднее
1,63
1,53
1,44
1,53
Изменение сернистости кокса в различных условиях производства, включая шихту, при отличающемся среднем уровне сернистости показано в табл. 5. Как видно из приведенных данных, при одинаковом среднем уровне сернистости диапазон изменения от одной части куска к другой может быть разным. Различие в сернистости кокса по длине кусков объясняется реакциями между газообразными продуктами коксования и минеральной частью полукокса и кокса, а диапазон изменений связан с составом минеральных примесей.
Истинная плотность кокса практически не зависит от исходного сырья и условий коксования. Не изменяется она и по длине куска, оставаясь в пределах 1,87—1,91 г/см3. Кажущаяся плотность снижается от головочной части (0,95—0,98 г/см3) к приосевой (0,87— 0,89 г/см3). Соответственно изменяется видимая пористость (табл. 6).
По длине куска изменяется не только пористость, но и средний диаметр пор. Например, в приосевой части он составлял для одного из коксов 375 мкм, в средней части диаметр уменьшился до 325 мкм, а в головочной — до 176 мкм. Реакционная способность кокса по длине куска также изменяется: в приосевой части куска она наибольшая, в головочной части — наименьшая.