Технология производства кокса - Иванов Е.Б
Скачать (прямая ссылка):
Минеральные
Минеральные вещества
Углеродистые продукты термической переработки
Низкокипящие
Высококипящие
Угли
С низким
С высоким VT
необходимо знать и использовать также другие приемы активного воздействия на свойства пластической массы.
Наиболее хорошо изученные и применяющиеся способы воздействия на коксуемость шихты представлены на схеме (см. стр. 104).
Классификация способов измельчения рассматривалась выше и поэтому на схеме процесс дробления представлен в общей форме без дополнительной градации. Обогащение также показано в общей форме, поскольку этот процесс отдельно изучается в специальном курсе.
Непременной частью шихты современного слоевого коксования является влага. Влажность шихты влияет на процесс коксования: от нее зависит насыпная масса, продолжительность периода коксования, расход тепла на коксование, выход и качество химических продуктов коксования и др.
По отношению к обогревательной системе влага шихты является не простым теплопоглощающим компонентом. Она играет сложную роль в процессе теплопередачи в массе угольной загрузки, поэтому расчетное определение расхода тепла на коксование может быть неточным.
К. Баум еще в 1933 г. установил, что при изменении влажности шихты от 6 до 8% расход тепла в промышленных печах постоянный. При увеличении влагосодержания свыше 8% расход тепла резко возрастает.
Изменение влажности, шихты пгшводих к перерягпррделению ПЛПТ-носта_загр_у^зки по высоте, лечной. KaMSRbL- что вызывает изменение распределения температур по высоте коксового пирога. Минимальный перепад между верхней и нижней частью коксового пирога бывает при влажности шихты около 8%. По мере роста влагосодержания шихты до 10% эта разность увеличивается на 200 град и более. Изменение содержания влаги заметно влияет на качество кокса.
Обработкой статистического материала по Криворожскому коксохимическому заводу Е. Б. Иванов и Р. М. Фартушная показали, что даже сезонные изменения влажности шихты существенно сказываются на прочностных характеристиках и ситовом составе кокса. Увеличение влаги снижает крупность кусков в основном за счет класса более 80 мм, увеличивает трещиноватость и истираемость кокса.
По данным Днепродзержинского КХЗ, увеличение влажности шихты с 10,4 до 12,0% снижает показатель М40 с 75,1 до 74,7% и увеличивает MlO на 0,1%. Ухудшение качества кокса проявляется в доменных печах. По данным металлургического завода им. Дзержинского (г. Днепродзержинск), на выплавку 1 т чугуна расход кокса, полученного из шихты с влажностью 12%, увеличился в среднем по двум доменным печам на 11,6 кг.
Влияние влагосодержания на насыпную массу шихты, содержащую 91% класса 0—3 мм, по данным А. А. Агроскина с соавторами, показано на рис. 18. Подобным образом проявляется влияние влагосодержания на насыпную массу шихты и других уровней измельчения.
Содержание влаги можно снизить прямой сушкой шихты в различных аппаратах. Оптимальное влагосодержание устанавливается с учетом различных факторов.
Рис. 18. Зависимость насыпной массы угольной шихты от влажности.
Прочностные характеристики кокса при практически неизменной технологии его производства получаются самыми высокими при вла-госодержании шихты около 7%.
С точки зрения повышения насыпной массы оптимальным можно было бы считать 0—2% влаги в шихте. Однако при такой влажности шихта в процессе подачи и загрузки в камеры коксования пылит. Поэтому надо разрабатывать меры для обеспечения нормальной
работы при коксовании шихты такой влажности. Целесообразно также нагревать угольную шихту до определенной температуры. Нагретая шихта приобретает «текучесть» и увеличивает насыпную массу. Так, при 200° С насыпная масса шихты на 18,4% выше по' сравнению с холодной шихтой с влагосодержанием 10%. Коксование предварительно нагретых шихт i]f~v\/7° суЩ^^чн0 повышает прочность кокса, при этом для коксования можно использовать угли низкой спекаемости. Но транспортировка и загрузка в коксовые камеры нагретых шихт пока еще является нерешенной проблемой.
Поскольку процесс спекания во многом определяется степенью контактирования отдельных зерен, огромное значение для коксуемости шихты имеет ее насыпная масса. Плотность засыпи (т. е. удельную насыпную массу) можно изменять как механическим уплотнением, так и различными технологическими приемами.
Наиболее резко повышается насыпная масса трамбованием, или прессованием, шихты. В трамбовочную машину слоями загружается измельченная шихта, а получаемый угольный блок вдвигается в камеру коксовой печи. Если при обычной загрузке насыпью можно достичь насыпной массы до 0,85 тім3, то плотность трамбованного угольного блока составляет 1,0— 1,1 т/м3. Трамбование шихты существенно влияет на коксуемость: уменьшается крупность кусков, увеличивается прочность тела кокса, изменяется трещиноватость.
Особенно эффективно трамбовать шихты, содержащие много газовых и слабоспекающихся углей, которые при обычном насыпном способе загрузки образуют металлургический кокс низкого качества. Применение трамбования позволяет коксовать шихты с выходом летучих веществ 30% и более при толщине пластического слоя 11— 13 мм.
