Технология производства кокса - Иванов Е.Б
Скачать (прямая ссылка):
Направляющиеся на «горячую сторону» пзро- и газообразные продукты подвергаются пиролизу. В результате его изменяются как свойства этих продуктов, так и свойства кокса, на поверхности которого происходит этот пиролиз.
§ 6. УСАДКА В ПРОЦЕССЕ КОКСОВАНИЯ
Усадка угольной засыпи, происходящая в коксовой камере в процессе слоевого коксования, значительно отличается от усадки полукокса-кокса. Различают вертикальную и поперечную "усаДкУ-Вертикальная усадка увеличивает высоту подсводового пространств ва и тем самым существенно влияет на выход и качество химических продуктов коксования. Поперечная усадка определяет сокращение ширины коксового пирога и обеспечивает легкость выдачи его из камер коксования.
Методика определения вертикальной усадки угольной засыпи, предложенная Л. И. Ep-киным и В. И. Петровым, заключается в следующем. На све-жезагруженную в печь шихту ставят диск с вертикально прикрепленным штоком. Шток пропуска-
\ I
1!
Ш
О 2 А 6 8 IO 12 V
Рис. 30. Общий вид кривой вертикальной усадки угольной засыпи при коксовании.
ют сквозь специальное отверстие в крышке загрузочного люка и через определенные интервалы времени замеряют, на какую величину он опустился в камеру. Измеренная усадка изменяется по характерной кривой (рис. 30). На рисунке четко видны три периода усадки: быстрое снижение уровня свежезагруженной шихты (I), практическое отсутствие усадки (II) и вновь интенсивная усадка (III).
Первый период связан с уплотнением угольной шихты под действием сотрясений всего блока печей от перемещений загрузочного вагона и других машин, а также гравитационных сил тяготения. Уплотнению способствует конденсация влаги и паров смолы на поверхности зерен (искусственное обмасливание их) и движение газов в загрузке. Этот период длится примерно 2 ч после загрузки. Его называют периодом усадки упаковки. Величина усадки упаковки зависит от диаметра диска: чем меньше диаметр, тем она больше. Так, по данным П. И. Купермана, при диаметрах диска 100, 250 и 350 мм усадка для одной из шихт в первые 2 ч периода коксования составила, соответственно, 225, 175 и 124 мм. Это доказывает, что верхний уровень шихты изменяется неодинаково и со временем образуется коническое сечение с вершиной в осевой плоскости загрузки.
При одинаковом диаметре диска усадка упаковки зависит от начальной плотности угольной загрузки в камере коксования. Это значит, что на нее влияют влажность, количественное соотношение частичек различной крупности, добавки, механическое уплотнение и др. Чем выше начальная плотность, тем меньше усадка упаковки. Изменяется она от 0 (трамбованные шихты) до 300 мм (тонкоизмельчен-ные шихты). Зависимость усадки упаковки от крупности шихты в пределах 70—90% содержания клас- j т са менее 3 мм для обычной влажности шихт заводов Юга СССР иллюстрируется кривой, показанной на рис. 31.
Начальная плотность засыпи в камере коксования сильно различается в отдельных местах камеры. Так, по данным И. Г. Зубилина (рис. 32), в камере обнаруживается до десятка областей с различной плотностью в пределах от 1,0 до 0,65 тім71. В результате усадки упаковки происходит нивелирование плотностей, что улучшает однородность кокса, выдаваемого из одной камеры коксования.
Второй период усадки обусловлен тем, что диск ,.удерживается сплошным слоем затвердевшей пластической массы и закрепленными на нем кус-> камй кокса. Этот период длится до слияния пластических слоев в осевой плоскости и образования там структуры полукокса. После этого сдерживавший слой сам начинает претерпевать усадку, что отмечается в третьем периоде.
Движущие силы усадки третьего периода — усадки полукокса-кокса — были уже рассмотрены выше. Усадка кокса происходит со всех сторон, и движущие силы вертикальной усадки в третьем периоде и поперечной усадки коксового пирога едины. Таким образом, измерения вертикальной усадки и анализ данных по периодам позволяют ответить на вопрос о степени усадочности полукокса из данной шихты и обеспечении нормального процесса выдачи кокса из камер. На усадку последнего периода влияет выход летучих веществ шихты (в частности, долевое содержание газовых углей), период коксования, плотность загрузки и конечная температура в осевой плоскости коксового пирога. Измеренная величина усадки третьего периода зависит от равномерности температуры обогревающих стен и тре-щиноватости кокса, поскольку вертикальная усадка складывается из собственно усадки кокса и промежутков между отдельностями. Увеличение количества трещин, составляющих эти промежутки, снижает общее значение фиксируемой усадки.
30 30
содержание класса <3мму. Рис. 31. Зависимость усадки упаковки от крупности шихты.
Увеличение количества газовых углей в шихте с 26 до 35% увеличивает усадку третьего периода на 20—30 мм.
Усадка кокса связана с процессами, протекающими относительно медленно. Чем больше времени отводится на них, тем полнее они проходят и тем больше усадка. Так, удлинение периода коксования с 14 до 16 ч увеличивает усадку кокса на 25—30 мм.
