Технология производства кокса - Иванов Е.Б
Скачать (прямая ссылка):
В коксе сера связана с его органической массой и с минеральной частью. Органическая сера отрицательно влияет на ход доменной плавки и качество металла, так как, переходя в газ, энергично взаимодействует с рудной частью шихты. Сера между металлом и шлаком может перераспределяться уже ниже горизонта воздушных фурм; повышение содержания серы в шихтовых материалах требует увеличения количества шлака для предупреждения повышения содержания серы в чугуне. Большое содержание серы в стали, полученной при переделке сернистых чугунов, делает ее красноломкой (при прокатке появляются рванины). У литейного чугуна с увеличением содержания серы повышается вязкость, что ухудшает заполнение форм.
Установить количественные зависимости между сернистостью и • зольностью кокса, с одной стороны, и производительностью доменных г;счей и расходом кокса, с другой стороны, трудно, так как на производительность и расход влияют степень подготовки железорудной части шихты и условия ведения процесса. Исследования отечественных и зарубежных ученых дают следующие интервалы зависимости: при снижении сернистости кокса на 0,1% расход кокса снижается на 0,8—3,5%, причем эффект уменьшается при снижении абсолютной величины сернистости кокса; производительность доменных печей при этом увеличивается на 2—8%; снижение зольности на 1% уменьшает расход флюсов на 1,0—1,5% и снижает расход кокса на 1,5—2,5%; производительность доменной печи возрастает на 1,5—2,5%.
В настоящее время, вследствие снижения расхода кокса на тонну чугуна, в доменную печь вводится значительно меньше золы и серы. Таким образом, вредное влияние их снижается, хотя продолжает оставаться весьма существенным.
Фосфор и мышьяк, содержащиеся в коксе, обычно почти полностью переходят в чугун. Даже небольшие количества фосфора и мышьяка резко ухудшают механические свойства металла. Поэтому в коксах, предназначенных для выплавки специальных чугунов, содержание фосфора и мышьяка жестко регламентируется.
В фурменной зоне кокс должен быть наиболее химически активным (быстро сгорать у фурм), определяя этим быстрое опускание шихтовых материалов и образование большого количества восстановитель! ого газа. В шахте доменной печи (зона непрямого восстановления) ілл:с должен быть минимально активным, чтобы образовавшийся углекислый газ не переходил в оксид углерода, вызывая этим беспол еле, м трату кокса. Поэтому используют кокс с низкой химической к;лкк-
ностью, который в современных условиях форсированного доменного процесса может быть легко сожжен у фурм.
Советские специалисты, имеющие опыт эксплуатации самых больших в мире доменных печей, считают, что современная форсированная доменная плавка требует кокса пониженной реакционной способности. Справедливо также то, что чем лучше подготовлены плавильные материалы, тем меньше реакционная способность кокса влияет на его расход и интенсивность плавки.
Зависимость между химической активностью кокса и его удельным расходом количественно определена прямыми опытами, поставленными в ФРГ. Результаты их свидетельствуют о том, что при снижении pea к ционной способности кокса вдвое удельный расход его уменьшается на 39—40 кг.
Итак, доменный кокс должен иметь: 1) высокую прочность и равномерность кусков, размеры которых должны соответствовать уровню подготовки остальной части доменной шихты; 2) возможно меньшее содержание балласта (золы, серы, фосфора и др.); 3) минимальную реакционную способность.
Большое значение придается не только качественным показателям кокса, но и их стабильности. Анализ работы некоторых металлургических заводов показал, что резкие колебания качества кокса в течение суток в большей степени снижают производительность, чем стабильное ухудшение качества кокса. Таким образом, постоянство всех показателей кокса является необходимым условием хорошей работы доменных печей.
§ 2. ТРЕБОВАНИЯ К ЛИТЕЙНОМУ КОКСУ
Литейный кокс по потреблению занимает второе место после доменного среди других видов металлургического кокса. В СССР на его долю приходится немногим более 6% всего производства. При использовании кокса в вагранках его роль как восстановителя сводится к минимуму. Поэтому подавляющее большинство специалистов считает лучшим литейный кокс с низкой реакционной способностью и низкой пористостью. .
Количество шлаков в вагранках ограничено, поэтому для процесса требуется низкозольный и малосернистый кокс.
Литейный кокс должен быть прочным и крупнокусковым. Размеры кусков литейного кокса должны превышать 40 мм, а для вагранок диаметром свыше 1,2 м — 80 мм. За рубежом требования к крупности литейного кокса почти такие же. Так, по американским требованиям минимальная величина кусков должна составлять около 1Z12 диаметра вагранки; в ФРГ принят минимальный размер кусков около V6 диаметра вагранки; английские специалисты считают наиболее подходящим кокс размером не менее 50,8 мм для вагранок диаметром 610— 760 мм, не менее 76 мм —для вагранок диаметром до 1220 мм, и не менее 102 мм — для еще больших диаметров.
Повышенная крупность кусков литейного кокса и пониженная пористость их снижают удельную поверхность кусков, что обеспечивает
