Технология производства кокса - Иванов Е.Б
Скачать (прямая ссылка):
В цикле уголь нагревается до 435—460° С и через шлюзовые затворы 12 поступает на пресс-формовочную машину 13, где формуются брикеты (формовки). Формовки с температурой 350—400° С
Рис. 42. Технологическая схема опытно-промышленной установки непрерывного коксования углей (нагрев угля в каскаде трех циклонов).
пластинчатым конвейером 14 подаются в вертикальные непрерывно действующие печи 15, где нагреваются до 850—900° С. В нижней части печи формовки охлаждаются и через шиберные разгрузочные устройства выдаются на сборный конвейер. Парогазовые продукты разложения угля отсасываются. Получаемые при температуре 850— 900° С, они по составу не отличаются от обычных летучих продуктов коксования.
Кокс, получаемый по такой технологической схеме, имеет достаточно хорошие физико-механические свойства. Так, использованный для первых опытных доменных плавок формованный кокс имел следующие показатели качества (на шихтовом дворе металлургического завода): М40 —89,9%, MlO—6%, содержание кусков крупностью 40—80 мм— 86%. При прокалке до 1400° С в инертной атмосфере этот кокс не отделяет мелочи, не распадается на части, а, наоборот, становится плотнее и механически более прочным. Пористость этого кокса в зависимости от требований потребителя может регулироваться изменением процесса от 35 до 60% при коксовании одного и того же угля. Выход летучих веществ из товарного формованного кокса составляет 1,6—2,5%.
Высокая равномерность гранулометрического состава улучшает газопроницаемость насыпных масс формованного кокса по сравнению с коксом слоевого процесса. Удельная насыпная масса формованного кокса выше, чем у кокса слоевого процесса, что объясняется более правильной формой его кусков.
Опытные доменные плавки на формованном коксе и его смеси с коксом слоевого процесса дали вполне удовлетворительные результаты. Формованный кокс мало разрушается на своем пути от колошника доменной печи к ее горну. Испытания подтвердили возмож-
ность использования формованного кокса, полученного по методу ИГИ, в доменной плавке.
Широкое внедрение в промышленность мощных установок для получения формованного кокса по методу ИГИ пока еще тормозится некоторым несовершенством механического оборудования. Необходимо также выработать оптимальные режимы получения летучих продуктов коксования.
На основе технологии, предложенной Л. М. Сапожниковым, получены, помимо кокса, также образцы топливно-плавильных материалов, т. е. кусковых изделий различной формы, сочетающих в различных пропорциях топливо, рудную составляющую и флюсы. Рудной части в таких материалах до 60%. Они имеют высокие механические свойства.
Работы над технологическими схемами, подобными процессу ИГИ, ведутся в последнее время во многих странах. Все это служит доказательством огромных возможностей процесса для улучшения показателей доменной плавки.
§ 4. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МЕТОДОВ ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ УГЛЕЙ
Развитие химических методов переработки нефти позволило получить продукты аналогичные или одинаковые по составу с продуктами коксохимического производства, например бензол и его гомологи, нафталин и др. Благодаря простой технологии получения и невысокой стоимости, продукты нефтяного происхождения заменили на рынках сбыта многие коксохимические продукты.
Однако мировые запасы твердых горючих ископаемых, главным образом угля, составляют около 98% всех запасов топлива, а на долю нефти и природного газа приходится всего 2% ресурсов топлива. Потребление же угля в настоящее время составляет только третью часть общего мирового расхода топлива. Англия, Франция, ФРГ и другие страны импортируют нефть и имеют небольшие промышленные запасы природного газа, который в последнее время также конкурирует с коксовым газом не только как топливо, но и как химическое сырье. Поэтому масштаб исследований по использованию угля как сырья для производства химических продуктов (нетопливное использование угля), а также по получению из угля жидких моторных топлив в последнее время во многих странах резко увеличился.
В настоящее время наметились некоторые перспективные направления в химической переработке угля, кроме ставших традиционными методов коксования, полукоксования и других способов термической обработки угля, которые тоже все время совершенствуются.
Наибольшее развитие получило гидрирование угля или, точнее, деструктивная гидрогенизация, т. е. обработка углей водородом при повышенных температурах и давлении в присутствии катализаторов, с целью получения жидких продуктов и газа. Деструктивной гидрогенизацией можно получить в промышленных условиях бензин в количестве до 55% органической массы угля и до 30% газообразных углеводородов. Около 10% органической массы составляет выход воды и около 5% — непрореаги-ровавший твердый остаток. Метод деструктивной гидрогенизации, предложенный в 1913 г. Ф. Бергиусом, сейчас значительно усовершенствован и широко распространен в промышленности. Имеются сведения о том, что в США освоен в полузаводском масштабе процесс гидрогенизации угля при температуре 5000C и давлении 9,8 Мн/м2 (100 ат) и с расходом водорода на 50—80% меньшим, чем в процессах, применявшихся в Германии в довоенный период. При этом выход ценных продуктов составляет до 80% исходного угля. Экономический анализ показывает, что процесс является рентабельным при переработке 1500—1600 т угля в сутки.
