ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Загрузка сухой шихты из "Кокс" Необходимая тщательность выполнения этих операций зависит от качества имеюш,ихся углей и от требований к характеристикам кокса. Ясно, что если имеющиеся в распоряжении угли легко обеспечивают получение кокса требуемого качества, у производственника не будет никаких причин особо тщательно следить за производственными параметрами. В противном случае он располагает возможностями, указываемыми ниже. [c.444] Дозирование углей тарельчатыми питателями не точно и приводит к трудно контролируемым отклонениям, которые иногда обнаруживаются слишком поздно. В настоящее время существуют дозаторы, использование которых дает возможность обеспечивать постоянство подачи угля (контроль в течение нескольких минут) с точностью 0,5—1%, что достаточно для практических нужд [1]. Такие цехи легко поддаются централизованному контролю. [c.444] Часто допускают, что пропускание материала через дробилку обеспечивает достаточную однородность шихты, компоненты которой перед дроблением были расположены на подающем конвейере тонкими напластованными слоями. Такое предположение кажется обоснованным. Тем не менее некоторые производственники считают, что более надежно устанавливать перед дробилкой смеситель, который иногда может представлять собой вращающийся барабан, а чаще — двойной смесительный шнек или дезинтегратор с вращающейся корзиной, работающей на малой скорости. Хотя точную оценку преимуществ того или иного варианта дать трудно, все же последний, вероятно, предпочтительнее. [c.444] Для измельчения чаще всего применяют молотковые дробилки, которые обеспечивают выход 90% класса менее 2 мм из шихты, содержащей большое количество относительно твердых углей, таких как лотарингские угли. Такая степень измельчения довольно часто достигается в Лотарингии, но за пределами этого района ее получают редко. В США, например, и на коксовых заводах, спроектированных американскими конструкторами, обычно довольствуются выходом 80% класса менее 3 мм, что, безусловно, ухудшает качество кокса. На некоторых коксовых заводах угли перед их смешением измельчают порознь. Выше мы видели, что такая технология, вопреки ее кажущейся целесообразности, почти не эффективна недостаток ее состоит в том, что при ее применении усложняется цикл подготовки углей и ухудшается качество усреднения шихты. Впрочем, технология загрузки шихты засыпью хорошо известна и может рассматриваться лишь с точки зрения возможностей ее улучшения. [c.444] Что касается собственно печей, следует упомянуть о наблюдающейся тенденции применять печи возможно большего размера для увеличения количества кокса, производимого за каждую выдачу, что позволяет использовать наилучшим образом комплект машин. [c.445] Кроме того, было известно, что использование печи большего объема позволило бы значительно сократить размер капиталовложений, затрат на рабочую силу и ремонтных расходов, позволило бы высвободить часть занимаемого места и даже несколько сократить расход тепла на обогрев. Что же мешало увеличить размеры Главным образом то, что последствия такой реконструкции трудно было предвидеть на основе одних рассуждений и расчетов уверенность в ее целесообразности можно было получить лишь в результате испытаний в широком масштабе, которые всегда бывают очень дорогими. [c.445] Высота. Очень важно, чтобы процесс коксования шел одинаково по всей высоте загрузки. Действительно, выдачу можно производить только тогда, когда шихта равномерно прококсована по всей своей массе. Если неравномерности нагрева приводят к увеличению продолжительности коксования на 1—2 ч, что бывает нередко, то на этом теряется значительная часть выигрыша производительности, на который рассчитывали, увеличивая объем печи. К тому же не так-то легко составить себе истинное представление о фактических рабочих характеристиках действующей печи из-за отсутствия правильно получаемых и хорошо сопоставляемых данных о температуре. Производственники, занятые на коксовых заводах, в течение долгого времени довольствовались определением температуры на глаз, по цвету кокса в момент его выдачи, что очень не точно. Затем ввели метод определения посредством оптического пирометра, показывающего температуру у стенки печи непосредственно после выдачи этот метод, хотя и выглядит более научно, был не намного лучше. Единственно удовлетворительным методом является такой, при котором термопары устанавливаются по осевой плоскости коксового пирога. Этот метод довольно регулярно применялся во Франции последние годы и часто позволял обнаружить расхождение в температуре в 200° С и более в печах, считавшихся хорошо регулируемыми. Тем не менее опыт показывает, что можно добиться удовлетворительного регулирования по высоте порядка 4 м. Выполненные гидро- и аэродинамические модельные испытания оказали большую помощь в улучшении качества регулирования [2]. [c.445] Что же все-таки известно о процессах, происходящих в печах большой высоты Советские специалисты опубликовали [3] температурные данные, которые представляются удовлетворител ьными и относятся к печам высотой 5 м. Они уже ввели в эксплуатацию печи высотой 5,5 м и построили в 1967 г. коксовую батарею с печами высотой 6 м [4]. Во всех советских печах — всего по одной горелке в каждом отопительном канале, что предполагает очень качественный контроль длины пламени. Но можно также предусмотреть ступенчатое горение. Такую технологию уже много лет назад предложила фирма Штиль (ФРГ), а позднее и несколько в другом виде один американский конструктор. Во всяком случае, вполне вероятно, что можно обеспечить равномерный нагрев на высоту б м, но всегда необходимо это проверить, хотя бы для того, чтобы внести соответствующие коррективы. С другой стороны, можно опасаться того, что печи высотой 5—6 м хуже выдерживают нагрузки, вызываемые давлением распирания, по сравнению с печами меньшей высоты. Это почти не поддается априорным расчетам. Только практика может дать правильный ответ. [c.446] Длина ограничивается только возможностями выдачи. Зная, что при обычной длине (13 м) обеспечивается выдача кокса без каких-либо технических неполадок, даже при возможном деформировании конструкций после длительной эксплуатации, нельзя сказать, можно ли увеличить длину печей до 15 м и более.В СССР был проведен эксперимент на крупной полупромышленной установке результаты его были подтверждены в промышленном масштабе. И ныне длина 15 м считается целесообразной. Советские специалисты предполагают, что длину лечи можно довести до 16 м, но не предусматривают ее дальнейшего увеличения, считая, что экономичнее при одинаковом объеме печи увеличивать высоту [4]. Регулирование температуры по длине не выдвигает принципиальных осложнений, но оно трудоемко и требует тщательности, которая не всегда бывает на требуемом уровне. [c.446] Конструктор американской фирмы Копперс выступает за уменьшение толщины стенки камеры в направлении от машинной стороны к коксовой, чтобы улучшить теплопередачу в самой широкой части камеры. Если изменение толщины хорошо рассчитано, это позволит избежать неравномерного распределения температур, с которым следует считаться, а следовательно, понизить на 30—40° С температуру горелок коксовой стороны, где она наиболее высока. В результате можно настолько же увеличить температуру в печах при сохранении прежней степени безопасности. Другая мера предосторожности состоит в контроле распределения температур по высоте. [c.449] Уменьшение продолжительности кантовочноео цикла. В большинстве стран продолжительность цикла кантовки составляет 30 мин. Температура в основании отопительных каналов изменяется за это время часто более чем на 100° С. При сокрашении продолжительности кантовочного цикла и сохранении температуры на самом высоком достигнутом уровне (что опять требует расчета сохранения степени безопасности) минимальная температура повышается, а следовательно, повышается и средняя температура. В результате повышают среднюю температуру в отопительном простенке, что приводит к сокращению продолжительности коксования. В одной работе [6) приведен пример испытаний, выполненных на коксовом заводе фирмы Ю. С. Стил, где продолжительность цикла кантовки была уменьшена с 30 до 10 мин. Разность между крайними температурами уменьшилась со 120 до 70° производительность увеличилась на 5%, что вполне естественно, так как данная операция почти равносильна увеличению температуры в отопительных простенках на 20—30° С. Аналогичные исследования были предприняты в СССР 17]. Эти работы представляют меньший интерес для Франции, так как продолжительность кантовочного цикла во Франции обычно равна 20 мин по сравнению с 30 мин в большинстве других стран. [c.449] Влияние на качество кокса. Все меры, имеющие в виду ускорить коксование, приводят к изменениям характеристики кокса, выражающимся в уменьшении и сужении диапазона его крупности, увеличении трещинообразования (М40) и улучшении показателя истираемости (МЮ). Все указанные изменения срответствуют требованиям, предъявляемым к коксу, используемому в современных доменных печах. Можно, следовательно, с удовлетворением отметить факт сближения (впрочем стихийного) требований доменного производства с требованиями экономичности коксового производства. В связи с этим представляются сдерживающими прогресс действующие требования о крупности кокса и высоком уровне показателя М40. [c.450] Производство литейного кокса ничего не изменяет в обычной технологической схеме коксового завода, но особые свойства, которыми он должен обладать, требуют принятия специальных мер. Из более детального анализа, изложенного раньше, следует, что стараются получить -крупнокусковой кокс и сохранить неизменным ситовый состав в вагранке. [c.450] Необходимо также, чтобы этот кокс был очень плотным (чтобы иметь низкую реакционную способность). О показателе МЮ почти не заботятся, так как его возрастание до уровня 12 или 13 не приводит к каким-либо технологическим осложнениям. [c.450] Коксовые печи заводов, на которых применяется технология загрузки трамбованной шихтой, мало отличаются от обычных коксовых иечей, но оборудование коксовой батареи в этих случаях различно. Уголь уплотняют трамбованием в металлическом ящике, имеющем форму печной камеры, размеры которого несколько меньше, чем у камеры, затем оформленный сырой пирог загружают сбоку через дверь. Такая технология позволяет значительно повысить насыпную массу шихты этот показатель, выражаемый в массе сухого угля на единицу объема, может достигать величины 900— 950 кг/м , тогда как ири использовании обычной технологии (загрузка влажного угля засыпью) только 700 кг/м . Плотность шихты оказывает большое влияние на истираемость кокса. Поэтому применение трамбованной шихты значительно улучшает прочность кокса на истирание, характеризуемую показателем МЮ. Вместе с тем трамбование повышает склонность к трещинообразованию, что выражается в уменьшении показателя М40 и крупности кусков. Этот недостаток устраняется посредством добавок измельченной коксовой мелочи. [c.451] В результате всех этих усовершенствований сократились удельные капиталовложения и количество персонала в расчете на 1 т производимого кокса. Разница по сравнению с обычной технологией была сведена к минимуму. [c.452] Эти работы, касающиеся совершенствования технологии загрузки шихты, были дополнены исследованиями и испытаниями имеющихся в распоряжении углей, в результате которых были разработаны так называемые трехкомпонентные шихты (лотарингский уголь + коксовый уголь + коксовая мелочь). [c.452] трамбование шихты стало возможно предусматривать при строительстве новых коксохимических цехов, рассчитанных на непрерывную работу на слабоспекающихся углях. И напротив, эту технологию нельзя рекомендовать для применения на коксохимических заводах, снабжение которых такими углями не всегда гарантировано и которые из-за изменений конъюнктуры могут быть вынуждены работать на шихте с высоким содержанием действительно коксующихся углей. В этом случае ввиду высокой плотности загрузки величина давления распирания, производимого на внутренние стенки печи, могла бы возрасти до опасного предела. [c.452] Преимущества, присущие технологии использования трамбованной шихты, позволили Управлению угольных шахт лотарингского бассейна широко применять местные угли в то время, когда не существовало другой подходящей технологии. Но распространение этого метода с тех пор затормозилось из-за невозможности строительства печей высотой более 4 м, которые могли бы работать на трамбованной шихте. [c.453] Вернуться к основной статье