ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Испытание частично брикетированных шихт в полуэаводских условиях из "Научные основы совершенствования техники и технологии производства кокса" В связи с неудовлетворительными тенденциями развития сырьевой базы коксования в России, частичное брикетирование углей со связующим можеп стать, в перспективе, одним из основных средств для получения кокса требуемого качества. Поэтому была поставлена задача-в короткий срок подготовить научную базу, возобновить исследовательские и проектно-изыскательские работы по осуществлению этой технологии в опытно-промышленных условиях для проверки ее эффективности, отработки основных стадий процесса и определения рациональных границ внедрения на перспективу. [c.244] Коксование частично брикетированных угольных шихт со связующим представляет собой особый вид термического преобразования наполненньгх полимеров. Специфичность гетерогенного состояния пиролизуемых угольных смесей в этом случае обусловлена присутствием в них измельченных разнородных углей и массивных включений -брикетов. Наличие связующего благоприятствует пластификации материала брикетов и повыщает лиофильносп ь их поверхности так же, как и введение лиофильных добавок в наполненные полимеры, что способствует спеканию брикетов с вмещающей шихтой-матрицей. Их взаимодействию благоприятствует тождественное возрастание реакционной способности пиролизуемой массы, которая у всех углей достигает максимума в узком температурном интервале термохимического преобразования 400 25°С при скорости нагревания 3°С/мин [218]. [c.244] Различие в составе материала брикета и матрицы и высокая объемная плотность брикетов порождают соответствующие различия в их тепловом состоянии и структуре, в изменении линейных размеров, пористости и упругости. Вследствие этого, неизбежно возникновение и развитие местных внутренних напряжений при отверждении (после пластического состояния) брикетов и матрицы. Поэтому концентрация брикетов в угольной засыпи должна быть не более некоторой величины, превышение которой может снизить насыпную плотность загрузки. [c.244] Практические наблюдения подтверждают, что для обеспечения более высокой насыпной плотности частично брикетированной шихты и достаточно хорошего качества кокса, получаемого из нее, особое значение имеют состав брикетов и их количество в смеси. Форма и размеры брикетов меньше влияют на данный процесс [219]. [c.245] Можно предположить, что развитие напряженного состояния в коксуемом массиве происходит различно, в зависимости от того, изготовлены брикеты из той же шихты, что и матрица, или из шихты другого состава - в основном, из слабоспекаюшихся углей. Соответственно, доли участия этих брикетов должны быть разли 1Р1ы. [c.245] - долевое участие в коксуемом массиве, соответственно, матрицы и брикетов - предельные термические напряжения, возникающие в матричном коксе, Па С, ,, - модуль упругости, соответственно, матричного кокса и кокса из брикета, Па е -- то же относительные упругие деформации относительная усадка кокса из брикета Л -коэффициент релаксации напряжений в матричном коксе (Л 0,9). [c.245] Упругая деформация матричного кокса зависит от упругой деформации брикета , Как наполнителя, связанного при спекании с матрицей, и от соотношения объема матрицы и брикетов, т.е. [c.245] Упругая деформация представляет собой разность между свобо, ной и действительной усадкой. Последняя является стесненной, т.е. средней усадкой всего макроскопического слоя полукокса-кокса. Причем, предельная упругая деформация, вызывающая зарождение трещин, может быть сравнительно небольщой (например, при растяжении -0,5%, являясь лищь частью свободной усадки [I]). [c.246] Для проверки расчета использованы данные, полученные при коксовании угольных шихт Череповецкого (1) и Нижнетагильского (2) металлургических комбинатов в полузаводских условиях. [c.246] Шихта 2 - обычная производственная из кузнецких углей ( =17 мм). В нее вводили брикеты из щихты состава Г17-30 и СС-70%. Плотность брикетов составляла 1,2 г/см , насыпная плотность вмещающей щихты 0,72 г/см . Кокс из вмещающей щихты и из брикетов был получен раздельно по ГОСТ 9521-74 при конечной температуре 1000°С. Образцы кокса характеризовались показателями модуля упругости (табл.7.12). [c.247] Найденное соотношение модулей упругости кокса из брикетов и из матрицы характерно для условий компановки шихт. Для смеси брикетов и матрицы из одной и той же шихты (I) модуль упругости кокса из брикетов оказался меньше, чем у кокса из матрицы. Обратное соотношение получили при введении брикетов из смеси углей Г17 и СС в этом случае модуль упругости кокса из брикетов больше. Это объясняется их иизкой спекаемостью, что позволяет снизить вспучивание при коксовании и сохранить более высокую плотность, жесткость и упругость. Отсюда - предельная массовая доля таких брикетов в угольной загрузке по расчету должна быть 25-30%, то есть значительно меньше возможного участия в загрузке брикетов из матричной шихты. [c.247] Полузаводские коксования проводили в динасовой печной камере шириной 410 мм. Температура обогрева обеспечивалась на уровне, принятом в промышленных печах (1320-1350°С). Результаты коксования обеих шихт согласуются с расчетными данными (табл.7.13). [c.247] Аналогичные результаты были получены на Украине при брикетировании только слабоспекающейся части шихты из донецких углей при введении 25% брикетов был получен кокс более высокой прочносги, по сравнению с коксом из шихты с участием тех же брикетов в количестве 35 и 46%. [c.247] Получение брикетов из угольных щихт со связующим осуществлялось на полузаводской брикетной установке производительностью 2,5 т/ч. Давление прессования 150-200 кг/см , размер получаемых брикетов 55x45x37 мм, масса 55 г, плотность 1,20-1,25 г/см . В качестве связующего использовали каменноугольный среднетемпературный пек, смолу, нефтяные крекинговые пеки, битумы, мазуты и др. в количестве 8-10%. [c.248] При помощи лабораторного аппарата емкостью 50 л определяли плотность насыпной массы смесей угольной щихты производственного измельчения (-75% класса 3 мм) с разным количеством брикетов (табл. 7.14). [c.249] Вернуться к основной статье