ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коксование каменного угля из "Химическая технология. Т.2" Металлургический кокс составляет важнейший компонент сырья в доменном процессе и транспортировка его экономически невыгодна. Кроме того, коксохимические заводы часто кооперируют с производствами аммиака и азотной кислоты, основного органического синтеза, красителей, взрывчатых веществ и ракетных топлив, пластических масс, в которых в качестве сырья используются продукты коксохимии. [c.161] К вспомогательным цехам относятся железнодорожный, ремонтный, энергетический, хозяйственный, ОТК, ЦЗЛ и другие. [c.161] На рис. 8.1 представлена общая схема коксохимического производства. [c.162] Основной продукт коксохимического производства — искусственное твердое топливо, кокс, выход которого составляет до 75% от массы коксуемого сырья. Кокс необходим в черной и цветной металлургии (металлургический кокс), литейном производстве и химической промышленности. Около 80% производимого в стране кокса используется в доменном производстве, поэтому к металлургическому коксу предъявляются определенные требования по прочности, однородности гранулометрического состава, зольности, содержанию серы и др. Обеспечить эти требования можно только при использовании сырья с определенными свойствами. Важнейшим из этих свойств является спекаемость — способность угля при нагревании без доступа воздуха образовывать из разрозненных зерен твердый остаток в виде прочных кусков. Этим свойством обладают угли марок Г , Ж , К и 0С . Однако из этих марок углей образовывать металлургический кокс способны только угли марки коксовые . [c.162] Коксуемость углей зависит от их петрографического состава, степени углефикации, выхода летучих веществ, температурного интервала перехода в пластическое состояние, степени вязкости в этом состоянии, динамики газовыделения, а также технологии подготовки угольной шихты и режима коксования. [c.163] Ограниченные запасы коксующихся углей привели к необходимости использовать в качестве сырья коксохимического производства смеси углей различных марок, взятых в определенном соотношении. Состав подобной шихты должен обеспечивать образование кокса с заданными техническими характеристиками, необходимую полноту спекания при коксовании, надлежащий выход газа и химических продуктов коксования. [c.163] Пп — показатель качества компонентов шихты. На Цв Цл — массовая доля компонентов в шихте. [c.163] Углеподготовительный цех — важнейший цех коксохимического завода. От ритмичности его работы зависит нормальный режим работы всего предприятия. Цех располагается параллельно блоку коксовых печей на расстоянии, обеспечивающем транспортировку угля конвеерной лентой или автоматизированным железно-дорожным транспортом. [c.163] Усреднение состава угольной шихты ставит целью выравнивание качества углей внутри каждой группы их и проводится на складе в процессе разгрузки и укладки штабелей. Усредненными считаются угли, у которых все показатели качества разовых проб соответствуют среднему показателю за все время отбора проб. [c.163] Обогащение методом сепарации основано на разделении компонентов угля по плотности в тяжелых средах, в которых более легкий уголь всплывает. В качестве тяжелых сред используются стойкие минеральные суспензии пирита, барита и магнезита. [c.164] Методом флотации в настоящее время обогащается около 15% углей. В большинстве случаев для этого используются флотационные машины механического типа, в которых в качестве реагентов-собирателей применяются керосин, камфарное масло, флотореагент АФ-2. Флотированный уголь подвергается затем обезвоживанию и сушке в барабанных сушилках или КС . [c.164] Дозирование компонентов имеет большое значение для последующего составления угольной шихты заданного состава. Для этой цели угли шихты из бункеров с помощью дозаторов различной конструкции поступают на транспортер, которым подаются на окончательное измельчение. В качестве дозирующих устройств используются качающиеся, ленточные и тарельчатые питатели производительностью до 200 т в час. [c.164] Измельчение коксуемого сырья проводится для повышения однородности шихты, что способствует улучшению качества кокса. Так как насыпная масса шихты зависит от ее измельчения, что в свою очередь, определяет экономические показатели работы углеподготовительного и коксового цехов, то для шихт различного состава выбирают некоторую оптимальную степень измельчения. При этом, для обеспечения возможно более высокой плотности загрузки, выдерживают определенное соотношение частиц различного размера в шихте. Для измельчения углей используют дробилки различного типа молотковые, роторные, ударного действия, инерционно-роторные и другие. Окончательное измельчение сырья для коксования может проводиться по двум схемам по схеме ДШ, при которой измельчается вся масса шихты, и по более совершенной дифференцированной схеме ДК, учитывающей различную твердость измельчаемого материала, при которой каждый компонент шихты измельчается отдельно. Эти схемы представлены на рис. 8.2. [c.164] Коксовая печь — реактор периодического действия, поэтому температура угольной шихты в ней изменяется во времени. Следовательно, изменяется и движущая сила процесса, то есть разность температур между греющими газами и угольной шихтой Ai = г Непосредственно после загрузки шихты мала и разность At велика. Поэтому в холодную шихту поступает в единицу времени большее количество теплоты и уголь у стенок камеры начинает коксоваться, в то время как вследствие низкой теплопроводности шихты средние слои остаются холодными. По мере прогрева шихты ее температура возрастает и движущая сила процесса Ai падает при одновременном повышении температуры по сечению камеры. [c.166] Распределение температур в шихте по ширине камеры для различного времени коксования выражается так называемыми изохроническими кривыми коксовой печи (кривые постоянного времени). На рис. 8.4 представлены изохронические кривые печи (а) и состояние коксуемого материала в ней (б). [c.167] С течением времени (т1— Тз) температура по сечению камеры выравнивается, слой образуюш егося кокса перемеш ается к центру камеры и по достижении определенного времени угольная шихта полностью закоксовывается. [c.167] Химические преврапцения при коксовании могут быть сведены к реакциям двух типов первичным и вторичным. [c.167] Продуктом вторичных превращений является сложная смесь газообразных и парообразных при температуре коксования веществ различной природы — прямой коксовый газ (ПКГ). На рис. 8.5 представлена схема химических превращений при коксовании. [c.168] Для снижения тепловых потерь на излучение, удобства эксплуатации и повышения производительности труда коксовые печи объединяют в батареи, состоящие из п камер и га + 1 простенков. Число печей в батарее определяется конкретными условиями производства, главным образом, возможностью рационального использования машин общего назначения и равно обычно 68—78. [c.169] Конструкция коксовой камеры полностью обеспечивает ее герметичность и исключает подсос наружного воздуха и отопительных газов. Каждая печь имеет по два регенератора, расположенных под камерой. Газообразное топливо подается в каждый простенок батареи через распределительный газопровод. Батарея коксовых печей обслуживается единым комплексом механизмов для загрузки угольной шихты и выгрузки готового кокса, в котором входят углезагрузочный вагон, коксовыталкиватель, разравнивающая шихту штанга, машина для съема дверей камеры и коксотушильный вагон. [c.170] Вернуться к основной статье