Kokszolási folyamat - stadopedia
A DOMAIN FUSION RAW MATERIÁI
Széntartalékhoz amelyek nagyon nagy lehet sajnos közvetlenül üzemanyagként használható kohók. Szén tartalmaz 20-40% illékony, amely már hevítésre 250-350 ° C, és a fenti kezdik intenzíven kiosztott, könnyezés a darab szén alkotnak tartós szénpor. Ez a por eltömíti a üregek között a nagyobb darabok az érc, zsugorodás, pellet, gáz permeabilitás romlik az oszlopot a kemence töltetének vagy tűzhely clutters szénpor és a törmeléket. A munka a kohók a sarokban mindig kapcsolódik először a csökkentés a műszaki és gazdasági paramétereit olvadás, majd a súlyos stroke betegségek és balesetek.
Csak egy pár réteg régi szenes - kőszén Kohóban kis magasságban, de a jelenlegi kínálat a szén teljesen kimerült (Sahti antracit a Donbass széntelepek „Erőteljes” Prokopjevszkben „Volkovsky” a Kemerovo, Kuzbass és Pennsylvania amerikai, brit és walesi), és szétolvad a antracit csak a történelmi jelentőségű. Ebből következik, hogy a jelenléte a szén a kohók érvénytelen és teljesen ki kell zárni. Ha bármilyen okból a szervezeti nagyolvasztó bolt már kimerítette az összes állomány koksz mellett raktárak és célokra, sok jó darab szenet, célszerű azonban, hogy teljesen ne nagyolvasztókba koksz várja az érkezését. Végül a termelési veszteséget ebben az esetben sokkal kisebb lesz, mint amikor belép a töltés szén kemencék megállás nélkül.
Elejétől a vaskor syrodutnyh fő tüzelőanyag kemencék, majd domnitsah és kohók volt szén - pirolízis termék (szenesedés nélkül levegő) fűrészárut át 350-650 C C. A legrégibb a úgynevezett „púpos” módszer a faszén előállításához. Nagy halom töltött fa felületén csiszolt obkladyvali gyep daubed agyagot, így alján a halom csak néhány lyuk, amelyen keresztül egy halom központ kapott egy kis mennyiségű levegőt elégetéséhez szükséges fa részek. A tetején a halom bal kilépő nyílások az égéstermékek faanyagok és faipari pirolízis gáz halmazállapotú termékeket. A modern kemencék futómacskák A faszén fás ékeket egymás után halad át a tűztér szakasz, ahol a pirolízis a fa folyamatosan be van vezetve, és ahol a fűtött égéstermékeket a kemencék fa és szén. Az ilyen kemencéket lehet teljesen megérteni az értékes gáznemű termékek pereuglivaniya tűzifa. A hozam faszén fából változik rendszerint 60-74% (vol.), Látszólagos sűrűsége 0,38 g / cm 3 (nyír szén); 0,29 g / cm3 (fenyőszén); 0,26 g / cm3 (lucfenyő). Tömeges súlya 1 m 3 száraz szén kemence 130-200 kg / m 3. A mechanikai szilárdság kicsi szenet és lehetővé teszi, hogy olvadékot csak kohók egy hasznos magassága 18 m.
A faszén nagy reaktivitást és gyúlékonyságot mutat, ami nagy porozitása (80-87%). Ebben a tekintetben a szén a nagy térfogatú oxidáló zónák légtelenítő kemencéi előtt ég, ami nagymértékben fojtott fúvással zavarja a munkát, ami szintén csökkenti az oxidációs zónák méretét.
Jelenleg szenet olvasztása nyersvasat egy nagyszabású végzik csak Brazíliában, ahol hatalmas területeket az Amazonas folyó területen kivágják az erdők és az eukaliptusz forgási periódus csak 7 év (forgalmi kivágása tűlevelű fák az Urál, 60-70 év között). 1982-ben Brazíliában 134 kis robbanás kemencék olvasztották faszén 4,4 Mill. T nyersvas.
Ábra. 4. Kokszkemencék kamra
A XVI-XVIII. Századi fakitermelés korlátai miatt számos kísérletet tettek a szén nagyolvasztására, de mindannyian meghiúsultak. Új mesterséges üzemanyagot kellett létrehozni a nagyolvasztó kemencékhez. Az ilyen üzemanyag szén koksz.
A magas hőmérsékletű kokszszén-folyamatot A. Derby 1735-ben kitalálták. Ez a szén levegőztetés nélküli pirolíziséből áll, 900-1100 ° C-on 14-18 órán keresztül.
Tekintsük a kokszolás folyamatát részletesebben.
A kokszolókemencébe való töltés előtt a széntöltetet törtrészre szélesztjük <3 мм. Компоненты шахты усредняются по составу на специальных складах, затем тщательно смешиваются.
Miután a töltetet felhelyeztük a kemencébe, és a töltőfelületet a gyalugárral kiegyenlítettük, a kemencét gondosan lezárjuk. Fűt a töltés a kemencében csak hővezetés lép fel annak két fal, amelyen belül egy úgynevezett fűtési falak elégetett keverék kohógáz és koksz és az elért hőmérséklet 1350-1400 ° C-on A töltésből felszabaduló gázokat a külön nyílásokon keresztül azonnal kivonják a kemencéből. Amint már említettük, a kohókban lévő darabok megsemmisítésének legfőbb oka a nagy mennyiségű illékony anyag széntartalmának széntartalma. Ezért a feladat a kokszolási eljárás az, hogy távolítsa el a változékonyabb a fő tömege a kokszolókemence és a létesítmény egy cég szemcsés termék, amely legfeljebb 1,5-2% illékony anyagok, ami megakadályozza a megsemmisítése a koksz a nagyolvasztó.
Ábra. 5. A kokszszén szakaszai: 1 - díj; 2 - műanyag réteg; 3 - félszén; 4 - koksz; 5 tengelyes függőleges repedés
A szén magas hőmérsékletű kokszolásának következő szakaszai vannak:
1. Szén szárítása melegítés közben a hőmérséklet-tartományban 100-120 ° C-ig.
2. A szén fűtése 300-350 ° C-ra Ebben a szakaszban a jó kokszolószén csak a részecskék fizikai fűtése az alacsony olvadáspontú vegyületek - bitumenek megsemmisülése (megsemmisítése) nélkül, amelyeknek a bomlása során az illékony komponensek felszabadulnak. Így a kiváló minőségű kokszolható Kuznetsk szén 300 ° C-ra melegítve felszabadítja az illékony anyagok össztömegének 12-15% -át. A bitumenek ebben a szénben nem olvadnak meg az olvadásig. Éppen ellenkezőleg, a nem kokszoló szén ebben a fázisban nagy mennyiségű illékony anyagot bocsát ki, a bitument pedig pusztításnak vetik alá, a szén elveszíti olvadási képességét; Az ilyen szénből származó koksz nem érhető el.
3. A szén lágyulása és olvasztása 350-500 ° C-on Az első olvad az alacsony olvadáspontú bitumen. A széntartalom teljes fennmaradó tömegét feloldjuk a megtermelt primer olvadékban. A szénrészecskéknek csak egy kis része megtartja egyéniségét, és nem oldódik fel a folyadékfázisban. Az ömledékanyagok gyorsan fejlődnek, ami drasztikusan megváltoztatja kémiai összetételét, növeli a viszkozitását. A koksz pórusai buborékok és csövek, amelyeken keresztül az illékony anyagok az olvadék tömegében mozognak; faluk keményednek, majd a késztermékben maradnak,
4. A 500-600 ° C-on az olvadék megszilárdul formájában egy első, még gyenge mechanikai kapcsolatban a termék - char a gazdaság általában körülbelül 50% (tömeg) illékony eredeti szénadagot.
5. A 600-1100 ° C-on végezzük több órányi kalcinálás koksz, amely lehetővé teszi szinte teljesen eltávolítjuk az illékony anyagok, hogy végezzen részleges grafitizálási koksz, azaz. E. A konverziós amorf szén figyelembe kristályos hatszögletű grafit. A grafitizálási foka a kész koksz becsült kísérleti adatokból, 15-20%. Ez alatt az átkristályosítás és a szinterelő szer koksz a 600-1100 ° C-on ez növeli az erőt és keménysége 30 és 40 alkalommal.
Az 1. ábrán. A 4. ábra a kokszolókemence munkatérének alakját mutatja, amely egy négyszögletes parallelepipedés, amely enyhén kiszélesedik a koksz szállítása felé. A kokszolási eljárás a kemence két hosszirányú falából a kemence tengelye felé halad (5. Mivel a kész koksz térfogata általában valamivel kisebb, mint a széntöltet térfogata, a torta tengelye mentén vertikális repedés keletkezik - "összeomlás". Így a koksz darabszáma általában a kokszolókamra szélességének fele.
A széntöltet fűtött nitrogénnel történő előmelegítése különösen hatásos egy reaktorban, forrásponton 180-220 ° C-ig. Amint az az 1. ábrából látható. 6. ábra: A hideg nedves széntöltet kokszolása esetén a kokszolókemence tengelyirányú zónájában a hőmérséklet (200 mm-re a kemencép falától) még a kokszolás megkezdése után 11 órával is csak 500 ° C. 14 óra elteltével 1000 ° C-ra emelkedik.
o a boldogság falától; mm
Ábra. 6. Hőmérséklet eloszlása a kokszolókemence szélességében. A kemencakamra teljes szélessége 407 mm. A fűtőkamrák hőmérséklete 1300 ° C. Ábrák a görbékről - idő (h) a kokszolás kezdetétől
2 óra). A fent említett technológiával kapott öntött koksz szilárdsága magasabbnak bizonyul, mint a hagyományos kokszé. Az 1972-ben a Szovjetunióban végrehajtott első nagyolvasztó olvasztás az öntött kokszon pozitív eredményt hozott. A nagyolvasztó kemence előrehaladása és az új üzemanyag olvasztása műszaki és gazdasági paraméterei jobbak voltak, mint a Donyeck-kokszban. Számos külföldi kísérlet azt is kimutatta, hogy az öntött koksz értékes helyettesítője a hagyományos szén koksznak.