Високотемпературно коксуване на въглища
Санкт Петербургски държавен технологичен институт
Катедра: Технологии на нефтохимическото и въглехимичното производство
Факултет: Технологии на органичния синтез и полимерни материали
Тема: Високотемпературно коксуване на въглища
Изпълнено от: Шеков А.П.
Проверено от: Rosenthal D.A.,
Високотемпературното коксуване на въглища в света е от първостепенно значение в областта на преработката на твърди изкопаеми горива. И това естествено се дължи на факта, че коксът, като неразделна част, се използва при производството на стомана и чугун, от които съответно се изработват всички метални части. И това е в основата на всичко, което човек създава, за да живее. Оттук и целта на този процес: да се получи висококачествен кокс, както и, заедно с него, други въглеводороди (феноли, бензен, катран, коксови газове) от твърди изкопаеми горива, като се използват високи температури (до 1100 0 C) и без достъп на въздух в коксови фурни или батерии на коксови фурни.
За да извършите такъв сложен процес, трябва ясно да знаете и наблюдавате неговите параметри. Поддържайте висока температура в коксовата камера чрез изгаряне на отоплителни газове (коксови фурни или димни газове). И също така да се вземе предвид определена последователност на разтоварване на готовия кокс, в смисъл, че две съседни коксови камери не се разтоварват едновременно, за да се поддържа повече или по-малко стабилна температура на отоплителните стени и да се предотврати тяхното разрушаване. От параметрите може да се посочи и своевременното разтоварване на готовия кокс и товаренето на суровини (такса), които също трябва да отговарят на определени изисквания. Зарядът е оптимална смес от коксуващи се въглища, която съдържа определено съотношение на витренит и фузенит (компоненти, отговорни за синтероването). И за подготовката на заряда е необходимо да се създаде (средна) смес от въглища с различни свойства на синтероване. Този процес се извършва в местата за съхранение на въглища. С помощта на грайфер се събира определен клас въглища и след това с кран, тънко и равномерно разпръснат над полето от друг клас въглища. Операцията се повтаря многократно, като по този начин се получава многослойна "торта" или купчина - това е сумата от тънки слоеве от различни класове въглища. При вземане на въглища от стека, грайферът се потапя на голяма дълбочина и по този начин се извършва добра хомогенизация.
На практика сега трябва да решим проблема със създаването на кокс с дадено качество от наличните в склада суровини. И това решение е трудно поради ограниченото количество добре спечени въглища.
Технологично оборудване на процеса
Този високотемпературен процес се извършва в съвременните коксови заводи, в коксови пещи, които се състоят от коксови камери на отоплителни стени. Ако те стоят на една и съща основа и работят в един и същ режим, тогава всичко това се нарича коксова батерия.
Пример за такава батерия е показан на фигура 1:
Фигурата показва, че батерията се състои от коксови камери и отоплителна система. Камерата има три зареждащи люка за зареждане на заряда и две врати за изпускане на газ, всяка за отстраняване на летливи продукти (възможни са вариации в пещи с чуждестранно производство). Страната на акумулатора, по която се движи коксовият тласкач, се нарича страна на машината, а противоположната страна, до която се доставя коксът, се нарича кокса. Ширината на цялата камера не е еднаква: тя се увеличава съответно от страната на машината до кокса. Тази характеристика е направена с цел да се улесни разтоварването (избутването) на коксовия кекс от камерата. В зависимост от конструкцията на пещта, размерите на камерите могат да варират по дължина и ширина. По дължина от 12 до 17 (m) и ширина съответно от 407 до 480 (mm).
Имайте предвид, че пълненето на коксовата фурна не се извършва до горе, а около 300 мм остава под покрива. Това пространство е необходимо за излизане на парогазови продукти. Освен това по време на коксуването зарядът се свива, около 5-15%. Тогава е възможно, ако нагряването на стената е по-високо от височината на въглищния заряд, подпокривното пространство ще се прегрее, което ще влоши здравината на зидарията и свойствата на кокса. Има смисъл да се увеличи височината и дължината на коксовата пещ, въз основа на увеличаването на натоварването с въглища и съответно производителността. Височината обаче е ограничена от равномерността на нагряването на заряда и физическата якост на зидарията на пещта. И дължината на пещта поради възможността за смачкване на коксовия кекс и усложняване на конструкцията на ежектора.