Доменное пр-во
Электрометаллургия
Конвертерное пр-во
Разливка стали
Популярные материалы

Качество кокса - свойства

Контроль за качеством кокса значительно сложнее, чем за минеральной шихтой, так как он является уже готовым продуктом, металлургические свойства кокса зависят от условий, труднооценимых одним визуальным наблюдением. Поэтому, кроме визуального наблюдения за качеством кокса на рампах коксового цеха, необходимо знать:

  • качество углей, идущих на коксование;
  • шихту для цеха и ее пластометрические показатели (у — усадка шихты, х — пластометрический слой);
  • возможные изменения в структуре при различных составах шихты;
  • режимы коксования;
  • крупность помола углей;
  • степень накопления аппаратуры для складирования.

Угли должны удовлетворять техническим условиям, иметь стабильную влажность для обеспечения постоянства режима дробления и не допускаться к коксованию при окислении, которое ухудшает качество кокса.

Особое внимание должно уделяться помолу, крупность которого определяется массой шихты, прошедшей через сито 3x3 мм, в процентах от общего ее количества (до 93 + 1%). В настоящее время в связи с общим ухудшением качества коксующихся углей этот показатель понизился до 80%. Радикальными условиями для сохранения качества кокса при укрупненном помоле шихты являются избирательное дробление углей, термическая подготовка шихты, сухое тушение и производство формованного кокса. Быстрейшее осуществление этих мероприятий имеет большое значение для металлургических свойств кокса, который при укрупненном дроблении углей становится неоднородным. Крупные частицы угля не растворяются в плавкой массе шихты, образуя включения, становящиеся центром образования трещин и разрушения, определяемого показателями микум-барабана или барабана Сунгрена.

Однако наиболее объективным критерием физико-механических свойств кокса является его газопроницаемость, изменение которой тесно связано с изменением его прочности, крупности и однородности. Объясняется это тем, что испытание в барабанах не дает полного представления о прочностных свойствах кокса и характере его разрушения. В барабане Сунгрена оно происходит в основном от сил «истирающих + + дробление», в то время как в микум-барабане (М40) — от сил «дробящих + истирание» вследствие неодинакового его заполнения коксом в процессе испытания при различных конструктивных особенностях.

Поэтому стандартные испытания прочностных качеств кокса не всегда коррелируют с показателями печей и нуждаются в совершенствовании. Неполнота емкости для складирования угля также отрицательно сказывается на качестве кокса вследствие сегрегации углей по крупности и разделения их на петрографические составляющие: витрен, фузен, клярен и дарен. Витрен и фузен при дроблении способствуют получению мелких фракций, клярен — промежуточных, а дарен — крупных. В результате может происходить произвольное «отощение» или «ожирение» шихты, что приводит к непостоянству качества кокса. Усредненность нарушается и при неполноте промежуточных коксовых емкостей и бункеров на доменных печах, что ухудшает гранулометрический состав кокса вследствие его дробления и сегрегации.

Поэтому транспортерная подача кокса от рамп коксовых печей до бункеров доменного цеха предпочтительнее. Что касается физико-химических свойств кокса, то как и в отношении железорудных материалов персонал доменного цеха не может оперативно менять режим печей в соответствии со всей информацией о качестве кокса, уже поступившего на бункера (реакционная способность, физическая структура и др.), кроме технического анализа и данных по механической прочности. Главнейшим свойством кокса должно быть его постоянство, в том числе по влажности, изменение которой отражается на содержании нелетучего углерода, а следовательно, и на нагреве печи. Поэтому весьма нежелательно хранение кокса на промежуточных открытых складах, так как оно приводит к увеличению влажности и мелочи кокса и дальнейшему его разрушению.

Другие составлявшие — зола и сера — не менее важны. Присутствие золы как балласта отрицательно сказывается на ряде показателей:

  • ухудшается механическая прочность кокса;
  • снижается содержание в нем нелетучего углерода;
  • увеличиваются затраты тепла на расплавление;
  • требуется дополнительный расход известняка;
  • увеличивается количество шлака;
  • повышается расход кокса и снижается производительность доменной печи.

Зола, имея отношение Al2O3: SiO2 всегда большее, чем в доменном шлаке, существенно влияет на его состав. Это отражается на температуре плавления шлака, его вязкости и процессе десульфурации чугуна.

Увеличение летучих веществ при постоянстве других компонентов технического анализа свидетельствует о снижении прочностных качеств кокса и может служить признаком необходимости корректирования теплового режима доменной печи. Следует избегать опорожнения коксовой аппаратуры более чем на половину ее емкости. Отсев мелочи < 25 мм должен быть тщательным; содержание ее в скиповом коксе не должно превышать 1,0—1,5%.

Источник [3] → список литературы.

Читайте также:

Вернуться в начало раздела: Доменное производство чугуна
Вернуться на главную: Черная металлургия