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

Кокс - процесс коксования угля

Каменный уголь, запасы которого очень велики, не может быть, к сожалению, непосредственно использован в качестве топлива в шахтных печах. Уголь содержит 20—40% летучих веществ, которые уже при нагреве до 250—350 °С и выше начинают интенсивно выделяться, разрывая куски самого прочного угля с образованием угольной пыли. Эта пыль забивает пустоты между более крупными кусками руды, агломерата, окатышами, резко ухудшает газопроницаемость столба шихты в печи, загромождая горн печи угольной пылью и мусором. Работа доменных печей на угле всегда связана со снижением технико-экономических показателей плавки, а затем с тяжелыми расстройствами хода и авариями.

С начала железного века основным горючим в сыродутных горнах, а затем в домницах и доменных печах был древесный уголь — продукт пиролиза (обугливания без доступа воздуха) древесины при 350— 650 °С. Наиболее древним является так называемый «кучной» способ производства древесного угля. В современных углевыжигательных печах вагонетки с древесными чурками последовательно проходят через секции камерной печи, где идет пиролиз древесины и куда непрерывно подаются нагретые в топках продукты сгорания дров и угля.

Такие печи позволяют полностью уловить ценные газообразные продукты переугливания дров. Выход древесного угля из дров колеблется обычно в пределах от 60 до 74 объемн. %, его кажущаяся плотность равна 0,38 г/см3 (березовый уголь); 0,29 г/см3 (сосновый уголь); 0,26 г/см3 (еловый уголь). Насыпная масса 1 м3 сухого печного древесного угля составляет 130—200 кг/м3. Механическая прочность древесного угля невелика и позволяет осуществлять плавку на нем лишь в доменных печах с полезной высотой до 18 м.

Древесный уголь обладает высокой реакционной способностью и горючестью, что связано с его огромной пористостью (80—87%). В связи с этим древесный уголь горит перед воздушными фурмами доменной печи в окислительных зонах небольшого объема, что препятствует работе с высоконагретым дутьем, также уменьшающим размеры окислительных зон.

По химическому составу древесный уголь выгодно отличается от кокса малой зольностью (1—2% А) и чистотой по сере (<0,05% Б) и фосфору (0,1—0,07% Р). Содержание нелетучего углерода составляет в печном угле 72—75% при 26% летучих веществ, выделяющихся при его нагреве в доменной печи. Чистота древесного угля позволяет выплавлять высококачественный передельный и литейный чугуны. Однако быстрое увеличение масштабов древесноугольной доменной плавки привело к уничтожению значительной части лесов в европейских странах.

В настоящее время выплавка древесноугольного чугуна в больших масштабах ведется лишь в Бразилии, где на огромных площадях в бассейне реки Амазонки вырубаются леса, а оборот рубки эвкалипта составляет всего 7 лет (для сравнения: оборот рубки хвойных деревьев на Урале 60-70 лет). В 1982 г. в Бразилии в 134 малых доменных печах было выплавлено на древесном угле 4,4 млн. т чугуна.

связи с ограничениями рубки леса в XVI—XVIII вв. были вновь предприняты многочисленные попытки доменной плавки на каменном угле, но все они закончились неудачей. Необходимо было создать новое искусственное топливо для доменных печей. Таким топливом и стал каменноугольный кокс.

Процесс высокотемпературного коксования угля заключается в пиролизе угля без доступа воздуха при 900—1100°С в течение 14—18 ч.

Рассмотрим процесс коксования более подробно. Перед загрузкой в коксовую печь угольная шихта измельчается до фракции <3 мм. Компоненты шихты усредняются по составу на специальных складах, затем тщательно смешиваются. Читать далее >>

Источник [2] → список литературы.

Читайте также:

Вернуться в начало раздела: Сырье и его подготовка
Вернуться на главную: Черная металлургия