Шихтовые материалы и их подготовка

Процесс коксования и подготовка к нему

Гушан Марк

Коксование – это процесс высокотемператрного и безкислородного разложения твердого топлива (угля). Коксование играет значительную роль для химической и металлургической промышленности, поскольку восстановление железа из руды доменным способом является наиболее экономически выгодным и, в отличии от бездоменных способов получения чугуна, позволяет удовлетворять запросы промышленности, которые на данный момент составляют миллионы тонн литейного и передельного чугунов.

С увеличением промышленных нужд и, как следствие, увеличением объемов печей, температура внутри агрегата по выплавке стали все время поднималась, а когда она достигла предельного значения при возможных размерах, то для дальнейшей плавки миру понадобилось новое бездымное топливо с высокой прочностью, способный заменить собой древесный уголь. И именно данное обстоятельство послужило толчком к изобретению кокса.

Важность и незаменимость кокса для металлургии обуславливается особенными требованиями к топливу, применимому в домне, как шахтном агрегате. Топливо должно обладать такими свойствами как низкий выход сухого негорючего вещества(минеральный остаток), бездымностью и минимальным содержанием вредных включений, как сера или фосфор, которые делают металл хрупким и способствуют образованию микротрещин.

Для получения кокса используется уголь разных марок, которым соответствуют различные физико-химические и технические свойства будущего продукта. Марки углей подразделяют на длиннопламенные и газовые, жирные и коксовые, отощенные и спекающиеся, а также тощие угли. Обозначения данных углей производятся по заглавным буквам, так например газовые угли обозначаются заглавной буквой «Г». Также помимо заглавной буквы в название марки угля добавляют дополнительные индексы и буквы, разделяя угли на подклассы, так, например, ГО – газовый отощенный. Вышеприведенный список углей составлен не случайным образом, а подразумевает под собой степень химической зрелости углерода и его структурной характеристики.

После подбора необходимых марок угля и создания из них смеси для коксования(шихтование), смесь измельчают и загружают в т.н. коксовые батареи, – это специальные обжиговые печи, отапливаемые доменным или коксовым газом – и спекают на протяжении 14-18 часов. Иногда для повышения спекаемости и прочности кокса, уголь прессуют перед подачей в печь. Для этого используется специальный аппарат, который представляет собой металлический ящик с раздвижными стенками и трамбуют на специальных машинах-трамбовках. Полученный пакет угля имеет форму печи и достаточную прочность для подовой загрузки в печь.

Конструкция коксовой батареи представляет собой блоки(коксовые печи) высотой 4-7 метров, длинной 14-17 метров и шириной всего лишь 40-45 см. Количество печей варьируется от 45 до 70 штук в одной батарее. Загрузка шихты производится посредством вагонеток, движущихся по рельсам, расположенным сверху печи. После насыпной загрузки шихты производится выравнивание поверхности и тщательной закупоривание печи для ограничения доступа кислорода и неконтролируемого выхода газа.

После завершения процесса коксования, который производится при температуре 950-1100°С путем прогрева специальный простенков сжиганием в них коксового или доменного газов, происходит выталкивание коксового пирога специальным выталкивающим устройством.

РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ