Технология производства кокса - Иванов Е.Б
Скачать (прямая ссылка):
Сопротивление кокса раздавливающим усилиям (сопротивление сжатию) определяют при испытании кусков кокса без наружных трещин на соответствующих аппаратах. О. Зиммерсбах считал, что сопротивление кокса раздавливанию должно быть не менее 9,8 Мнім2 (100 кгс/см2), хотя даже в современной доменной печи давление шихтовых материалов на уровне фурм составляет 0,29—0,34 Мн/м2 (3,0— 3,5 кгс/см2). Не говоря уже об условности полученных результатов испытания (свойства образцов могут значительно различаться), большинство коксов показывает сопротивление сжатию в пределах 9,8— 19,6 MhIm2 (100—200 кгс/см2). Считают, что обычные коксы, применяемые в практических условиях доменной плавки, удовлетворяют требованиям доменного процесса в этом отношении. В последнее время начали испытывать на сжатие раскаленные образцы кокса, ибо, по общему мнению, раскаленный кокс имеет значительно меньшее сопротивление сжатию.
Твердость кокса определяется твердостью стенок пор. Твердость кокса оценивают по его абразивной способности, которую определяют пс^потере веса алюминиевого диска, вращающегося со скоростью ЗОЪб/мин относительно навески кокса крупностью менее 0,5 мм, прижимающейся под давлением 0,24 Мнім2 (2,5 кгс/см2) (метод Я. Е. Гинс-бурга). Твердость по Я. Е. Гинсбургу зависит от свойств исходного сырья, плотности засыпи и повышается с увеличением температуры в конце коксования. Скорость нагрева и продолжительность выдержки при определенной температуре существенно не влияют на показатели. Для промышленных коксов заводов Юга СССР показатель твердости находится в пределах 70—140.
По данным ДМетИ закономерного изменения твердости кокса различных классов крупности нет, но класс 25—40 мм во всех случаях наиболее твердый.
«
Известен также метод определения твердости по затрате работы на образование единицы объема вещества кокса при шлифовании образца в форме призмы наждачным полотном под давлением 0,068 Мнім2 (0,7 кгс/см2).
Структурная прочность кокса обусловлена твердостью и толщиной стенок пор. Она определяется испытанием зерен размером 3—6 мм, полученных при дроблении кусков кокса. Структурная прочность по методу Н. С. Грязнова из Восточного углехимического института (ВУХИН) находится по количеству (в %) оставшегося кокса крупнее 1 мм после совместного вращения кокса и металлических шаров диаметром 15 мм в стальном цилиндре с внутренним диаметром 25 мм и длиной 300 мм при скорости 25 об/мин в течение 40 мин. Цилиндры вращаются вокруг поперечной оси в специальном держателе. Прочность может характеризоваться и работой, затраченной на образование единицы новой поверхности. Для этого определяют внешнюю поверхность класса менее 1 мм в поверхностемереГипроцемента (аппарат Товарова), вычисляют приращение поверхности и относят его к количеству затраченной работы. Поскольку работа и начальная поверхность постоянны, основное различие заключается в величине поверхности мелочи, отсеянной на сите 1 мм.
Структурная прочность кокса зависит от природы коксуемых углей и режима коксования (она выше при больших конечных температурах процесса). Для различных классов крупности одного и того же металлургического кокса структурная прочность увеличивается с уменьшением крупности кусков и с увеличением плотности загрузки. Структурная прочность доменных коксов изменяется в пределах 65— 85%.
Показатель структурной прочности кокса применяется при различных исследованиях, связанных с совершенствованием слоеввго процесса коксования и изучением новых технологических приемов подготовки шихты и получения кокса.
Иногда при оценке качества кокса используют показатели его тепловых свойств, например теплоту сгорания.
Теплота сгорания кокса всегда ниже теплоты сгорания исходных углей из-за большей зольности кокса. Поскольку органическая масса кокса состоит в основном из углерода, теплота сгорания коксов различается незначительно. Самая низкая теплота сгорания составляет 28050—31400 кдж/кг (6700—7500 ккал/кг). Определяют ее в калориметрической бомбе либо вычисляют по данным элементарного состава.
Теплоемкость кокса (на сухую массу) зависит от содержания в нем углерода, выхода летучих веществ и зольности. Вычисляют ее обычно как среднюю взвешенную по значениям теплоемкссти углерода кокса (принимается по теплоемкости графита), летучих веществ (по теплоемкости водорода) и золы (по теплоемкости кварца). Теплоемкость кокса зависит от его молекулярной структуры и возрастает для коксов, полученных при более высоких конечных температурах коксования. Увеличение зольности несколько снижает общую теплоемкость кокса. Практически средняя теплоемкость кокса колеблется от 1,4 до \,5кдж/(кг ¦ град) [0,33—0,36 ккал/(кг ¦ град)].
Теплопроводность кокса зависит от теплопроводности его органического вещестзп, минеральных примесей, а также от его пористости. В холодном состоянии теплопроводность зависит еще и от влажности кокса. Коэффициент теплопроводности монолитного куска кокса при нормальной температуре составляет0,46—0,93 вт(ж ¦ град)
[0,4—0,8 ккал'(м ¦ ч ¦ град)], а при температуре 10000C— 1,7—2,0 вт{м ¦ град) [1,5—1,7 ккал/(м ¦ ч ¦ град)]- При повышении температуры конца коксования теплопроводность кокса увеличивается.
