Технология производства кокса - Иванов Е.Б
Скачать (прямая ссылка):
д
г
Ж
К
OC
ПО
120
99,02
99,87
99,97
99,91
100,0
250
30
95,64
98,62
99,13
99,38
100,0
350
30
90,41
96,35
97,87
97,61
100,0
400
30
80,87
85,32
95,48
95,47
98,86
450
30
74,64
76,36
85,80
93,29
97,53
500
30
70,21
72,57
80,95
85,65
95,36
550
30
67,16
70,00
78,00
82,43
93,50
700
30
65,89
68,00
73,98
81,02
88,75
800
30
64,91
66,17
72,48
79,52
86,96
850
30
63,98
65,15
68,92
78,99
86,00
температурных интервалах соотношение этих реакций различно, поэтому энергия активации в разных температурных областях неодинакова. В табл. 38 приведены данные А. М. Мирошниченко с соавторами о количестве образовавшегося твердого остатка при нагревании различных марок углей до определенных конечных температур и при фиксированных условиях этого нагрева. Масса коксуемого вещества даже в одинаковых условиях нагрева и температурных интервалах для углей различных марок изменяется по-разному. Это объясняется особенностями органической массы углей различных марок: степенью термоустойчивости, составом органической массы, степенью метаморфизма, окисленностью и т. п. Естественно, что и состав выделяющихся газообразных продуктов процесса различен для углей разных марок и зависит от условий нагрева. Например, длиннопламен-ные угли на первых этапах разложения выделяют значительно больше пирогенетической Влаги, чем угли марок Г, Ж и К. Угли марки ОС на первых этапах нагрева вообще не выделяют пирогенетической влаги, этот процесс для них начинается лишь около 400° С. Разнится также состав и свойства смолы, образующейся при нагреве углей различных марок.
§ 5. ХОД ПАРО- И ГАЗООБРАЗНЫХ ПРОДУКТОВ ПРИ КОКСОВАНИИ
После загрузки камеры коксования у греющих стен образуются пластические слои. По мере повышения температуры в угольной загрузке эти слои перемещаются навстречу друг другу и соединяются
в осевой плоскости. Кроме того, образуется пластический слой на поду и в верхней части загрузки. Таким образом, угольная засыпь в печи как бы замкнута в мешке пластического слоя. Пары воды и смолы, а также газы, выделяющиеся внутри этого мешка, создают давление 1000—1200 н/м2 (100—120 мм вод. ст.) в центре загрузки. Это давление спадает после слияния пластических слоев, а наибольшее значение оно имеет за 4—6 ч до спада.
Чтобы газы прошли из пластического слоя внутрь загрузки, их давление должно быть выше существующего давления «в мешке». В верхней части загрузки пластический слой создает наименьшую преграду газам вследствие того, что он постоянно разрушается под действием усадки, «упаковки», шихты и сдерживается тонким слоем полукокса. Поэтому парогазовый поток из внутренних слоев загрузки пробивает себе проходы, прорывая верхний пластический слой. Разрываемый давлением газового потока внутренних слоев и раздуваемый выделяющимися из него газами, верхний пластический слой образует крупнопористую структуру полукокса-кокса («губку») наверху коксового пирога.
Газы, выделяющиеся из обращенной к полукоксу стороне пластического слоя, а также из полукокса и кокса, направляются к стенам камеры (на горячую сторону) и вверх, в подсводовое пространство, так как в этом направлении сопротивление выходу меньше, чем в направлении к осевой плоскости загрузки.
Поскольку пластический слой является серьезной преградой на пути движения газов, образующихся по обе стороны его* то во внутренние слои загрузки, лежащие между пластическими слоями (на холодную сторону), отгоняются пары воды, окклюдированные в угле газы, пирогенетическая влага и смоляные пары, выделяющиеся с «холодных краев» пластического слоя. Объем их тем меньше, чем выше температура начала разложения пластической массы коксуемого угля.
Выделенные на «холодную сторону» пары воды и смолы, попадая на угольные зерна, имеющие относительно низкую температуру, конденсируются. После того как зона пластического состояния достигнет этих участков загрузки, сконденсировавшиеся продукты вновь подвергнутся дистилляции и разложению. При этом часть вновь образованных газообразных продуктов может частично выделяться на «горячую сторону». Таким образом, первоначальное распределение парообразных продуктов на «горячую» и «холодную» стороны не отражает окончательного суммарного их распределения.
Работами Н. П. Худокормовой, Я- М. Обуховского и 3. А. Волковой показано, что для хорошо спекающихся углей и шихт выход газообразных продуктов на «холодную» сторону составляет около 2—3% общего объема газообразных продуктов коксования, а выход смолы — 7—8% общего выхода смолы. Некоторые зарубежные исследователи считают, что общий выход газо- и парообразных продуктов на «холодную сторону» составляет 20—23%. И в том, и в другом случае продуктов, направляющихся на «горячую сторону», значительно больше. Соотношение продуктов, направляющихся на «холодную»
и «горячую» стороны, зависит от газопроницаемости пластической массы, на которую в свою очередь влияет количественное соотношение жидкой части и твердых зерен, а также вязкость жидкой фазы пластической массы.
