Разведка и геолого-промышленная оценка угольных месторождений - Миронов К.В.
Скачать (прямая ссылка):
В Связи с ограниченными ресурсами этих углей, а также с учетом возрастающих потребностей химической промышленности в побочных продуктах коксования в настоящее время в коксовой шихте используются донецкие, кузнецкие и кизеловские угли марки Г и частично марок Д, T (в Донбассе) и GC (в Кузбассе). Использование для коксования углей некоторых марок ограничивается показателями их спекаемости. Так, донецкие и кизеловские угли технологической группы Г6 могут поставляться для коксования при толщине пластического слоя (у) не менее 8 мм, кузнецкие угли групп ГЖ и Г6 — не менее 13 мм, КЖ6 — не менее 10 мм. G согласия потребителя допускается поставка на коксование кузнецких углей группы Г6 с у 9—12 мм и K2, OG — менее 6 мм.
Введение в шихту газовых и длиннопламенных углей значительно увеличивает выход химических продуктов коксования — бензольных углеводородов и смолы и облегчает выдачу кокса из печных камер вследствие повышенной усадки коксового «пирога». Однако избыточное содержание в шихте газовых и особенно длиннопламенных углей вызывает появление продольной трещиноватости, делающей кокс хрупким и ломким. Содержание газовых углей в шихте в настоящее время достигает 25%; доля участия зависит от свойств основной шихты, качества газовых углей, условий коксования и требований, предъявляемых к качеству кокса и выходу химических продуктов и газа. В перспективе намечается повышение доли участия газовых углей в коксовой шихте до 35%.
Шихтование при коксовании хорошо и слабоспекающихся углей позволяет более полно использовать природные ресурсы. Подбор состава шихты для каждого коксохимического завода является сложной операцией, требующей проведения специальных исследований и учета технологических и технических особенностей завода, а также качества углей, намеченных для использования в процессе коксования. Особо важное значение имеет постоянство состава шихты с учетом качества углей, входящих в нее как компоненты.
Полукоксование — низкотемпературная перегонка без доступа воздуха. При нагревании угля до 500—550° С уголь разлагается с образованием твердого остатка — полукокса и летучих веществ, часть которых конденсируется в смолу и подсмольную или надсмольную воду (в зависимости от соотношения удельных весов смолы и воды).
Полукокс используется как облагороженное (бездымное) топливо и как добавка в коксовую шихту. Из смолы путем разгонки получают бензин, керосин, дизельное топливо и некоторые вещества для органического синтеза. Остаток от разгонки — пек — употребляется для дорожных покрытий. В под-смольной (или надсмольной) воде концентрируются аммиак и его производные, цианистые соединения, ацетон, уксусная кислота и другие продукты. Газ состоит в основном из метана (55—70%) и водорода (10—20%); теплота сгорания его 6500—8000 ккал/м3. При полукоксовании бурых углей в газе содержится также значительное количество углекислоты, за счет чего теплота сгорания снижается до 3500—4500 ккал/м3. При полукоксовании сухого каменного угля марки Д образуется 70—75% полукокса, 8—10% смолы, 10—12% газа и 5— 6% воды.
Для полукоксования с целью получения смолы, пригодной для переработки на жидкое топливо, используются грохоченые угли марки Д с выходом смолы не менее 10—12% (в пересчете на рабочее топливо) и с необходимым содержанием в смоле легких фракций. Государственными стандартами нормируются предельная зольность, сернистость, кусковатость и термическая стойкость углей. При
полукоксовании с целью получения бездымного топлива (полукокса) требования по выходу смолы не предъявляются.
Газификация углей — процесс, при котором органическая часть угля под влиянием высоких температур и воздействия воздуха и различных газов (путем дутья в газогенератор) превращается в горючие газы. В зависимости от применяемого для воздействия газа (воздуха, водяного пара, кислорода, воздуха, обогащенного кислородом, смеси воздуха или кислорода с водяным паром), получаемые в процессе газификации угля газы имеют различный химический состав и теплоту сгорания, что определяет различное направление их использования.
Смешанный газ, полученный при газификации при дутье смеси воздуха и водяного пара, состоит в основном из окиси углерода (25%), водорода (13%) и азота (52%). Теплота сгорания его 1300—1600 ккал/м3. Он используется как топливо.
Водяной газ, полученный при газификации на водяном паре, состоит в ,основном из окиси углерода (до 37%) и водорода (до 50%). Теплота сгорания его 2400—2700 ккал/м3. Используется как топливо, для органического синтеза и гидрогенизации.
Для газификации используются грохоченые каменные угли марок Д, Г, ГЖ, K2, ОС, CC, Т, полу антрациты, антрациты и бурые угли групп Б2 и БЗ. Основной технологический показатель — неспекаемость или слабая спекаемость (толщина пластического слоя менее 12 мм). Потребительскими стандартами лимитируются нормы содержания мелочи (0—6 мм), термическая стойкость, температура плавления золы в полувосстановительной среде (не менее 1200— 1250° С), для бурых углей — рабочая влажность (не более 36%). Угли также не должны давать большого выхода смол.
