Спосіб сортування коксу. Технологія виробництва коксу - Іванов Є.Б Сортування коксу

4.1.5.1. Кокс, пройшовши через затвори рампи (5), потрапляє на рамповий конвеєр (6), в кінці якого є місце для дробарки, потім через перевантажувальну станцію та тічку надходить на похилий конвеєр (7). З похилого конвеєра кокс надходить на валковий гуркіт (8). Пройшовши валковий гуркіт, шматки коксу розміром > 25 мм за течкою потрапляють у бункери металургійного коксу (17), а підвалковий продукт з крупністю шматків< 25 мм поступает на инерционный грохот (10), имеющий два резиновых (или металлических) сита: верхнее сито с ячейками d – 25 мм (11) и нижнее – с ячейками d – 10 мм. Надситовый продукт по течке возвращается в бункер металлургического кокса (17), а провал поступает на нижнее сито (11).На нижнем сите грохота провал уходит в бункер (15) (фракция кокса 10-0 мм), а надситовый продукт поступает в бункер (16) (фракция кокса 10-25 мм).

4.1.5.2. У технологічну схему коксортування входять:

4.1.5.2.1 рамповий конвеєр К-1р (К-4р - на першому блоці печей) з копірним пристроєм (6);

4.1.5.2.2 перевантажувальна станція (по одній на кожному блоці) (14);

4.1.5.2.3 похилий конвеєр К-2р (К-5р) (17);

4.1.5.2.4 14-ти валковий гуркіт для відсіву металургійного коксу (8);

4.1.5.2.5 інерційний гуркіт розсіву дрібних фракцій коксу ГІЛ-52, по два на кожному блоці коксортування (10);

4.1.5.2.6 три бункери металургійного коксу, один бункер для фракції 10-25 мм і два бункери для фракції 0-10 мм (15);

4.1.5.2.7 вантажний конвеєр К-3р для навантаження металургійного коксу (9);

4.1.5.2.8 зворотний рамповий конвеєр К-6р (22);

4.1.5.2.9 система витяжної припливної вентиляції;

4.1.5.2.10 системи автоматичного пожежогасіння та мокрого прибирання приміщень.

4.1.5.3. На другому поверсі коксортування знаходяться затвори відкривання бункерів і вантажний конвеєр К-3р (9).

Все управління механізмами та агрегатами обох коксосортувань зосереджено на пульті управління навантаженням коксу у машиніста коксонавантажувальної машини. Там знаходяться пульт автоматичного пожежогасіння, управління вентиляційними системами, переговорний пристрій.

На третьому поверсі коксортування знаходяться бункери всіх фракцій коксу (15,16,17).

На четвертому поверсі розташовані гуркіт розсіву ГІЛ-52 – 4 шт (10).

На п'ятому поверсі будівлі коксортування знаходяться валкові гуркіти, тут встановлені приводи похилих конвеєрів К-2р і К-5р (7).

4.1.5.4. Заміна зношених «зірочок» дисків валкових гуркотів повинна проводитися зі збільшенням зазорів між ними більше ніж 10 мм.

4.1.5.5. Підрампові галереї, похилі мости, всі приміщення коксортування повинні утримуватися в чистоті. Кокс та коксову дрібницю необхідно систематично прибирати.

Канави та колодязі для скидання стічних вод під рампою необхідно регулярно очищати, а воду своєчасно відкачувати.

4.1.5.6. Ширина стрічок К-1р та К-2р по 1400 мм, стрічка К-3р (навантажувальна) має ширину 1600 мм. . Конвеєри знаходяться в місцях завантаження та вивантаження, забезпечені центруючими роликовими станціями, ножами та очисниками для очищення стрічок на барабанах та бічними щитками.

Для всіх конвеєрів та обладнання для розсіву коксу забороняється застосування стрічок з прокладками з легкозаймистих матеріалів. При низьких температурах повітря та недостатньому обігріві галерей, підрампові та похилі конвеєри не повинні зупинятися більш ніж на одну годину.

4.1.5.7. Усі механізми коксортування, конвеєри похилого мосту та рампи зблоковані, рампа пов'язана сигналізацією та прямим телефонним зв'язком з робочим місцем оператора коксортування.

Запуск механізмів коксортування та рампи проводиться дистанційно з щита пульта управління. Передбачені аварійні вимикачі по всьому тракту коксортування та рампи. Запуск та зупинення механізмів відкривання затворів рампи може бути здійснено безпосередньо з рампи.

Пуск механізмів і агрегатів коксортування проводиться в суворій послідовності, починаючи з валкового та інерційного гуркоту, похилого конвеєра та кінчаючи рамповим конвеєром.

4.1.5.8. Подача залізничних вагонів під навантаження коксу здійснюється за допомогою електровагоноштовхача (17), включення якого в роботу провадиться дистанційно з пульта управління машиністом коксонавантажувальних машин (МКПМ).

МКПМ зобов'язаний суворо контролювати роботу електронного штовхача за показаннями амперметра, що показує силове навантаження на електродвигуни механізму пересування ЕВТ.

Перевантаження валкового гуркоту забороняється, навантаження на гуркіт має надходити рівномірно.

4.1.5.9. На ділянці навантаження коксової продукції для відбору проб встановлено механізований пробовідбірник відповідно до вимог державного стандарту. Для визначення фізико-механічних показників коксової продукції та підготовки проб для визначення показників технічного аналізу у коксопробній встановлено механізоване обладнання.

4.1.5.10. Конвеєрні мости виконані з вогнестійких матеріалів, утеплені та повинні піддаватися періодичним контрольним оглядам.

4.1.5.11. Залізничні колії під коксортуванням і бункерами великого і дрібного коксу покриті чавунними плитами, а прилегла територія заасфальтована. Шляхи та територія повинні бути у чистоті.

4.1.5.12. Коксосортування обладнане припливно-витяжною вентиляцією та опаленням.

4.1.5.13. Газоочисне встановлення системи безпилової видачі коксу,

Коксові батареї оснащені системою безпилової видачі коксу, яка призначена для локалізації та вловлювання пилу в процесі видачі коксу з камери коксування, його відсмоктування та очищення у двоступінчастій пиловловлюючій установці.

4.1.5.14. До складу газоочисної установки входять:

4.1.5.14.1 парасолька дверознімної машини (30);

4.1.5.14.2 колектор із клапанами (31);

4.1.5.14.3 дві групи циклонів (1);

4.1.5.14.4 скрубер КМП (3) з трубою Вентурі (2) та системою зрошення;

4.1.5.14.5 вентилятор ВВН-18(4);

4.1.5.14.6 насоси оборотного водопостачання та шламові;

4.1.5.14.7 газоходи (8);

4.1.5.14.8 димова труба (7).

4.1.5.15. Система безпилової видачі коксу працює в такий спосіб.

Парасолька дверей знімної машини (30) приєднується двома телескопами до приймальних патрубків відсікових клапанів (39) на колекторі, після чого на колекторі відкриваються два клапани, а у вентиляторі (5) закривається дросель байпаса (5) і відкривається дросель на всмоктуванні вентилятора (6).

4.1.5.16. Пил, що виділяється під час видачі коксу, вловлюється і разом з газовим потоком через телескопи і клапани подається в колектора, з якого відсмоктується на дві паралельні встановлені групи циклонів (6). Група складається із шести циклонів ЦН-15, встановлених на загальний бункер.

4.1.5.17. У вхідному патрубку групового циклону запилений газ поділяється на паралельні потоки, що прямують у циклонні елементи, вхідні патрубки яких розташовані тангенціально до циліндричної частини корпусу елемента. Газовий потік закручується, а відцентрова сила, що при цьому виникає, відкидає частинки пилу до внутрішньої поверхні корпусу. У конічній частині циклону зростає швидкість газового потоку і збільшується сила інерції, за рахунок якої пил вільно відокремлюється від газу і тримається в облозі в загальному бункері. Через пиловий затвор пил видаляється з апарата. Очищений газ відводиться через загальний вихлопний патрубок.

4.1.5.18. Газовий потік після двох груп циклонів (1) подається газоходом на мокрий ступінь очищення.

4.1.5.19. Мокра ступінь очищення являє собою скрубер Веннтурі, що складається з труби Вентурі (2) і відцентрового скрубера-каплеуловлювача (3).

У трубі Вентурі відбувається інтенсивне промивання газового потоку, при цьому пил зволожується та укрупнюється. Потрапляючи в краплеуловлювач, газовий потік із зволоженим і укрупненим пилом завихрюється і під дією відцентрових сил очищається від пилу, який осідає на стінках краплеуловлювача разом із краплями води. Стінки краплеуловлювача покривається плівкою води, яка змиває осілий пил.

4.1.5.20. Уловлена ​​в скрубері пил разом з водою по шлаковій каналізації надходить в очисні споруди, де освітлюється, звільняється від пилу, після чого насосом подається на зрошення труби Вентурі (2) скрубера (3).

4.1.5.21. Після мокрого ступеня очищений газовий потік вентилятором подається на димову трубу (7) і викидається в атмосферу.

Видавниче об'єднання «Вища школа», 1976. – 232 c.
завантажити(пряме посилання) : ivanov.djvu Попередня 1 .. 96 > .. >> Наступна

§ 3. Сортування кокса

Погаслений кокс з рампи надходить на коксортування.

Схема і устаткування коксової сортування визначається багатьма чинниками, проте вирішальним є призначення класифікованого коксу, т. е. кількість класів крупності та його граничні розміри. Важливу роль відіграє продуктивність сортування та спосіб відвантаження великих класів коксу. Великий кокс до металургійного заводу може надходити транспортерами та залізничними вагонами. У першому випадку на кокссортуванні передбачаються бункери тільки для дрібних класів, а в другому-для дрібних і для великих класів.

У Радянському Союзі кокс зазвичай сортують за двома схемами:

1) виділення класів крупності понад 40 мм, 40-25 мм, 25-10 мм, менше 10 мм;

2) виділення класів понад 25 мм, 10-25 мм, менш як 10 мм.

Класи понад 25 і 40 мм використовують у доменному виробництві (клас понад 40 мм дають також у вагранки ливарних цехів). Клас 25-40 ііл(застосовують як доменний оке для невеликих печей та в енергетичних цілях, клас 10-25 мм-у феросплавному виробництві, а дрібниця менше 10 мм є паливом при агломерації руд. Інші споживачі повинні пристосовуватися до такої класифікації.

Приблизний вихід кожного з цих класів від валового коксу в середньому становить: понад 40 мм – 85-87%; 25-40 мм – 6-8%; 10-25 мм - 1,0-1,5% та менше 10 мм - А-б%.

Останніми роками кілька коксу випускається як рассортированного на класи понад 60 мм і 40-60 мм.

У зарубіжній практиці кокс за класами крупності сортує.

Рис. 48. Схема коксортування з бункерами для коксу:

/ - Бункер повернення; 2 - десятивалковий гуркіт; К-0, К-1. К-2, К-3 тощо - транспортери.

залежно від можливостей збуту. У ФРН, наприклад, до останнього часу як доменний кокс використовувалися класи круп-кості більше 40, 60 і 80 мм. Великий кусковий кокс у доменних печах використовують також у Франції. У, навпаки, віддають перевагу дрібнішому коксу; у доменних печах використовується кокс від 25 і навіть від 20 мм.

Відомі деякі схеми коксосортувань в США, де в залежності від призначення коксу виділяється велика кількість класів по крупності, а саме: ливарний - більше 75 мм, генераторний - більше 50 мм, коксова дрібниця - менше 12 мм, крім того, побутовий кокс класів, Залежно від бажання споживача: 50-75 мм, 43-50 мм, 30-43 мм, 25-30 мм, 12-25 мм, 6-12 мм. При цьому крім сортування по крупності кокс також дроблять на валкових дробарках для отримання необхідної кількості дрібних сортів. Щоправда, такі схеми зустрічаються дедалі рідше: кокс як побутове паливо майже повсюдно витісняється природним газом.

Перші сортування, котрі обслуговують коксові установки великої продуктивності, були побудовані в СРСР у період першої п'ятирічки разом з батареями швидкохідних динасових печей. Вони були обладнані валковими гуркотами на відділі.

ня великого металургійного коксу та гуркотами Армса для розсіву дрібних класів. Передбачалося завантаження у залізничні вагони через бункери. З незначними змінами ці сортування існують і досі на деяких старих заводах.

Схема сучасного коксового сортування із бункерами для коксу представлена ​​на рис. 48. Кокс з двох рамп подається транспортерами K-I та К-2 і похилими транспортерами К-3, К-4 на десятивалкові гуркоти із зазорами між дисками 40 мм. Одна з рамп має зворотний бункер. Кокс крупністю більше 40 мм із валкових

гуркотів транспортерами К-5 і К-6 надходить через жолоб безпосередньо в залізничні вагони або транспортером K-IO до споруджених окремо від коксо-сортування бункерів великого коксу.

Висота бункерів дуже значна. Щоб запобігти дробленню шматків під час падіння, бункер заповнюють за допомогою реверсивного транспортера К-12, рама якого змонтована на візку. Візок встановлений на

рейках над бункером та обладнана індивідуальним приводом, з 1-"

допомогою якого може перемі- Рис. 49. Схема заповнення бункерів круп-щаться разом із транспортером. ного коксу за допомогою котучого реверсивного Довжина візка з транспортером транспортера, дорівнює приблизно половині відстані між стінами бункера.

У початковий момент заповнення кокс транспортером / (мал. 49) через жолоб 2 з перекидним клапаном 3 подається на транспортер 4 і далі на похили стінку 5 бункерів, якою скочується вниз. Після заповнення певної частини бункера 6 транспортер 4 автоматично переміщається, подаючи наступний кокс на кокс, що знаходиться в бункері під кутом природного укосу, до повторного досягнення в точці завантаження конуса певної висоти (7). Далі транспортер повторно автоматично переміщається на певну відстань. Так при багаторазових перестановках заповнюється одна половина бункера, після чого напрямок руху транспортерної стрічки автоматично змінюється на зворотне і аналогічно заповнюється друга половина бункера.

Вивантажують великий кокс із бункерів у залізничні вагони транспортером К-ІЗ (рис. 48), який проходить під випускними воронками бункерів і має консольну частину, що опускається. Ця частина опускається у вагон у початковий момент заповнення його, та був піднімається у міру заповнення вагона коксом до горизонтального рівня, з якого ведеться наступне завантаження.

лекція 16.

Охолодження та сортування коксу

В даний час виданий з печей кокс охолоджується або водою (мокро гасіння), або циркулюючими газами (сухе гасіння). При мокрому гасінні, поки найбільш поширеному, тепло розпеченого коксу не використовується, при сухому-використовується для отримання пари високих параметрів.

Технологія мокрого гасіннякоксу наступна. Штанга видачі коксовиштовхувача виштовхує кокс із камери в тушильний вагон. При цьому кокс має бути рівномірно розподілений по довжині вагона, що сприяє рівномірній вологості коксу. Тушильний вагон при прийомі коксу пересувається зі швидкістю, що відповідає швидкості просування штанги видачі печі. Потім кокс з якомога більшою швидкістю транспортують до тушильної вежі для того, щоб запобігти його горінню в дорозі. Схема установки мокрого гасіння коксу представлена ​​на рис. 1.

У тушильній вежі є зрошувальний пристрій, куди вода подається або самопливом напірного бака, або безпосередньо насосом. При першому методі капітальні витрати вищі, складніші за комунікацію, вищі витрати електроенергії, важче здійснити автоматизацію гасіння, періодично потрібно очищати напірний бак. У зв'язку з цим зараз на більшості заводів освітлена вода зі збірки подається до зрошувальної системи тушильної вежі насосом, який автоматично включається при підході вагона з коксом до тушильної вежі і вимикається. закінчення заданого часу гасіння.

Для гасіння коксу застосовують стічні води хімічних цехів (фенольні), що містять феноли, аміак, сірководень, ціаністі та роданисті сполуки. Попередньо фенольні води мають бути повністю очищені від смоли та масел, а вміст фенолів у них не повинен перевищувати 150 мг/л. Стічні води змішують із технічною водою, вміст якої у суміші становить 20-40 %. Тривалість гасіння збільшується з підвищенням вмісту у воді масел, смол, нафталіну, антрацену, що покривають плівкою кокс і перешкоджають проникненню води всередину шматків. Витрата води на гасіння коксу становить 3-4 м 3 на тонну сухого валового коксу, причому безповоротна витрата на випаровування, краплинний винесення та зволоження коксу становить приблизно 0,35-0,5 м 3 , тобто 10-12 % від загального кількості води, поданої на гасіння. Решта води стікає у спеціальні залізобетонні відстійники. Після виділення з неї коксового шламу вода надходить у збірник і знову використовується для гасіння. Зрошення коксу водою проводиться протягом 1,5-2,5 хв, після чого вагон відстоюється в вежі (приблизно 1 хв) для стікання води. З метою зменшення винесення крапель та пилу у тушильній вежі встановлюються краплевідбійники. Бажано, щоб при проведенні мокрого гасіння коксу його вологість була невеликою та стабільною, а швидкість охолодження не перевищувала таких значень, при яких посилюється утворення тріщин.

Для того щоб знизити вологість коксу та підвищити її стабільність, необхідно зменшити час контакту води та коксу, що можливо при збільшенні подачі води на зрошення. Однак при цьому підвищується швидкість охолодження і збільшується глибина тріщин, що виникають.

В результаті теоретичного аналізу процесу охолодження коксу водою Д. А. Мучник запропонував застосувати метод імпульсного гасіння, що ґрунтується на наступному уявленні про механізм охолодження коксу водою. При зіткненні крапель води з нагрітою поверхнею коксу утворюється суцільна плівка пари, що відокремлює рідину від поверхні нагрівання і створює додатковий тепловий опір. Вода, що подається на зрошення, перешкоджає видаленню парової плівки; Для її усунення тимчасово припиняють подачу води. Вода, що надходить після паузи, буде взаємодіяти безпосередньо з поверхнею шматків коксу, внаслідок чого ефективність процесу охолодження зросте.

Схема імпульсного гасіння коксу представлена ​​на рис. 2. При закритому клапані вода надходить звичайним шляхом на зрошення, при відкритому - подача води в зрошувальний пристрій переривається і відводиться у відстійник. Увімкнення та вимкнення клапана здійснюється автоматично за заданою програмою.

Подача води 20 16 16 16 10

Перерва 15 15 17 25 30

Застосування імпульсного гасіння коксу на ряді заводів показало, що воно сприяє більш рівній зміні температури коксу, підвищення його міцності; зменшення коливань вологості, витрати води на гасіння, винесення коксового шламу з вагона та деякого зниження сірчистості.

Потужність двигуна для насоса, що подає воду на гасіння, може бути визначена за формулою

де р -потужність двигуна, квт; Q- кількість води, що подається на гасіння коксу, виданого з печі, кг; Н -натиск, м;  Т - тривалість гасіння;  1 - к. п. д. двигуна;  2 - К. п. д. насоса.

З гасового вагона кокс вивантажується на коксову рампу, де він охолоджується за рахунок випаровування вологи протягом 15-20 хв. Коксова рампа так само, як і тушильна вежа, споруджується одна на дві батареї. Тому гаситий вагон приймає для гасіння кокс поперемінно з кожної батареї. За наявності на кожній батареї комплекту інших машин (коксовиштовхувач, вуглезавантажувальний вагон, дверей машина) час для обслуговування кожної печі у тушильного вагона зменшується вдвічі. До того ж гаситий вагон багато часу витрачає на неодружені пробіги.

Коксова рампа є похилим майданчиком, вистеленим чавунними або базальтовими плитами. Кут нахилу становить 27°30" і вибирається з таким розрахунком, щоб кокс під дією сили тяжіння сходив з рампи на конвеєр, що направляє його на коксортування.

Кокс із рампи спускається за допомогою спеціальних затворів, що піднімаються на певній ділянці на висоту до 0,5 м. Послідовне відкривання та закривання затворів рампи в даний час на більшості заводів автоматизовано. Довжину рампи можна визначити за формулою

де L- Корисна довжина рампи, м; Б- Число обслуговуваних рампою батарей; n б- Число печей в батареї; t p - час лежання коксу на рампі, год; l- Корисна довжина тушильного вагона, м; (l+ 5) – довжина ділянки рампи зайнятої коксом однієї печі, м;  - Робоча частина обороту печей, год; k p - коефіцієнт, що враховує корисний час роботи рампи, дорівнює приблизно 0,8. Ширина рампи може бути визначена за формулою

де а-ширина рампи, м; V =Р до k вл /  - обсяг коксу, виданого з однієї печі, м3; Р до-Маса сухого коксу з однієї печі, кг; k вл- Коефіцієнт, що враховує вміст вологи в коксі після гасіння, зазвичай не перевищує 1,05;  - Насипна щільність коксу, кг/м 3 ; b -товщина шару коксу на рампі, м (0,25-0,35 м).

До недоліків методу мокрого гасіння коксу, що широко застосовується в даний час, відноситься таке:

1. Великі втрати тепла із гарячим коксом. Ці втрати становлять приблизно 40-45% від загальних витрат тепла на проведення процесу коксування або 4-4,5% від теплоти згоряння скоксованого вугілля. На сучасному заводі продуктивністю 1,5-2 млн. т коксу на рік ці втрати становлять 60-90 тис. т умовного палива.

2. Значні витрати електроенергії на зрошення коксу водою.

3. Пари води, що виділяються при гасінні коксу, містять у собі різні агресивні компоненти, викликають посилену корозію металевих конструкцій поблизу тушильної вежі і забруднюють атмосферу.

4. Вода, що стікає з коксу, викликає корозію тушильного вагона і він виходить з ладу після декількох місяців експлуатації. Тому тушильні вагони будують із нержавіючої сталі.

5. В результаті швидкого випаровування вологи при зрошенні коксу водою відбувається додаткове утворення тріщин у коксі, що позначається на його гранулометричному складі.

6. Дрібні фракції коксу містять значну кількість вологи (до 12-15 %), що ускладнює їхнє грохочення та можливість ефективного використання.

У зв'язку з цим великий практичний інтерес представляють методи охолодження коксу, у яких усувається головний недолік мокрого гасіння - втрати тепла з коксом. Пропонувалися різні шляхи використання тепла коксу. Як приклад можна навести метод гасіння коксу генераторним газом з подальшим використанням нагрітого газу для обігріву печей або метод гасіння коксу тонко розпорошеною водою з використанням тепла пари або води. Однак на практиці застосовується лише метод охолодження коксу циркулюючими відносно інертними газами з використанням їх тепла для отримання пари в котлах-утилізаторах. У ряді європейських держав, зокрема у Швейцарії, такий метод охолодження коксу - сухе гасіння -набув поширення на газових заводах невеликої продуктивності.

У Росії її на промислових батареях великої продуктивності нині вже працюють великі установки сухого гасіння коксу (УСТК). Циркуляційний газ на них отримують із повітря, що заповнює систему УСТК, кисень якого з розпеченим коксом утворює СО 2 і СО. Отриманий циркуляційний газ містить, %: N 270-78; 2 8-14; 6-15; H 2 1-1,2; СН 4 1-3; Про 2 0,3-0,5.

У світовій практиці знайшли застосування різні типи УСТК. У багатокамерних УСТК на кожні три-чотири камери коксування є одна камера гасіння, в яку кокс потрапляє безпосередньо при виштовхуванні його з печі. Камери гасіння розташовані вздовж фронту печей із коксової сторони батареї. Гарячі інертні циркуляційні гази збираються з камер гасіння в колектор газу та прямують у парокотельну для використання їх тепла. Таким чином, багатокамерної УСТК транспортують не гарячий кокс, а гарячий газ. До недоліків, що обмежили будівництво багатокамерних УСТК, відносяться великі капітальні витрати, громіздкість установок та значне охолодження газів по дорозі від УСТК до парокотельної, що різко знижує продуктивність останньої.

У контейнерних УСТК кокс із печі видається в контейнери, які разом із коксом вводяться в камери гасіння. Завантаження і розвантаження контейнера з коксом, отже, і охолодження останнього відбуваються періодично. У зв'язку з тим, що температура циркулюючих газів під час гасіння змінюється, виникла потреба об'єднувати разом кілька камер гасіння. Контейнерні УСТК зазвичай мають невелику продуктивність і не знайшли широкого застосування.

Централізована УСТК обслуговує дві батареї печей, кожної з яких має по одній-дві камери для гасіння коксу. Подача в камеру гарячого коксу з чергової печі та порційна видача охолодженого коксу проводяться періодично. Циркуляційний газ надходить з камери поруч розташований котел-утилізатор і після охолодження в ньому знову подається в камеру з коксом. Таким чином у централізованому УСТК транспортується гарячий кокс.

Централізовані УСТК проти іншими типами установок мають такі переваги:

1. Більш високу продуктивність по парі, що пояснюється підвищеною температурою циркулюючих газів перед котлом, що становить 750-830 ° С. На сучасних УСТК вироблення пари досягає 450-490 кг/т коксу.

2. Майже безперервний процес охолодження коксу, що забезпечує рівномірну продуктивність котлів.

3. Нижчу собівартість одержуваної пари (вона на 50-60 % нижче за собівартість пари, що виробляється в котельних ТЕЦ заводів).

4. Підвищена якість коксу, що пояснюється попереднім витримуванням його у форкамері, повільним порівняно з мокрим гасінням, охолодженням циркуляційними газами та тривалим переміщенням у камері. В результаті стабілізується готовність коксу та його гра-нулометричний склад, а також покращуються фізико-механічні властивості. Випробування показали, що при використанні коксу сухого гасіння збільшується продуктивність доменної печі та знижується його витрата на проведення доменної плавки.

У зв'язку з великими перевагами централізованих УСТК проти іншими системами вони широко застосовуються у СРСР.

На рис. 3 представлена ​​схема камерної УСТК. Кокс із коксоприймального вагона надходить у форкамеру. Основне призначення останньої – служить накопичувачем коксу, зокрема на період ремонтної циклічної зупинки. Це сприяє отриманню парастабільних параметрів. Крім того, у форкамері вирівнюється ступінь готовності різних шматків коксу, що покращує його фізико-механічні властивості. За наявності форкамери зменшуються викиди пилу та газу в атмосферу. У форкамері кокс знаходиться 45-60 хв, а потім потрапляє до камери гасіння, де назустріч коксу рухається циркуляційний газ. Тривалість охолодження коксу в камері становить 2-2,2 год. Охолоджений кокс вивантажується за допомогою розвантажувального пристрою на рампу. Нагрітий газ звільняється в пилеосаджувальному бункері від великого пилу і потім проходить через котел-утилізатор, віддаючи своє тепло парі та воді. Охолоджений газ, очищений від пилу в циклоні, надходить у димосос, який нагнітає його в камеру гасіння. УСТК має такі основні показники роботи:

Продуктивність камери з коксу, т/год 50-54

Температура гарячого коксу, °С 1000-1050

Температура охолодженого коксу, °С 200-250

Температура циркуляційних газовна вході в камеру, °С 180-200

Температура циркуляційних газів на вході в казан, °С 750-800

Тиск пари, МПа 3,9

Температура перегрітої пари, °С 450

Витрата дуття, м3/т коксу 1480-1540

Вироблення пари, кг/т коксу 440-460

Кількість камер гасіння двох батарей печей, шт. 4-8

При освоєнні УСТК найбільші труднощі були пов'язані з накопиченням у циркулюючому газі горючих компонентів, насамперед СО, а також Н2 та СН4. Таке накопичення вкрай небажане, тому що при порушенні герметичності це може призвести до бавовни та отруєння. Джерелами утворення горючих компонентів є:

1. Відновлювальні реакції CO 2 та H 2 O з коксом:

Внаслідок цих реакцій у циркуляційному газі між компонентами встановлюється рівновага, яка при підвищенні температури зсувається у бік утворення горючих газів. Цим, зокрема, пояснюється підвищення вмісту СО та На в циркуляційному газі зі збільшенням продуктивності коксу.

2. Газ, що вноситься разом з коксом у коксоприймальний вагон, а потім у камеру гасіння.

3. Летючі речовини, що частково виділяються з коксу, до складу яких входять На і СН4.

4. Підсмоктування зовнішнього повітря, що містить водяні пари, і течі води або пари в котельній установці. Такі підсмоктувачі та течі викликають відновлювальні реакції в камері з коксом.

В результаті в циркулюючому газі містилася така кількість горючих компонентів, %: 20-25;

на 6-15; СН 4 1-3. Наведені концентрації горючих компонентів є небезпечними і тому вживаються заходи для їх зниження в циркуляційному газі. На тих коксохімічних заводах, де є джерела отримання дешевого азоту, частина циркуляційного газу систематично замінюється азотом, що вводиться в систему. Кількість азоту становить 300-500 м 3 /год на кожну гасіння камеру. На інших заводах до верхнього кільцевого каналу вводиться повітря для допалювання горючих компонентів. В результаті виходить газ приблизно наступного складу, %: 13; Н 23; CH 4 0,3; СО 2 +SO 2 10; O 2 0,7; N 2 73.

Чад коксу, що відбувається в результаті виділення з нього частини летких речовин, участі коксу в реакціях газифікації та подальшого скидання частини циркулюючого газу, становить близько 0,5-0,7%. Кількість необхідного для охолодження коксу циркуляційного газу може бути визначено теплового балансу камери, методика складання якого викладається в спеціальній літературі.

Охолодження коксу є важливою технологічною операцією. На знову споруджуваних батареях застосовується головним чином сухе гасіння коксу, яке дозволяє економити теплову енергію, а також призводить до поліпшення якості коксу і зменшує забруднення атмосфери. Спорудження УСТК вимагає більших капітальних вкладень, ніж будівництво пристроїв для мокрого гасіння коксу, проте воно окупається три-чотири роки.

Сортування коксу

Виданий з камери коксування розжарений кокс після гасіння мокрим або сухим способом подається на коксортування для поділу його на задані класи крупності та подальшого Користування в доменному, ливарному або інших виробництвах. Цехове обладнання коксортування включає: валкові гуркоти, відносні та двоситні вібраційні гуркіти, конвеєри, бункери для великого і дрібного коксу, механізовані про-відбірники та ін. Важливу роль відіграє продуктивність сортування та спосіб відвантаження великих класів коксу. До металургійного заводу великий кокс може надходити конвеєрами і в залізничних вагонах. У першому випадку на коксортування передбачаються бункери тільки для дрібних, а в другому - для дрібних і для великих класів.

Існує кілька схем сортування коксу, розглянемо їх дві основні:

1) виділення класів >40 мм, 25-40, 10-25 та<10 мм;

2) виділення класів >25, 10-25 та<10 мм. Примерный выход отдельных классов от валового кокса, по­лучаемой на сортировке, в среднем составляет:

Клас, мм... >40 25-40 10-25<10

Вихід, % ... 85-87 6-8 1,0-1,5 4-6

Останніми роками кілька коксу випускається як рассортированного на класи >60 мм і 40-60 мм.

Розглянемо схему роботи коксового сортування із бункерами для коксу (рис. 4). Кокс з двох рамп подається конвеєрами К-1 і К-2 та похилими конвеєрами К-3, К-4 на десятивалкові гуркоти із зазорами між дисками, рівними 40 мм. Одна з рамп має зворотний бункер. Кокс крупністю >40 мм з валкових гуркотів конвеєрами К-5 і К-6 надходить через жолоб безпосередньо в залізничні вагони або конвеєру К-10 і спорудженим окремо від коксортування бункерам великого коксу.

Вивантажують великий кокс з бункерів в залізничні вагони конвеєром К-13, що проходять під випускними вирвами бункерів і мають консольну частину, що опускається. Ця частина опускається у вагон у початковий момент заповнення, а потім піднімається в міру заповнення вагона коксом до горизонтального рівня, з якого ведеться подальше завантаження.

В результаті зміни розмірів дисків валкових гуркотів і стовпчастої структури коксу крізь отвори, що утворюються дисками, разом з дрібним коксом підгризелевий провал проходить частина шматків з розмірами >40 мм. Щоб уловити великий кокс, підгризлевий провал з обох валкових гуркотів подають конвеєрами К-7 та К-8 на контрольний гуркіт ВГО (вібраційний гуркіт, відносний) з отворами сита 40х40 мм. Надрішетний продукт цього гуркоту по конвеєру К-8 надходить у загальний потік коксу >40 мм, а провал передається конвеєром К-9 на подальше сортування. Під час зупинки гуркоту ВГО весь провал валкових гуркотів можна подавати на конвеєр К-9. З конвеєра К-9 кокс надходить на двоситний гуркіт ВГО, де поділяється на класи: >25,10 - 25<10 мм. Последние два класса поступают каждый в предназначенный для него бункер, откуда могут отгружаться в железнодорожные вагоны, а класс >25 мм передається конвеєром К-11 на гуркіт ВГО для поділу на класи >40 та 25-40 мм. Кокс класу 25-40 мм збирається в два яредназначені для нього бункери, а кокс класу > 40 мм постає в один з бункерів великого коксу. Кокс класу >25 мм можна без поділу на гуркіті подавати в бункер класу 25-40 мм.

Така схема досить гнучка та зручна в експлуатації. У зв'язку зі значним підвищенням ролі рівномірності дтового складу коксу створено проект типової коксортування, що передбачає поділ доменного коксу як мокрого, так і сухого гасіння на два класи крупності. Сортування такого типу збудовані на деяких коксохімічних підприємствах.

Типова схема Гіпрококсу передбачає поділ доєнного коксу на вузькі класи: 40-60 або 25-60 та >60 мм. ортування призначене для прийому коксу з двох установок сухого гасіння, кожна з яких обслуговує дві коксові батареї. Кокс із установок сухого гасіння подається на сортування симетрично з двох протилежних сторін.

Технологічна схема такого сортування показано на рис. 5. Кокс із установки сухого гасіння двома конвеєрами надходить Паралельно на дві кліті здвоєного стаціонарного валкового гуркоту. Один конвеєр постійно перебуває в роботі, другий - в резерві, що забезпечує безперервну цілодобову похиту охолодженого коксу з установки сухого гасіння. На сортуванні встановлено валкові гуркоти посиленого типу, що мають 14 валків і ширину 1850 мм замість звичайних 10 валків при ширині гуркоту 1650 мм. Гуркіт має зазори між дисками, рівні 60 мм. Надрешітний продукт валкових гуркотів (клас >60 мм) передається конвеєрами однією з конвеєрів доменного коксу.

Провал гуркоту (клас<25 мм) поступает на конвейер и передается в бункера коксовой мелочи, где при помощи вибра­ционного грохота разделяется на класс 25-40 мм, отгружаемый в железнодорожные вагоны, и на класс <25 мм, который преду­смотрено передавать конвейером на аглофабрику или рассевать на классы 10-25 и <10 мм.

За наявності перекидних клапанів обидва вузькі класи доменного коксу можуть передаватися на будь-який з конвеєрів, що йдуть у доменний цех. Передбачено також можливість роздільного завантаження обох вузьких класів коксу у залізничні вагони.

Якщо дрібний кокс (<40 мм) нельзя передавать из-под грохота в бункера мелочи, то поток при помощи перекидного клапана можно переключить на погрузку в железнодорожные вагоны непосредственно через желоб. Тогда один из классов доменного кокса должен подаваться в доменный цех конвейером, так как для погрузки крупного кокса в вагоны есть только два железнодорожных пути. Схемой предусматривается удаление пыли из-под очистных устройств лент конвейеров при помощи вибрационных желобов, а также механизированные пробоотборники для отбора проб крупных классов кокса.

Продуктивність коксортування може бути визначена за формулою

де Q- продуктивність, т/год; Б- Число батарей; n б - кількість печей у батареї; 1 - коефіцієнт виходу сухого коксу із сухої шихти (0,77-0,78); k 3 - коефіцієнт форсування (1,07-1,15);  o-обіг печей, год; k 2 - коефіцієнт, що враховує вологість коксу після охолодження (0,94-0,95); m добу- Число годин роботи на добу.

Зі зростанням вимог доменного виробництва до механічної міцності коксу доцільно в деяких випадках передбачати у комплексі коксортування механічну обробку коксу. Вона зменшує освіту в доменній печі дрібних класів коксу. Механічній обробці можна піддавати або весь металургійний кокс, або лише великі фракції (більше 60 мм). Внаслідок такої обробки стабілізується гранулометричний склад коксу. Механічна обробка може бути рекомендована лише в тому випадку, коли втрати коксу в результаті подрібнення при обробці компенсуються за рахунок підвищення продуктивності доменної печі та зменшення питомої витрати коксу. Отже, для вирішення питання про введення такої обробки в комплексі коксортування в кожному конкретному випадку потрібно техніко-економічне обґрунтування.

При вирішенні питання про доцільність введення механічної обробки необхідно брати до уваги і спосіб охолодження коксу. При сухому охолодженні коксу така обробка навряд чи може бути рекомендована, тому що реалізація тріщин значно відбувається при переміщенні коксу в камері УСТК.

Управління роботою сортування централізоване. Повна автоматизація процесу передбачає наявність пульта управління, з якого проводиться запуск та зупинка всього обладнання, а також фіксація наявності на окремих ділянках рампи гасіння коксу.

I Для охорони повітряного та водяного басейнів у районі коксового цеху від шкідливих домішок передбачається:

1) здійснення гасіння коксу сухим способом для того, щоб фенолсодержащіе води не направляти на мокре гасіння коксу з подальшим забрудненням атмосфери;

3) ретельне відокремлення всіх конвеєрів - трактів транспортування коксу на сортування та доменний цех;

4) при сухому гасінні коксу віддування його від пилу перед направленням на сортування;

5) впровадження бездимного завантаження коксових печей та безпилової видачі коксу з використанням накидної парасольки, що з'єднує в один агрегат гасіння вагона і дверей машину;

6) при мокрому гасінні організація замкнутого циклу використання фенолсодержащих вод;

у 7) організована подача очищеного від пилу повітря в приміщення під батареї;

8) зменшення висоти падіння коксу в перевантажувальних вузлах та скорочення шляху його транспортування;

9) механізація трудомістких робіт.

Винахід відноситься до галузі поділу сипких матеріалів по крупності і може бути використане в коксохімічному виробництві для сортування коксу, а також у вугільній, гірничорудній та інших галузях промисловості. Спосіб включає подачу коксу на віброгуркіт і розсівання, причому кут нахилу гуркоту до горизонту визначається з математичного вираження залежно від вмісту дрібниці в коксі, що сортується, і його вологості. Технічний результат – підвищення якості сортування. 1 табл.

Винахід відноситься до галузі поділу сипких матеріалів по крупності і може бути використане в коксохімічному виробництві для сортування коксу, а також у вугільній, гірничорудній та інших галузях промисловості.

При сортуванні коксу для вибору оптимальних умов сита розташовують під різним кутом нахилу до горизонту.

Відомо, що кут нахилу сит до горизонту сортування коксу становить 10-30 град. . Однак у цьому джерелі не зазначено якої вологості та якого вмісту дрібної фракції сортованого матеріалу відповідають ці кути нахилу.

Відомо також пристрій для сортування частинок зернистого матеріалу. У цьому пристрої сита розташовані з нахилом під різними кутами, хоча ці величини кутів не вказані.

Відомо і сито для віброгуркоту, в якому отвори розташовані "в ялинку". В описі цього технічного рішення зазначено, що кут розміщення отворів у ситах залежить від фізичних властивостей матеріалу та вологості. Кут нахилу сит до горизонту не вказано.

Відомий також і двоситовий (двохрешетний) гуркіт типу "Джайрекс" (Gyrex) з кутом нахилу гуркоту до горизонту від 8 до 26 град. . Однак і тут не вказана залежність кута нахилу гуркоту від вологості матеріалу, що сортується, і вмісту в ньому дрібної фракції, без чого неможливо досягти якісного сортування матеріалу.

Крім того, відомий також і гуркіт із кутом його нахилу до горизонту 5-15 град. . У цьому джерелі також не зазначена залежність кута нахилу гуркоту до горизонту від вологості матеріалу, що сортується, і вмісту в ньому дрібної фракції.

У джерелі, що є найближчим аналогом, сказано, що ефективність роботи одного і того ж гуркоту може коливатися в дуже широких межах, особливо при дрібних отворах решета та змінної вологості матеріалу, а також, що якість сортування залежить від вмісту дрібних фракцій. Недоліком є ​​невисока якість сортування коксу.

При постійному куті нахилу гуркоту до горизонту та різних властивостях сортованого матеріалу: вмісту дрібниці (фракція 0-10 мм) та вологості недостатнє відсів дрібниці буде спостерігатися при високому її вмісті та при високій вологості порівняно з гарною якістю відсіву при меншому вмісті дрібниці та меншої вологості .

Таким чином, сортування коксу необхідно вести при куті нахилу гуркоту до горизонту, що залежить від вмісту дрібниці в матеріалі, що сортується, і його вологості.

Технічним результатом винаходу є підвищення якості сортування.

Технічний результат досягається тим, що в способі сортування коксу, що включає подачу на віброгуркіт і розсівання, згідно винаходу, ведуть при куті нахилу гуркоту до горизонту, що залежить від вмісту дрібниці в коксі, що сортується, і його вологості і визначається з виразу

ω – вологість коксу, мас.%;

При величині коефіцієнтів пропорційності менше граничних значень, тобто при с<0,24; с 1 <35; с 2 <0,04 и с 3 <13,9, угол наклона грохота к горизонту, определяемый из приведенного выражения, уменьшается. Качество сортировки при этом не ухудшается, а производительность снижается.

При значеннях коефіцієнтів пропорційності більше граничних значень, тобто при с>0,26; з 1> 37; з 2 >0,06 і ​​з 3 >14,1, кут нахилу гуркоту до горизонту, що визначається з наведеного виразу, збільшується. При цьому, хоч і підвищується продуктивність, якість сортування погіршується.

При граничних значеннях коефіцієнтів пропорційності, c 1 , c 2 , c 3 відповідно рівних 0,24-0,26; 35-37; 0,04-0,06 та 13,9-14,1, забезпечується гарна якість сортування.

Пропонований спосіб здійснюється в такий спосіб. До початку сортування визначають вміст дрібниці (фракція 0-10 мм) в сортованому коксі та його вологість. За цими величинами визначають кут нахилу гуркоту до горизонту. Потім гуркіт встановлюють під знайденим кутом нахилу горизонту.

Технічним завданням винаходу є підвищення якості сортування.

Поставлена ​​мета вирішується тим, що кут нахилу гуркоту визначають залежно від вмісту дрібниці в матеріалі, що сортується, і його вологості.

Приклади конкретного виконання

У цеху сортування коксу ЗАТ "Стандарт - К" ВАТ "ММК" виробляли досліди із сортування відсівів доменного коксу фракції 0-40 мм на фракції 0-10; 10-25 та 25-40 мм на двоситовому віброгуркоті №12 з розміром осередків дротяних сит: верхнього – 25 мм та нижнього – 10 мм.

У першій серії дослідів (приклади 1-15, стосуються прототипу) сортування коксу робили при кутах нахилу гуркоту до горизонту 5,10 та 15 град.

У другій серії дослідів також робили сортування відсівів доменного коксу фракції 0-40 мм (приклади №16-30, що стосуються технічного рішення, що заявляється). Кут нахилу гуркоту (α) до горизонту вибирали з наведеного вище вираження залежно від вологості (ω) сортованих відсівів і вмісту в них дрібниці (n) - фракції 0-10 мм.

На підставі багаторічної практики вихідна властивість доменних відсівів коксу - вологість (ω) знаходиться в межах від 5,4 до 16,5%, а вміст дрібниці (n) у них становить 19,6-70,9%. З огляду на це досліди проводилися в межах, близьких до багаторічних даних. Досліди обох серій проводили при вологості (ω,%): мінімальній (5,8-6,5), близькій до середньої (9,9-10,4) та максимальної (15,6-16,3) та при вмісті дрібниці (n,%): мінімальної (19,7-20,3), близької до середньої (39,5-40,6) та максимальної (68,5-70,9), а також при різних варіаціях вологості (ω) та змісту дрібниці (n).

У дослідах при сортуванні коксу визначали якість грохочення - відповідність отриманих після грохочення фракцій діючим технічним умовам.

Результати першої та другої серії дослідів наведено у таблиці.

Як показують дані таблиці, за прототипом (приклади №1-5) при куті нахилу гуркоту до горизонту (α) 5 град і вологості (ω): 9,7; 10,1; 10,0; 6,0; 16,1%, та зміст дрібниці (n): 19,9, 40,0, 70,3, 39,9 та 40,2% якість грохочення для всіх фракцій відповідає діючим технічним умовам.

При куті нахилу гуркоту до горизонту (α) 10 град та ідентичних показниках вологості (ω) та вмісту дрібниці (n) (приклади №6-10) якість грохочення відповідає діючим технічним умовам лише в одному випадку (приклад №9).

При куті нахилу гуркоту до горизонту (α) 15 град та ідентичних показниках вологості (ω), та вмісту дрібниці (n) (приклади №11-15) якість грохочення не відповідає чинним технічним умовам. Таким чином, за способом прототипу якість грохочення відповідає технічним умовам, що діють, тільки при куті нахилу 5 град. (Приклади №1-5) і в одному випадку при куті нахилу 10 град. (Приклад №9).

Як показують дані таблиці (приклади №16-30), якість грохочення за технічним рішенням, що заявляється, відповідає діючим технічним умовам.

Джерела інформації

1. Мучник Д.А. та ін. Сортування коксу, видавництво «Металургія». М: 1968 р., с.250.

2. Авт.свід. СРСР №847900, МКІ В 07 В 1/30, опубл. БІ №26, 1981 р.

3. Авт.свід. СРСР №686780, МКИ 07 В 1/00, 1/46, опубл. БІ №35, 1970 р.

4. Левенсон Л.Б. Машини для збагачення корисних копалин, їх теорія, розрахунок та проектування. Держмашметвидав. М.-Л., 1933, с.243-246.

5. Левенсон Л.Б. та ін Дроблення та гуркіт корисних копалин Гостоптехіздат, М.-Л.: 1940, с.705.

6. Левенсон Л.Б. та ін Дроблення та гуркіт корисних копалин, Гостоптехіздат, М.-Л.: 1940, с.756.

Спосіб сортування коксу, що включає подачу на віброгуркіт і розсівання, відрізняється тим, що сортування коксу ведуть при куті нахилу гуркоту до горизонту, що визначається залежно від вмісту дрібниці в коксі, що сортується, і його вологості з виразу

де - кут нахилу гуркоту до горизонту, град;

ω – вологість коксу, мас.%;

с, з 1, з 2, з 3 - коефіцієнти пропорційності, відповідно рівні 0,24-0,26; 35-37; 0,04-0,06; 13,9-14,1.

Характеристика робіт. Участь у сортуванні коксу на агрегатах з годинною продуктивністю до 120 т валового коксу, пуску та зупинці транспортерів та валкових гуркотів. Подача сигналів про завантаження транспортерів та попадання коксу, що горить, на транспортер. Контроль за станом гуркотів та транспортерів. Контролює якість сортування коксу. Спостереження за наповненням бункерів та відвантаженням коксу. Перемикання подачі коксу. Змащення механізмів. Прибирання закріпленої ділянки. Участь у виявленні та усуненні несправностей у роботі устаткування, що обслуговується.

Повинен знати:принцип роботи гуркотів, транспортерів; правила пуску та зупинки електродвигунів, транспортерів та гуркотів; встановлену класифікацію коксу за сортами; систему сигналізації та автоблокування; основи слюсарної справи.

За участю у сортуванні коксу на агрегатах з годинною продуктивністю понад 120 т валового коксу - 2-й розряд.

§ 64. Сортувальник коксу 4-го розряду

Характеристика робіт. Веде процес сортування коксу на агрегатах з годинною продуктивністю до 120 т валового коксу. Спостереження зароблення механізмів обладнання коксортування і рампи, рівномірністю вологості коксу. Забезпечення нормальної роботи з прийому коксу з рампи на транспортер та сортування коксу, рівномірного завантаження стрічок коксортування. Спостереження за залишком коксу в бункерах. Надсилання коксу споживачам. Ведення обліку відвантаженого коксу за зміну.

Повинен знати:будову, принцип роботи та правила технічної експлуатації коксортування; вимоги державних стандартів, які пред'являються якості коксу; слюсарну справу.

При веденні процесу сортування коксу на агрегатах з годинною продуктивністю понад 120 т валового коксу - 5-й розряд.