Производители кокса в последние годы все больший интерес проявляют к производству кокса в печах без улавливания химических продуктов коксования. В США процесс коксования угля в коксовых печах без улавливания химических продуктов коксвания (БУХПК) разрабатывается в качестве альтернативной технологии производства кокса. В настоящее время печи БУХПК действуют в Индии, Китае, Австралии, Колумбии и США. Основой для печей БУХПК послужил принцип ульевой печи для получения кокса. В начале XX столетия доминирующее положение в мире занимало производство кокса в ульевых печах. Бурное развитие металлургии и химической промышленности в XX веке стимулировали совершенствование и рост производства кокса в щелевых печах с улавливанием химических продуктов коксования, оставив нишу на коксовом рынке для нескольких небольших установок БУХПК. Тем не менее, в течение этого времени технология БУХПК продолжала функционировать на нескольких заводах и совершенствоваться.

    К наиболее значительной модернизации конструкции коксовой печи БУХПК относится осуществление горения газов под подом камеры, что обеспечивает нагрев угля с двух направлений и, соответственно, значительный рост производительности. Это усовершенствование было внедрено в США фирмой "Elk River Resource" (в настоящее время входит в состав фирмы "Sun Coal and Coke Company"), где новый способ загрузки угля еще более продвинул данную технологию. Следующим этапом в дальнейшем развитии коксовых печей БУХПК стала утилизация отработанного в коксовых печах тепла для производства пара, выработки электроэнергии на новом коксовом заводе, принадлежащем и управляемом фирмой "Indiana Harbor Coke Company.

    Производство кокса в печах БУХПК имеет ряд технических и технологических решений, которые привлекательны и способствовали успешному их выходу на коммерческий уровень. Процесс коксования БУХПК не сопровождается образованием жидких стоков и твердых отходов, требующих переработки. Уровень содержания бензольных углеводородов в выбросах при загрузке шихты и выталкивании кокса, а также в дымовых выбросах на батарее БУХПК очень низок. Ни в каких выбросах не был найден бенз(а)пирен, обычно присутствующий в эмиссии коксовых заводов с традиционной технологией. Причина снижения органических выбросов заключается в окислительной среде коксовой печи БУХПК в сравнении с восстановительной средой в классической коксовой печи. Поэтому к печам БУХПК, как менее вредным печам, применимы менее жесткие нормы работы. Такой тип батарей был отнесен Агентством США по защите окружающей среды (US EPA) в категорию типа МАСТ (технология с максимальным достижимым уровнем управления).

    Стены коксовых печей БУХПК не подвергаются действию давления коксования. Поскольку угольная садка (загрузка) остается на поду печи и в соответствии с геометрическими размерами находится в слабом контакте со стенами, давление коксования, возникающее внутри массы уголь/кокс, не может переноситься на конструкцию печи. Конструкция и технологический режим печей БУХПК позволяет при коксовании использовать однокомпонентную шихту, что невозможно в батареях с улавливанием продуктов коксования. Фирма "Jewell Smokesless", например, использовала для производства кокса на своих батареях БУХПК моношихту из низкоусадочного угля Caronet Jewell со средним выходом летучих. Возможность работы коксовых батарей БУХПК на однокомпонентной шихте делает эти батареи привлекательными для строительства и эксплуатации вблизи угольных шахт, добывающих такой уголь.

    Максимальная температура кокса, которая может достигаться в батареях БУХПК, значительно выше, чем в классических батареях, поскольку большая часть тепла, подводимая к углю, является прямым лучистым теплом от сгорания летучих веществ угля над угольной садкой. Конструкционная способность батарей БУХПК нагревать кокс до более высоких температур, чем на обычных батареях, также способствует производству кокса более высокого качества; снижается содержание летучих компонентов и серы, повышается стабильность кокса, его твердость и CSR. Производительность батарей БУХПК и график их загрузки/выгрузки можно регулировать независимо. Уменьшение производительности батареи БУХПК можно осуществить сокращением числа загружаемых печей. Возможность изменения толщины угольной загрузки также дает возможность управлять производительностью батареи, что очень важно в некоторых ситуациях. В "Jewell Smokeless", как правило, толщину садки изменяют более чем на 100% (от 0,6 до 1,2 м), в отдельные периоды работы имеет место высота загрузки 1,5 м.

    Угольная загрузка в печах БУХПК преимущественно скорее горизонтальная, чем вертикальная. В связи с этим сегрегация частиц угля при загрузке незначительна и качество кокса более равномерное. Процесс коксования БУХПК позволяет использовать шихту в широком диапазоне составов и характеристик и получать кокс с одинаковыми высокими прочностными свойствами. Использование низкосортных углей, таких как некоксующиеся угли, в большом количестве в шихте позволяет получать кокс отличного качества, как будто он производился без некоксующегося угля. Был опробован широкий диапазон угольных смесей, однако во всех случаях получался одинаково высококачественный кокс.

    При коксовании в печах БУХПК угольных смесей с высоким выходом летучих отмечен значительный рост качества кокса в сравнении с качеством кокса из этой же шихты при производстве в обычных печах. При коксовании угольной смеси с низким выходом летучих не отмечается значительного повышения прочности кокса, полученного в печи БУХПК, по сравнению с коксом из обычной печи.

    Коксовый завод с печами БУХПК в сравнении с заводом с обычными печами не требует высоких инвестиционных и эксплуатационных затрат, характеризуется более простым техническим и технологическим оформлением и более прост в эксплуатации. Коксовый завод фирмы IHCC с утилизацией тепла показал успешную выработку энергии на базе технологии производства кокса в печах БУХПК, которое в условиях мирового дефицита энергии является серьезными аргументом для дальнейшего успешного их развития и применения на металлургических заводах и самостоятельно.

    Новые заводы с печами БУХПК вводят в строй в США, Бразилии и Индии. Китай планирует ввести в действие мощности по производству кокса в печах БУХПК порядка 7 млн т/год. Существующие проекты строительства заводов с печами БУХПК в США, Бразилии и Индии рассчитаны на производство соответственно 3,4, 1,3 и 3,3 млн т/год кокса. Общий объем производства кокса на намечаемых к вводу заводов БУХПК составит примерно 15 млн. т/год. Суммарная мировая мощность действующих заводов по производству кокса в печах БУХПК составляет ориентировочно 18 млн т.

---