Источник: Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов/Сборник докладов VII международной научной конференции аспирантов и студентов. Т.2 - Донецк:ДонНТУ, ДонНУ, 2008. - с. 182 - 183.
Вернуться в библиотеку
За годы независимости Украины коксохимикам пришлось столкнуться со многими трудными технологическими задачами. Так в результате дефицита коксующихся углей пришлось осваивать периоды коксования, в несколько раз превосходящие проектные. Из-за жестких условий, в которых оказались предприятия, переход на удлиненные периоды коксования осуществлялся без предварительных исследований и отработки предварительных режимов. Только опыт и высокая квалификация коксохимиков позволили сохранить печной фонд и избежать серьезных аварий.
В связи с вышеизложенным были проведены исследования температурных условий коксования на коксовых печах ОАО "Донецккокс", имеющих среднюю ширину 407 мм, при периодах коксования 20, 25 и 30 часов. Для измерения температуры загрузки в коксовой печи использовали автоматизированную систему контроля, позволяющую получать информацию о температуре в 7 точках по ширине камере коксования каждую минуту с одновременной ее записью в память компьютера. Точки замера температуры находились на расстояниях 13, 80, 142 и 203,5 мм от стенки камеры и на высоте 3,2 мм от ее пода. Результаты измерений представлены на рисунках 1-3 (температурные кривые с номерами 1,2,3,4 соответствуют точкам замера, удаленным от стенки камеры на 13, 80, 142 и 203,5 мм).
Рисунок 1 – Изменение температуры в коксуемой загрузке при периоде коксования 20 ч.
Рисунок 2 – Изменение температуры в коксуемой загрузке при периоде коксования 25 ч.
Рисунок 3 – Изменение температуры в коксуемой загрузке при периоде коксования 30 ч.
Полученные температурные кривые анализировались с учетом стадий процесса коксообразования, протекающих в определенных температурных интервалах.
В интервале 350 – 600°С, соответствующем стадиям пластического состояния, спекания и формирования структуры полукокса, скорость подъема температуры во всех точках по ширине загрузки была 1,5°С/мин, т.е. почти такой же, как и при форсированном периоде коксования 13,8ч. Следовательно, несмотря на увеличение периода коксования в 1,5 – 2 раза, скорость подъема температуры на этих важнейших стадиях процесса коксообразования осталась на высоком уровне, обеспечивающем нормальное их протекание и формирование кокса с высокой механической прочностью.
После достижения 600 – 650°С наблюдается значительное уменьшение скорости подъема температуры (до 0,2 – 0,9°С/мин за исключением приосевых слоев). Выполаживание температурных кривых продолжается до 800 – 900°С. Таким образом, температурном интервале 600-650 – 800-900°С, соответствующем стадии формирования структуры кокса, низкая скорость подъема температуры обеспечивает небольшой температурный градиент, а следовательно, и небольшой градиент скорости усадки, что приводит к меньшей трещиноватости кокса.
После достижения 800 – 900°С все температурные кривые почти сливаются, и в дальнейшем до выдачи кокса ( при температуре 1050±50°С) температуры во всех точках по ширине камеры изменятся практически одинаково. Перепад температуры по ширине загрузки составляет всего 15 – 25°С. В этом температурном интервале идет достройка и совершенствование блочной углеродной структуры кокса. Чем дольше будет протекать эта стадия, тем больше будет ее положительное влияние на прочностные характеристики кокса. При периоде коксования 20ч продолжительность стадии совершенствования структуры кокса составляет ~5ч, при периоде коксования 25ч – ~9ч, при периоде коксования 30ч – ~12ч. Следовательно, можно рекомендовать снижать температуры в отопительных простенках коксовых печей при увеличении периода коксования от 20 до 30ч.
Анализ температурных условий процесса коксования в промышленных печах при удлиненных периодах показал, что общепринятое для характеристики процесса коксования понятие средней скорости неточно описывает эти условия. В качестве характеристик предлагается использовать два показателя – скорость подъема температуры в загрузке в интервале 350 – 600°С и продолжительность стадии совершенствования структуры кокса (с момента достижения 900°С и до выдачи кокса).
Вернуться в библиотеку