Новые методы диагностики качества кокса
Ю.П. Петренко, В.В. Белов, В.В. Темников, А.М. Иванов
Источник: "Сталь". 2005 г. № 6. ст. 37..
Ю.П. Петренко, В.В. Белов, В.В. Темников, А.М. Иванов
Источник: "Сталь". 2005 г. № 6. ст. 37..
Ю.П. Петренко, В.В. Белов, В.В. Темников, А.М. Иванов. Новые методы диагностики качества кокса. В данной работе описано методика диагностики качества кокса.
При оценке качества металлургического кокса используют следующий набор показателей: технический анализ, гранулометрический состав, прочность М25/М40 и истираемость М10. Прочность кокса производства цеха №3 КХП НТМК за 2004 г. составила, %: М10 - 8,2 (от 8 до 8,4), М25 - 87,4 (интервал от 87 до 88,1). Небольшие интервалы изменения этих характеристик не позволяют оценить влияние данных показателей на параметры работы доменной печи.
В последнее время за рубежом и в России получил распространение метод фирмы NSC, по которому определяют реакцию CRI (coke reactivity index) и послереакционную способность кокса CSR (coke strength after reaction). В различных странах применение данного теста при контроле качества кокса обязательно, для экономической и высокопроизводительной работы доменных печей кокс должен иметь CRI<30%, CSR>60%.
На НТМК освоена американская установка ATS, на которой и определяются эти новые для комбината показатели кокса. Показатели CRI и CSR более глубоко отражают металлургические свойства кокса и в дальнейшем позволяют прогнозировать его поведение в печи. Методика для ATS разработана на основе американских стандартов ASTV D 5341 - 93 и ISO/DIS18894. Метод предназначен для определения прочностных характеристик кокса после частичной газификации его в условиях, характерных для нижней части шахты и распара печи, где степень газификации достигает 20 - 30 %, а обусловленные газификацией структурные и прочностные изменения кусков кокса определяют его дальнейшее поведение в фурменных очагах и в горне.
Установка состоит из реторты, изготовленной из термостойкой стали, электрической печи, обеспечивающий нагрев до 1100°С, галтовочного барабана, сита с квадратными ячейками размером 10х10 мм, шкафа управления и настройками параметров опыта, баллонов с газообразным азотом и диоксидом углерода. Сущность метода заключается в газификации кокса путем продувки углеродистого газа через неподвижный слой гранул пробы в галтовочном барабане, рассеве испытываемого материала из класса крупности с последующим анализом полученных данных.
В начальной стадии освоения был подготовлен стандартный образец предприятия (СОП). Затем с целью усиления контроля за качеством кокса, используемой на реконструированной печи №6,прежде всего определялись показатели кокса цеха №3 и дополнительно цеха №2, пекового кокса НТМК, кокса ЗСМК и Испат-Кармет.
Данные анализа кокса сопоставлялись с составом коксовой шихты и его расходом на печи №6.
По результатам опытов, проведенных с коксом №3 КХП НТМК, были получены следующие показатели качества: CRI = 29,2 - 33,8 %; CSR = 49,5 - 57,7 %. У кокса цеха №2 данные хуже: CRI = 35,7 - 40,5 %; CSR. = 42,7 - 47,0 %, что обусловлено техническим состоянием коксовых батарей, неоптимальным составом угольной шихты и способом тушения кокса (водой), сжигающим его прочность.
Изучение фракционного состава зафурменного кокса показало, что существует тесная связь между показателем CSR и фракционным составом кокса в районе фурменных очагов. Образующаяся коксовая мелочь аккумулируется в зонах с низкой скоростью газа и в конечном счете загромождает горн. В настоящее время проводятся работы по определению зависимости технологических параметров работы доменных печей, расхода кокса от характеристик «горячей» прочности кокса.