Коксование

Формованный кокс

В течение последних 15 лет во многих странах начали разраба­тывать непрерывные способы получения формованного кокса. На­ряду с экономическими и техническими соображениями и лучшим улавливанием пыли, загрязняющей окружающую среду, основной причиной этих исследовательских работ являются возможности расширения ассортимента углей, применяемых для производства металлургического кокса.

 Разрабатываемые способы производства формованного кокса многостадийные  (табл.  13). Существуют три стадии   [59].

I. Термическая обработка исходного угля.

II. Формование кокса.

III. Термическая обработка формованного кокса.

Стадии I и III можно осуществлять тем или иным способом. На стадии I термической обработке подвергают весь уголь, применяемый для получения формован­ного кокса, или только часть его.  Как видно из табл. 13, при про­изводстве формованного кокса речь идет о комбинировании про­цессов, приведенных в табл. 7, с обязательной стадией формо­вания.

При способах горячего брикетирования в процессах BFL [60, 61] и Ancit [31] осуществляют полукоксование 70—80% исходного угля. Для этого можно применить способы в псевдоожнженном слое, с циркуляцией теплоносителя, в восходящем потоке. В отличие  от  этих   способов, в   процессе FMC  [62]  полукоксованию

Таблица 13  Способы производства металлургического формованного кокса

 

Процесс

Страна

Технологические стадии

Производи­тельность установок * т/сут

Горячее  брикетирование   или   гранулирование

BFL

ФРГ

Полукоксование, двухкомпонентное

300

 

 

брикетирование

 

То же

Англия

То же

650

Ancit (EBV)

ФРГ

»

250

УХИН

СССР

Частичное полукоксование, одноком-

300

 

 

понентное   брикетирование,   коксо-

 

 

 

вание

 

ССС - BNR

США

Предварительное нагревание, горя-

450

 

 

чее однокомпонентиое гранулирова-

 

 

 

ние, коксование

 

Холодное  брикетирование  или   таблетирование

FMC

США

Окисление,  полукоксование,   после-

250

 

 

дующее газовыделение, однокомпо-

 

 

 

нентное брикетирование, отвержде-

 

 

 

ние, последующее коксование в шахт-

 

 

 

ной печи

 

DKS  [64]

Япония

Двухкомпонентное   брикетирование

140

 

 

с пеком,   последующее   коксование

 

 

 

в шахтной печи

 

HBNPC [65]

Франция

Двухкомпонентное   брикетирование

150

 

 

с пеком,   последующее   коксование

 

 

 

в камерной печи

 

* Действующие или строящиеся установки.

подвергают весь исходный уголь, причем эта стадия состоит из двух отдельных ступеней — полукоксования и кальцинирования. Коксование осуществляют в псевдоожиженном слое.

При агломерации различают горячее и холодное формование (стадия II). Под горячим формованием понимают агломерацию каменных углей в состоянии размягчения, т. е. при температурах выше 400°С. Холодное формование ведут при температурах ниже температуры размягчения каменных углей, т. е. ниже 400°С. По­скольку для формования используют процессы брикетирования или гранулирования, различают горячее и холодное брикетирова­ние, горячее и холодное гранулирование.

Стадия III — последующая термическая обработка формован­ного агломерата — может быть исключена. Так, на основе поло­жительных результатов испытаний брикетов горячего брикетиро­вания, изготовленных по способам BFL и Ancit, в доменных печах [63] можно полагать, что эти продукты с выходом летучих 7— 10% (в зависимости от типа исходного угля) можно использовать без последующей термической обработки в качестве топлива для доменных печей. Однако окончательное суждение можно сделать только на основе длительных (несколько недель) испытаний в доменной печи. Стадию III при необходимости можно вести в одну или в две ступени, в частности двухступенчатую обработку осуществляют в процессе FMC.

В процессах горячего брикетирования использованы способ­ность каменных углей размягчаться и их связующие свойства. В интервале 450—520 °С, т. е. в условиях нагревания, применяе­мых при горячем брикетировании, большинство углей становится пластичными и способными формоваться. Поскольку уголь, нахо­дясь в пластическом состоянии, разлагается, а вскоре вновь за­твердевает, интервал производственных параметров очень узок. Используя способность определенных углей к размягчению и их связующие свойства, инертный некоксующийся материал (напри­мер, мелкозернистый кокс) можно связывать небольшим количе­ством таких углей и подвергать прессованию с получением формо­ванного материала высокой прочности.

Мелкозернистый кокс можно получать различными способами. Включение этих способов в общий процесс формования позволяет использовать внутреннее тепло мелкозернистого кокса для пере­вода угля-связующего в пластическое состояние, пригодное для формования. Обычно для процессов двухкомпонентного горячего брикетирования требуется 20—30% угля-связующего. Выход лету­чих в получаемых брикетах составляет 7—10%.