Коксование

Процесс полукоксования BFL

Уголь-связуюшее (УС) и уголь, предназначенный для полукоксования (П), высу­шивают в раздельных сушильных секциях 1. В мельнице 2 уголь-связующее измельчают до размера <1 мм (измельчение угля для полукоксования необходимо только в том случае, если исходный уголь имеет размер зерен >10 мм). Уголь для полукоксования подают в смеситель 3 установки полукоксования Лурги — Рургаз. Образующийся полукокс смешивают с циркулирующим горячим полукоксом (ПК). Эта смесь поступает в аппарат 4 для термиче­ского разложения. Получаемый газ подвергают очистке в специ­альном устройстве 9. При­менение системы Лурги — Рургаз для производства горячего мелкозернистого полукокса позволяет полу­чать газ с теплотой сгора­ния      5000—7000     ккал/м3

Схема опытно-промышлен­ной установки Prosper (процесс BFL) 

Рис. 37. Схема опытно-промышлен­ной установки Prosper (процесс BFL): 1-сушильные секции; 2—мельницы; 3, 6—смесители; 4 — аппарат для терми­ческого разложения; 5—подъемный трубопровод; 7 —пресс; 8—аппарат для охлаждения  брикетов; 9 — конденсационное устройство; 10-сборный бункер.

 

(21 000—29400 кДж/м3), потому что он не смешивается с дымовы­ми газами.

Из аппарата 4 рециркулирующийся полукокс поступает в подъ­емный трубопровод 5, где во время пневмотранспорта полукокс нагревается. Расход тепла покрывается за счет тепла, вносимого с газом и выделяющегося при частичном сжигании полукокса. Из сборного бункера 10 основную часть полукокса снова подают в смеситель 3, а избыток направляют в смеситель 6 для смешения с углем-связующим. Соотношение потоков и их температуру под­бирают так, чтобы температура смеси находилась в диапазоне температур размягчения угля-связующего.

Через некоторое время смесь поступает для прессования на пресс 7. Готовые брикеты после отделения мелочи (которую воз­вращают в процесс) охлаждают в аппарате 8. Как отмечалось ранее, в процессе можно осуществлять как формование, так и холодное гранулирование. Фирма BergbauForchung изучила этот путь, но отказалась от него — выяснилось, что размеры ку­сков кокса, необходимые для доменного процесса, при гранули­ровании не обеспечиваются. Однако в процессе Clean Coke сейчас вновь применяют холодное гранулирование [66]. Самой крупной установкой для получения формованного кокса в настоящее время является установка горячего брикетирования BFL (фирма British Steel). Область применения процесса BFL может быть расширена, если к слабоспекающемуся углю-связующему добавлять жидкие связующие (пек, смола, битум).

Пущена  установка   по   производству  формованного  кокса   по способу горячего гранулирования ССС—BNR  [38, 67]. Установки по способам FMC и Ancit уже работают как промышленные, хотя на  них производят формованный кокс только в опытных целях, а не для доменных печей. На установке Ancit из антрацита и тощих углей при добавке жирных углей получают бездымные бри­кеты для  бытовых  целей,  а  на  установке FMC  производят  кокс' для фосфорных печей. Процесс Ancit первоначально был создан для  производства  бездымного топлива  и  поэтому  базируется  на углях с низким выходом летучих. Чтобы  приспособить этот про­цесс для  производства доменного  кокса,  необходимо  ввести  ста­дию предварительной  подготовки угля.  Она  пока  не опробована в крупном масштабе, но, можно полагать, позволит использовать для процесса угли с высоким выходом летучих.

* В СССР разработан непрерывный метод производства фор­мованного кокса по методу Л. М. Сапожникова. Для этого можно использовать газовые и слабоспекающие угли [68, 69].

Измельченный уголь нагревают газовым теплоносителем до температуры пластического состояния (400—450°С). Нагретую массу угля отделяют в циклонах от теплоносителя и выдерживают при той же температуре в течение 20—30 с, после чего формуют при низком давлении («0,5 МПа). Горячие пластические фор­мовки в печах непрерывного действия подвергают прокаливанию со скоростью 1,5—2,0°С/мин до 850 °С; при этой температуре за­вершается образование прочной коксовой структуры   [70].

Испытания формованного кокса проводили дважды. В 1966 г. были проведены опытные доменные плавки на формованном коксе из газовых и слабоспекающихся углей. Применяли 25 и 50% фор­мованного кокса от общего количества загружаемого в печь; при этом увеличилась производительность доменной печи. В 1972 г. были выполнены опытные доменные плавки на 100%-ном формо­ванном коксе. Производительность доменной печи (полезный объем 675 м3) повысилась на 2,5—5,4%, удельный расход кокса сократился. Таким образом, опыты показали, что формованный кокс не только может быть полноценной заменой слоевого кокса, но создает благоприятные условия для форсированного ведения доменной плавки.