Число известных способов полукоксования и коксования каменных и бурых углей очень велико. Полный обзор этих способов нельзя сделать в рамках этой книги, поэтому в табл. 7 указаны в основном те способы, которые имеют в настоящее время большое техниче­ское значение или будут исследоваться в ходе дальнейших разра­боток. Систематизация этих способов основана, с одной стороны, на различии в способе теплопередачи, а с другой — на поведении угля при его полукоксовании или коксовании.

На практике используется как косвенная, так и прямая тепло­передача.   При  косвенной  теплопередаче тепло  передается  через

Таблица 7.   Способы полукоксования и    коксования углей 

металлические или керамические стенки, а в случае необходимости - от теплоносителя к углю. Процессы с использованием жид­ких теплоносителей пока не известны; в настоящее время приме­няют процессы с твердым или газовым теплоносителем. Среди способов, основанных на прямой теплопередаче, различают нагре­вание угля топочными газами и частичное сжигание угля. Исполь­зуется комбинирование обоих способов, так что граница между ними расплывчата. Кроме того, имеются модификации, основан­ные на комбинировании косвенной и прямой теплопередачи. Соот­ветствующие процессы даны в табл. 7 с указанием фирмы или учреждения-разработчика *.

Коксование и полукоксование первоначально осуществляли преимущественно в стационарном и движущемся слое угля. В по­следнее время особое значение приобрели методы в псевдоожиженном слое, а также способы пневматической подачи топлива. Важнейшее значение для коксования угля имеет горизонтальная камерная печь, в которой тепло передается через керамические стенки. По этой причине далее подробно излагается технология работы такой печи. Эту давно используемую технику до настоя­щего времени не удалось заменить.

В течение примерно 40 лет основным процессом при перера­ботке кускового или брикетированного бурого угля является полу­коксование в печах с внутренним обогревом газовым теплоносите­лем. Все другие способы нашли промышленное применение лишь в отдельных случаях или являются перспективными в связи с но­выми разработками. Печь с внутренним обогревом газовым теп­лоносителем предназначена для полукоксования кускового или брикетированного бурого угля. Размер кусков должен составлять от 20 до 80 мм, однако можно перерабатывать и более мелкие куски (до 5 мм). Каменные угли с высокой и средней спекаемостью для этого процесса непригодны.

Уголь, предназначенный для полукоксования, подают в верх­нюю зону печи (рис. 26). Печь состоит из трех частей: верхней зоны (сушка и предварительное нагревание), средней (полукок­сование) и нижней (охлаждение полукокса). После сушки и пред­варительного нагревания до 150°С в верхней зоне уголь посту­пает в среднюю зону. Здесь он подвергается полукоксованию с по­мощью вводимых противотоком газов, нагретых до 600—750 °С.  В нижней зоне осуществляется сухое охлаждение полукокса до 100—150°С холодными газами, поступающими противотоком. Тем­пературу рециркулирующих газов в верхней зоне поддерживают не ниже 280°С. Образующийся газ полукоксования освобождают от воды и смолы в конденсаторе.

Часть холодного газа рециркулируют в зону охлаждения по­лукокса. Выгружают полукокс через разгрузочное устройство (управляемый механизм со шлюзовой выгрузкой). Этим способом

Рис. 26.   Полукоксование   в  печах с внутренним обогревом газовым теплоносителем:

1 — бункер; 2—печь с газовым теплоносителем; 3—зона сушки и предварительного нагревания; 4— зона полукоксования; 5 —зона охлаждения; 6—камеры сгорания; 7 — зона предварительного охлаждения; 8 — электрофильтр;  9 — холодильник; 10 — сепаратор.

регулируют производительность печи. Выгруженный полукокс попадает в бункерные камеры, откуда автоматически подается на ленточный конвейер. Камеры сгорания оборудованы форсунками для жидкого топлива. Циркулирующий газ вместе с парами смолы выходит из печи, нагретый до ≈ 250°С, и первоначально обеспыливается. Впрыскивание водного конденсата обеспечивает сниже­ние температуры в предварительном холодильнике до 120°С. За­тем полностью отделяют смолу в электрофильтре и дополнительно охлаждают газ в трубчатом холодильнике.

Пропускная способность одной печи составляет 300—500 т бу­рого угля в сутки, а выработка полукокса равна 150—250 т в сутки. Соответственно выход смолы достигает 10—60 т/сут, при этом получается также избыточный газ (180—220 м³/т) с теплотой сгорания 1400—2100 ккал/м³ (5880—8820 кДж/м³). Расход тепла при переработке бурого угля с влажностью 5—15% составляет ≈ 250 ккал/кг (≈1050 кДж/кг).

Получаемый полукокс благодаря своей реакционной способно­сти особенно пригоден для производства бедного или водяного газов, а также для получения карбида кальция, необходимого в производстве фосфора и в качестве восстановителя для металлур­гических процессов.

-------------

* Даны также ссылки на специальную литературу