Углежоги

Объявление

Мы готовы в меру своих познаний отвечать на Ваши вопросы по технологиям, связанным с древесным углем.

Обратите внимание: Здесь мы обсуждаем только технологии. Все объявления о купле-продаже удаляются!

Все объявления насчет купли-продажи угля можно помещать на форуме

"торговая площадка древесного угля"

Администраторы форума: Boris (Киев), Олег Викторович (Пермь)

Счетчик визитов на Форум Установлен 18 января 2012 года : счетчик посещений

Пожалуйста, освежайте в памяти правила. (Кнопка Правила в верхнем меню)

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » Углежоги » Технологические процессы » Процесс коксования на понимание


Процесс коксования на понимание

Сообщений 1 страница 14 из 14

1

При нашем стремлении к обратной замене кокса на древесный уголь(древесноугольный брикет), я думаю, что надо бы понимать в общих чертах, что происходит в коксохимических печах при изготовлении кокса. Начав "копать" в этом направлении, попалась на глаза какая-то переводная статья о новой технологии коксования, в которой затрагиваются основополагающие принципы традиционного коксования и нюансы предлагаемой новой технологии.
Предлагаю ознакомиться, ну и обсудить... На иногда встречающийся "кривой" перевод, просьба внимания особо не обращать...
выкладывать буду понемногу...

0

2

" Теория процесса коксования дает возможность сконструировать главные принципы управления этим действием для получения доменного кокса данного свойства. Крепкий кокс даже из слабоспекающихся и газовых углей может быть получен, если поделить стадии процесса коксования и проводить их в хороших критериях.
К примеру, можно нагревать уголь до перехода в пластическое состояние чрезвычайно стремительно со скоростью до 250°С за минуту. В пластическом состоянии нужно приложение наружного давления для удержания в зоне реакций, проходящих в пластическом состоянии, водянистых веществ и получения кусков кокса данной формы и размеров.
В стадии перехода полукокса в кокс, формирования вещества кокса нагрев должен быть замедленным - 3 - 6° за минуту, для того чтобы реализовались внутренние напряжения, и вышла малая трещиноватость.
"Традиционный" способ слоевого коксования в камерных печах не дает способности это сделать по последующим причинам:
1) нереально обеспечить высшую скорость нагрева до перехода в пластическое состояние;
2) нереально поделить скорость нагрева на две стадии - скоростную (до пластического состояния) и неспешную (при переходе от полукокса к коксу) для получения "ненапряженного" кокса.
В коксовой камере обыденного типа эти стадии сосуществуют и соединены единым термическим потоком. Потому главные принципы сотворения управляемого процесса получения доменного кокса можно свести к последующему:
разделение всего процесса на стадии, проведение которых обязано осуществляться раздельно и независимо друг от друга; возможность применения наружного давления на загрузку угля в стадии перехода его в пластическое состояние и получения в следующем кусков кокса нужных размеров и формы;
возможность конфигурации в широких границах главных характеристик процесса, определяющих рациональные условия проведения каждой стадии, с целью получения из угля данного типа жестких, водянистых и газообразных товаров нужного свойства".

Отредактировано ПЕССИМИСТ (16.04.2011 14:07)

0

3

"Положительными факторами являются: возможность раздельного отвода парогазовых товаров на каждой стадии процесса с целью наибольшего использования химического  потенциала углей;
автоматическое регулирование каждой стадии процесса, обеспечивающее высшую производительность и улучшение условий труда; возможность более полного использования тепла товаров коксования;
высочайшие технико-экономические характеристики всего процесса в целом.
Предложенные в текущее время непрерывные процессы коксования углей можно поделить на две принципно разные группы: непрерывное коксование углей без брикетирования и получение формованного (брикетированного) кокса.
Получение формованного кокса можно поделить на две подгруппы:
холодное брикетирование с применением связующего;
горячее брикетирование (в период пластического состояния) без внедрения связующего.
В каждой подгруппе имеются способы, различающиеся меж собой рядом особенностей. Все разрабатываемые непрерывные способы получения разных видов кокса находятся пока на стадии опытно-промышленной проверки из-за многостадийности процесса и сложного аппаратурного исполнения.
Наибольшее число разрабатываемых за рубежом технологий основано на холодном брикетировании шихты (DKS- Япония, FMS- США, HBNPS- Франция, BFL- Германия). В качестве сырья в этих действиях употребляются, в основном, неспекающиеся либо слабоспекающиеся угли. Но если спекаемость углей недостаточна (к примеру, антрацита либо тощих углей), то к шихте добав­ляют спекающиеся угли, доля которых зависит от параметров основного компонента. При использовании в качестве основного компонента шихты углей с высоким выходом летучих веществ (наиболее 30% масс.) ее подвергают подготовительной тепловой обработке. В качестве связующего при холодном брикетировании используют или смолу, или каменноугольный пек, при этом доля связующего в шихте составляет 3 - 13% масс.
В технологии на базе горячего брикетирования употребляют двухкомпонентные шихты. В качестве спекающих компонентов шихты  можно использовать слабоспекающиеся угли с высоким выходом летучих веществ, обладающих достаточной текучестью. Установлена возможность внедрения слабоспекающихся углей при одновременной добавке пека либо смолы".

Отредактировано ПЕССИМИСТ (16.04.2011 14:36)

0

4

"В большинстве зарубежных технологий производства кокса данной формы и размеров, коксование формовок осуществляется в потоке газообразного либо твердого теплоносителя. Эти методы прямого нагрева по сопоставлению с нагреванием через стену имеют последующие достоинства:
упругость;
простота;
высшую производительность;
непрерывность процесса.
Основным недочетом этого метода является образование низкосортных побочных продуктов в виде запыленных смол и понижененного выхода кокса за счет угара.
Создание формованного кокса
Суть способа, разработанного в 40-х годах 20 века членом корр. АН СССР Л.М. Сапожниковым, заключается в разделении процесса коксования на стадии, любая из которых осуществляется в отдельном аппарате, что дает возможность поддерживать лучший режим для каждой из стадий. Соответствующей чертой этого процесса является уплотнение нагретых угольных частиц и слияние их в монолит под малым давлением, накладываемым на определенной стадии терми­ческого разложения угольного вещества.
На сделанной опытно-промышленной установке из углей разных консистенций получен крепкий формованный кокс, который был удачно испытан в промышленной доменной печи. Уголь, размельченный до размера 3 мм (90 - 95% масс), в молотковой дробилке, через автодозатор и шнековый питатель поступает в цикл нагрева. Последний осуществляется в трех- либо четырехступенчатом каскаде циклонов при помощи газа-теплоносителя, приготовленного в отдельной топке".

Отредактировано ПЕССИМИСТ (16.04.2011 14:37)

0

5

"Газ-теплоноситель сначала подают в 4-ый по ходу угля циклон, и дальше он поочередно проходит от первого к четвертому циклону. Отработанный газ-теплоноситель из первой ступени каскада направляется в доочистной циклон для отделения пыли и нагнетателем подается в цикл понижения температуры газа-теплоносителя, получаемого в топке. Лишний газ-теплоноситель после очистки от пыли выбрасывают в атмосферу. Температура газа-теплоносителя, поступающего в четвертую ступень нагрева, составляет 580 - 600°С.
Уголь из циклона четвертой ступени выходит при 435 - 460°С (эта температура для каждого вида угля поддерживается полностью определенной и колебания допускаются менее чем на ±5°С) и через шлюзовые камеры поступает в пресс-формовочную машину, где происходит формование пластической массы в изделия (формовки) определенных формы и размеров.
Испытаны пресс-формовочные машины разных типов: валково-гусеничная, двушнековая, кольцевая и др. Формовки при 350 - 400°С пластинчатым конвейером направляются в вертикальные непрерывно-действующие печи с наружным подогревом, где нагреваются  до 850-900°С.
В нижней части печи формовки охлаждаются и через шиберные разгрузочные устройства выдаются на сборный поток. Формованный кокс, сделанный на данной установке, имел довольно отличные физико-механические характеристики (% масс):
М40 - 89.9,
М10 - 6,
содержание кусков размером 40 - 60 мм - 86%
и был удачно испытан в доменной печи объемом 850 кубм. Этот способ получения формованного кокса более много отвечает принципам непрерывного коксования, но его внедрение соединено с рядом проблем в конструктивном решении узлов формования и прокаливания формовок.
Удельные серьезные вложения на постройку таковых установок еще пока выше удельных серьезных вложений на постройку типовых коксовых батарей".

0

6

Кольцевые коксовые печи
"Суть непрерывного способа коксования углей в кольцевых печах, разработанного в МХТИ им Д.И. Менделеева под управлением Е.Э. Фаворита и Г.Н. Макарова, заключается в нагревании до данной температуры относительно узкого слоя (50 - 200 мм) свободно лежащей угольной загрузки на передвигающемся поде кольцевой печи.
Процесс коксования по этому способу условно быть может разбит на три автоматически управляемые стадии:
стадия подготовительного нагревания угля;
стадия спекания угольной загрузки и образования полукокса
стадия перехода полукокса в кокс.
При осуществлении 2-ой стадии имеется возможность наложения наружного давления и получения кусков кокса определенного размера и формы.
Подвод тепла к загрузке осуществляется от нагретого перекрытия печи. Режим проведения каждой стадии коксования регулируется автоматом в широких границах,независимо друг от друга и обеспечивает рациональные условия проведения каждой стадии для данного типа угля и получение продуктов коксования нужного свойства. Кольцевая печь  имеет кольцевой неподвижный туннель, стены которого выложены из огнеупорного и теплоизоляционного кирпича; внутри тоннеля размещена крутящаяся кольцевая подина, опирающаяся на ролики.
При муфельном подогреве в высокой части туннеля имеется кольцевой отопительный канал, образуемый огнеупорным перекрытием, отделяющим подсводовое место печи от продуктов горения. Верхняя платформа подины быть может плоской, либо корытообразной (в случае тепловой переработки водянистых либо размягчающихся материалов).
Зависимо от типа перерабатываемого угля (горючего, брикетов), нужного свойства и вида получаемого кокса, вероятны различные варианты процесса коксования, которые немного различаются аппаратурным оформлением. Достоинством непрерывной тепловой переработки углеродистых материалов в кольцевой печи является возможность переработки разных углей (в том числе слабоспекающихся и неспекающихся открытой добычи), получения конечных товаров данного свойства, значимого роста производительности труда и улучшения его условий.
К недочетам процесса следует отнести сложность утилизации тепла отходящих продук­тов горения и томные(?!) условия работы футеровки подины".

0

7

Создание кокса в передвигающемся слое под наружным давлением.
"Проведены исследования по получению кокса в передвигающемся слое под наружным давлением в горизонтальной печи по способу Донецкого политехнического института и Авдеевского коксохимического завода (АКХЗ) и в вертикальной печи по способу УХИНа. По первому способу угольную шихту из бункера подают в аппарат для тепловой подготовки, откуда она поступает в основной аппарат - горизонтальную печь непрерывного коксования, состоящую из загрузочной камеры и 3-х обогревательных секций, имеющих разный температурный режим. С помощью гидропривода и толкателя шихта, попадающая в загрузочную камеру, уплотняется и проталкивается вдоль печи, в конце которой находится разгрузочная камера и бункер сухого остывания кокса.
Шихта в печь подается порциями через каждые 10-60 мин, зависимо от параметров применяемого угля. Благодаря наружному давлению, создаваемому толкателем, зерна угля, подвергаемые тепловой деструкции, сближаются, и это предназначает возможность получения кокса из углей пониженной спекаемости.
По второму способу угольная шихта из бункера питателем порциями подается в камеру коксования высотой до 7 м. После подачи порции, шихта уплотняется прессующей головкой клинообразной формы (клин снутри головки). (текучий клин?! -моё прим.) При всем этом уплотняется пристеночная часть загрузки, после чего выдвижной секцией головки уплотняется средняя часть загрузки. Проталкивающее устройство равно длине камеры коксования, в какой оно устанавливается. Лучшие результаты по качеству кокса получаются при коксовании углей под давлением 0.2 - 0.3 МПа. Конструкция испытана в опытно-промышленных условиях.
Коксования, проведенные на опытно-промышленных установках, подтвердили возможность получения металлургического кокса из углей пониженной спекаемости".

Отредактировано ПЕССИМИСТ (16.04.2011 15:25)

0

8

Коксобрикетный доменный кокс. Процесс DKS.
В Стране восходящего солнца на заводе "Тобата" построена установка по производству коксобрикетов для больших доменных печей.  Начальная шихта поступает из углеподготовительного цеха и после подготовительного дробления нагревается до 120°С. Сухую шихту подвергают окончательному измельчению до 100 %-ного содержания класса 0-1.5 мм. Брикетирование ведут со связывающим (7% масс, мягкого пека). Брикеты получают удлиненной либо овальной формы. Мелочь после брикетирования отделяют, дробят и возвращают в смеситель.
Брикеты поступают в два бункера загрузочного устройства печи, оборудованные дозаторами. Загрузочное устройство имеет два шлюза, разбитых клапанами. При открытии нижней камеры в верхнюю подают азот для исключений прорыва газов из печи. В нижний шлюз предусмотрен подвод коксового газа (для обеспечения давления в печи при аварийных перебоях в подаче брикетов).
Имеется возможность подачи брикетов из бункеров на дробилку (в случае аварийной остановки печи на долгий срок -умно). Брикеты коксуются в шахтной печи. Размеры печи: ширина - 1,25 м, длина - 6,5 м, нужная высота - 14,5 м, общая высота -16 м, размер - 113 м3. Отходящие газы в объеме 27400 м/ч при 300°С выводят из высокой части печи. Из их 4000 м/ч после отделения конденсации направляют в химцех завода, а остальное количество (23400 нм3/ч) делят на три потока.
1-ый поток газов при температуре 55°С подают в зону остывания кокса, где газы нагреваются до 800°С и эжектором отсасываются из печи. Эжектирующим агентом является 2-ой поток коксового газа, имеющий после низкотемпературного нагревателя температуру 470 - 475°С. Смесь 2-ух потоков на выходе из эжектора (до 650°С) поступает в верхний низкотемпературный обогревательный пояс печи.
3-ий поток коксового газа поступает в высокотемпературный нагреватель, оборудованный 2-мя топками и 2-мя регенераторами с глиняной насадкой. Система топки - регенератор работает попеременно, температура товаров горения на входе в регенератор 1200°С, цикл кантовки - 35 минут. В регенераторе коксовый газ нагревают и подают в нижний высокотемпературный обогревательный пояс.
В обогревательные пояса газ подают с 2-ух сторон через коллекторы переменного поперечника (от 400 до 200 - 250 мм). Каждый коллектор соединен с печью пятью газоподводящими патрубками. По мере удаления от входа в коллектор к крайнему патрубку поток газа и соответственно поперечник коллектора уменьшаются. Все газоподводящие полосы без подогрева и имеют хорошую теплоизоляцию. Во все подводы газа к печи, также в нижнюю часть камеры коксования предусмотрена подача азота на период аварийных остановок.
Уровень кокса в печи контролируется автоматическими изотопными уровнемерами. Коксобрикеты после остывания проходят через гидрозатвор, оборудованный наклонным сборным потоком. Кокс на выходе имеет температуру 800°С. В гидрозатвор предусмотрен подвод азота. везде в проблемные зоны подводят азот! Сколько стоит этот азот? Надо у шиномонтажников спросить...
Создание коксобрикетов на опытнейшей установке стопроцентно автоматизировано. Особенное внимание уделяют контролю температур во всех зонах печи, расходов и температур подаваемых газов. Технологический режим поддерживается при помощи компьютера, оборудованного автоматической сигнализацией аварийных ситуаций".

Отредактировано ПЕССИМИСТ (16.04.2011 16:32)

0

9

Комбинированная разработка коксового "производства будущего". Процесс "Комбитек" (Combitec).
   "В ВУХИНе, под управлением В.И. Сухорукова, разработана комбинированная разработка производства кокса, которая включает стадии:
совмещение процесса тепловой подготовки угольной шихты и остывания кокса;
коксование угольной шихты в большегрузных коксовых реакторах либо ширококамерных коксовых батареях;
совмещение процесса сухого тушения кокса, пиролиза сырого коксового газа и восстановление металлооксидных окатышей, рудно-топливных брикетов и др. (общее заглавие РАМ- рудно-топливные агломерированные материалы). Процесс целенаправлено производят на металлургических комбинатах, где имеется возможность обеспечить подогрев коксовых батарей доменным газом.
Суть процесса:
Кокс с температурой 1000 - 1100°С, выданный из печных камер коксовых реакторов либо коксовых батарей, делится на две части. Одна часть идет на грохот, из нее отсевается коксовая мелочь (класс менее 25 мм), а крупнокусковой кокс, класса более 25 мм, поступает в наклонный барабанный теплообменник. Туда же, из углеподготовительного цеха подается мокрая угольная шихта технологического измельчения (65 - 85% масс, содержания класса 0-3 мм). При вращении теплообменника кокс и угольная шихта перемешиваются и сразу транспортируются в концевую часть барабана.
При всем при этом кокс охлаждается, а угольная шихта греется до данной температуры, зависимо от технологических требований. В концевой части теплообменника, служащего сразу грохотом, либо на отдельном грохоте, охлажденный кокс и подогретая угольная шихта делятся. Кокс является готовым продуктом и направляется пользователям, а подогретая угольная шихта передается в накопительный бункер, откуда с помощью загрузочного устройства загружается в печные камеры коксовых реакторов либо коксовой батареи. грамотно придумали
2-ая часть выданного кокса в несортированном виде поступает в установку пиролиза и сухого тушения кокса (УПСТК). Туда же подаются коксовая мелочь, отсеянная на грохоте из первой части кокса перед ее поступлением в барабанный теплообменник, также РАМ из оксидов железа либо остальных металлов, требующих частичного либо полного восстановления.
Обозначенная смесь поочередно проходит форкамеру, где кокс часть собственного тепла дает РАМ и охлаждается до температуры 900 - 950°С, потом камеру пиролиза, в которую подается нагретый до таковой же температуры сырой коксовый газ, и потом в камеру тушения, в какой смесь кокса и РАМ охлаждается до температур, допустимых для предстоящего технологическою использования (150 - 250°С).
Для исключения образования взрывоопасной консистенции пиролизного газа и воздуха, попадающего в форкамеру во время загрузки в нее жаркого кокса, в нижнюю часть форкамеры подают нагретый технический азот из подогревателя азота (ПА).опять азот Теплоносителем в ПА служат продукты сжигания части пиролизного газа, прошедшего через котельную установку.
Так как на всем пути движения консистенции газовая среда в установке имеет восстановительный характер, оксиды металлов отчасти либо стопроцентно восстанавливаются до  металлов.
После выхода из УПСТК смесь поступает в магнитный либо иной особый сепаратор, в каком происходит разделение кокса и РАМ. Дальше кокс направляется на обычную сортировку для выделения нужных классов крупности, а металлизованные РАМ - в металлургическое отделение.
Сырой коксовый газ из печных камер поступает в футерованный неохлаждаемый газосборник, потом в подогреватель. Теплоносителем в подогревателе служат продукты сжигания части пиролизного газа, прошедшего через котельную установку.
Из подогревателя коксовый газ направляется в камеру пиролиза УПСТК с температурой 950 - 1000°С, подвергается термокрекингу с образованием пироуглерода, который откладывается на поверхности кокса, водорода и легких углеводородов. Дальше пиролизованный газ смешивается с охлаждающим газом из камеры тушения и идет в котельную установку. Тут он охлаждается, часть его направляется в создание для воплощения восстановительных действий, а 2-ая часть - в камеру тушения УПСТК в качестве охлаждающего агента.
Получаемый острый пар с температурой 400 - 450°С направляется на технологические нужды".

0

10

В итоге воплощения обозначенной комбинированной технологии получают 4 конечных продукта:
кокс широкого ассортимента;
металлизованные РАМ;
восстановительный газ с высоким содержанием водорода;
острый пар с температурой 400 - 450°С.
Экологическая безопасность и надежность, так как предлагаемая разработка имеет существенно меньше стадий по сравнению с имеющейся, а также испытанные по экологиче­ской безопасности участки технологии. Уменьшение вредных выбросов оксидов серы и азота через дымовые трубы.
Улучшение свойства коксовой продукции в итоге внедрения отдельных технологических приемов, применяемых в данной комбинированной технологии, также увеличение свойств металлизованных РАМ.
Вероятные недочеты технологии:
Отсутствие способности получения обычных дефицитных товаров коксохимического производства, а именно каменноугольного пека, нафталина и др.
Понижение спекаемости угольной шихты вследствие засорения ее коксовой мелочью в совмещенном процессе ее нагрева и остывания кокса.
Необходимость разработки новейших нестандартных технических решений для совмещенных процессов и нагрева огромных размеров сырого коксового газа".
ВСЁ. Взято здесь

0

11

ПЕССИМИСТ написал(а):

Суть непрерывного способа коксования углей или брикетов в кольцевых печах, разработанного в МХТИ им Д.И. Менделеева под управлением Е.Э. Фаворита и Г.Н. Макарова, заключается в нагревании до данной температуры относительно узкого слоя (50 - 200 мм) свободно лежащей угольной загрузки на передвигающемся поде кольцевой печи.

Юрий Давыдович! Сможет ЛОНАС спроектировать  такую печь по индивидуальному ТЗ?

0

12

ПЕССИМИСТ написал(а):

Сможет ЛОНАС спроектировать

Лонас все может, но я лично, считаю кольцевые печи ублюдком. Громоздкость и недуракоустойчивость потрясающие. Кажется коксовики уже отказались от них.  Но не ручаюсь. Будто это все нельзя сделать в шахтных или каскадных печах, более компактных и управляемых?
У коксовиков удельные доходы выше и масштабы неизмеримо больше. Это не способствует прогрессу. Можно выпендриваться. Мы в другом положении и вынуждены быть максимально рациональными и не придумывать "сущностей свыше необходимого" ("Бритва Окамы").

0

13

yury написал(а):

Будто это все нельзя сделать в каскадных печах, более компактных и управляемых?

Каскадная печь - это печь с беспровальными лотками-колосниками и с уклоном, немного превышающим угол естественного откоса? Как в сушилке системы  В.В. Померанцева?

0

14

ПЕССИМИСТ написал(а):

Как в сушилке системы  В.В. Померанцева

Совершено верно. Но каскадными в известном смысле являются и печи Геренсгофа и такие шатные печи, как на рисунке.

0


Вы здесь » Углежоги » Технологические процессы » Процесс коксования на понимание