Розрахунок вугільної шихти для коксування (стр. 1 из 5)
Зміст
Вступ
1. Вимоги до якості вугілля, яке йде на коксування
2. Призначення вуглепідготовчого цеху
3. Розрахунок вугільної шихти для коксування
4. Стадії підготовки вугільної шихти до коксування
4.1 Прийом вугілля
4.2 Попереднє дроблення
4.3 Збагачення вугілля
4.4 Зберігання і усереднення вугілля
4.5 Дозування компонентів шихти
4.6 Кінцеве подрібнення
4.7 Змішування вугільної шихти
Висновки
Перелік літератури
Вступ
Україна має великі запаси горючих корисних копалин, головним чином вугілля. Це свідчить, що раціональне використання запасів земних надр в перспективі повинно стояти в максимальному наближенні витрат горючих копалин відповідно їх запасам, тобто збільшення добутку та використання вугілля.
Тенденції до збільшення використання вугілля спостерігаються також і в світовій практиці. Так, наприклад, деякі західні спеціалісти вважають, що у найближчому часі рівень споживання нафти буде перевищувати рівень її здобутку. Це призведе до прискорення зниження порівняно невеликих запасів нафти. В таких умовах споживання вугілля набуде більш великого значення.
Одним з ефективних способів технологічного використання кам‘яного вугілля є високотемпературне коксування. Таку переробку вугілля здійснюють коксохімічні підприємства, які виробляють кам’яновугільний кокс, коксовий газ та широкий асортимент продуктів коксування. Споживачами цієї продукції є чорна та кольорова металургія, хімічна промисловість, машинобудування та інші галузі народного господарства.
Сучасна коксохімічна промисловість України по об’єму виробництва коксу займає одне з перших місць в світі. Покращується технологія виробництва, будуються нові коксові батареї з печами великої ємкості, систематично модернізується обладнання заводів, покращуються технічно-економічні показники.
Відомо, що сучасна коксохімічна промисловість України по об’єму виробництва коксу займає одне з перших місць в світі. Доменне виробництво до кінця цього століття залишиться основним в виробництві чорних металів. Головним джерелом теплової енергії та відновником в цьому процесі є кам’яновугільний кокс, який отримують традиційним шаровим способом. Тому глибоке знання технології приготування вугільних шихт, оптимальне використання природних властивостей кожного з вугіль, які входять у склад шихти, вміння та творче відношення до діла допоможуть спеціалістам-коксохімікам знаходити та використовувати резерви які вже є, кваліфіційно вирішувати складні завдання забезпечення чорної металургії та інших галузей народного господарства коксом високої якості.
1. Вимоги до якості вугілля, яке йде на коксування
Для грамотного, науково-обґрунтованого використання вугільних запасів в сучасних технологічних процесах їх переробки необхідно знати індивідуальні особливості кожного з них в залежності від природи, басейнової належності, ступеню зрілості и т. п.
В теперішньому часі вугілля використовується, в основному, як паливо: частина кам’яного вугілля застосовується в коксохімічному виробництві, низькометаморфізованому та бурому вугіллі – для напівкоксування, брикетування, газифікації, виробництва воску та гумінових препаратів, високометаморфізованих (напівантрацитів, антрацитів) – для виробництва електродної продукції. Існують можливості використання вугілля для виробництва синтетичних рідких палив, формованого коксу, твердих вуглецевих відновників, адсорбентів, відновних газів, синтез-газу, нових видів пластмас, стимуляторів росту та розвитку рослин.
Тому в теперішній час на перший план у вивченні мінерально-сировинних ресурсів твердих горючих копалин поставлена задача, яка передбачує оцінку запасів вугілля по різноманітним напрямкам їх використання у народному господарстві. Такий підхід дозволить більш ефективно застосовувати вугілля в тому чи іншому технологічному або енергетичному процесі, а, тобто, вирішувати актуальну проблему ресурсо- та енергозбереження.
Одною з головних задач в області утворення надійної вугільної сировинної бази для коксування є раціональне використання запасів спікливого вугілля які має Україна.
В промислових класифікаціях вугілля приймаються, як правило, ті параметри, які в більшій мірі визначають можливість та ефективність використання їх в різноманітних галузях народного господарства. В державних стандартах визначені різні вимоги вуглеспоживаючих галузей народного господарства по наступним показникам властивостей: для коксування – вихід летких речовин та товщина пластичного шару; для спалювання в котельнях установках при шаровому спалюванні – вихід летких речовин, товщина пластичного шару та теплота спалювання; для пиловидного спалювання – вихід летких речовин, теплота спалювання, хімічний склад золи, температура плавлення золи.
Наприклад, колись існував ГОСТ 8180-75, який класифікував вугілля Донецького басейна (табл. 1.1).
Таблиця 1.1 – Класифікація марок вугілля по групам
| Марки вугілля | Групи | Вихід летких речовин  , % | Товщина пластичного шару (у), мм |
| Д – довгополум‛яне | - | більш 35 | менш 6 |
| Г – газове | Г 6 | більш 35 | від 6 до 10 вкл. |
| ГЖ 6 | від27 до менш 35 | від 6 до 10 вкл. | |
| Ж – жирне | ГЖ 11 | від 27 до менш 35 | від 11 до 16 вкл. |
| Ж 17 | від 27 до менш 35 | від 17 до 21 і більше | |
| К – коксове | К 21 | від 18 до менш 27 | 21 і більш |
| К 14 | від 18 до 22 | від 14 до 20 вкл. | |
| ПС – піснеспікливе | ОС 6 | від 14 до 22 вкл. | від 6 до 13 вкл. |
| ОС | від 14 до 22 вкл. | менш 6 | |
| Т – пісне | - | від 8 до 17 вкл. | - |
| А – антрацит | - | менш 8 | - |
Цей ГОСТ приводиться тут у зв’язку з його широким використанням у науково-технічній літературі, яка до теперішнього часу не вийшла з використання.
В якості технологічних властивостей вугілля звичайно називають ті з них, які дозволяють використовувати вугілля в якості сировини для технологічної переробки. До них можна віднести вихід летких речовин та спікливість. Вихід летких речовин з кам’яного вугілля варіюється в широких межах (від 8 до 50 %). Цей показник впливає на вихід коксу з камери коксування, його усадку и тріщинуватість, є важливим параметром їх властивостей.
Спікливість вугілля обумовлює утворення цілісної структури коксу, тобто його шматків з дробленого вугілля, тому є необхідним показником властивостей вугілля при використанні його для виробництва коксу.[5]
Всі промислово розвинуті країни мають свої промислові класифікації вугілля, засновані на різноманітних показниках, тому була розроблена міжнародна класифікація кам’яного вугілля, яка засновується на наступних параметрах:
1. Класи вугілля (перша цифра коду) – по виходу летких речовин (
, %) та теплоті спалювання повітряно-сухого та беззольного вугілля (при температурі повітря 30о С та відносній вологості 97 %). | Номер класу |  , % |  |
| 0 | 0 – 3 | - |
| 1 А | 3,0 – 6,5 | - |
| 1 В | 6,5 – 10,0 | - |
| 2 | 10 – 14 | - |
| 3 | 14 – 20 | - |
| 4 | 20 – 28 | - |
| 5 | 28 – 33 | - |
| 6 | > 33 (33 – 41) | > 7750 |
| 7 | > 33 (33 – 44) | 7200 – 7750 |
| 8 | > 33 (35 – 50) | 6100 – 7200 |
| 9 | > 33 (42 - 50) | 5700 – 6100 |
2. Групи вугілля (друга цифра коду) – за показниками спікливості визначальним способом вільного спучування в тигельній пробі та порівняння отриманих корольків з еталонними, а також методом Б. Рога.
| Група | Індекс спучування | Індекс Рога |
| 0 | 0 – 0,5 | 0 – 5 |
| 1 | 1,0 – 2,0 | 5 – 20 |
| 2 | 2,5 – 4,0 | 20 – 45 |
| 3 | > 4,0 | > 45 |
3. Підгрупи вугілля (третя цифра коду) – по показникам коксуємості, який визначається по методу Е. Одіберу – Ц. Арню або по Т. Грей – Дж. Кінгу.
| Підгрупа | Показник максимального спучування за методом Одібера-Арню | Тип коксу за методом Грей - Кінга |
| 0 | Розширення немає | А |
| 1 | Тільки контракція | В – Д |
| 2 | 0 | Е – д |
| 3 | 0 – 50 | д1 – д4 |
| 4 | 50 – 140 | д5 – д8 |
| 5 | > 140 | > д8 |
Тип вугілля позначається номером по коду, який складається з трьох цифр, перша з яких показує клас, друга – групу, третя – підгрупу вугілля.
Всього по міжнародній класифікації встановлено 61 тип вугілля, які об’єднані в 11 статистичних груп або торгових марок: I, II, III, IV, VA, VB, VC, VД, VIA, VIB і VII.
Наприклад, код вугілля по міжнародній класифікації вугілля 334. Внаслідок, він відноситься до VA статистичній групі та має наступні технологічні показники:
а) клас 3 (
= 14-20 %);б) група 3 (індекс спучування > 4,0; індекс Рога > 45);
в) підгрупа 4 (показник спучування за методом Одибера-Арню – 50-140; тип коксу за методом Грей-Кінга д1 – д4).
Однією з найважливіших характеристик вугілля є і відбиткова здатність (R0, %). Ця властивість поверхні вугілля відбивати ту або іншу кількість падаючого світла. Чисельні значення величини R0 представляє собою відношення інтенсивності світла, відбиваючого від дзеркальної площини полірованої поверхні шматка вугілля, до інтенсивності світла, падаючого на цю поверхню.