Technologia produkcji koksu - Ivanov E.B. Metoda sortowania koksu Inne programy: szkolenia zawodowe

Wynalazek dotyczy dziedziny separacji materiałów sypkich według wielkości i może być stosowany w produkcji koksu chemicznego do sortowania koksu, a także w przemyśle węglowym, górniczym i innych. Metoda polega na podaniu koksu na przesiewacz wibracyjny i przesianiu, a kąt nachylenia przesiewacza do poziomu wyznaczany jest na podstawie wyrażenia matematycznego w zależności od zawartości miału w sortowanym koksie oraz jego wilgotności. Rezultatem technicznym jest poprawiona jakość sortowania. 1 stół

Podczas sortowania koksu, aby dobrać optymalne warunki, sita ustawia się pod różnymi kątami nachylenia do poziomu.

Wiadomo, że kąt nachylenia sit do horyzontu przy sortowaniu koksu wynosi 10-30 stopni. . Źródło to nie podaje jednak, jakiej wilgotności i jakiej zawartości drobnej frakcji sortowanego materiału odpowiadają te kąty nachylenia.

Znane jest również urządzenie do sortowania cząstek materiału ziarnistego. W tym urządzeniu sita są nachylone pod różnymi kątami, chociaż wielkość tych kątów nie jest wskazana.

Znane jest również sito do przesiewacza wibracyjnego, w którym otwory ułożone są w jodełkę. Z opisu tego rozwiązania technicznego wynika, że kąt rozmieszczenia otworów w sitach zależy od właściwości fizycznych materiału i wilgotności. Kąt nachylenia sit do horyzontu nie jest określony.

Znane jest również przesiewacz dwusitowy (podwójny) typu „Gyrex” o kącie nachylenia sita do horyzontu od 8 do 26 stopni. . Jednak i tutaj nie wskazano zależności kąta nachylenia sita od wilgotności sortowanego materiału i zawartości w nim drobnych frakcji, bez czego nie da się uzyskać wysokiej jakości sortowania materiału.

Ponadto znany jest również ekran o kącie nachylenia do horyzontu 5-15 stopni. . Źródło to nie wskazuje także zależności kąta nachylenia przesiewacza do poziomu od wilgotności sortowanego materiału i zawartości w nim drobnych frakcji.

Źródło będące najbliższą analogią podaje, że wydajność pracy tego samego sita może wahać się w bardzo szerokich granicach, szczególnie przy małych oczkach sit i zmiennej wilgotności materiału, a także, że jakość sortowania zależy od zawartości drobne frakcje. Wadą jest niska jakość sortowania koksu.

Przy stałym kącie nachylenia sita do horyzontu i różnych właściwościach sortowanego materiału: zawartości drobnego pyłu (frakcja 0-10 mm) i wilgotności, przy dużej zawartości drobnego pyłu i dużej wilgotności w porównaniu do dobrej jakości przesiewu będzie można zaobserwować niedostateczne przesiewanie drobnego materiału. o niższej zawartości cząstek stałych i niższej wilgotności.

Dlatego sortowanie koksu musi odbywać się pod kątem nachylenia sita do poziomu, w zależności od zawartości miału w sortowanym materiale i jego wilgotności.

Technicznym rezultatem wynalazku jest poprawa jakości sortowania.

Wynik techniczny uzyskuje się przez to, że w sposobie sortowania koksu, łącznie z podawaniem go na sito wibracyjne i przesiewaniem, według wynalazku, odbywa się to pod kątem nachylenia sita do poziomu, w zależności od zawartości zawartości miału w sortowanym koksie i jego wilgotności, określanej na podstawie wyrażenia

ω - wilgotność koksu,% wag.;

Gdy wielkość współczynników proporcjonalności jest mniejsza niż wartości graniczne, to znaczy, gdy z<0,24; с 1 <35; с 2 <0,04 и с 3 <13,9, угол наклона грохота к горизонту, определяемый из приведенного выражения, уменьшается. Качество сортировки при этом не ухудшается, а производительность снижается.

Gdy wartości współczynników proporcjonalności są większe od wartości granicznych, czyli gdy c>0,26; przy 1 > 37; przy 2 > 0,06 i c 3 > 14,1 wzrasta kąt nachylenia ekranu do horyzontu, wyznaczony z powyższego wyrażenia. Jednocześnie, choć produktywność wzrasta, jakość sortowania pogarsza się.

Przy granicznych wartościach współczynników proporcjonalności c, c 1, c 2, c 3, odpowiednio równych 0,24-0,26; 35-37; 0,04-0,06 i 13,9-14,1, zapewniona jest dobra jakość sortowania.

Proponowaną metodę przeprowadza się w następujący sposób. Przed rozpoczęciem sortowania określa się zawartość miału (frakcja 0-10 mm) w sortowanym koksie oraz jego wilgotność. Na podstawie tych wartości określa się kąt nachylenia ekranu do horyzontu. Następnie ekran instaluje się pod znalezionym kątem nachylenia do horyzontu.

Celem technicznym wynalazku jest poprawa jakości sortowania.

Cel ten osiąga się poprzez to, że kąt nachylenia sita ustalany jest w zależności od zawartości miału w sortowanym materiale oraz jego wilgotności.

Przykłady konkretnego wykonania

W sortowni koksu firmy ZAO Standard-K, OJSC MMK przeprowadzono doświadczenia związane z sortowaniem przesiewów koksu wielkopiecowego frakcji 0-40 mm na frakcje 0-10; 10-25 i 25-40 mm na dwusitowym przesiewaczu wibracyjnym nr 12 o wielkości oczek sit drucianych: górnego - 25 mm i dolnego - 10 mm.

W pierwszej serii doświadczeń (przykłady 1-15 dotyczą prototypu) koks sortowano pod kątem nachylenia sita do horyzontu wynoszącym 5, 10 i 15 stopni.

W drugiej serii doświadczeń sortowano także skratki koksu wielkopiecowego o frakcji 0-40 mm (przykłady nr 16-30 dotyczą proponowanego rozwiązania technicznego). Z powyższego wyrażenia wybrano kąt nachylenia sita (α) do poziomu w zależności od wilgotności (ω) sortowanych skratów i zawartości w nich drobnego pyłu (n) – ułamków 0-10 mm.

Z wieloletniej praktyki wynika, że wyjściowa właściwość przesiewaczy koksowniczych wielkopiecowych – wilgotność (ω) mieści się w zakresie od 5,4 do 16,5%, a zawartość miału drobnego (n) w nich wynosi 19,6-70,9%. Mając to na uwadze, eksperymenty przeprowadzono w granicach zbliżonych do danych długoterminowych. Doświadczenia w obu seriach przeprowadzono przy wilgotności (ω,%): minimalnej (5,8-6,5), zbliżonej do średniej (9,9-10,4) i maksymalnej (15,6-16,3) oraz przy zawartości cząstek stałych (n,%): minimalnej (19,7) -20,3), zbliżonej do średniej (39,5-40,6) i maksymalnej (68,5-70,9), a także przy różnych wahaniach wilgotności (ω) i zawartości cząstek stałych (n).

W doświadczeniach podczas sortowania koksu określono jakość przesiewania – zgodność otrzymanych frakcji po przesianiu z obowiązującymi warunkami technicznymi.

Wyniki pierwszej i drugiej serii doświadczeń przedstawiono w tabeli.

Jak wynika z danych w tabeli, według prototypu (przykłady nr 1-5) przy kącie nachylenia ekranu do horyzontu (α) wynoszącym 5 stopni i wilgotności (ω): 9,7; 10.1; 10,0; 6,0; 16,1% i zawartość miału (n): 19,9, 40,0, 70,3, 39,9 i 40,2%, jakość przesiewania wszystkich frakcji jest zgodna z aktualnymi specyfikacjami technicznymi.

Przy kącie nachylenia ekranu do horyzontu (α) wynoszącym 10 stopni i identycznych wskaźnikach wilgotności (ω) i zawartości drobnego pyłu (n) (przykłady nr 6-10) jakość przesiewania odpowiada aktualnym warunkom technicznym tylko w jednym przypadku (przykład nr 9).

Przy kącie nachylenia ekranu do horyzontu (α) wynoszącym 15 stopni i identycznych wskaźnikach wilgotności (ω) i zawartości drobnego pyłu (n) (przykłady nr 11-15) jakość przesiewania nie odpowiada aktualnym wymaganiom technicznym warunki. Zatem według metody prototypowej jakość przesiewania odpowiada aktualnym warunkom technicznym jedynie przy kącie nachylenia 5 stopni. (przykłady nr 1-5) i w jednym przypadku pod kątem nachylenia 10 stopni. (przykład nr 9).

Jak wynika z danych tabelarycznych (przykłady nr 16-30), jakość przesiewania według zastrzeganego rozwiązania technicznego jest zgodna z aktualnymi warunkami technicznymi.

Źródła informacji

1. Muchnik D.A. i in.Sortowanie koksu, wydawnictwo „Metalurgia”. M.: 1968, s.250.

2. Automatyczny podgląd. ZSRR nr 847900, MKI V 07 V 1/30, wyd. BI nr 26, 1981

3. Automatyczny podgląd. ZSRR nr 686780, MKI V 07 V 1/00, 1/46, wyd. BI nr 35, 1970

4. Levenson L.B. Maszyny do przeróbki minerałów, ich teoria, obliczenia i projektowanie. Gosmashmetizdat. M.-L., 1933, s. 243-246.

5. Levenson L.B. i inne Kruszenie i przesiewanie minerałów Gostoptekhizdat, M.-L.: 1940, s. 705.

6. Levenson L.B. i inne Kruszenie i przesiewanie minerałów, Gostoptekhizdat, M.-L.: 1940, s. 756.

Sposób sortowania koksu obejmujący podawanie go na przesiewacz wibracyjny i przesiewanie, znamienny tym, że koks sortowany jest pod kątem nachylenia sita do horyzontu, ustalanym w zależności od zawartości miału w sortowanym koksie oraz jego wilgotności z ekspresja

gdzie α jest kątem nachylenia ekranu do horyzontu, w stopniach;

ω - wilgotność koksu,% wag.;

s, s 1, s 2, s 3 - współczynniki proporcjonalności odpowiednio równe 0,24-0,26; 35-37; 0,04-0,06; 13,9-14,1.

Podczas sortowania koksu, aby dobrać optymalne warunki, sita ustawia się pod różnymi kątami nachylenia do poziomu.

Znane jest również urządzenie do sortowania cząstek materiału ziarnistego. W tym urządzeniu sita są nachylone pod różnymi kątami, chociaż wielkość tych kątów nie jest wskazana.

Dlatego sortowanie koksu musi odbywać się pod kątem nachylenia sita do poziomu, w zależności od zawartości miału w sortowanym materiale i jego wilgotności.

Technicznym rezultatem wynalazku jest poprawa jakości sortowania.

gdzie α jest kątem nachylenia ekranu do horyzontu, w stopniach;

ω - wilgotność koksu,% wag.;

s, s 1, s 2, s 3 - współczynniki proporcjonalności odpowiednio równe 0,24-0,26; 35-37; 0,04-0,06; 13,9-14,1.

Przy granicznych wartościach współczynników proporcjonalności c, c 1, c 2, c 3, odpowiednio równych 0,24-0,26; 35-37; 0,04-0,06 i 13,9-14,1, zapewniona jest dobra jakość sortowania.

Celem technicznym wynalazku jest poprawa jakości sortowania.

Cel ten osiąga się poprzez to, że kąt nachylenia sita ustalany jest w zależności od zawartości miału w sortowanym materiale oraz jego wilgotności.

Przykłady konkretnego wykonania

W pierwszej serii doświadczeń (przykłady 1-15 dotyczą prototypu) koks sortowano pod kątem nachylenia sita do horyzontu wynoszącym 5, 10 i 15 stopni.

W doświadczeniach podczas sortowania koksu określono jakość przesiewania – zgodność otrzymanych frakcji po przesianiu z obowiązującymi warunkami technicznymi.

Wyniki pierwszej i drugiej serii doświadczeń przedstawiono w tabeli.

Charakterystyka taryfowa i kwalifikacyjna zawodu „Sortownik koksu” jest wymagana w celu określenia rodzajów pracy, stawek taryfowych i przypisania kategorii zgodnie z art. 143 Kodeksu pracy Federacji Rosyjskiej.

Na podstawie określonej charakterystyki wykonywanej pracy oraz wymagań dotyczących wiedzy i umiejętności zawodowych sporządzany jest opis stanowiska operatora sortownika koksu, a także dokumenty kadrowe, w tym dotyczące rozmów kwalifikacyjnych i testów przy zatrudnieniu.

Przygotowując instrukcje pracy (zawodowe), należy wziąć pod uwagę ogólne przepisy i zalecenia dotyczące wydania ETKS 7; jeśli nie ma wystarczających informacji, wyszukaj zawód poprzez katalog zawodów i specjalności w kolejności alfabetycznej .

1. Sortownik koksu 1. kategoria

Charakterystyka pracy. Udział w sortowaniu koksu na instalacjach o wydajności godzinowej do 120 ton koksu brutto, uruchamianiu i zatrzymywaniu przenośników i przesiewaczy rolkowych. Dawanie sygnałów o załadunku przenośników i spalaniu koksu na wejściu do przenośnika. Monitorowanie stanu przesiewaczy i przenośników. Kontrola jakości sortowania koksu. Monitorowanie załadunku bunkrów i załadunku koksu. Zmiana dostaw koksu. Smarowanie mechanizmu. Sprzątanie przydzielonego obszaru. Udział w identyfikowaniu i eliminowaniu usterek w działaniu serwisowanego sprzętu.

Musisz wiedzieć: zasada działania przesiewaczy, przenośników; zasady uruchamiania i zatrzymywania silników elektrycznych, przenośników i przesiewaczy; ustalona klasyfikacja koksu według gatunku; system alarmowy i automatycznego ryglowania; podstawy hydrauliki.

2. Sortownik koksu 2. kategoria

Z udziałem w sortowaniu koksu na instalacjach o wydajności godzinowej ponad 120 ton koksu brutto.

3. Sortownik koksu 4. kategoria

Charakterystyka pracy. Prowadzenie procesu sortowania koksu na instalacjach o wydajności godzinowej do 120 ton koksu brutto. Monitorowanie pracy mechanizmów urządzeń i ramp do sortowania koksu, równomierność wilgotności koksu. Zapewnienie normalnej pracy odbioru koksu z rampy na przenośnik i sortowania koksu, równomierne ładowanie taśm sortujących koks. Monitoring ilości koksu pozostałego w bunkrach. Wysyłka koksu do odbiorców. Prowadzenie ewidencji wysłanego koksu na zmianę.

Musisz wiedzieć: urządzenie, zasada działania i zasady obsługi technicznej sortowni koksu; wymagania norm państwowych dotyczących jakości koksu; instalacja wodociągowa.

4. Sortownik koksu 5 kategoria

Przy prowadzeniu procesu sortowania koksu na jednostkach o wydajności godzinowej ponad 120 ton koksu brutto.

Wykład 16.

Chłodzenie i sortowanie koksu

Obecnie koks uwalniany z pieców jest chłodzony wodą (hartowanie na mokro) lub gazami obiegowymi (hartowanie na sucho). W hartowaniu na mokro, które jest nadal najbardziej powszechne, nie wykorzystuje się ciepła gorącego koksu, natomiast w hartowaniu na sucho wykorzystuje się je do wytworzenia pary o wysokich parametrach.

Technologia duszenie na mokro koks będzie następny. Pręt dozujący eżektor koksu wypycha koks z komory do wózka hartowniczego. W takim przypadku koks powinien być równomiernie rozprowadzony na całej długości wagonu, co przyczynia się do równomiernej wilgotności koksu. Przy odbiorze koksu wóz gaszący porusza się z prędkością odpowiadającą prędkości posuwu pręta podającego w piecu. Następnie koks jest transportowany tak szybko, jak to możliwe do wieży gaśniczej, aby zapobiec jego spaleniu po drodze. Schemat instalacji mokrego gaszenia koksu przedstawiono na rys. 1.

Wieża gaśnicza posiada urządzenie nawadniające, w którym woda dostarczana jest grawitacyjnie ze zbiornika ciśnieniowego lub bezpośrednio za pomocą pompy. W przypadku pierwszej metody koszty inwestycyjne są wyższe, komunikacja jest trudniejsza, zużycie energii jest większe, automatyzacja gaszenia jest trudniejsza, a zbiornik ciśnieniowy wymaga okresowego czyszczenia. W związku z tym obecnie w większości zakładów oczyszczona woda z kolektora dostarczana jest do systemu nawadniającego wieży gaśniczej za pomocą pompy, która włącza się automatycznie, gdy samochód z koksem zbliża się do wieży gaśniczej i wyłącza się. po upływie określonego czasu gaszenia.

Do gaszenia koksu wykorzystuje się ścieki z zakładów chemicznych (fenolowe), zawierające fenole, amoniak, siarkowodór, związki cyjankowe i tiocyjanianowe. Dotychczas wody fenolowe musiały być całkowicie oczyszczone z żywic i olejów, a zawartość w nich fenoli nie powinna przekraczać 150 mg/l. Ścieki miesza się z wodą technologiczną, której zawartość w mieszaninie wynosi 20-40%. Czas trwania gaszenia wydłuża się wraz ze wzrostem zawartości w wodzie olejów, żywic, naftalenu i antracenu, które pokrywają koks filmem i zapobiegają wnikaniu wody w kawałki. Zużycie wody do gaszenia koksu wynosi 3-4 m 3 na tonę suchego koksu brutto, a nieodwracalne zużycie do odparowania, porywania kropli i zwilżania koksu wynosi około 0,35-0,5 m 3, tj. 10-12% całkowitej ilości woda dostarczona do gaszenia. Pozostała część wody spływa do specjalnych żelbetowych osadników. Po oddzieleniu od niego osadu koksowniczego woda trafia do zbiornika zbiorczego i jest ponownie wykorzystywana do gaszenia. Koks spryskuje się wodą przez 1,5-2,5 minuty, po czym wóz stoi w wieży (około 1 minuty) w celu spuszczenia wody. Aby ograniczyć porywanie kropel i pyłów, w wieży gaśniczej instalowane są odkraplacze. Pożądane jest, aby podczas hartowania koksu na mokro jego zawartość wilgoci była niska i stabilna, a szybkość chłodzenia nie przekraczała wartości, przy których wzrasta powstawanie pęknięć.

Aby zmniejszyć zawartość wilgoci w koksie i zwiększyć jego stabilność, należy skrócić czas kontaktu wody z koksem, co jest możliwe poprzez zwiększenie dopływu wody do nawadniania. Zwiększa to jednak szybkość chłodzenia i zwiększa głębokość pojawiających się pęknięć.

W wyniku teoretycznej analizy procesu chłodzenia koksu wodą D. A. Muchnik zaproponował zastosowanie metody hartowania impulsowego, opierając się na następującej idei dotyczącej mechanizmu chłodzenia koksu wodą. Kiedy kropelki wody zetkną się z ogrzaną powierzchnią koksu, tworzy się ciągła warstwa pary, oddzielająca ciecz od powierzchni grzewczej i tworząca dodatkowy opór cieplny. Woda dostarczana do nawadniania zapobiega usuwaniu filmu parowego; Aby go wyeliminować, tymczasowo zatrzymaj dopływ wody. Woda wpływająca po przerwie będzie oddziaływać bezpośrednio z powierzchnią kawałków koksu, w efekcie czego zwiększy się efektywność procesu chłodzenia.

Schemat pulsacyjnego gaszenia koksu pokazano na ryc. 2. Gdy zawór jest zamknięty, woda przepływa w zwykły sposób do nawadniania, gdy jest otwarty, dopływ wody do urządzenia nawadniającego zostaje przerwany i jest ona odprowadzana do studzienki. Zawór załącza się i wyłącza automatycznie według zadanego programu.

Zaopatrzenie w wodę 20 16 16 16 10

Przerwa 15 15 17 25 30

Zastosowanie pulsacyjnego hartowania koksu w wielu zakładach wykazało, że przyczynia się ono do bardziej równomiernej zmiany temperatury koksu i zwiększa jego wytrzymałość; zmniejszenie wahań wilgotności, zużycia wody do gaszenia, usunięcie osadu koksowniczego z samochodu oraz nieznaczne zmniejszenie zawartości siarki.

Moc silnika pompy dostarczającej wodę do gaszenia można wyznaczyć ze wzoru

Gdzie R - moc silnika, kW; Q- ilość wody dostarczonej do gaszenia koksu powstałego z jednego pieca, kg; N - głowa, m;  T - czas trwania gaszenia, s;  1 - sprawność silnika;  2 - wydajność pompy.

Z wózka hartowniczego koks jest rozładowywany na rampę koksowniczą, gdzie jest chłodzony w wyniku odparowania wilgoci przez 15-20 minut. Rampa koksownicza, podobnie jak wieża gasząca, jest budowana po jednej na dwie baterie. W związku z tym samochód gaśniczy pobiera koks do gaszenia naprzemiennie z każdej baterii. Jeżeli w każdej baterii znajduje się zestaw innych maszyn (przepychacz koksu, wóz załadowczy węgla, maszyna do usuwania drzwi), czas obsługi każdego pieca na wózku hartującym skraca się o połowę. Ponadto samochód gaśniczy spędza dużo czasu na biegu jałowym.

Rampa koksownicza to pochyła platforma wyłożona płytami żeliwnymi lub bazaltowymi. Kąt nachylenia wynosi 27°30” i jest tak dobrany, aby koks pod wpływem siły grawitacji spływał z rampy na przenośnik, który kieruje go do sortowania koksu.

Koks wydawany jest z rampy za pomocą specjalnych bram podniesionych w określonym obszarze na wysokość do 0,5 m. Sekwencyjne otwieranie i zamykanie bram rampowych jest obecnie w większości zakładów zautomatyzowane. Długość rampy można określić za pomocą wzoru

Gdzie L- użyteczna długość rampy, m; B- ilość akumulatorów obsługiwanych przez rampę; N B- liczba pieców w baterii; T P - czas zalegania koksu na rampie, h; l- długość użyteczna samochodu gaśniczego, m; (l+ 5) - długość odcinka rampy zajmowanego przez koks jednego pieca, m;  - część robocza obrotu pieca, h; k P - współczynnik uwzględniający użyteczny czas pracy rampy, równy w przybliżeniu 0,8. Szerokość rampy można określić ze wzoru

Gdzie A- szerokość rampy, m; V =R Do k och /  - objętość koksu wyprodukowanego z jednego pieca, m3; R Do- masa suchego koksu z jednego pieca, kg; k och- współczynnik uwzględniający wilgotność koksu po hartowaniu, zwykle nie większy niż 1,05;  - gęstość nasypowa koksu, kg/m3; B- grubość warstwy koksu na rampie, m (0,25-0,35 m).

Do wad obecnie szeroko stosowanej metody mokrego gaszenia koksu można zaliczyć:

1. Duże straty ciepła przy gorącym koksie. Straty te wynoszą około 40-45% całkowitego zużycia ciepła w procesie koksowania lub 4-4,5% wartości opałowej węgla koksowanego. W nowoczesnym zakładzie o wydajności 1,5-2 mln ton koksu rocznie straty te wynoszą 60-90 tys. ton paliwa standardowego.

2. Znaczące koszty energii związane z nawadnianiem koksu wodą.

3. Para wodna wydzielająca się podczas gaszenia koksu, zawierająca różne agresywne składniki, powoduje zwiększoną korozję konstrukcji metalowych w pobliżu wieży gaśniczej i zanieczyszcza atmosferę.

4. Odpływ wody z koksu powoduje korozję wózka gaszącego, który po kilku miesiącach eksploatacji ulega awarii. Dlatego samochody gaśnicze budowane są ze stali nierdzewnej.

5. W wyniku szybkiego odparowania wilgoci podczas nawadniania koksu wodą, w koksie tworzą się dodatkowe pęknięcia, co wpływa na jego skład granulometryczny.

6. Drobne frakcje koksu zawierają znaczną ilość wilgoci (do 12-15%), co utrudnia ich przesiewanie i efektywne wykorzystanie.

Pod tym względem duże znaczenie praktyczne mają metody chłodzenia koksu, w których eliminuje się główną wadę hartowania na mokro - straty ciepła z koksem. Proponowano różne sposoby wykorzystania ciepła z koksu. Przykładami są metoda gaszenia koksu gazem generatorowym, a następnie wykorzystanie podgrzanego gazu do ogrzewania pieców, czy metoda gaszenia koksu drobno rozpyloną wodą za pomocą ciepła pary lub wody. W praktyce jednak stosuje się jedynie metodę schładzania koksu za pomocą krążących, stosunkowo obojętnych gazów i wykorzystania ich ciepła do wytworzenia pary w kotłach regeneracyjnych. W wielu krajach europejskich, zwłaszcza w Szwajcarii, ta metoda chłodzenia koksu jest stosowana duszenie na sucho - rozpowszechniło się w elektrowniach gazowych o małej mocy.

W Rosji duże zakłady suchego hartowania koksu (DCC) działają obecnie w oparciu o baterie przemysłowe o dużej pojemności. Gaz krążący na nich uzyskiwany jest z powietrza wypełniającego instalację UCT, którego tlen tworzy CO 2 i CO z gorącym koksem. Powstały gaz obiegowy zawiera,%: N 2 70-78; CO2 8-14; CO 6-15; H2 1-1,2; CH41-3; O2 0,3-0,5.

Różne typy USTC znalazły zastosowanie w praktyce światowej. W wielokomorowym USTK na każde trzy-cztery komory koksownicze przypada jedna komora hartownicza, do której bezpośrednio wpływa koks wypychany z pieca. Komory hartownicze zlokalizowane są wzdłuż przodu pieców, po stronie koksu baterii. Gorące obojętne gazy krążące są zbierane z komór gaśniczych do kolektora gazu i przesyłane do kotłowni parowej w celu wykorzystania ich ciepła. Zatem w wielokomorowym układzie sterowania transportowany jest nie gorący koks, ale gorący gaz. Do wad ograniczających budowę wielokomorowego USTK należą wysokie koszty inwestycyjne, masowość instalacji oraz znaczne chłodzenie gazów na drodze z USTK do kotłowni parowej, co znacznie zmniejsza wydajność tej ostatniej.

W kontenerowym USTK koks z pieca jest uwalniany do zbiorników, które wraz z koksem wprowadzane są do komór hartowniczych. Załadunek i rozładunek kontenera z koksem, a co za tym idzie jego schładzanie, następuje okresowo. Ze względu na zmianę temperatury gazów krążących w czasie gaszenia, konieczne stało się połączenie kilku komór gaśniczych. Kontenerowe systemy sterowania z reguły mają niską produktywność i nie są powszechnie stosowane.

Scentralizowany układ sterowania obsługuje dwie baterie pieców, z których każda posiada jedną lub dwie komory do gaszenia koksu. Gorący koks do komory dostarczany jest z kolejnego pieca, a okresowo realizowany jest porcjowany dowóz schłodzonego koksu. Gaz obiegowy przepływa z komory do pobliskiego kotła na ciepło odzysknicowe i po ostygnięciu w nim ponownie dostarczany jest do komory wraz z koksem. W ten sposób gorący koks transportowany jest w scentralizowanym systemie sterowania.

Scentralizowane systemy sterowania mają następujące zalety w porównaniu do innych typów instalacji:

1. Wyższa wydajność pary, którą tłumaczy się podwyższoną temperaturą gazów krążących przed kotłem, wynoszącą 750-830°C. W nowoczesnych układach sterowania produkcja pary sięga 450-490 kg/t koksu.

2. Prawie ciągły proces chłodzenia koksu, zapewniający równomierną pracę kotła.

3. Niższy koszt wytworzonej pary (jest o 50-60% niższy niż koszt pary wytworzonej w kotłowniach elektrowni cieplnych fabryk).

4. Podwyższona jakość koksu, co tłumaczy się jego wstępnym przetrzymywaniem w komorze wstępnej, powolnym w porównaniu do hartowania na mokro, chłodzenia krążącymi gazami i długotrwałego ruchu w komorze. Dzięki temu stabilizuje się gotowość koksu i jego skład granulometryczny, a także poprawiają się właściwości fizyko-mechaniczne. Badania wykazały, że zastosowanie koksu gaszącego na sucho zwiększa wydajność wielkiego pieca i zmniejsza jego zużycie do wytapiania wielkopiecowego.

Ze względu na ogromne zalety scentralizowanych systemów sterowania w porównaniu z innymi systemami, są one szeroko stosowane w ZSRR.

Na ryc. Rysunek 3 przedstawia schemat komory USTC. Koks z wozu odbierającego koks trafia do komory wstępnej. Głównym zadaniem tego ostatniego jest pełnienie funkcji akumulatora koksu, w szczególności na okres cyklicznych postojów remontowych. Pozwala to uzyskać parametry parastabilne. Dodatkowo w komorze wstępnej wyrównywany jest stopień gotowości różnych kawałków koksu, co poprawia jego właściwości fizyko-mechaniczne. Dzięki komorze wstępnej zmniejsza się emisja pyłów i gazów do atmosfery. Koks przebywa w komorze wstępnej przez 45-60 minut, po czym trafia do komory gaszącej, gdzie krążący gaz przemieszcza się w stronę koksu. Czas chłodzenia koksu w komorze wynosi 2-2,2 h. Wychłodzony koks rozładowywany jest za pomocą urządzenia rozładowczego na rampę. Ogrzany gaz jest oczyszczany z gruboziarnistego pyłu w leju odpylającym, a następnie przechodzi przez kocioł na ciepło odpadowe, oddając ciepło parze i wodzie. Ochłodzony, odpylony w cyklonie gaz trafia do oddymiacza, który tłoczy go do komory gaśniczej. USTK ma następujące główne wskaźniki wydajności:

Pojemność komory koksowniczej, t/h 50-54

Temperatura gorącego koksu, °C 1000-1050

Temperatura schłodzonego koksu, °C 200-250

Temperatura gazów krążących na wejściu do komory, °C 180-200

Temperatura gazów krążących na wejściu do kotła, °C 750-800

Ciśnienie pary, MPa 3,9

Temperatura pary przegrzanej, °C 450

Zużycie dmuchu, m 3 /t koksu 1480-1540

Produkcja pary, kg/t koksu 440-460

Ilość komór gaśniczych dla dwóch baterii piecowych, szt. 4-8

Podczas opracowywania USF największe trudności wiązały się z akumulacją w krążącym gazie składników palnych, przede wszystkim CO, a także H 2 i CH 4. Taka kumulacja jest wyjątkowo niepożądana, gdyż w przypadku pęknięcia uszczelki może dojść do trzasków i zatruć. Źródłami powstawania składników palnych są:

1. Reakcje redukcji CO 2 i H 2 O za pomocą koksu:

W wyniku tych reakcji ustala się równowaga pomiędzy składnikami krążącego gazu, która wraz ze wzrostem temperatury przesuwa się w kierunku tworzenia gazów palnych. To w szczególności wyjaśnia wzrost zawartości CO i Na w gazie obiegowym wraz ze wzrostem produktywności koksu.

2. Gaz wraz z koksem wprowadzany jest do wozu odbiorczego koksu, a następnie do komory gaszenia.

3. Substancje lotne, częściowo uwalniane z koksu, do których należą Na i CH4.

4. Wycieki powietrza zewnętrznego zawierającego parę wodną oraz nieszczelności wody lub pary w instalacji kotła. Tego typu nieszczelności i nieszczelności powodują reakcje redukcji w komorze koksowniczej.

W efekcie krążący gaz zawierał następującą ilość składników palnych,%: CO 20-25;

O 6-15; CH 4 1-3. Podane stężenia składników palnych są niebezpieczne i dlatego podejmowane są działania mające na celu ich redukcję w krążącym gazie. W koksowniach, w których istnieją źródła taniego azotu, część krążącego gazu jest systematycznie zastępowana azotem wprowadzanym do instalacji. Ilość azotu wynosi 300-500 m 3 /h na każdą komorę gaśniczą. W innych zakładach do górnego kanału pierścieniowego wprowadzane jest powietrze w celu wypalenia składników palnych. W rezultacie otrzymuje się gaz o mniej więcej następującym składzie, %: CO 13; N 2 3; CH4 0,3; CO2 + SO2 10; O2 0,7; N 2 73.

Odpad koksowniczy powstający w wyniku uwolnienia się z niego niektórych substancji lotnych, udziału koksu w reakcjach zgazowania i późniejszego uwolnienia części krążącego gazu wynosi około 0,5-0,7%. Ilość gazu obiegowego potrzebnego do chłodzenia koksu można określić na podstawie bilansu cieplnego komory, a sposób jego zestawienia opisano w specjalnej literaturze.

Chłodzenie koksu jest ważną operacją technologiczną. W nowo budowanych bateriach stosuje się głównie suche hartowanie koksu, co nie tylko oszczędza energię cieplną, ale także poprawia jakość koksu i zmniejsza zanieczyszczenie powietrza. Budowa USTK wymaga większych inwestycji kapitałowych niż budowa urządzeń do mokrego gaszenia koksu, ale zwraca się po trzech, czterech latach.

Sortowanie koksu

Gorący koks uwolniony z komory koksowniczej po hartowaniu metodą mokrą lub suchą kierowany jest do sortowania koksu w celu rozdzielenia go na określone klasy wielkości i dalszego wykorzystania w wielkim piecu, odlewnictwie lub innych gałęziach przemysłu. Wyposażenie hali do sortowania koksu obejmuje: przesiewacze rolkowe, przesiewacze wibracyjne jedno- i dwusitowe, przenośniki, bunkry na koks duży i mały, separatory zmechanizowane itp. Istotną rolę odgrywa wydajność sortowania oraz sposób transportu dużych klas koksu. Koks gruby może trafiać do zakładu metalurgicznego przenośnikami lub wagonami kolejowymi. W pierwszym przypadku sortownia koksu udostępnia bunkry tylko dla małych klas, w drugim przypadku dla klas małych i dużych.

Istnieje kilka schematów sortowania koksu, rozważmy dwa główne:

1) oznaczenie klas >40 mm, 25-40, 10-25 i<10 мм;

2) oznaczenie klas >25, 10-25 i<10 мм. Примерный выход отдельных классов от валового кокса, получаемой на сортировке, в среднем составляет:

Klasa, mm... >40 25-40 10-25<10

Wydajność, % ... 85-87 6-8 1,0-1,5 4-6

W ostatnich latach wyprodukowano część koksu w posortowaniu na klasy >60 mm i 40-60 mm.

Rozważmy schemat działania sortowni koksu za pomocą bunkrów koksowych (rys. 4). Koks z dwóch ramp podawany jest przenośnikami K-1 i K-2 oraz przenośnikami pochyłymi K-3, K-4 na sita dziesięciorolkowe o odstępie między talerzami równym 40 mm. Na jednej z ramp znajduje się bunkier powrotny. Koks o uziarnieniu >40 mm z sit rolkowych przenośnikami K-5 i K-6 trafia rynną bezpośrednio do wagonów kolejowych lub poprzez przenośnik K-10 i bunkry koksu grubego budowane oddzielnie od sortowni koksu.

Rozładunek dużego koksu z bunkrów do wagonów odbywa się za pomocą przenośnika K-13, który przebiega pod lejami wylotowymi bunkrów i posiada opuszczaną część wspornikową. Część ta opuszczana jest do wagonu w początkowym momencie jego napełniania, a następnie w miarę napełniania wagonu koksem podnosi się do poziomu, z którego następuje późniejszy załadunek.

W wyniku zmiany wielkości tarcz przesiewacza rolkowego oraz zmiany struktury kolumnowej koksu, część kawałków o wymiarach >40 mm przedostaje się przez otwory utworzone przez tarcze wraz z drobnym koksem do rynny podgrizelowej. W celu wyłapywania koksu grubego rynna rusztowa z obu przesiewaczy rolkowych podawana jest przenośnikami K-7 i K-8 na ekran kontrolny VGO (przesiewacz wibracyjny, jednonośny) z otworami sitowymi o wymiarach 40x40 mm. Produkt ponadgabarytowy z tego przesiewacza wchodzi do ogólnego strumienia koksu > 40 mm poprzez przenośnik K-8, a rynna przekazywana jest przenośnikiem K-9 do dalszego sortowania. Po zatrzymaniu przesiewacza VGO cała awaria przesiewaczy rolkowych może zostać przekazana na przenośnik K-9. Z przenośnika K-9 koks trafia na dwuekranowy przesiewacz VGO, gdzie dzielony jest na klasy: >25,10 - 25 i<10 мм. Последние два класса поступают каждый в предназначенный для него бункер, откуда могут отгружаться в железнодорожные вагоны, а класс >25 mm transportowane jest przenośnikiem K-11 na przesiewacz VGO w celu rozdzielenia na klasy >40 i 25-40 mm. Koks klasy 25-40 mm gromadzony jest w dwóch wyznaczonych bunkrach, a koks klasy >40 mm trafia do jednego z dużych zbiorników koksowniczych. Koks klasy >25 mm można podawać do zasobnika klasy 25-40 mm bez separacji na sicie.

Ten schemat jest dość elastyczny i łatwy w użyciu. W związku ze znacznym wzrostem roli równomierności składu spalania koksu, opracowano standardowy projekt sortowania koksu, który przewiduje podział koksu wielkopiecowego, zarówno hartowanego na mokro, jak i na sucho, na dwie klasy wielkościowe. W niektórych koksowniach budowane są tego typu przesiewacze.

Typowy schemat Giprokoksu przewiduje podział koksu mlecznego na wąskie klasy: 40-60 lub 25-60 i >60 mm. Jednostka sortująca przeznaczona jest do odbioru koksu z dwóch jednostek suchego gaszenia, z których każda obsługuje dwie baterie koksownicze. Koks z hartowni suchych dostarczany jest do sortowania symetrycznie z dwóch przeciwległych stron.

Schemat technologiczny takiego sortowania pokazano na ryc. 5. Koks z instalacji gaszenia na sucho dostarczany jest dwoma przenośnikami ustawionymi równolegle do dwóch stanowisk podwójnego stacjonarnego przesiewacza rolkowego. Jeden przenośnik pracuje stale, drugi jest w rezerwie, co zapewnia ciągłe, całodobowe pompowanie schłodzonego koksu z instalacji suchego gaszenia. Przesiewacz wyposażony jest w wzmocnione sita rolkowe o 14 rolkach i szerokości 1850 mm zamiast dotychczasowych 10 rolek o szerokości sita 1650 mm. Sito posiada szczelinę pomiędzy tarczami równą 60 mm. Produkt ponadgabarytowy z przesiewaczy rolkowych (klasa >60 mm) przekazywany jest przenośnikami na jeden z przenośników koksu wielkopiecowego.

Awaria ekranu (klasa<25 мм) поступает на конвейер и передается в бункера коксовой мелочи, где при помощи вибрационного грохота разделяется на класс 25-40 мм, отгружаемый в железнодорожные вагоны, и на класс <25 мм, который предусмотрено передавать конвейером на аглофабрику или рассевать на классы 10-25 и <10 мм.

W obecności zaworów przełączających obie wąskie klasy koksu wielkopiecowego mogą być przesyłane na dowolny z przenośników jadących do hali wielkopiecowej. Istnieje również możliwość oddzielnego załadunku obu wąskich klas koksu do wagonów kolejowych.

Jeśli dobra koks (<40 мм) нельзя передавать из-под грохота в бункера мелочи, то поток при помощи перекидного клапана можно переключить на погрузку в железнодорожные вагоны непосредственно через желоб. Тогда один из классов доменного кокса должен подаваться в доменный цех конвейером, так как для погрузки крупного кокса в вагоны есть только два железнодорожных пути. Схемой предусматривается удаление пыли из-под очистных устройств лент конвейеров при помощи вибрационных желобов, а также механизированные пробоотборники для отбора проб крупных классов кокса.

Wydajność sortowania koksu można określić na podstawie wzoru

Gdzie Q- produktywność, t/h; B- liczba akumulatorów; N B - liczba pieców w baterii; 1 - współczynnik uzysku suchego koksu z wsadu suchego (0,77-0,78); k 3 - współczynnik wzmocnienia (1,07-1,15);  o-obrót pieca, h; k 2 - współczynnik uwzględniający wilgotność koksu po ochłodzeniu (0,94-0,95); M dni- liczba godzin pracy w ciągu dnia.

Biorąc pod uwagę rosnące wymagania produkcji wielkopiecowej dotyczące wytrzymałości mechanicznej koksu, w niektórych przypadkach wskazane jest włączenie mechanicznej obróbki koksu do kompleksu sortującego koks. Ogranicza powstawanie drobnych klas koksu w wielkim piecu. Obróbce mechanicznej można poddać cały koks metalurgiczny lub tylko jego duże frakcje (powyżej 60 mm). W wyniku tej obróbki stabilizowany jest skład granulometryczny koksu. Obróbkę mechaniczną można zalecić jedynie w przypadku, gdy ubytek koksu w wyniku mielenia podczas obróbki jest kompensowany zwiększeniem wydajności wielkiego pieca i zmniejszeniem jednostkowego zużycia koksu. W związku z tym, aby w każdym konkretnym przypadku rozstrzygnąć kwestię wprowadzenia takiego oczyszczania w kompleksie sortującym koks, konieczne jest przeprowadzenie studium wykonalności.

Podejmując decyzję o wprowadzeniu obróbki mechanicznej, należy również wziąć pod uwagę sposób chłodzenia koksu. W przypadku suchego schładzania koksu taki zabieg raczej nie jest zalecany, gdyż powstawanie pęknięć w dużej mierze następuje podczas przemieszczania się koksu w komorze USTK.

Zarządzanie pracą sortowania jest scentralizowane. Pełna automatyzacja procesu polega na obecności panelu sterującego, z którego uruchamiane i zatrzymywane są wszystkie urządzenia, a także rejestrującego obecność wygasłego koksu w poszczególnych sekcjach rampy.

I W celu ochrony zbiorników powietrznych i wodnych na terenie koksowni przed szkodliwymi zanieczyszczeniami zapewnia się:

1) prowadzenie gaszenia koksu metodą suchą, tak aby woda zawierająca fenol nie była kierowana do mokrego gaszenia koksu z późniejszymi zanieczyszczeniami atmosferycznymi;

3) dokładne oskórowanie wszystkich przenośników – dróg transportu koksu do sortowni i do hali wielkiego pieca;

4) podczas suchego gaszenia koksu, odpylania go przed przesłaniem do sortowania;

5) wprowadzenie bezdymnego załadunku pieców koksowniczych i bezpyłowego dozowania koksu za pomocą pokrywy łączącej wóz hartowniczy i rozbierarkę w jeden zespół;

6) podczas gaszenia na mokro zorganizować zamknięty obieg wody zawierającej fenol;

7) zorganizowany dopływ bezpyłowego powietrza do akumulatorowni;

8) zmniejszenie wysokości zrzutu koksu w jednostkach przesyłowych i skrócenie drogi jego transportu;

9) mechanizacja pracy pracochłonnej.

Charakterystyka pracy. Udział w sortowaniu koksu na instalacjach o wydajności godzinowej do 120 ton koksu brutto, uruchamianiu i zatrzymywaniu przenośników i przesiewaczy rolkowych. Dawanie sygnałów o załadunku przenośników i uderzeniu palącego się koksu w przenośnik. Monitorowanie stanu przesiewaczy i przenośników. Kontrola jakości sortowania koksu. Monitorowanie załadunku bunkrów i rozładunku koksu. Zmiana dostaw koksu. Smarowanie mechanizmów. Sprzątanie przydzielonego obszaru. Udział w identyfikowaniu i eliminowaniu usterek w działaniu serwisowanego sprzętu.

Musisz wiedzieć: zasada działania przesiewaczy, przenośników, zasady uruchamiania i zatrzymywania silników elektrycznych, przenośników i przesiewaczy, ustalona klasyfikacja koksu według gatunku; system alarmowy i automatycznego ryglowania; podstawy hydrauliki.

Uczestnicząc w sortowaniu koksu na instalacjach o wydajności godzinowej powyżej 120 ton koksu brutto - II kategoria.

§ 64. Sortownik koksu IV kategorii

Charakterystyka pracy. Prowadzenie procesu sortowania koksu na instalacjach o wydajności godzinowej do 120 ton koksu brutto. Obserwacja działania mechanizmów urządzeń i ramp do sortowania koksu, równomierność wilgotności koksu. Zapewnienie normalnej pracy odbioru koksu z rampy na przenośnik i sortowania koksu, równomierne załadunek taśm sortujących koks, Monitoring ilości koksu pozostałego w bunkrach. Wysyłka koksu do odbiorców. Prowadzenie ewidencji wysłanego koksu na zmianę.

Musisz wiedzieć: urządzenie, zasada działania i zasady techniczne obsługi sortowania koksu; wymagania norm państwowych dotyczących jakości koksu; instalacja wodociągowa.

Przy prowadzeniu procesu sortowania koksu na jednostkach o wydajności godzinowej powyżej 120 ton koksu brutto – kategoria 5.

Podobne artykuły

Dyskusja:

Egzamin z wiedzy o społeczeństwie w wersji demonstracyjnej: Opcja nr 2353656 Wersja demonstracyjna Unified State Exam-2017...
Esej na temat „Człowiek i społeczeństwo: 15 września 2017 risusan7 Ilustracja do komedii „Biada dowcipu” art. D.N....
Esej na temat: „Człowiek i społeczeństwo: 08.09.2017 Przybliżone tematy, które mogą znaleźć się w eseju końcowym (o godz. 11...
Ureaplazma u kobiet: objawy i leczenie: Występuje częściej niż u mężczyzn i nie ma charakteru wirusowego, nie...