Окисление, выветривание и самовозгорание твердых горючих ископаемых в процессе залегания
Информация - Геодезия и Геология
Другие материалы по предмету Геодезия и Геология
?овые материалы, кладка печи и восходящий поток газов, уносящих пылевидные частички. Накопление в горне кокса мелких классов при его истирании затрудняет проход горновых газов и фильтрацию продуктов плавки через шихтовые материалы, снижает серопоглотительную способность шлаков, приводит к горению воздушной и шлаковой арматуры.
Так, по опытным данным, по пути от колошника до нижней части доменной печи объемом 1242 м3 от 6 до 12% кокса превращается в мелочь, а в печи объемом 1719 м3 по пути до распара - от 17 до 27,5% кокса превращается в класс крупностью менее 5 мм, в результате чего на 1 т шлака приходится 75-80 кг коксовой мелочи, снижающей его подвижность и газопроницаемость.
Истиранию подвергаются в первую очередь кокс более мелких классов, который имеет большую удельную поверхность и легче вовлекается в циркуляцию печных газов после попадания в циркуляционную зону.
Накопление мелких классов способствует ухудшению равномерности насыпной массы, затрудняя проход горновых газов и препятствуя дренажу расплавленных материалов, причем при образовании вязких шлаков мелкие классы могут вообще закупорить печь. Все это свидетельствует о важности такого показателя прочности кокса, как истираемость. Другие показатели механической прочности имеют относительно меньшее значение для доменного процесса. Так, для разрушения кокса при его сжатии необходимы усилия 14,7-24,5 МПа, в то время как действующие в доменной печи статические нагрузки на кокс не превышают 0,2-0,3 МПа.
Увеличение объема современных доменных печей повышает высоту перепадов кокса и тем самым требования к показателю его дробимости. Кокс дробится преимущественно на куски достаточной величины, не нарушающие ход доменного процесса. Однако при прохождении различных зон доменной печи наряду с механическими нагрузками существует ряд других одновременно действующих факторов, снижающих прочность кокса. Среди них процессы расширения и усадки кокса при его нагреве в доменной печи, абсорбция газов на поверхности кокса, понижающая свободную поверхностную энергию, отложение сажистого углерода и попадание в поры кокса возгоняющихся щелочных металлов, взаимодействие минеральных веществ с углеродом и т. д.
Большое значение для доменного процесса имеет плотность кокса. В процессе схода кокса в доменной печи от колошника к фурменной зоне в результате действия активной газовой среды увеличивается пористость кокса, что приводит к снижению его плотности. Для доменного процесса необходимо использовать плотный кокс, имеющий большую толщину стенок пор. Такой кокс получают при коксовании уплотненных и термически подготовленных угольных шихт.
3.3 Крупность и ситовый состав
Требования к ситовому составу кокса на разных уровнях доменной печи не одинаковы. В верхней части доменной печи кокс обеспечивает необходимую газопроницаемость столба шихтовых материалов и потому его ситовый состав должен быть близким к ситовому составу агломерата. В средней и нижней частях печи кокс должен противостоять истирающим и раздавливающим усилиям при высоких температурах. Причем стойкость против раздавливания особенно важна для нижней части печи.
Поэтому кокс в нижней части печи должен быть более крупный, чем в верхней. Увеличение количества жидких материалов в нижней части печи приводит к повышению потери давления. С увеличением вязкости расплава потери давления возрастают. В этих условиях увеличение крупности кокса снижает влияние вязкости жидких материалов плавки на газопроницаемость столба шихты.
При этом следует иметь в виду, что требования к крупности кокса зависят от соотношения двух основных компонентов шихты - рудной части и кокса. Поэтому ситовой состав кокса необходимо увязывать с гранулометрическим составом и прочностью рудной части шихты и степенью интенсификации доменного процесса. Крупность доменного кокса в каждом конкретном случае следует выбирать с учетом условий подготовки и качества железорудной части доменной шихты. При использовании малопрочного агломерата, содержащего значительное количество мелких классов, кокс должен быть более крупный. Отсев класса 0-5 мм из агломерата позволяет использовать более мелкий (и более прочный) кокс. Переход к производству прочного и крупного агломерата, возможно, потребует увеличения производства средней крупности кокса. Дальнейшее снижение удельного расхода кокса, увеличение объема доменных печей, улучшение показателей прочности и ситового состава агломерата и окатышей приведет к необходимости производства кокса с низкой истираемостью и стабильным ситовым составом.
В целом необходимо отметить, что более однородный по гранулометрическому составу кокс равномерно сгорает у фурм и обеспечивает плавный сход шихтовых материалов по шахте доменной печи. Однако крупность кокса может колебаться в зависимости от степени подготовленности железорудного сырья в пределах 20-80 мм. Но наличие в товарном коксе класса более 80 мм нежелательно. В настоящее время его содержание для различных заводов составляет 5%. Кроме того, куски кокса более 80 мм нарушают однородность товарного кокса по гранулометрическому составу, обладают меньшей сопротивляемостью дробящим и истирающим нагрузкам. Поэтому необходимо разрабатывать и внедрять технологические методы, позволяющие получать кокс с минимальным содержанием кусков кокса более 80 мм. Ограничение верхней границы крупности целесообразно также и с точки зрения сортировки кокса на к?/p>