Файл: Тютюнников Ю.Б. Получение кокса из слабоспекающихся углей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 62
Скачиваний: 0
Потребители |
% |
||
Паровозы |
|
||
|
19.3 |
||
Электростанции |
|||
36,6 |
|||
Сахарная |
промышленность |
||
11.3 |
|||
Цементная |
промышленность |
||
4,0 |
|||
Прочие потребители (в том |
|||
числе комму- |
нальные нужды)
28,8
Потребители
Коксохимические заводы Паровозы ,
Котельные со слоевыми топками , Котельные с пылевыми топками , ! Коммунальное хозяйство . " Предприятия, использующие угли как
технологическое топливо Морской и речной флот .
Экспорт .................... |
.................... |
Прочие потребители , |
, . |
£
___
7,8
—
21,7
—
9,8
—
—
26,7
антра |
|
антра |
|
+ |
X |
+ |
|
Угли цит |
Угли цит |
||
£ |
_ |
18,4 |
18,4 |
|
5,0 |
|||
51,5 |
33,3 |
||
— |
83,7 |
27,9 |
|
6,5 |
3,2 |
U |
|
— |
68,3 |
11,4 |
|
|
|||
4,0 |
30,4 |
12,7 |
|
— |
41,3 |
24,8 |
|
— |
64,5 |
37,4 |
|
11,2 |
|||
36,6 |
15,4 |
ся B^oeB^TO nKax60-"™""'™0 УГЛеЙ бассей" а сж|1гает'
Содержание класса 0 -1 3 жж в рядовых углях этого
™ „ Н„а„ Г ебЛетСЯ 01 54 д° 73%, вследствие“ его вр"
сжигании его в топках наблюдаются большие потери
жогаДеЯня°иа’ пр0вала 8 зольники и механического недо
р о г о бягрРйТн Г НОе КОЛИчество УглеЙ Львовско-Волын- ассеина направляется предприятиям Калинин-
10
градского совнархоза, Латвийской и Литовской ССР. Железнодорожные перевозки рядового угля с большим содержанием мелочи на большие расстояния связаны со значительными потерями вследствие вымывания дождем, выдувания ветром и просыпания.
В текущем семилетии топливный баланс Украины значительно изменится. Удельный вес добычи нефти и га-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
|
|
Потребление |
топлива по |
маркам, % (1958 г.) |
||||
Ж |
Угли+ антрацит |
| |
К |
| |
ОС |
Угли+ антра цит |
| |
T |
I |
А |
Угли |
£ |
|
Угли+ антра цит |
>> |
£ |
|
Угли-f антра цит |
Антрацит |
||
|
|
Я |
|
|
Ч |
|
Ч |
|
|
|
|
|
Ч |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
I |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
42,1 |
42,1 |
21,6 |
|
21,6 |
16,9 |
16,9 |
1,0 |
|
1,0 |
35,6 |
7,2 |
4,6 |
1,9 |
|
1,2 |
0,5 |
0,3 |
31,1 |
|
20,0 |
|
3,8 |
4,1 |
1,1 |
|
0,3 |
1,1 |
0,4 |
10,3 |
|
3,4 |
63,9 |
11,2 |
3,4 |
6,7 |
|
2,2 |
9,7 |
2,9 |
47,5 |
|
14,4 |
69,5 |
23,7 |
3,9 |
|
|
— |
4,3 |
0,7 |
3,7 |
|
0,6 |
83,4 |
1,4 |
0,6 |
___ |
|
___ |
___ |
___ |
58,4 |
|
24,3 |
58,4 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
58,7 |
35,2 |
— |
|
— |
— |
— |
— |
|
— |
40,0 |
7,9 |
4,6 |
6,8 |
|
3,9 |
— |
— |
20,8 |
|
12,1 |
42,0 |
22,0 |
9,4 |
4,0 |
|
1,6 |
2,0 |
0,8 |
8,7 |
|
3,6 |
58,0 |
за в общем |
объеме производства топлива (в переводе |
на условное) |
возрастет с 8,4 до 20,7% [10], а угля — сни |
зится с 90 до 78,2% (табл. 6).
Однако при общем снижении удельного веса добычи угля в УССР объем добычи его возрастет, и на протя жении многих лет уголь будет оставаться основным видом как технологического, так и энергетического топлива.
11
Таблица 6
Изменения в топливном балансе УССР в семилетии
Удельный |
вес, % |
Топливо |
1965 г. |
1958 г. |
Уголь . . . . . |
. ............................ |
90,0 |
78,2 |
Торф .................... |
............................• .................... |
1,1 |
0,9 |
Д р о в а ................ |
• ................................................... |
0,5 |
0,2 |
Нефть ....................................................................... |
|
U |
3,8 |
Природный г а з ................................................... |
7,3 |
16,9 |
|
И т о г о ........................ |
• ............................ |
100,0 |
100,0 |
Несмотря на ускоренное развитие добычи нефти и га за, уголь будет оставаться основой топливного баланса республики (табл. 7).
Таблица 7
Топливные балансы СССР и УССР к концу семилетия (1965 г.)
|
|
Удельный вес, % |
|
Вид |
топлива |
СССР |
УССР |
|
|
||
Уголь ....................................................................... |
г а з |
43.0 |
78,2 |
Нефть и природный |
51.0 |
20,7 |
|
Прочие виды топлива ....................................... |
6 |
1,1 |
|
И т о г о ....................................................... |
|
100,0 |
100,0 |
В 1965 г. в части Донбасса, находящейся в пределах Украины, добыча угля составит 189,6 млн. т, что обеспе чит прирост добычи угля за семилетие около 41,6 млн. т. Быстрыми темпами должна развиваться добыча угля
12
Львавско-Волынского бассейна. За семилетие она увели чится с 1,8 млн. г в 1958 г. до 9,7 млн. т в 1965 г.
Основным видом энергетического топлива к концу семилетия будет уголь [88]. В табл. 8 приведено измене ние структуры энергоресурсов УССР в семилетии.
Таблица 8
Изменение структуры энергоресурсов УССР в семилетии
|
Удельный |
вес, % |
Энергоресурсы |
1958 г. |
1965 г. |
|
||
Каменный уголь ................................................... |
66,8 |
80,72 |
Бурый уголь ................................................... |
0,6 |
0,53 |
Природный газ ................................................... |
19,0 |
10,70 |
Нефть ...................................................................... |
0,9 |
0,30 |
Торф ...................................................................... |
0,3 |
0,02 |
Гидроэнергия ...................................................... |
12,4 |
7,73 |
И т о г о ....................................................... |
100,0 |
100,0 |
Потребность в топливе для |
коммунально-бытовых |
нужд населения городов и сел УССР в пересчете на условное топливо в 1965 г. составит 17% от производ ства топлива в республике.
В табл. 9 приведены источники, за счет которых час тично будет покрыта потребность в топливе для этих целей.
Приведенные в табл. 9 данные показывают, что хотя удельный вес газа, тепловой и электрической энергии в топливно-энергетическом балансе коммунально-бытовых потребителей УССР возрастет, все же суммарная доля их составит в 1965 г. всего лишь около 15%. За счет твердого топлива будет покрыто около половины потреб
13
ности в топливе. Основным поставщиком твердого топли ва для коммунально-бытовых нужд будет Донецкий бассейн.
Таблица 9
Изменение топливно-энергетического баланса
коммунально-бытовых |
потребителей |
УССР |
|
|
|
в семилетии |
|
|
Удельный вес, |
% |
|
Энергоресурсы |
1958 г. |
1965 г. |
|
|
|||
Донецкий уголь ................................................... |
27,0 |
|
30,4 |
в том числе: |
7,6 |
|
14,5 |
сортовые антрациты ................................... |
|
||
каменноугольные брикеты ........................ |
0,6 |
|
13,0 |
Львовско-Волынский у го л ь ........................... |
0,6 |
|
4,6 |
Бурый уголь ....................................................... |
0,2 |
|
0,2 |
Буроугольные брикеты ................................ |
6,3 |
|
6,8 |
Торф ....................................................................... |
3,7 |
|
3,8 |
Торфобрикеты ....................................................... |
0,2 |
|
1,1 |
Дрова ....................................................................... |
0,9 |
|
0,55 |
Природный г а з ................................................... |
2,5 |
|
5,6 |
Тепловая энергия ............................................... |
2,0 |
|
3,7 |
Электроэнергия ................................................... |
2,9 |
|
5,6 |
Рыночные фонды керосина ............................ |
2,2 |
|
4,4 |
Значительная часть потребности в топливе для ком мунально-бытовых нужд может быть покрыта за счет отсортированных антрацитов, сортовых углей других марок, а также брикетов и энергетического кокса.
Из приведенного анализа добычи и потребления ка менных углей на Украине следует, что в республике имеются значительные ресурсы слабоспекающихся ка менных углей, при термической переработке которых можно получить доменное топливо и значительное коли чество ценных химических продуктов.
14
МЕТОДЫ ОКУСКОВАНИЯ СЛАБОСПЕКАЮЩИХСЯ УГЛЕЙ
D связи с ограниченностью запасов хорошо коксуюОщихся углей и необходимостью непрерывного расши рения сырьевой базы коксохимической промышленности
впоследнее время значительно увеличился объем работ
вобласти исследования процессов, позволяющих полу чать окускованное топливо из слабоспекающихся и неспекающихся углей.
Все предложенные методы окускования слабоспе кающихся углей в основном можно разделить на три группы:
1) методы, не требующие коренного изменения су ществующей технологии коксования и заключающиеся в специальной подготовке углей (метод Совако) [89, 96], повышении насыпного веса шихты (трамбовании) [18, 29], подборе состава шихты, повышении скорости коксо вания и др.;
2) методы, по которым рядовые угли вначале брике тируют без предварительной специальной термической обработки, а затем нагревают до высоких температур; 3) методы, основой которых является первоначаль ное термическое воздействие на угли с последующим, брикетированием карбонизированных продуктов и даль
нейшей термической обработкой их.
15
Угли брикетируют двумя способами:
1) без добавления связующего компонента: а) при высоких давлениях прессования; б) при небольших дав лениях прессования с нагревом брикетируемого угля до пластического состояния;
2) с добавлением различных связующих, которые об волакивают отдельные мелкие частички угольной мелочи и способствуют прочному склеиванию всей массы при приложении давления.
ВУХИН в лабораторных условиях было исследовано
[4]влияние скорости нагрева на коксуемость угля. Про бы угля нагревали в лодочках из жароупорной стали. Скорость нагрева их у стенок лодочек находилась в пределах 300—500 град/мин. Пропуская электрический ток непосредственно через нагреваемый уголь с добав кой к нему коксовой мелочи, удавалось достичь ско рости нагрева около 2000 град!мин [101]. Это в некоторой степени повышало спекаемость угля, и таким образом удавалось получить из смеси угля с выходом летучих 33—35% и 10% коксовой мелочи кокс удовлетворитель ного качества.
Увеличение спекаемости углей с повышением скоро сти нагрева положено в основу процесса коксования слабоспекающихся углей [93], известного под названием «Процесс Бреннштоф-техник» (рис. 1). В этом процессе высокой скорости нагрева углей достигают в камерах, стены которых изготовлены из жароупорного металла, вследствие чего их температуропроводность во много раз превышает температуропроводность стен из динаса. Это позволяет проводить процесс коксования при более низких температурах в отопительных простенках, чем в обычных коксовых печах. Ширина камер печей коксова ния может изменяться от 60 до 105 мм. Чем хуже кок суется уголь, тем ширина камер должна быть меньше.
16
Для облегчения выдачи кокса .стены камер вверху имеют шарнирную подвеску и могут быть отодвинуты в сторону (рис. 2).
Рис. 1. Схема установки «Бреннштоф-техник» для коксования
слабоспекающихся углей:
/ —загрузочный |
выгон; 2 — газосборник; |
3 — тушильный вагон |
для кокса; |
4 — транспортер |
для кокса; 5 — элеватор; |
6 — коксосортировка; |
7 — сборник |
бензола; 8 — абсорбер; 9 — газодувки; 10 — смолоотделитель; 11 — холодиль ник; 12 — насос; 13 — хранилище аммиачной воды; /4 — сборник смолы;
15 — скиповый подъемник.
Коксование осуществляется в блоках, каждый из ко торых состоит из 12 камер. Длина камеры — 2,5, высо та — 2 м. Для равномерного обогрева камер по высоте применяется рециркуляция продуктов горения (рис. 3), получающихся при сжигании газа в отдельной камере. Печи одного блока загружаются одновременно из много
2—829 |
17 |
го с . лухя. |
^ лл | |
«АУЧН Т*.- ■• |
ОМА»! |
и
секционного вагона. Разовая загрузка угля одной каме ры составляет около 1 т.
Кокс из блока камер выдается в тушильный вагон и
далее подвергается |
обычному тушению и сортировке. |
|||||
—tf-4* |
Продолжительность |
коксования |
обычной |
|||
шихты |
в камерах |
такого типа |
составляет |
|||
|
4 ч, а угольных брикетов — 2 ч. |
|
|
|||
|
Химические продукты улавливаются, как |
|||||
|
и при обычном коксовании. |
в Марино |
||||
|
Построенная по такой схеме |
|||||
|
(Саар) |
установка |
производительностью |
|||
|
154 т кокса в сутки |
перерабатывает |
слабо- |
|||
|
спекающиеся угли Верхне-Силезского, Рур |
|||||
|
ского, Саарского и Лотарингского бассей |
|||||
|
нов. Данные о выходе продуктов коксова |
|||||
|
ния на этой установке приведены в табл. 10. |
|||||
|
Теплотворная способность коксового |
газа |
||||
|
составляла 6051—6497 ккал/нм3 *. |
|
||||
Рис. 2. Схе |
Во |
Франции разработан метод [69], по |
||||
зволяющий получать достаточно |
прочный |
|||||
ма камеры |
||||||
коксования: |
кокс из углей с выходом летучих веществ |
|||||
1— камера'кок- |
более 30%. Технологическая схема перера |
|||||
сования; й 2 — |
ботки угля по этому методу показана на |
|||||
нагревательная |
||||||
стена. |
рис. 4. |
|
|
|
|
Слабоспекающийся уголь, измельченный до крупности 0—2 мм, поступает сверху в реактор, в ко
тором нагревается в псевдоожиженном слое подводя щимся снизу теплоносителем. В зависимости от качества угля теплоноситель инертен или содержит кислород. Из1*
* По ГОСТ 9867—61 единица количества тепла—джоуль (дж). Теплотворная способность газа будет выражаться в джоулях на нормальный кубический метр (дж/нм3):
1 ккал/нм* — 4,2-103 дж!нм3.~ 4,2 кдж/нмз.
18