Оптимизация условий промышленного процесса коксования термически подготовленных шихт из углей Кузнецкого бассейна

• Автор: Шейн, Самуил Шаевич
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Свердловск
• Количество страниц: 164 c. : ил

1.1. Влияние термической подготовки шихты на насыпную плотность загрузки II

1.2. Распределение насыпной плотности термически подготовленной шихты в камере коксования

1.3. Усадка коксового пирога из термически подготовленной шихты.

1.3.1. Вертикальная усадка коксового пирога

1.3.2. Отход коксового пирога от стен камеры коксования.

1.4. Влияние термической подготовки шихты на качество кокса.

1.4.1. Выход валового кокса из термически подготовленной шихты

1.4.2. Влияние режима коксования на качество

кокса из термически подготовленной шихты

1.4.3. Влияние термической подготовки шихты на скорость прогрева коксуемой загрузки

1.4.4. Равномерность прогрева коксового пирога при коксовании термически подготовленной шихты.
1.5. Влияние термоподготовки шихты на продолжительность коксования и производительность коксовых печей.
1.6. Выводы и направления работы.
Глава 2. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ УСЛОВИЯ ПРИ КОКСОВАНИИ ТЕРМИЧЕСКИ ПОДГОТОВЛЕННОЙ ШИХТЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА КАЧЕСТВО КОКСА
2.1. Экспериментальное определение готовности коксового пирога при коксовании термически подготовленной шихты.
2.1.1. Продолжительность коксования термически подготовленных шихт.
2.1.2. Равномерность прогрева коксового пирога
2.2. Качество кокса при коксовании термически подготовленной шихты
2.2.1. Влияние термической подготовки шихты на прочностные свойства кокса
2.2.2. Влияние режима коксования термически подготовленной шихты на качество кокса.
2.3. Выход валового кокса при коксовании термически подготовленной шихты
2.3.1. Методика определения выхода валового кокса
2.3.2. Результаты определений.
2.4. Выводы.
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА УСАДКИ ПРИ КОКСОВАНИИ
ТЕРМИЧЕСКИ ПОДГОТОВЛЕННОЙ ШИХТЫ
3.1. Экспериментальное определение вертикальной усадки коксового пирога.
3.1.1. Измерения вертикальной усадки коксового пирога в полузаводской камере коксования
3.1.2. Измерение вертикальной усадки коксового пирога в промышленной коксовой печи
3.1.3. Описание процесса вертикальной усадки
коксового пирога.
3.2. Влияние термической подготовки шихты на отход коксового пирога от стен камеры.
3.2.1. Методика измерения отхода коксового пирога от стен камеры.
3.2.2. Результаты измерений и их анализ
3.3. Выводы.
Глава 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОФИЗЙЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМИЧЕСКИ ПОДГОТОВЛЕННОЙ ШИХТЫ.
4.1. Исследование насыпной плотности термически подготовленной шихты и характера ее распределения в промышленной камере коксования.
4.1.1. Анализ методов контроля плотности угольной загрузки
4.1.2. Радиоизотопный метод контроля плотности шихты в промышленной камере коксования.
4.1.3. Результаты измерений насыпной плотности загрузки
4.2. Определение объемной эффективной теплоемкости коксуемой загрузки
4.3. Определение коэффициента эффективной теплопроводности коксуемой загрузки
4.3.1. Постановка задачи.
4.3.2. Методика расчета
4.3.3. Результаты расчета
4.4. Выводы
Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕПЛОПЕРЕНОСА ПРИ КОКСОВАНИИ ТЕРМОПОДГОТОВЛЕННОЙ шихты И ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ КОКСОВАНИЯ
5.1. Методы математического моделирования теплопереноса в коксовых печах.
5.2. Двумерная математическая модель теплопере
носа в коксовой печи
5.2.1. Постановка задачи.
5.2.2. Адаптация модели теплопереноса в коксовой
5.3. Оптимизация технологических параметров коксования термически подготовленной шихты на батарее й 7 ЗападноСибирского металлургического комбината
5.4. Зыбор конструктивных параметров коксовых батареи для производства кокса из термически подготовленной шихты
5.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Согласно же исследованиям ,, максимальный прирост насыпной плотности достигается при предварительном нагреве шихты до температур ЮС, а с увеличением температуры выше 0С происходит уменьшение насыпной плотности загрузки. Экстремальный характер зависимости плотностьтемпература объясняют двумя имеющими противоположный эффект факторами. С одной стороны, при отсутствии влаги в шихте, нагретой до ЮС, снижается коэффициент внутреннего трения и достигается более плотная упаковка угольных частиц. С другой стороны, нагрев шихты до более высоких температур сопровождается измельчением угольных частиц и перегревом поверхности мелких классов выше температуры химической термостойкости углей. Последнее вызывает снижение спекаемости углей и сопровождается разрыхлением угольных зерен и выделением первых жидких погонов, ухудшающих взаимное перемещение частиц I. Несоответствие данных, полученных в лабораторных, полузаводских и промышленных условиях может быть обусловлено различием условий нагрева угольного материала и загрузки в коксовые печи. В частности, достижение максимальной плотности при более высоких температурах в лабораторных условиях связано с более мягкими условиями термоподготовки и меньшим разрушением угольных зерен. В связи с этим представляется более правомерным пользоваться данными, полученными в полузаводских и промышленных условиях, согласно которым к снижению насыпной плотности приводит . Для практического осуществления и оптимизации процесса коксования термически подготовленной шихты необходимо знать не только среднюю насыпную плотность шихты, но и ее распределение по объему камеры коксования. Сопоставление температурных полей в коксовом пироге при коксовании влажной и нагретой шихт с одинаковым режимом обогрева , позволяет предположить, что их плотность в объеме камеры коксования распределяется неодинаково. Имеющиеся в литературе сведения по этому вопросу получены в полузаводских условиях и весьма противоречивы. Так, по данным распределение насыпной плотности, оцененное по плотности кокса в различных участках коксового пирога, в случае термически подготовленной шихты более равномерное, чем при влажной шихте. По данным же , которые получены на холодной полузаводской модели, распределение насыпной плотности термически подготовленной и влажной шихт идентично. Очевидно, что на основании этих данных невозможно сделать вывод о характере распределения насыпной плотности термически подготовленной шихты по высоте и длине камеры коксования. Этот вопрос требует специального изучения. Причем достоверные данные могут быть получены только на действующих промышленных печах, так как на распределение насыпной плотности загружаемой в печь шихты оказывают влияние многие явления, сопровождающие процесс загрузки которые не моделируются ни в полузаводской печи и, тем более ни на холодной модели печи. Вертикальная усадка оказывает определяющее влияние на формирование структуры и геометрии коксового пирога, от ее величины зависит выбор уровня обогрева коксовых печей. В связи с этим вертикальная усадка коксового пирога при коксовании термически подготовленной шихты изучалась многими исследователями. Исследования проводились в полузаводских и промышленных условиях на шихтах различного состава. Так, при коксовании нагретой до 0С шихты из кузнецких углей установлено, что величина вертикальной усадки уменьшается по сравнению с влажной шихтой на 1,,, а при коксовании той же шихты нагретой до 0С на и более. По данным , вертикальная усадка при коксовании нагретой до Ю0С шихты из донецких углей уменьшается в 2,5 раза. Анализ полученных в этих работах кривых усадки подтверждает сделанный в работе вывод, что для сухих шихт, как и для влажных, характерно наличие стадии самоуплотнения. Однако относительная величина вертикальной усадки для сухих шихт на этой стадии значительно меньше, чем при коксовании влажной шихты. При коксовании же шихт, нагретых до температуры выше 0С, остаточная влажность которых не превышает 0,,5, стадия самоуплотнения отсутствует . От величины вертикальной усадки в значительной мере зависит степень прококсовывания верха коксового пирога.