Спосіб коксування пеку

Спосіб коксування пеку, який включає загрузку пекококсових печей вихідною сировиною, подачу сухої пари, нагрів сировини, видачу одержаного пекового коксу, який відрізняється тим, що витрату пари на одну піч підтримують рівною 3,015,0 м3/год, при цьому перед подачею в підсклепінний простір печей її змішують з відпрацьованим повітрям кубових реакторів пекопідготовки в співвідношенні 1 (2-ИО) і одержану суміш подають під тиском 2000-4000 Па протягом всього періоду коксування Винахід відноситься до способів коксування пеку і може знайти застосування в КОКСОХІМІЧНІЙ промисловості Відомий спосіб коксування пеку, який включає завантаження пекококсових печей вихідною сировиною, подачу сухого пару для запобігання відкладення графіту на склепіннях і стінах камер коксування з початом завантаження печей, нагрів сировини без доступу повітря за заданим режимом та видачу одержаного пекового коксу (Правила технической эксплуатации коксохимических предприятий, М Металлургия, 1985, с 104-112, далі ПГЭ) Цей спосіб вибраний нами як прототип Недопіком відомого способу є використання гострого пару для запобігання відкладень графіту на склепіннях і стінах камер коксування, що пов'язане з його великими витратами Крім того, подача лише сухого пару не усуває повністю відкладення графіту на склепіннях і стінах камер коксування Це зменшує корисний об'єм камер коксування, ступінь завантаження їх вихідною сировиною і скорочує вихід пекового коксу, що знижує економічність способу Задача запропонованого винаходу полягає в удосконаленні відомого способу коксування пеку шляхом подачі в підсклепінний простір пекококсових печей суміші пару з відпрацьованим повітрям кубових реакторів в заданому співвідношенні і під певним тиском та за рахунок цього зменшення шару графіту на склепіннях і стінах камер коксування при скороченні витрат пару, і як наслідок збільшення корисного об'єму камери, ступеня завантаження печі і виходу пекового коксу, тобто підвищення економічності процесу Поставлена задача досягається тим, що в способі коксування пеку, який включає завантаження пекококсових печей вихідною сировиною, подачу сухого пару дія запобігання відкладень графіту на склепіннях і стінах камер коксування з початком завантаження печей, нагрів сировини без доступу повітря за заданим режимом, видачу одержаного пекового коксу, витрата пару на одну піч підтримують рівним 3,0-15,0м3/год , при цьому перед подачею в підскдепінний простір печей його змішують з відпрацьованим повітрям кубових реакторів пекопідготовки в співвідношенні 1 (2-ИО) і одержану суміш подають під тиском 3000-4000Па на протязі всього періоду коксування Ознаки запропонованого способу мають наступний причинно-наслідковий зв'язок з таким технічним результатом подача в підсклепінний простір печі суміші пару і повітря кубових реакторів в заданому співвідношенні дозволяє скоротити витрати пару і забезпечити при цьому потрібну температуру в підсклепінному просторі, при якій не відбувається інтенсивного графітоутворення Це зменшує шар графіту на склепіннях і стінах камер, збільшує величину завантаження вихідної сировини в камеру і О 00 о> со о> ю 59398 вихід готового продукту з потрібними якісними показниками, подача суміші пару і повітря кубових реакторів під певним тиском забезпечує необхідну теипературу в підсклепінному просторі і потрійні витрати пару в суміші з відпрацьованим повітрям кубових реакторів, що, в свою чергу, приводить, з одного боку, до зменшення шару відкладення графіту на склепіннях, збільшенню ступеня завантаження печей, виходу готового продукту, а з другого боку до зменшення витрат пару Таким чином, кожна з ознак сприяє, а вся сукупність забезпечує рішення поставленої задачі Сутність способу полягає в тому, що після видачі пекового коксу і установки дверей на камеру коксування встановлюють форсунки для подачі суміші відпрацьованого повітря кубових реакторів з паром в під склепінний простір пекококсових печей Форсунки через запірні клапани з'єднані колекторами подачі суміші відпрацьованого повітря з паром Пекококсові печі завантажують через запірнодозуючий пристрій, який забезпечує регулювання, вимірювання та реєстрацію КІЛЬКОСТІ пеку, що завантажується Печі завантажують пеком досить повно і рівномірно Висоту підсклепінного простору печі відносно рівня пеку підтримують - 3 0 0 м м Пек завантажують в печі безперервно протягом 5-7 годин Для запобігання відкладень графіту на склепіннях і стінах в камери коксування з початком завантаження подають суміш відпрацьованого повітря кубових реакторів з паром в заданому співвідношенні Подачу суміші здійснюють в трьох точках біля дверей камери з машинної та коксової сторін і біля стояка з машинної сторони Показники якості З О В Н І Ш Н І Й ВИГЛЯД Температура розм'якшування, °С Зольність, % не більше Масова доля води, % не більше Потрібні витрати суміші відпрацьованого повітря кубових реакторів з паром досягають за рахунок підтримки заданого тиску в колекторах для підводу суміші Заданий тиск в колекторах підтримують шляхом регулювання подачі пару на інжектори встановлені на початку кожного колектора Задане співвідношення суміші пару з відпрацьованим повітрям кубових реакторів підтримують за рахунок регулювання подачі повітря в колектори і шляхом регулювання подачі пару на інжектори Надлишкове відпрацьоване повітря кубових реакторів подають в газопровід прямого коксового газу Процес коксування ведуть за режимом, що забезпечує потрібну продуктивність пекококсових печей Суміш відпрацьованого повітря кубових реакторів з паром подають в підсклепінний простір пекококсових печей на протязі усього періоду коксування За 15-20 хвилин до видачі коксу піч відключають від газозбірника, також відключають подачу суміші відпрацьованого повітря з паром і з печі витягають форсунки Піч готують до видачі і видають кокс Спосіб здійснювали в промислових умовах на блоках №1 і №2 пекококссвого цеху ВАТ "Запорожкокс" Кожен блок складається із семи пекококсових печей Камери коксування кожної печі мають такі розміри довжина 12400мм, ширина 450мм, висота 3030мм, корисний об'єм 15,23м 3 1 Характеристика вихідного продукту Коксуванню в пекококсових печах піддають високотемпературний пек, ВІДПОВІДНИЙ ГОСТ 103875 "Пек каменноугодьннй" по ГОСТ 1038-75 фактичний пек ВАТ "Запорожкокс" твердий у вигляді гранул або твердий у вигляді гранул чорного колуски чорного кольору льору 135-150 138-147 0,4 0,30-0,35 3 0,20-0,24 2 Характеристика пару На пекококсові печі подають пар з тиском від 2атм до Затм (від 200-600КПа) 3 Характеристика відпрацьованого повітря кубових реакторів Склад відпрацьованого повітря кубових реакторів, % об'єми О2 2-4 Н2 1-2 СО 2 0,5-1,0 91-92 N2 Температура відпрацьованого повітря - 8090°С Дослід 1 Спочатку були проведені експерименти по обгрунтуванню правомірності вибору діапазону зміни співвідношення пар і відпрацьованого повітря кубових реакторів в суміші, що подається дія запобігання відкладень графіту Одержані результати наведені в таблиці 1 Таблиця 1 Залежність величини завантаження печі і виходу коксу від співвідношення витрат пару і відпрацьованого повітря кубових реакторів, що подаються дія запобігання відкладень графіту Умови 1 Витрати пару на одну піч - 10м 3 /год 2 Величина тиску в колекторі суміші пару і повітря - ЗОООПа Співвідношення Шар графіту на Витрати відпрацьовапар відпрацьоване склепінні камери, ного повітря, м /год повітря MM*1 10 1 1 100 Величина завантаження печі пеком, т 19,08 Вихід коксу із одної печі, т 11,45 59398 Продовження таблиці 1 Витрати відпрацьованого повітря, м /год 20 50 100 120 Співвідношення пар відпрацьоване повітря 12 15 1 10 1 12 Шар графіту на склепінні камери, MM*1 ЗО нема ЗО 50 Величина завантаження печі пеком, т 19,58 19,80 19,58 19,44 Вихід коксу із одної печі, т 11,75 11,88 11,75 11,66 * Шар графіту на склепінні не повинен перевищувати 100мм, на стінах - 20мм (ПТЭ, М Металлургия, 1985, с 111 п 851) Із даних таблиці виходить, що при співвідношенні пар відпрацьоване повітря 1 (2-ИО) шар графіту на склепінні камери не перевищує 30мм При інших співвідношеннях пару з відпрацьованим повітрям шар графіту на склепінні камери збільшується, що приводить до зменшення корисного об'єму камери завантаження пеком і, як наслідок, до зменшення виходу коксу із печі Дослід 2 Далі були проведені експерименти по обгрунтуванню правомірності вибору діапазону зміни витрат пару на одну піч Одержані дані наведені в таблиці 2 Таблиця 2 Залежність величини завантаження камери коксування і виходу коксу від витрат пару на 1 піч Умови 1 Співвідношення пар повітря кубових реакторів 1 5 2 Величина тиску в колекторі суміші пару і відпрацьованого повітря кубових реакторів - ЗОООПа Витрати пару на 1 піч, Шар графіту на склепінні Величина завантаження Вихід коксу із одної м3/год камери, мм печі пеком, т печі, т 2 100 19,08 11,45 3 ЗО 19,58 11,75 10 нема 19,80 11,88 15 нема 19,80 11,88 17 нема 19,80 11,88 Із даних таблиці 2 виходить, що в заданому інтервалі витрати пару на знеграфічування шар графіту на склепінні камери не перевищує 30мм При менших витратах пару шар графіту різко збільшується При більших витратах пару відкладень графіту на склепінні не спостерігається Подальше збільшення витрат пару нераціонально з економічної точки зору, тому що це приводить до переви трат пару Крім того, не можна повністю розграфічувати шви кладки пекококсових печей Дослід З Були проведені експерименти по обгрунтуванню правомірності вибору діапазону зміни величини тиску пароповітряної суміші в колекторі Дані наведені в таблиці З Таблиця З Залежність величини завантаження камери коксування і виходу коксу від величини тиску пароповітряної суміші в колекторі Умови Співвідношення пар повітря -1 5 Величина тиску суміші пару з Витрати пару відпрацьованим повітрям в на 1 піч, м3/год колекторі, Па 1000 3 2000 9 3000 10 4000 11 5000 15 Шар графіту на склепінні камери, мм Під ТИСКОМ нижче 2000Па неможливо забезпечити потрібні витрати пароповітряної суміші в підсклепінному просторі пекококсової печі, що приводить до збільшення шару графіту на склепінні камери коксування Тиск вище 4000Па можна забезпечити тільки шляхом збільшення подачі пару на 100 ЗО нема нема нема Величина завантаження печі пеком, т Вихід коксу із одної печі, т 19,08 19,58 19,80 19,80 19,80 11,45 11,78 11,88 11,88 11,88 інжектор, що приводить до підвищення витрат пару і знижує економічність способу Отже оптимальною величиною тиску суміші пару і відпрацьованого повітря в колекторі є 2000-4000Па Характеристика кінцевого продукту (пеку), одержаного запропонованим способом наведена в 59398 таблиці 4 Таблиця 4 Показники 1 2 3 4 5 6 7 8 По ГОСТ 3213-93 Зольність, % не більше Масова доля загальної сірки, %, не більше доля загальної вологи, % не більше Вихід летких речовин, %, не більше Розмір кусків, мм Масова доля кусків розміром менше 25мм, % Питомий електричним опір, ом/мм^, не більше Масова доля оксиду натрію, % 0,50 0,70 3,0 0,8 10 і більше не більше 10 600 1 0 ° не більше 0,06 Фактичні показники пекового коксу ВАТ "Запорожкокс" 0,30-0,40 0,50-0,60 2,0-2,5 0,6-0,7 10 і більше 8-9 400-500 0,04-0,05 Порівняння відомого і запропонованого способів одержання пекового коксу приведено в таблиці 5 Таблиця 5 Способи Відомий (за прототипом) Запропонований Витрати пару на 1 піч, м3/год 30-50 3,0-15,0 Показники Шар графіту на склеВеличина завантапінні камери, мм ження печі пеком, т 100-70 19,08-19,29 30-0 19,58-19,80 Аналіз даних, наведених в таблицях 4 і 5 показує, що запропонованим способом одержують пековий кокс, ВІДПОВІДНИЙ вимогам ГОСТ на кокс пековий - КПЭ-3, при менших в порівнянні з прототипом витратах пару, більш елективному запобіганні Комп'ютерна верстка Е Гапоненко Вихід коксу із одної печі, т 11,45-11,57 11,78-11,88 відкладень графіту на склепінні камери Таким чином, запропонований спосіб забезпечує підвищення в порівнянні з прототипом ступеня завантаження камери вихідною сировиною і виходу готового продукту - пекового коксу Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна