Теория термодеструктивных превращений в твердой фазе при формировании кускового кокса.

Включает 2 основные группы хим. р-ций: термическое разложение в-в топлив с образованием продуктов меньшей молекулярной массы и термосинтез – р-ции, протекающие м/д исходными в-вами и продуктами их термического разложения. Эти р-ции протекают параллельно и последовательно. В конце образуются тв., ж-ие и газообразные продукты.

При нагревании ТГИ до 200-250 С – выделение воды, СО_2, СО, СН_4.Тепло расходуется на испарение воды, выделение газов, а так же активацию макромолекул в-в угля и термическое расщепление наименее прочных связей. С повышением тем-ры выше 250С - преобладает р-ия термосинтеза, взаимодействие м/д малекулами интенсивное, протекают твердофазные хим. реакции, выделяется тепло. В тем-ом режиме 300-400С - экзотермический процесс. При тем-ре 400С – преобладают р-ии термического разложения, увеличивается кол-во летучих в-в, здесь идет поглощение тепла. Спекающиеся угли при выше 350-380С переходят в пластическое состояние - гетерофазную систему, состоящую из тв. частиц и нелетучих жидкофазных составляющих. К 550С образование смолистой части летучих в-в прекращается. Выше 550С – р-ции циклизации и ароматизации усиливаются. К 600С образуется тв. углеродистый продукт- полукокс. С повышением тем-ры масса полукокса дает усадку, разрывается трещинами и постепенно переходит в кокс. Это сопровождается отщепление водорода, метана, оксида углерода, азота. Содержание углерода в тв. остатке термической деструкции увеличивается. К 900С – кокс, может иметь вид монолитного формирования или мелких зерен, в зависимости от свойств исходного угля.

Основные требования к шихте для коксования. Влияние различных факторов на процесс коксования

1) Влажность; ее повышение влияет на готовность коксового пирога, а следовательно на его прочность. Высокая влага шихты ведет к образованию крупного, но мало прочного кокса.

2)Зольность; представлена оксидами и кислотами. Минеральные примеси приводят к образованию трещин, к уменьшению крупности кокса. Основным параметром яв-ся основность золы, кот. влияет на прочность кокса. Это содержание оксидов железа, кальция, магния и натрия.

3)Марочный состав шихты; снижение доли Ж и К углей, отрицательно сказывается на прочности кокса. Снижение доли ОС и Г приводит к тому же, т.к. интервалы пластического состояния не будут перекрываться.

4) Гранулометрический состав шихты; кл.+6 н/б 5%;кл. -3 менее 86% ;кл. -2 менее 76%; кл. -0,5 менее 5%. Так же на качество кокса влияют:* способ тушения коса;* конструкция коксовых печей .

Качество кокса

На основе анализа роли кокса в доменном производстве к нему предъявляются следующие требования.

Во- первых кокс дает тепло сгорая и является источником получения восстановителя оксидов железа. Чем больше в коксе углерода(более 96%) , тем лучше качество кокса, а чем больше в нем мин-ых в-в и влаги, тем качество хуже. Влага(н/б 6%) балласт, а каждый лишний процент золы в коксе на 1,5-2,0% снижает производительность печи. Сера (н/б 0,5%) яв-ся самым вредным элементом , на 80 % переходит из угля в кокс, затем в чугун и в сталь, снижая качество. Избавляются путем ввода флюсов – известняка. Кокс так же яв-ся разрыхлителем столба шихтового пирога. Куски кокса образуют своеобразное сито, ч/з которое , равномерно распределяются газы, стекают в горн металл и шлак. Если кокс хрупкий он легко измельчается при падании в домну, забивая проходы м/д кусками шихты. Это все приведет к снижению серопоглатительности способности шлака. Чтобы газы проходили по сечению д.п. равномерно кокс должен быть прочным и куски кокса – равномерными по размеру. Для этого определяют мех.прочность коксас показателями М₂₅,М₁₀.

Еще требования к коксу:* Оптимальная скорость горения( хим. активность)* Содержание фосфора(н/б 0,0025%)*Содержание золы н/б 9%;*Содержание летучек н/б 1%;*Реакционная способность CRI н/м 28%;*Горячая прочность CSR н/м 62%.