Производство кокса в движущемся слое под внешним давлением

В СССР были проведены исследования по получению кокса в движущемся слое под внешним давлением в горизонталь­ной печи по методу Донецкого политехнического института и Авдеевского коксохимического завода (АКХЗ) и в вер­тикальной печи по методу УХИНа. Технологическая схема первого метода представлена на рис. 2. По этому методу шихту из бункера через питатель подают в аппарат для тер­мической подготовки, откуда через питатель шихта посту­пает в основной аппарат схемы — печь для непрерывного коксования, состоящую из загрузочной камеры и трех секций, имеющих различный температурный режим. При помощи гидропривода и толкателя шихта, попадающая в за­грузочную камеру, уплотняется и загрузка перемещается вдоль печи, в конце которой находится разгрузочная камера и бункер для сухого тушения кокса.

Шихта в печь подается порциями через каждые 10— 60 мин, в зависимости от свойств используемого угля. Благодаря внешнему давлению, создаваемому толкателем, зер­на угля, подвергаемые термической деструкции, сближа­ются и это предопределяет возможность получения кокса из углей пониженной спекаемости.

Различные стадии процесса коксования — термической подготовки до перехода загрузки в пластическое состояние, пластического состояния, образования и упрочнения полу­кокса, перехода полукокса в кокс — фиксированы в про­странстве по длине печи за счет поддержания в ее секциях различной температуры.

Коксование, проведенное на опытной установке АКХЗ, подтвердило возможность получения кокса из углей пони­женной спекаемости.

Производство кокса в кольцевых печах

Большой интерес представляет метод непрерывного кок­сования в кольцевых печах, разработанный в московском химико-технологическом институте им. Д. И. Менделеева под руководством Г. Н. Макарова.

Сущность метода заключается в нагревании до заданной температуры тонкого слоя (50—200 мм) угля, свободно ле­жащего на движущемся поде кольцевой печи.

Схема кольцевой печи представлена на рис. 3. Основу ее составляет неподвижный кольцевой туннель, в котором вращается под, опирающийся на ролики. Обогрев может осуществляться либо за счет сжигания газа в горелках, либо за счет сжигания всех выделяющихся парогазовых продуктов. Последние могут отводиться через специальные отверстия. Уголь загружается из бункера, кокс разгружа­ется через специальное устройство в бункер.

Процесс коксования в кольцевой печи протекает непре­рывно. Уголь поступает из загрузочного бункера на движу­щийся под кольцевой печи, а готовый кокс сбрасывается в бункер, где он охлаждается и затем транспортируется на коксосортировку. Таким образом, процесс коксования за­канчивается за один полный оборот вращающегося пода печи.

Обогрев кольцевой печи может быть муфельным или не­посредственным. При муфельном обогреве над перекрытием расположены отопительные каналы. Тепло загрузке пере­дается от нагретого свода — перекрытия. Такой метод обогрева целесообразен при переработке углей с большим выходом летучих веществ — бурых, длиннопламенных, га­зовых. В этом случае выделяющиеся газы и пары улавли­ваются, затем их перерабатывают.

При коксовании углей с малым выходом летучих ве­ществ, например высокометаморфизованных слабоспекаю­щихся, можно вести процесс коксования без улавливания химических продуктов. В этом случае в подсводовое про­странство печи подается воздух, который необходим для сжигания выделяющихся из загрузки парогазовых продук­тов коксования.

По длине кольцевой печи можно поддерживать перемен­ный температурный режим и получать различные скорости прогрева угольной загрузки. Температурный режим уста­навливается в зависимости от свойств коксуемого угля и назначения кокса.

К достоинствам метода коксования в кольцевых печах относятся: непрерывность процесса, гибкая регулировка температурных и технологических условий, возможность раздельного позонного отведения парогазовых продуктов, что облегчает их улавливание и переработку, возможность полной механизации и автоматизации процесса.

В кольцевых печах может осуществляться коксование самых различных видов твердого топлива. Из газовых и длиннопламенных углей можно получать кокс для раз­личных электротермических производств и агломерации руд, причем эти специальные виды кокса в большей степени удовлетворяют требованиям потребителей, чем применяе­мые мелкие классы (до 25 мм) кокса слоевого процесса кок­сования, В кольцевых печах можно также производить специальные виды кокса из высокометаморфизованных слабоспекающихся углей, а также термоантрацит (нагре­ванием антрацита до температуры 1250—1350 °С). Не исклю­чается возможность получения в кольцевых печах и домен­ного кокса. Для этого должна быть предусмотрена воз­можность уплотнения угольной загрузки.