Hvad er koks? Dette er et strategisk vigtigt produkt opnået ved termisk iltfri nedbrydning. Det er opdelt i mange typer. Så olie og stigning, tørv og kulkoks isoleres. Men den vigtigste er den sidstnævnte. Det er kulkoks, der fungerer som den grundlæggende komponent i højovnsproduktionen.
Vigtigt produkt
Hvad betyder ordet “koks”? Morfologien i dette koncept fortæller os, at det er en brændbar fast rest, der dannes under den termiske iltfri opvarmning af nogle organiske stoffer, herunder kul (brun eller sten), olie og tørv. Selve ordet har engelske rødder. Koks betyder kun produktet opnået ved termisk nedbrydning.
Koksproduktion i Rusland er en vigtig komponent i det industrielle kompleks. Ifølge statistikker produceres dette strategisk vigtige produkt årligt i en mængde på 27 millioner tons. I sådanne mængder er det afgørende for støberi og den metallurgiske industri. Severstal er den største russiske producent af koks. Dette selskab ejer sin egen produktion af denne type brændstof og bruger den til behovene i sine egne metallurgiske anlæg. De største fyrovne, der ejes af Severstal, ligger i Cherepovets. De fremstiller koks i højeste kvalitet.
opkræve
For at opretholde brændingen af højovne kræver en stor mængde kulkoks. Dette produkt er en porøs, men samtidig solid sintret masse. Det opnås ved at fjerne flygtige stoffer fra kul.
Koks-kemisk produktion er baseret på en hydrolyseproces. Derudover er tør destillation af kul også mulig. Men under alle omstændigheder er produktionen af koks forbundet med opvarmningen af det oprindelige produkt uden den mindste luftadgang. Formålet med hydrolyse er at adskille kulstof fra alle andre stoffer, der udgør kul. Hvad er råmaterialet til produktion af koks? Dette er kul i forskellige kvaliteter, herunder fedt og koks, gas og magert. Sådanne råvarer kaldes en afgift. Grundlaget for dette produkt er den dyreste sort - kokskul. Afgiften leveres til russiske metallurgiske fabrikker fra deponeringerne i Kuzbass og Pechora. Yakutia kan være stolt af de rige forekomster af kokskul. Her udvindes de på Neryungri-territoriet, hvortil en jernbanelinje blev specielt trukket.
På grund af dens skala kræver produktionen af koks en stor mængde råvarer. Det leveres til produktionsbutikker i bulkvogne. Her indlæses ladningen i store tårne, hvor specielle mekanismer, som pumper, pumper indkommende kul i koksøjler. Om vinteren ankommer afgiften som regel i frossent tilstand. Og derfor, inden det tømmes, opvarmes det direkte i bilerne og kører dem ind i specielle enorme hangarer.
Opladning
Selve koksproduktion begynder med sorteringen af afgiften. Alt kul, der er kommet til anlægget, er opdelt efter dets ejendom og sammensætning i de nødvendige grupper. Derefter knuses og blandes blandingen. Det følgende er dens dosering. Det er lavet på automatisk skala. Efter en sådan fremstilling beriges blandingen under anvendelse af støvfjernelse, screening, vask, flotation og andre metoder. Alt dette giver dig mulighed for at fjerne urenheder fra råvarer. Efter at ladningen skal tørres og ledes til det sidste knusetrin, hvilket resulterer i korn, hvis radius ikke overstiger 3 mm.
Råmaterialer, der er tilberedt på denne måde, er klar til at begynde produktionen af højovnskoks. Det genindlæses i blandeenhederne og går derefter ind i opbevaringsbokse placeret i kultårnet.
Koksbatterier
Det færdige råmateriale, som er nødvendigt for at udføre produktionen af koks, hældes fra kulminen i tragten på lastbilen. Derefter leveres det til koksovnbatterier. Dette er et system, der består af adskillige kamre, hvor fremstillingsprocessen for det endelige produkt finder sted.
Koksovnen er en struktur, hvis vægge er foret med ildfaste mursten. Længden er 13-15 m, dens bredde er 0,4-0,5 m, dens højde er 5-5,5 m. Sådanne kammerdimensioner tillader, at koksproduktionsprocessen udføres i et relativt hurtigt tempo.
I buerne på sådanne kamre er der tre eller fire luger med tæt lukkende låg. De er designet til at indlæse råvarer. Endervæggene på kamrene har også forseglede metaldøre. I processen til dannelse af koks kræver produktion fjernelse af gasformige produkter, der følger af dette. Dette leveres også i design af kameraerne. I deres øverste del har de specielle stigerør, langs hvilke flygtige stoffer trænger ind i gasopsamleren.
På et tidspunkt, hvor koksproduktion er i gang, kræver procesteknologi betydelig opvarmning af kamrene. Til dette konstrueres specielle moler imellem dem. De repræsenterer et helt system med varmekanaler, gennem hvilke varme gasser bevæger sig. Som et resultat opvarmes væggene i kamrene. I bunden af faciliteterne til produktion af koks er regeneratorer placeret. De er nødvendige til opvarmning af kamrene med gasser, der leveres gennem gasledninger, såvel som dem, der forlader luften.
Opladningsopvarmning
Der er et jernbanespor over koksovnskamrene. En lastende bil bevæger sig langs den. Fra det kommer blandingen gennem lugerne ind i kammeret. Dette skyldes specielle mekanismer placeret på bilen, der kan skrue løs og derefter lukke de forseglede dæksler.
En speciel koksudstødningsmaskine bevæger sig langs en skinne placeret langs en af siderne af kammeret. Det er hun, der kommer til sidedørene og åbner dem. Yderligere skubber denne enhed den resulterende koks. På den anden side nærmer en slukkende bil sig kameraet. Han tager det varme produkt og transporterer det til området under slukketårnet og lader det derefter ned på en rampe.
Uddannelse til slutprodukter
Al produktion af metallurgisk koks overholder strengt teknologiske processer, der kræver at forhindre luft i at komme ind i kammeret. Hvordan går det? Koksproduktionsprocessen begynder umiddelbart efter, at lastbilen leverer en målt dosis af ladningen ind i kammeret. Samtidig lukkes dens luger, og varmeindretninger tændes.
Hvad sker der i det indledende trin, når koksproduktionen gennemføres? Processeteknologien på sin første fase giver mulighed for frigivelse af gasser og vand fra de færdige råvarer. Herefter smelter blandingen og sættes ned. En yderligere temperaturstigning fører til ekspansion af dette mellemprodukt. Dette skyldes den videre udvikling af gasser og dampe. Endvidere størkner ladningen gradvist. Hvad er det sidste trin i processen, der resulterer i koks? Produktionen af dette produkt udføres under krakning og krympning af kagen. Som et resultat forekommer dannelsen af den såkaldte kokskage. Alle fraktioner, der har en dampgasform, udledes langs stigerør til gasopsamleren.
Processen med at opvarme ladningen i kamrene går fra dens opvarmede vægge til midten. På grund af råvarers lave termiske ledningsevne forskellige steder er koksstadier i forskellige stadier.
Hele processen med dannelse af koks varer fra 14 til 17 timer.Dens varighed afhænger af forbrændingstemperaturen for ladningen, dens sammensætning og størrelse på kammeret.
Efter afslutningen af koksproduktionsprocessen slukkes varmeindretningen, og stigerørene overlapper hinanden. En ejektor er velegnet til koksovnsdøre ved hjælp af hvilket det resulterende produkt bliver aflæst i en slukker. Ovnen frigives således. Derefter hænger ejektoren de lufttætte døre og går på skinner til det næste kammer. Der følger også en lastbil. Han åbner lugerne og lægger en ny dosis genanvendt ladning.
Produkt levering til tårnet
Koks, der fås i kamrene, skal slukkes. Når alt kommer til alt, efter dens kontakt med luft, sker spontan forbrænding. I slukkevognen leveres koks til tårnet, hvor det endelig slukkes med vand. Produktet hældes derefter ud af bilen på en skråt betonoverflade kaldet en rampe. Her inden for tyve minutter afkøles det. Herefter transporteres koks af transportører til sortering.
Tilknyttede produkter
Koksproduktion er ikke mulig uden frigivelse af flygtige stoffer. De er en blanding af gasser og dampe. Sådanne komponenter omtales samlet som direkte koksovnsgas. Efter forarbejdning af et ton af blandingen, hvis fugtighedsindhold når op til 6%, 270 kg direkte koksovnsgas. I volumen er dette tal 330 kubikmeter.
I direkte koksovnsgas, der er opnået fra et ton af ladningen, indeholder:
- cirka tredive kg kulstjære;
- 10 kg rå benzen;
- 3 kg ammoniak;
- 5 kg hydrogensulfid;
- 80 kg vand;
- 140 kg returgas.
Indtil for nylig var koksproduktion den eneste leverandør, der tilbyder benzen-kulbrinter. Efter udviklingen af olieraffinaderi blev det imidlertid muligt at få disse produkter med mindre investering. Dette førte til, at andelen af koksproduktion i forsyningen med benzen-kulbrinter faldt til fyrre procent. Dette produkt bruges som råmateriale i processen med organisk syntese. Dens lette fraktion behandles med råbenzen.
Andre typer biprodukter efter deres berigtigelse og forarbejdning med kemiske reagenser samt efter frysning og efterfølgende krystallisation gør det muligt at opnå ca. tre hundrede kemiske forbindelser af høj kvalitet.
Brug af olie
Dette naturlige stof, ligesom kul, er strategisk vigtigt for vores land. Deres produktion af koks og olieprodukter, som er:
- brændstof
- ceresins og paraffiner;
- smøreolier;
- bitumen;
- fedt;
- råvarer beregnet til det vigtigste organiske og petrokemiske kompleks
- andre produkter.
Petroleumskoks
Denne sætning er kollektiv. Petroleumskoks forstås som dybe forarbejdningsprodukter af ”sort guld”. Råvarerne til dens produktion er de komponenter, der fås i den primære forarbejdning af olie. Disse er tjære og semi-tjære, asfalt og ekstrakt.
Produktionen af petroleumskoks foregår på en af to måder:
- forsinket kokning, der udføres i uopvarmede reaktorer;
- i destillationsanlæg, der bruger vandrette, opvarmede reaktorer.
Den første af disse to metoder er den mest populære. Med sin hjælp produceres næsten firs procent af denne type produkter.
Petroleumskoks anvendes derefter til fremstilling af elektroder såvel som anodemasser og anoder til aluminiumssmeltning. Den finder anvendelse i de teknologiske processer til fremstilling af ferrolegeringer, slibemidler, silicium. Petroleumskoks er vidt brugt i den kemiske industri.
At få dette produkt sker ved lavt tryk. Samtidig opretholdes temperaturen fra 480 til 560 grader.Dette tillader produktion af petroleumskoks og benzin, carbonhydridgasser såvel som petroleum-gasoliefraktioner.
Koksprocessen er opdeling af alle de komponenter, der udgør råmaterialet. I dette tilfælde dannes flydende destillatfraktioner og carbonhydridgasser.
Den industrielle proces til fremstilling af petroleumskoks udføres ved hjælp af tre plantetyper. Ud over periodisk koksning i specielle terninger og en nedsat proces i kamrene kan det forekomme kontinuerligt i den fluidiserede masse af koksbæreren. Overvej en af dem, der bruges oftest mere detaljeret.
Langsom koksning
Denne proces kaldes også semikontinuerlig. Denne metode til fremstilling af petroleumskoks er mest almindelig i verdenspraksis. Det indebærer en sådan teknologisk proces, hvor råmaterialet, der forvarmes til 350-380 grader, kontinuerligt tilføres specialplader placeret i destillationssøjler. Sådanne installationer fungerer ved atmosfærisk tryk. Råmaterialer til fremstilling af petroleumskoks strømmer ned ad pladerne og er i kontakt med damperne, der stiger fra reaktionsapparatet. Resultatet af denne masse og varmeoverførsel er kondens. Det er han, der sammen med det oprindelige produkt danner sekundære råvarer, der yderligere opvarmes til 490-510 grader i rørovne.
Dernæst kommer blandingen ind i koksovnkamrene. Disse er lodret placerede hule cylindre, hvis højde når 22-30 meter og en diameter på 3-7 m.
Reaktionsmassen trænger kontinuerligt ind i koksovnkamrene. Desuden varer denne proces fra 24 til 36 timer. I løbet af denne tid kokses massen takket være den varme, den holder, gradvist. Når kammeret er fyldt 70-90 procent med det endelige produkt, fjernes det ved hjælp af en normal vandstråle under højt tryk.
Derefter anbringes koks i en knuser, hvori den knuses i stykker, hvis størrelse ikke overstiger 150 mm. Derefter føres produktet til skærmen ved hjælp af en elevator og sorterer det i fraktioner af forskellige størrelser. Kammeret, i hvilket koks blev opnået, underkastes opvarmning med vanddamp og de dampe, der leveres fra arbejdsindretninger. Dernæst fyldes tanken igen med råvarer.
Efter at have gennemgået processen, opstår flygtige produkter. Dette er en damp-væske-blanding, der kontinuerligt fjernes fra de eksisterende kamre og sekventielt adskilles i gasser, først i en destillationssøjle og derefter i en vandudskiller og en gasblok samt i en strippekolonne.