Mikä on koksi? Tämä on strategisesti tärkeä tuote, joka saadaan termisellä hapettomalla hajoamisella. Se on jaettu moniin tyyppeihin. Joten öljy ja piki, turve ja hiilikoksi on eristetty. Mutta tärkein on jälkimmäinen. Hiilikoksi toimii masuunituotannon perusaineena.
Tärkeä tuote
Mitä sana “koksi” tarkoittaa? Tämän käsitteen morfologia kertoo meille, että se on palava kiinteä jäännös, joka muodostuu joidenkin orgaanisten aineiden, kuten kivihiilen (ruskea tai kivi), öljyn ja myös turpeen, lämpöhapettoman lämmityksen aikana. Itse sanalla on englannin juuret. Koksi ei tarkoita muuta kuin lämpöhajoamisella saatua tuotetta.
Koksin tuotanto Venäjällä on tärkeä osa teollisuuskompleksia. Tilastojen mukaan tätä strategisesti merkittävää tuotetta valmistetaan vuosittain 27 miljoonaa tonnia. Tällaisia määriä on välttämätöntä valimoille ja metallurgiateollisuudelle. Venäjän suurin koksin tuottaja on Severstal. Tämä yritys omistaa tämän tyyppisen polttoaineen oman tuotantonsa ja käyttää sitä omien metallurgisten laitostensa tarpeisiin. Suurimmat Severstalin omistamat masuunit sijaitsevat Cherepovetsissa. Ne tuottavat korkealaatuista koksia.
veloittaa
Masuunien palamisen ylläpitäminen vaatii suuren määrän kivihiilikoksia. Tämä tuote on huokoinen, mutta samalla kiinteä sintrattu massa. Se saadaan poistamalla haihtuvat hiilet.
Koksin kemiallinen tuotanto perustuu hydrolyysiprosessiin. Lisäksi kivihiilen kuiva tislaus on myös mahdollista. Mutta joka tapauksessa koksin tuotantoon liittyy alkuperäisen tuotteen kuumennus ilman vähäisintäkään ilmapääsyä. Hydrolysoinnin tarkoituksena on erottaa hiili kaikista muista hiilen muodostavista aineista. Mikä on koksin tuotannon raaka-aine? Tämä on erityyppistä kivihiiltä, mukaan lukien rasva ja koksi, kaasu ja vähärasvainen. Tällaisia raaka-aineita kutsutaan maksuksi. Tämän tuotteen perusta on kallein lajike - koksishiili. Maksu toimitetaan Venäjän metallurgialaitoksille Kuzbassin ja Pechoran talletuksista. Jakutia voi olla ylpeä koksaushiilen rikasista talletuksista. Täällä ne louhitaan Neryungrin alueella, johon erityisesti rautatie ravittiin.
Koksin tuotanto vaatii mittakaavansa vuoksi suuren määrän raaka-aineita. Se toimitetaan tuotantokaupoille irtotavarana. Täällä lataus lastataan suuriin torneihin, joissa erikoismekanismit, kuten pumput, pumppaavat tulevat hiilet koksikolonneihin. Talvella maksu saapuu yleensä jäädytetyssä tilassa. Ja siksi se lämmitetään ennen lastaamista suoraan autoissa, ajamalla ne erityisiin valtaviin angaareihin.
Latauksen valmistelu
Itse koksin tuotanto alkaa latauksen lajittelulla. Kaikki laitokselle tullut hiili on jaettu ominaisuuksiltaan ja koostumukseltaan tarvittaviin ryhmiin. Tämän jälkeen seos murskataan ja sekoitetaan. Seuraava on sen annostus. Se on valmistettu automaattisilla vaakoilla. Tällaisen valmistuksen jälkeen seos rikastetaan käyttämällä pölynpoistoa, seulomista, pesua, vaahdotusta ja muita menetelmiä. Kaiken tämän avulla voit poistaa epäpuhtaudet raaka-aineista. Sen jälkeen kun panos on kuivattu ja syötettävä murskauksen viimeiseen vaiheeseen, mistä seuraa jyviä, joiden säde ei ylitä 3 mm.
Tällä tavalla valmistetut raaka-aineet ovat valmiita aloittamaan masuunikoksin tuotannon. Se ladataan uudelleen sekoitusyksiköihin ja siirretään sitten hiilitornissa sijaitseviin varastosäiliöihin.
Koksi-paristot
Valmis raaka-aine, joka on välttämätöntä koksin tuotannon suorittamiseksi, kaadetaan hiilikaivoksesta lastausauton säiliöön. Sen jälkeen se toimitetaan koksiauton paristoihin. Tämä on järjestelmä, joka koostuu useista kammioista, joissa lopputuotteen valmistusprosessi tapahtuu.
Koksiuuni on rakenne, jonka seinät on vuorattu tulenkestävillä tiileillä. Sen pituus on 13-15 m, leveys 0,4-0,5 m, korkeus 5-5,5 m. Tällaiset kammion mitat mahdollistavat koksin valmistusprosessin suorittamisen melko nopeasti.
Tällaisten kammioiden kaareissa on kolme tai neljä luukkua, joissa on tiukasti sulkeutuvat kannet. Ne on suunniteltu raaka-aineiden lastaamiseen. Kammioiden päätyseinämissä on myös suljetut metalli-ovet. Koksin muodostumisprosessissa tuotanto vaatii siitä johtuvien kaasumaisten tuotteiden poistamisen. Tämä sisältyy myös kameroiden suunnitteluun. Yläosassaan niissä on erityiset nousut, joita pitkin haihtuvat aineet pääsevät kaasunkeräimeen.
Aikana, jolloin koksin tuotanto on käynnissä, prosessitekniikka vaatii kammioiden merkittävän lämmityksen. Tätä varten niiden väliin rakennetaan erityiset laiturit. Ne edustavat koko lämmityskanavien järjestelmää, jonka läpi kuumat kaasut liikkuvat. Seurauksena on, että kammioiden seinät kuumenevat. Koksin tuotantolaitosten alaosassa sijaitsevat regeneraattorit. Ne ovat tarpeellisia kammioiden lämmittämiseen kaasuputkien kautta syöttämillä kaasuilla, samoin kuin ilman poistuvilla kaasuilla.
Lataa lämmitys
Koksi-uunikammioiden yläpuolella on kiskorata. Kuorma-auto liikkuu sitä pitkin. Sen jälkeen seos luukkujen läpi tulee kammioon. Tämä johtuu autossa sijaitsevista erityisistä mekanismeista, jotka voivat avata ja sulkea suljetut kannet.
Erityinen koksi-ejektorikone liikkuu kammion yhtä reunaa pitkin sijaitsevaa kiskoa pitkin. Juuri hän tulee sivuoviin ja avaa ne. Lisäksi tämä laite työntää syntynyttä koksia. Toisaalta sammutusauto lähestyy kameraa. Hän ottaa kuuman tuotteen ja kuljettaa sen sammutustorni alla olevaan alueeseen ja purkaa sen sitten luiskalla.
Lopputuotteen koulutus
Kaikessa metallurgisen koksin tuotannossa noudatetaan tiukasti teknisiä prosesseja, jotka vaaditaan estämään ilman pääsy kammioon. Kuinka tämä menee? Koksin tuotantoprosessi alkaa heti, kun lastausauto toimittaa mitatun annoksen varausta kammioon. Samanaikaisesti sen luukut ovat kiinni ja lämmityslaitteet on kytketty päälle.
Mitä tapahtuu alkuvaiheessa, kun koksi tuotetaan? Prosessitekniikka ensimmäisessä vaiheessa tarjoaa kaasujen ja veden vapautumisen valmiista raaka-aineista. Tämän jälkeen seos sulaa ja laskeutuu. Lämpötilan nousu edelleen johtaa tämän välituotteen paisumiseen. Tämä johtuu kaasujen ja höyryjen kehittymisestä edelleen. Lisäksi seos kiinteytyy vähitellen. Mikä on koksin tuloksena olevan prosessin viimeinen vaihe? Tämän tuotteen tuotanto tapahtuu krakkailun ja kakun kutistumisen aikana. Seurauksena on niin sanotun koksikakun muodostuminen. Kaikki fraktiot, joilla on höyry-kaasu-muoto, poistetaan nousevia pitkin kaasunkeräimeen.
Kammion varauksen kuumennusprosessi kulkee sen lämmitettävistä seinistä keskustaan. Raaka-aineiden alhaisen lämmönjohtavuuden vuoksi eri paikoissa koksausvaiheet ovat eri vaiheissa.
Koko koksin muodostumisprosessi kestää 14 - 17 tuntia.Sen kesto riippuu varauksen palamislämpötilasta, sen koostumuksesta ja kammion koosta.
Koksin tuotantoprosessin päätyttyä lämmityslaitteet sammuvat ja nousut limittyvät. Koksiuunin oviin sopii ejektori, jonka avulla syntyvä tuote puretaan sammuttajaan. Siten uuni vapautetaan. Sen jälkeen ejektori ripustaa ilmatiiviät ovet ja jatkaa kiskoilla seuraavaan kammioon. Seuraava on myös lastausauto. Hän avaa luukut ja lataa uuden annoksen kierrätettyä panosta.
Tuotteen toimitus torniin
Kammioissa saatu koksi on sammutettava. Loppujen lopuksi tapahtuu itsestään palamista joutuessaan kosketuksiin ilman kanssa. Sammutusautossa koksi toimitetaan torniin, jossa se lopulta sammutetaan vedellä. Tuote kaadetaan sitten autosta kaltevalle betonipinnalle, jota kutsutaan luiskaksi. Täällä 20 minuutin kuluessa se jäähtyy. Tämän jälkeen kuljettimet kuljettavat koksin lajittelua varten.
Liittyvät tuotteet
Koksin tuotanto ei ole mahdollista ilman haihtuvien aineiden vapautumista. Ne ovat sekoitus kaasuja ja höyryjä. Tällaisia komponentteja kutsutaan kollektiivisesti suoraksi koksiokaasuksi. Kun on käsitelty yksi tonni seosta, jonka kosteuspitoisuus nousee 6%: iin, saadaan 270 kg suoraa koksi-uunikaasua. Määrällisesti tämä luku on 330 kuutiometriä.
Yhdessä tonnissa saadusta suorasta koksi-uunista peräisin oleva kaasu sisältää:
- noin kolmekymmentä kilogrammaa kivihiilitervaa;
- 10 kg raakaa bentseeniä;
- 3 kg ammoniakkia;
- 5 kg rikkivetyä;
- 80 kg vettä;
- 140 kg paluukaasua.
Viime aikoihin saakka koksintuotanto oli ainoa toimittaja, joka tarjosi bentseenihiilivetyjä. Öljynjalostuksen kehittämisen jälkeen on kuitenkin mahdollista saada nämä tuotteet vähemmän investoinneilla. Tämä johti siihen, että koksintuotannon osuus bentseenihiilivetyjen toimituksista laski 40 prosenttiin. Tätä tuotetta käytetään raaka-aineena orgaanisen synteesin prosessissa. Sen kevyt fraktio prosessoidaan raa'alla bentseenillä.
Muun tyyppiset sivutuotteet rektifioinnin ja kemiallisilla reagensseilla käsittelemisen, samoin kuin jäädyttämisen ja sitä seuraavan kiteyttämisen jälkeen mahdollistavat noin kolmensadan korkealaatuisen kemiallisen yhdisteen saamisen.
Öljyn käyttö
Tämä luonnollinen aine, kuten kivihiili, on strategisesti tärkeä maallemme. Heidän koksin ja öljytuotteiden tuotanto:
- polttoaine;
- seriinit ja parafiinit;
- voiteluöljyt;
- bitumi;
- rasva;
- tärkeimmälle orgaaniselle ja petrokemialliselle kompleksi tarkoitetut raaka-aineet;
- muut tuotteet.
Öljykoksi
Tämä lause on luonteeltaan kollektiivinen. Öljykoksi ymmärretään ”mustan kullan” syväjalostustuotteiksi. Tuotannon raaka-aineet ovat öljyn alkutuotannossa saatuja komponentteja. Ne ovat tervaa ja puolitervaa, asfalttia ja uutetta.
Öljykoksi valmistetaan kahdella tavalla:
- viivästynyt koksaaminen, joka suoritetaan lämmittämättömissä reaktoreissa;
- tislauslaitoksissa, joissa käytetään vaakasuoraan lämmitettyjä reaktoreita.
Ensimmäinen näistä kahdesta menetelmästä on suosituin. Sen avulla valmistetaan lähes kahdeksankymmentä prosenttia tämän tyyppisistä tuotteista.
Maaöljykoksia käytetään myöhemmin elektrodien, samoin kuin anodimassojen ja anodien valmistuksessa alumiinin sulattamiseksi. Se löytyy sovelluksista rautaseosten, hioma-aineiden ja piin valmistuksessa. Öljykoksi käytetään laajalti kemianteollisuudessa.
Tämän tuotteen saaminen tapahtuu alhaisessa paineessa. Samanaikaisesti lämpötila pidetään välillä 480 - 560 astetta.Tämä mahdollistaa öljykoksin ja bensiinin, hiilivetykaasujen sekä petroli-kaasuöljyjakeiden tuotannon.
Koksausprosessi on kaikkien raaka-aineen muodostavien komponenttien halkaisu. Tässä tapauksessa muodostuu nestemäisiä tislejakeita ja hiilivetykaasuja.
Teollisuusprosessi öljykoksin tuottamiseksi suoritetaan kolmen tyyppisillä kasveilla. Ajoittaisessa koksissa erityisissä kuutioissa ja hidastuneessa prosessissa kammioissa, sitä voi tapahtua jatkuvasti koksin kantaja-aineen juoksevassa massassa. Tarkastellaan yhtä niistä, jota käytetään useimmin, yksityiskohtaisemmin.
Hidas koksaaminen
Tätä prosessia kutsutaan myös puolijatkuvaksi. Tämä menetelmä öljykoksin tuottamiseksi on yleisin käytännössä maailmassa. Se merkitsee sellaista teknologista prosessia, jossa 350-380 asteeseen esilämmitettyä raaka-ainetta syötetään jatkuvasti erityislevyille, jotka sijaitsevat tislauskolonneissa. Tällaiset laitokset toimivat ilmanpaineessa. Raaka-aineet öljykoksin valmistukseen virtaavat levyt alas ja ovat kosketuksissa reaktiolaitteesta nousevien höyryjen kanssa. Tämän massan ja lämmönsiirron seurauksena on kondensoituminen. Juuri hän muodostaa yhdessä alkuperätuotteen kanssa sekundaarisia raaka-aineita, jotka lämmitetään edelleen 490 - 510 asteeseen putkiuuneissa.
Seuraavaksi seos tulee koksi-uunikammioihin. Ne ovat pystysuoraan sijaitsevia onttoja sylintereitä, joiden korkeus on 22-30 metriä ja halkaisija 3-7 m.
Reaktiomassa tulee koksi-uunikammioihin jatkuvasti. Lisäksi tämä prosessi kestää 24-36 tuntia. Tänä aikana massa kokee vähitellen pitämänsä lämmön ansiosta. Kun kammio on 70 - 90 prosenttia täynnä lopputuotetta, se poistetaan normaalilla vesisuihkulla korkeassa paineessa.
Seuraavaksi koksi asetetaan murskaimeen, jossa se murskataan paloiksi, joiden koko on enintään 150 mm. Sen jälkeen tuote syötetään seulalle hissillä lajittelemalla se erikokoisiksi fraktioiksi. Kammio, jossa koksi on saatu, kuumennetaan vesihöyryllä ja työhölaitteista syötettävät höyryt. Seuraavaksi säiliö täytetään jälleen raaka-aineilla.
Prosessin läpikäynnin jälkeen syntyy haihtuvia tuotteita. Tämä on höyry-nesteseos, joka poistuu jatkuvasti olemassa olevista kammioista ja erotetaan peräkkäin kaasuiksi, ensin tislauskolonnissa, sitten vesierottimessa ja kaasulohossa, samoin kuin strippauskolonnissa.