Što je koks? Ovo je strateški važan proizvod dobiven termičkim raspadanjem bez kisika. Podijeljen je u više vrsta. Dakle, izoliraju se koks od nafte i smola, treseta i ugljena. Ali glavni je potonji. Koks iz ugljena djeluje kao osnovna komponenta proizvodnje visoke peći.
Važan proizvod
Što znači riječ "koks"? Morfologija ovog koncepta govori o tome da se radi o zapaljivom čvrstom ostatku koji se formira tijekom termičkog zagrijavanja nekih kisika, uključujući ugljen (smeđi ili kameni), ulje i treset. Sama riječ ima engleske korijene. Koks ne znači ništa osim proizvoda dobivenog toplinskim raspadanjem.
Proizvodnja koksa u Rusiji važna je sastavnica industrijskog kompleksa. Prema statističkim podacima, ovaj strateški važan proizvod godišnje se proizvede u količini od 27 milijuna tona. U takvim količinama od vitalnog je značaja za ljevaonicu i metaluršku industriju. Najveći ruski proizvođač koksa je Severstal. Ova korporacija posjeduje vlastitu proizvodnju ove vrste goriva i koristi je za potrebe vlastitih metalurških postrojenja. Najveće peći u vlasništvu Severstal-a nalaze se u Čerepovecu. Proizvode koks najviše kvalitete.
naplatiti
Za održavanje spaljivanja iz visokih peći potrebna je velika količina koksnog ugljena. Ovaj je proizvod porozna, ali istodobno čvrsta sinterirana masa. Dobiva se uklanjanjem isparljivih sastojaka iz ugljena.
Kemijska proizvodnja koksa temelji se na postupku hidrolize. Uz to, moguća je i suha destilacija ugljena. Ali u svakom slučaju, proizvodnja koksa povezana je s zagrijavanjem početnog proizvoda bez i najmanjeg pristupa zraka. Svrha hidrolize je odvajanje ugljika od svih ostalih tvari koje čine ugljen. Koja je sirovina za proizvodnju koksa? To je ugljen raznih vrsta, uključujući masti i koks, plin i mršav. Takve sirovine se nazivaju naboj. Osnova ovog proizvoda je najskuplja sorta - koksni ugljen. Naplata se isporučuje ruskim metalurškim pogonima iz ležišta Kuzbass i Pechora. Yakutia može biti ponosna na bogata ležišta koksnog ugljena. Ovdje su minirani na teritoriju Neryungrija, do kojega je posebno povučena željeznička pruga.
Zbog svoje razmjere, proizvodnja koksa zahtijeva veliku količinu sirovina. Dostavlja se u proizvodne prodavaonice u rasutim vagonima. Ovdje se naboj učitava u ogromne kule, u koje posebni mehanizmi poput pumpi pumpaju dolazni ugljen u koksne stupove. Zimi, naboj dolazi u pravilu u smrznutom stanju. I zbog toga se prije istovara grije izravno u automobilima, vozeći ih u posebne ogromne hangara.
Priprema punjenja
Sama proizvodnja koksa započinje razvrstavanjem punjenja. Sav ugljen koji je dospio u postrojenje podijeljen je svojim svojstvima i sastavom u potrebne skupine. Nakon toga se smjesa usitni i pomiješa. Ono što slijedi je njegovo doziranje. Izrađuje se na automatskim vagama. Nakon takve pripreme, smjesa se obogaćuje uklanjanjem prašine, prosijavanjem, ispiranjem, flotacijom i drugim metodama. Sve to omogućuje vam uklanjanje nečistoća iz sirovina. Nakon što se naboj osuši i ulazi u završnu fazu drobljenja, što rezultira zrnima čiji polumjer ne prelazi 3 mm.
Na ovaj način pripremljene sirovine spremne su za početak proizvodnje koksa iz visoke peći. Umeta se u jedinice za miješanje, a zatim ulazi u spremnike koji se nalaze u tornju ugljena.
Koksne baterije
Gotova sirovina, koja je potrebna za obavljanje proizvodnje koksa, izlijeva se iz rudnika ugljena u spremnik utovarnog automobila. Nakon toga se isporučuje u koksne baterije. Ovo je sustav koji se sastoji od nekoliko komora u kojima se odvija postupak proizvodnje konačnog proizvoda.
Koksna pećnica je struktura, čiji su zidovi obloženi vatrostalnom opekom. Duljina mu je 13-15 m, širina 0,4-0,5 m, visina 5-5,5 m. Takve dimenzije komore omogućuju da se postupak proizvodnje koksa odvija prilično brzo.
U lukovima takvih komora nalaze se tri ili četiri vrata sa čvrsto zatvarajući poklopce. Dizajnirani su za utovar sirovina. Krajnji zidovi komora također imaju zapečaćena metalna vrata. U procesu stvaranja koksa, proizvodnja zahtijeva uklanjanje plinovitih proizvoda koji iz toga proizlaze. To je predviđeno i u dizajnu kamera. U svom gornjem dijelu imaju posebne uzlazne cijevi duž kojih hlapive tvari ulaze u skupljanje plina.
U vrijeme kada je proizvodnja koksa u tijeku, procesna tehnologija zahtijeva značajno zagrijavanje komora. Za to su između njih izgrađeni posebni stupovi. Predstavljaju cijeli sustav kanala grijanja kroz koji se kreću vrući plinovi. Kao rezultat, zidovi komora se zagrijavaju. Na dnu pogona za proizvodnju koksa nalaze se regeneratori. Oni su potrebni za zagrijavanje komora plinovima dovedenim kroz plinovode, kao i onima koji izlaze iz zraka.
Punjenje grijanjem
Iznad komora za pečenje koksa postoji željeznička pruga. Automobil koji se utovara kreće se duž njega. Iz nje smjesa kroz otvori ulazi u komoru. To je zbog posebnih mehanizama smještenih na automobilu, koji se mogu odvrnuti i potom zatvoriti zapečaćene navlake.
Posebna naprava za izbacivanje koksa kreće se duž šine koja se nalazi duž jedne od strana komore. Ona je ta koja dolazi do bočnih vrata i otvara ih. Nadalje, ovaj uređaj gura rezultirajući koks. S druge strane, auto koji se zaustavlja približava se kameri. Uzima vrući proizvod i transportira ga do prostora ispod gašenja za gašenje, a zatim ga istovari na rampu.
Edukacija krajnjeg proizvoda
Sva proizvodnja metalurškog koksa strogo se pridržava tehnoloških procesa koji zahtijevaju da se spriječi da zrak uđe u komoru. Kako to ide? Postupak proizvodnje koksa započinje odmah nakon što utovarivač dopremi izmjerenu dozu naboja u komoru. Istodobno, zatvarači su zatvoreni, a grijaći uređaji uključeni.
Što se događa u početnoj fazi kada se provodi proizvodnja koksa? Procesna tehnologija u svojoj prvoj fazi osigurava ispuštanje plinova i vode iz gotovih sirovina. Nakon toga se smjesa rastopi i taloži. Daljnje povećanje temperature dovodi do širenja ovog međuprodukta. To je zbog daljnjeg razvoja plinova i para. Nadalje, naboj se postupno učvršćuje. Koja je posljednja faza procesa koja rezultira koksom? Proizvodnja ovog proizvoda vrši se pucanjem i skupljanjem kolača. Kao rezultat toga dolazi do formiranja takozvanog koksnog kolača. Sve frakcije koje imaju oblik pare-plina odvode se duž uspona do kolektora plina.
Proces zagrijavanja naboja u komorama ide od njegovih grijanih zidova do središta. Zbog niske toplinske vodljivosti sirovina na raznim mjestima, stupnjevi koksa su u različitim fazama.
Čitav proces stvaranja koksa traje od 14 do 17 sati.Njegovo trajanje ovisi o temperaturi izgaranja naboja, njegovom sastavu i veličini komore.
Nakon završetka postupka proizvodnje koksa, grijaći se uređaji isključuju, a dizalice se preklapaju. Za vrata koksne peći prikladan je izbacivač, pomoću kojeg se dobiveni proizvod istovari u gašenje. Tako se peć oslobađa. Nakon toga, izbacivač zavjesi nepropusna vrata i ide tračnicama do sljedeće komore. Slijedi i utovarni automobil. Otvara vrata i utovari novu dozu recikliranog punjenja.
Dostava proizvoda u toranj
Koks dobiven u komorama mora se ugasiti. Uostalom, nakon njegovog dodira s zrakom dolazi do spontanog izgaranja. U automobilu za gašenje koks se dovodi u toranj, gdje ga napokon gasi voda. Proizvod se izlije iz automobila na nagnutu betonsku površinu koja se naziva rampa. Ovdje se u roku od dvadeset minuta hladi. Nakon toga, koks transporteri transportiraju na sortiranje.
Pridruženi proizvodi
Proizvodnja koksa nije moguća bez ispuštanja isparljivih tvari. Oni su mješavina plinova i para. Takve komponente zajedno se nazivaju izravnim plinom iz koksne peći. Nakon prerade jedne tone smjese, čiji sadržaj vlage doseže 6%, dobiva se 270 kg izravnog koksnog plina. Opsežno, ta brojka je 330 kubika.
Plin iz izravne koksne peći dobiven iz jedne tone punjenja sadrži:
- oko trideset kilograma ugljenog katrana;
- 10 kg sirovog benzena;
- 3 kg amonijaka;
- 5 kg hidrogen sulfida;
- 80 kg vode;
- 140 kg povratnog plina.
Donedavno je proizvodnja koksa bila jedini dobavljač koji je ponudio ugljikovodike benzen. Međutim, nakon razvoja sektora prerade nafte, bilo je moguće dobiti te proizvode uz manje ulaganja. To je dovelo do činjenice da je udio proizvodnje koksa u opskrbi benzenima ugljikovodicima pao na četrdeset posto. Ovaj se proizvod koristi kao sirovina u procesu organske sinteze. Njegova lagana frakcija obrađuje se sirovim benzenom.
Ostale vrste nusproizvoda nakon njihove ispravljanja i obrade kemijskim reagensima, kao i nakon zamrzavanja i naknadne kristalizacije omogućuju dobivanje oko tristo visokokvalitetnih kemijskih spojeva.
Upotreba ulja
Ova prirodna tvar, poput ugljena, strateški je važna za našu zemlju. Njihova proizvodnja koksa i naftnih derivata, a to su:
- gorivo;
- ceresini i parafini;
- ulja za podmazivanje;
- bitumen;
- mast;
- sirovine namijenjene glavnom organskom i petrokemijskom kompleksu;
- ostali proizvodi.
Naftni koks
Ova je fraza kolektivne naravi. Naftni koks podrazumijeva se kao produkt duboke prerade „crnog zlata“. Sirovine za njegovu proizvodnju sastojke su dobivene u primarnoj preradi nafte. To su katran i poluatrak, asfalt i ekstrakt.
Proizvodnja naftnog koksa odvija se na jedan od dva načina:
- kasno koksiranje, koje se provodi u nezagrijanim reaktorima;
- u destilacijskim postrojenjima koja koriste vodoravne grijane reaktore.
Prva od ove dvije metode je najpopularnija. Uz njegovu pomoć proizvede se gotovo osamdeset posto ove vrste proizvoda.
Naftni koks naknadno se koristi u proizvodnji elektroda, kao i anodnih masa i anoda za topljenje aluminija. Nalazi primjenu u tehnološkim procesima proizvodnje ferolegura, abraziva, silicija. Naftni koks široko se koristi u kemijskoj industriji.
Dobivanje ovog proizvoda događa se pri niskom tlaku. Istodobno se održava temperatura od 480 do 560 stupnjeva.To omogućava proizvodnju naftnog koksa i benzina, ugljikovodičnih plinova, kao i frakcija nafte od kerozina i plina.
Postupak koksanja je cijepanje svih komponenti koje čine sirovinu. Pri tome nastaju frakcije tekućeg destilata i plinovi ugljikovodika.
Industrijski postupak proizvodnje naftnog koksa provodi se korištenjem tri vrste postrojenja. Pored periodičnog koksanja u posebnim kockama i usporenog procesa u komorama, može se kontinuirano pojaviti u fluidnoj masi nosača koksa. Razmotrite jedan od njih, koji se najčešće koristi, detaljnije.
Sporo koksiranje
Taj se postupak naziva i polukontinuiranim. Ova metoda proizvodnje naftnog koksa najčešća je u svjetskoj praksi. Podrazumijeva takav tehnološki postupak u kojem se sirovina prethodno zagrijana na 350-380 stupnjeva kontinuirano dovodi u posebne ploče smještene u destilacijskim stupovima. Takve instalacije djeluju na atmosferskom tlaku. Sirovine za proizvodnju naftnog koksa teče niz ploče i u kontaktu su sa isparavanjem iz reakcijskog aparata. Rezultat ove mase i prijenosa topline je kondenzacija. On zajedno s početnim proizvodom tvori sekundarne sirovine koje se dalje zagrijavaju na 490-510 stupnjeva u cijevnim pećima.
Zatim smjesa ulazi u komore u koksnoj pećnici. To su vertikalno smješteni šuplji cilindri, čija visina doseže 22-30 metara, a promjer 3-7 m.
Reakcijska masa kontinuirano ulazi u komore pećnice. Štoviše, ovaj proces traje od 24 do 36 sati. Za to vrijeme masa, zahvaljujući toplini koju zadržava, postupno koksira. Kad se komore napuni 70-90 posto krajnjim proizvodom, uklanja se normalnim mlazom vode pod visokim tlakom.
Dalje se koks stavlja u drobilicu u koju se drobi na komade čija veličina ne prelazi 150 mm. Nakon toga, proizvod se podiže na ekran pomoću dizala, razvrstavajući ga u frakcije različitih veličina. Komora u kojoj je dobiven koks podložna je zagrijavanju vodenom parom i onim isparavanjima koja se dovode iz radnih uređaja. Dalje, spremnik se ponovo napuni sirovinama.
Nakon prolaska kroz proces nastaju isparljivi proizvodi. Riječ je o smjesi tekućina para i tekućina koja se kontinuirano uklanja iz postojećih komora i uzastopno se odvaja u plinove, najprije u destilacijskom stupu, a potom u separatoru vode i bloku plina, kao i u koloni za uklanjanje.