Kas yra koksas? Tai yra strategiškai svarbus produktas, gaunamas skaidydamasis be deguonies. Jis skirstomas į daugelį tipų. Taigi, nafta ir pikis, durpės ir akmens anglis yra izoliuoti. Tačiau pagrindinis yra pastarasis. Būtent akmens anglių koksas yra pagrindinis aukštakrosnių gamybos komponentas.
Svarbus produktas
Ką reiškia žodis „koksas“? Šios sąvokos morfologija byloja, kad tai yra degi kieta liekana, susidariusi šildant be deguonies kai kurias organines medžiagas, įskaitant akmens anglį (rudąją ar akmeninę), aliejų, taip pat durpes. Pats žodis turi angliškas šaknis. Koksas reiškia ne ką kita, o produktą, gautą termiškai suskaidant.
Kokso gamyba Rusijoje yra svarbus pramonės komplekso komponentas. Remiantis statistika, šis strategiškai svarbus produktas per metus pagaminamas 27 mln. Tonų. Tokiais kiekiais gyvybiškai svarbu liejyklai ir metalurgijos pramonei. Didžiausias Rusijos kokso gamintojas yra „Severstal“. Ši korporacija turi savo pačios gaminamą šios rūšies kurą ir naudoja ją savo metalurgijos gamyklų reikmėms. Didžiausios aukštakrosnės, priklausančios „Severstal“, yra Čerepovete. Jie gamina aukščiausios kokybės koksą.
Mokestis
Aukštakrosnių degimui palaikyti reikia daug anglies kokso. Šis produktas yra porėta, bet tuo pat metu kieta sukepinta masė. Jis gaunamas pašalinant iš anglių lakiąsias medžiagas.
Kokso cheminė gamyba pagrįsta hidrolizės procesu. Be to, įmanoma sausas akmens anglių distiliavimas. Bet kokiu atveju kokso gamyba yra susijusi su pradinio produkto kaitinimu be menkiausio oro patekimo. Hidrolizės tikslas yra atskirti anglį nuo visų kitų medžiagų, kurios sudaro anglį. Kokia yra kokso gamybos žaliava? Tai yra įvairių rūšių anglis, įskaitant riebalus ir koksą, dujas ir liesą anglis. Tokios žaliavos vadinamos rinkliava. Šio produkto pagrindas yra brangiausia įvairovė - koksinės akmens anglys. Mokestis į Rusijos metalurgijos gamyklas pristatomas iš Kuzbaso ir Pechoros telkinių. Jakutija gali didžiuotis turtingomis koksinių anglių sankaupomis. Čia jie iškasami Neryungri teritorijoje, į kurią specialiai buvo nutiesta geležinkelio linija.
Dėl savo masto kokso gamybai reikia daug žaliavų. Jis pristatomas į gamybos parduotuves dideliais kiekiais vagonų. Čia įkrova kraunama į didžiulius bokštus, kuriuose specialūs mechanizmai, tokie kaip siurbliai, pumpuoja gaunamas anglis į kokso kolonėles. Žiemą įkrova, kaip taisyklė, yra užšaldyta. Todėl prieš iškraunant jis šildomas tiesiai automobiliuose, važiuojant į specialius didžiulius angarus.
Įkrovos paruošimas
Pats kokso gaminimas prasideda nuo rinkinio rūšiavimo. Visos akmens anglys, patekusios į gamyklą, pagal savo savybes ir sudėtį yra padalijamos į reikiamas grupes. Po to mišinys susmulkinamas ir sumaišomas. Kas seka jo dozavimas. Jis pagamintas automatinėse svarstyklėse. Po tokio paruošimo mišinys praturtinamas, pašalinant dulkes, atranką, plovimą, flotavimą ir kitus metodus. Visa tai leidžia pašalinti priemaišas iš žaliavų. Po to, kai užpildas turi būti džiovinamas ir paduodamas į galutinį susmulkinimo etapą, gaunant grūdus, kurių spindulys ne didesnis kaip 3 mm.
Tokiu būdu paruoštos žaliavos yra pasirengusios pradėti gaminti aukštakrosnių koksą. Jis perkraunamas į maišymo įrenginius, o po to patenka į anglies bokšte esančias saugyklas.
Kokso krosnies baterijos
Paruošta žaliava, reikalinga kokso gamybai, iš akmens anglies kasyklos pilama į pakrovimo automobilio bunkerį. Po to jis pristatomas į kokso krosnies baterijas. Tai yra sistema, susidedanti iš kelių kamerų, kuriose vyksta galutinio produkto gamybos procesas.
Kokso krosnis yra konstrukcija, kurios sienos yra išklotos ugniai atspariomis plytomis. Jo ilgis 13-15 m, plotis 0,4-0,5 m, aukštis 5-5,5 m. Tokie kameros matmenys leidžia kokso gamybos procesą atlikti gana greitu tempu.
Tokių kamerų arkose yra trys arba keturi liukai su sandariai uždaromais dangčiais. Jie skirti krauti žaliavas. Kamerų galinėse sienose taip pat yra sandarios metalinės durys. Kokso formavimo metu gaminant reikia pašalinti dujinius produktus, atsirandančius dėl to. Tai taip pat numatyta kuriant kameras. Viršutinėje dalyje jie turi specialius stovus, išilgai lakiųjų medžiagų patenka į dujų kolektorių.
Tuo metu, kai vyksta kokso gamyba, proceso technologijai reikia žymiai kaitinti kameras. Tam tarp jų statomos specialios prieplaukos. Jie atspindi visą šildymo kanalų sistemą, per kurią juda karštos dujos. Dėl to kamerų sienos yra šildomos. Kokso gamybos įrenginių apačioje yra regeneratoriai. Jie reikalingi kameroms šildyti dujomis, tiekiamomis per dujotiekius, taip pat tomis, kurios palieka orą.
Įkraukite šildymą
Virš kokso krosnies kamerų yra bėgių kelias. Palei jį juda pakrovimo automobilis. Iš jo mišinys per liukus patenka į kamerą. Taip yra dėl specialių mašinoje esančių mechanizmų, kurie gali atsukti ir uždaryti sandarius dangčius.
Specialus kokso išstūmimo įrenginys juda išilgai bėgio, esančio išilgai vienos kameros pusės. Būtent ji prieina prie šoninių durų ir jas atidaro. Be to, šis prietaisas stumia gautą koksą. Kita vertus, gesinantis automobilis artėja prie kameros. Jis paima karštą gaminį ir gabena jį į vietą po gesinimo bokštu, tada iškrauna ant rampos.
Galutinio produkto švietimas
Gaminant metalurginį koksą, griežtai laikomasi technologinių procesų, kurie reikalauja, kad oras nepatektų į kamerą. Kaip tai vyksta? Kokso gamybos procesas prasideda iškart po to, kai pakrovimo automobilis į kamerą išleidžia išmatuotą krūvį. Tuo pačiu metu jo liukai yra uždaryti ir įjungti šildymo prietaisai.
Kas atsitinka pradiniame etape, kai gaminama koksa? Proceso technologija pirmajame etape suteikia dujų ir vandens išsiskyrimą iš gatavų žaliavų. Po to mišinys išsilydo ir nusistovi. Tolesnis temperatūros padidėjimas lemia šio tarpinio produkto išsiplėtimą. Taip yra dėl tolesnio dujų ir garų išsiskyrimo. Be to, krūvis pamažu kietėja. Koks yra paskutinis proceso, kurio rezultatas yra koksas, etapas? Šis produktas gaminamas torto krekingo ir susitraukimo metu. Dėl to susidaro vadinamasis kokso pyragas. Visos frakcijos, turinčios garų-dujų pavidalą, išleidžiamos išilgai stovų iki dujų kolektoriaus.
Krūvio šildymo kameros procesas eina nuo jo šildomų sienų iki centro. Dėl nedidelio žaliavų šilumos laidumo įvairiose vietose koksavimo stadijos yra skirtingose stadijose.
Visas kokso formavimo procesas trunka nuo 14 iki 17 valandų.Jo trukmė priklauso nuo įkrovos degimo temperatūros, sudėties ir kameros dydžio.
Užbaigus kokso gamybos procesą, šildymo prietaisai išsijungia, o stovai sutampa. Koksinės krosnies durelėms tinka išmetiklis, kurio pagalba gautas produktas iškraunamas į gesinimo įrenginį. Taigi krosnis išleidžiama. Po to ežektorius kabo hermetiškas duris ir eina bėgiais į kitą kamerą. Čia taip pat seka pakrovimo automobilis. Jis atidaro liukus ir krauna naują dozę perdirbto krūvio.
Produkto pristatymas į bokštą
Kambariuose gautas koksas turi būti užgesintas. Galų gale, po kontakto su oru, įvyksta savaiminis degimas. Gesinančiame automobilyje koksas pristatomas į bokštą, kur jį galutinai užgesina vanduo. Tuomet produktas išpilamas iš automobilio ant nuožulnaus betono paviršiaus, vadinamo rampu. Čia per dvidešimt minučių atvėsta. Po to koksas yra transportuojamas konvejeriais rūšiuoti.
Susiję produktai
Kokso gamyba neįmanoma, jei neišsiskiria lakiųjų medžiagų. Jie yra dujų ir garų mišinys. Tokie komponentai bendrai vadinami tiesioginėmis koksavimo krosnies dujomis. Apdorojant vieną toną mišinio, kurio drėgnis siekia 6%, gaunama 270 kg tiesioginių kokso krosnies dujų. Pagal tūrį šis skaičius yra 330 kubinių metrų.
Tiesioginės kokso krosnies dujose, gautose iš vienos tonos įkrovos, yra:
- apie trisdešimt kilogramų akmens anglių dervos;
- 10 kg neapdoroto benzeno;
- 3 kg amoniako;
- 5 kg vandenilio sulfido;
- 80 kg vandens;
- 140 kg grįžtamųjų dujų.
Iki šiol kokso gamyba buvo vienintelė benzeno angliavandenilių tiekėja. Tačiau, plėtojant naftos perdirbimo sektorių, tapo įmanoma įsigyti šių produktų su mažesnėmis investicijomis. Tai lėmė, kad kokso gamybos dalis tiekiant benzino angliavandenilius sumažėjo iki keturiasdešimt procentų. Šis produktas naudojamas kaip žaliava organinės sintezės procese. Jo lengvoji frakcija yra apdorojama neapdorotu benzenu.
Kitų rūšių šalutiniai produktai po jų rektifikacijos ir perdirbimo cheminiais reagentais, taip pat po užšaldymo ir vėlesnio kristalinimo leidžia gauti apie tris šimtus aukštos kokybės cheminių junginių.
Alyvos naudojimas
Ši natūrali medžiaga, tokia kaip anglis, yra strategiškai svarbi mūsų šaliai. Iš jų gaminamas koksas ir naftos produktai, kurie yra:
- kuras;
- ceresinai ir parafinai;
- tepimo alyvos;
- bitumas;
- tepalas;
- pagrindiniam organiniam ir naftos chemijos kompleksui skirtos žaliavos;
- kiti produktai.
Naftos koksas
Ši frazė yra kolektyvinio pobūdžio. Naftos koksas suprantamas kaip „juodojo aukso“ giluminio perdirbimo produktai. Žaliavos jo gamybai yra komponentai, gauti pirminio perdirbimo metu. Tai derva ir pusiau derva, asfaltas ir ekstraktas.
Naftos koksas gaminamas dviem būdais:
- atidėtas koksavimas, kuris atliekamas nešildomuose reaktoriuose;
- distiliavimo įrenginiuose, kuriuose naudojami horizontalūs šildomi reaktoriai.
Pirmasis iš šių dviejų metodų yra pats populiariausias. Su jo pagalba pagaminama beveik aštuoniasdešimt procentų šio tipo produktų.
Naftos koksas vėliau naudojamas gaminant elektrodus, taip pat anodų mases ir anodus aliuminio lydymui. Jis randamas pritaikant ferolydinių, abrazyvų, silicio gamybos technologinius procesus. Naftos koksas yra plačiai naudojamas chemijos pramonėje.
Šis produktas gaunamas esant žemam slėgiui. Tuo pačiu metu palaikoma temperatūra nuo 480 iki 560 laipsnių.Tai leidžia gaminti naftos koksą ir benziną, angliavandenilių dujas, taip pat žibalo-gazolio frakcijas.
Koksavimo procesas yra visų komponentų, iš kurių susideda žaliava, padalijimas. Tokiu atveju susidaro skystos distiliato frakcijos ir angliavandenilių dujos.
Pramoninis naftos kokso gamybos procesas vykdomas naudojant trijų rūšių augalus. Be periodinio koksavimo specialiuose kubeliuose ir sulėtėjusio proceso kamerose, jis gali vykti nuolat vykstant kokso nešiklio skysčiui. Apsvarstykite vieną iš jų, kuris naudojamas dažniausiai, išsamiau.
Lėtas koksavimas
Šis procesas dar vadinamas pusiau nuolatiniu. Šis naftos kokso gamybos būdas yra labiausiai paplitęs pasaulinėje praktikoje. Tai reiškia tokį technologinį procesą, kai žaliava, pašildyta iki 350-380 laipsnių, nuolat tiekiama į specialias lėkštes, esančias distiliavimo kolonose. Tokie įrenginiai veikia esant atmosferos slėgiui. Naftos kokso gamybos žaliavos teka plokštelėmis žemyn ir liečiasi su garais, kylančiais iš reakcijos aparato. Šios masės ir šilumos perdavimo rezultatas yra kondensacija. Būtent jis kartu su pradiniu produktu sudaro antrines žaliavas, kurias vamzdinėse krosnyse reikia dar labiau pašildyti iki 490–510 laipsnių.
Kitas mišinys patenka į kokso krosnies kameras. Tai vertikaliai išdėstyti tuščiaviduriai cilindrai, kurių aukštis siekia 22–30 metrų, o skersmuo - 3–7 m.
Reakcijos masė nuolat patenka į kokso krosnies kameras. Be to, šis procesas trunka nuo 24 iki 36 valandų. Per tą laiką masė, kurią palaiko, palaipsniui kepa. Kai kamera yra užpildyta 70–90 procentų galutinio produkto, ji pašalinama naudojant įprastą vandens srovę esant aukštam slėgiui.
Tada koksas dedamas į smulkintuvą, kuriame jis susmulkinamas į gabalus, kurių dydis ne didesnis kaip 150 mm. Po to produktas liftu paduodamas į ekraną, suskirstant jį į skirtingo dydžio dalis. Kamera, kurioje buvo gautas koksas, kaitinama vandens garais ir garais, kurie tiekiami iš darbo prietaisų. Kitas bakas vėl užpildomas žaliavomis.
Po proceso praeina lakūs produktai. Tai yra skysčio iš garų ir skysčio mišinys, kuris yra nuolat pašalinamas iš esamų kamerų ir padalijamas į dujas, pirmiausia distiliavimo kolonoje, po to vandens separatoriuje ir dujų bloke, taip pat filtravimo kolonoje.