O que é cocaína? Este é um produto estrategicamente importante obtido pela decomposição térmica livre de oxigênio. Está dividido em vários tipos. Então, óleo e breu, turfa e coque de carvão são isolados. Mas o principal deles é o último. É o coque de carvão que atua como o componente básico da produção de alto-forno.
Produto importante
O que a palavra "cocaína" significa? A morfologia deste conceito nos diz que é um resíduo sólido combustível formado durante o aquecimento térmico livre de oxigênio de algumas substâncias orgânicas, incluindo carvão (marrom ou pedra), óleo e turfa. A palavra em si tem raízes inglesas. Coca-Cola significa apenas o produto obtido por decomposição térmica.
A produção de coque na Rússia é um componente importante do complexo industrial. Segundo as estatísticas, este produto estrategicamente importante é produzido anualmente no valor de 27 milhões de toneladas. Em tais quantidades, é vital para a fundição e para a indústria metalúrgica. O maior produtor russo de coque é a Severstal. Esta corporação possui sua própria produção deste tipo de combustível e usa-a para as necessidades de suas próprias usinas metalúrgicas. Os maiores alto-fornos de propriedade da Severstal estão localizados em Cherepovets. Eles produzem o coque da mais alta qualidade.
Cobrar
Para manter a queima dos altos-fornos, é necessária uma grande quantidade de coque de carvão. Este produto é uma massa porosa, mas ao mesmo tempo sólida e sinterizada. É obtido pela remoção de voláteis do carvão.
A produção química de coque é baseada em um processo de hidrólise. Além disso, a destilação a seco de carvão também é possível. Mas em qualquer caso, a produção de coque está associada ao aquecimento do produto inicial sem o menor acesso aéreo. O objetivo da hidrólise é separar o carbono de todas as outras substâncias que compõem o carvão. Qual é a matéria-prima para a produção de coque? Este é o carvão de vários graus, incluindo gordura e coque, gás e magra. Tais matérias-primas são chamadas de carga. A base deste produto é a variedade mais cara - carvão coqueificável. A carga é entregue às usinas metalúrgicas russas dos depósitos de Kuzbass e Pechora. A yakutia pode se orgulhar dos ricos depósitos de carvão metalúrgico. Aqui eles são extraídos no território de Neryungri, para o qual uma linha férrea foi especialmente desenhada.
Devido à sua escala, a produção de coque requer uma grande quantidade de matérias-primas. É entregue em lojas de produção em vagões a granel. Aqui, a carga é carregada em enormes torres, nas quais mecanismos especiais, como bombas, bombeiam o carvão entrando em colunas de coque. No inverno, a carga vem, por via de regra, no estado congelado. E, portanto, antes de descarregar, é aquecido diretamente nos carros, levando-os a enormes hangares especiais.
Preparação de carga
A própria produção de coque começa com a classificação da carga. Todo o carvão que chegou à usina é dividido por sua propriedade e composição nos grupos necessários. Depois disso, a mistura é esmagada e misturada. O que se segue é a sua dosagem. É feito em balanças automáticas. Após essa preparação, a mistura é enriquecida usando remoção de poeira, triagem, lavagem, flotação e outros métodos. Tudo isso permite eliminar impurezas das matérias-primas. Após a carga é para ser seco e alimentado para a fase final de esmagamento, o que resulta em grãos cujo raio não exceda 3 mm.
As matérias-primas preparadas desta forma estão prontas para iniciar a produção de coque de alto-forno. É recarregado nas unidades de mistura e depois entra nas caixas de armazenamento localizadas na torre de carvão.
Baterias de forno de coque
A matéria-prima acabada, necessária para realizar a produção de coque, é vertida da mina de carvão para o funil do vagão de carga. Depois disso, é entregue a baterias de forno de coque. Este é um sistema que consiste em várias câmaras nas quais o processo de produção do produto final ocorre.
O forno de coque é uma estrutura cujas paredes são revestidas com tijolos refratários. O seu comprimento é de 13-15 m, a sua largura é de 0.4-0.5 m, a sua altura é de 5-5.5 m, o que permite que o processo de produção de coque seja efectuado a um ritmo razoavelmente rápido.
Nos arcos de tais câmaras há três ou quatro escotilhas com tampas de fechamento hermético. Eles são projetados para carregar matérias-primas. As paredes das extremidades das câmaras também têm portas de metal seladas. No processo de formação do coque, a produção exige a remoção de produtos gasosos resultantes disso. Isso também é fornecido no design das câmeras. Na sua parte superior, eles têm tirantes especiais ao longo dos quais substâncias voláteis entram no coletor de gás.
No momento em que a produção de coque está em andamento, a tecnologia de processo requer aquecimento significativo das câmaras. Para isso, pilares especiais são construídos entre eles. Eles representam todo um sistema de canais de aquecimento através dos quais os gases quentes se movem. Como resultado, as paredes das câmaras são aquecidas. Na parte inferior das instalações para a produção de coque, estão localizados os regeneradores. Eles são necessários para aquecer as câmaras com gases fornecidos através de gasodutos, bem como aqueles que deixam o ar.
Carga de aquecimento
Há um trilho acima das câmaras do forno de coque. Um carro de carga se move ao longo dele. Dele, a mistura através das escotilhas entra na câmara. Isto é devido a mecanismos especiais localizados no carro, que podem desaparafusar e fechar as tampas seladas.
Uma máquina ejetora de coque especial se move ao longo de um trilho localizado ao longo de um dos lados da câmara. É ela quem vem para as portas laterais e as abre. Além disso, este dispositivo empurra o coque resultante. Por outro lado, um carro de extinção aproxima-se da câmera. Ele pega o produto quente e o transporta para a área sob a torre de extinção, descarregando-o em uma rampa.
Educação do produto final
Toda a produção de coque metalúrgico adere estritamente aos processos tecnológicos que exigem que o ar entre na câmara. Como isso está indo? O processo de produção de coque começa imediatamente após o carro de carregamento entregar uma dose medida da carga na câmara. Ao mesmo tempo, suas escotilhas são fechadas e os dispositivos de aquecimento são ligados.
O que acontece no estágio inicial quando a produção de coque é realizada? A tecnologia de processo em sua primeira etapa prevê a liberação de gases e água das matérias-primas acabadas. Depois disso, a mistura derrete e se instala. Um aumento adicional na temperatura leva à expansão deste produto intermediário. Isto é devido à evolução futura de gases e vapores. Além disso, a carga gradualmente se solidifica. Qual é o último estágio do processo que resulta em cocaína? A produção deste produto é realizada durante o craqueamento e o encolhimento do bolo. Como resultado, ocorre a formação do chamado bolo de coque. Todas as frações com uma forma de gás de vapor são descarregadas ao longo dos tubos de subida para o coletor de gás.
O processo de aquecimento da carga nas câmaras vai desde as paredes aquecidas até o centro. Devido à baixa condutividade térmica das matérias-primas em vários locais, as etapas de coqueificação estão em diferentes estágios.
Todo o processo de formação de coque dura de 14 a 17 horas.Sua duração depende da temperatura de combustão da carga, sua composição e tamanho da câmara.
Após a conclusão do processo de produção de coque, os dispositivos de aquecimento desligam-se e os risers se sobrepõem. Um ejetor é adequado para as portas do forno de coque, com a ajuda de que o produto resultante é descarregado em um extintor. Assim, o forno é liberado. Depois disso, o ejetor trava as portas hermeticamente fechadas e segue para a próxima câmara. Também segue um carro de carregamento. Ele abre as escotilhas e carrega uma nova dose de carga reciclada.
Entrega de produtos para a torre
O coque obtido nas câmaras deve ser extinto. Afinal, após seu contato com o ar, ocorre combustão espontânea. No carro de extinção, o coque é entregue à torre, onde é finalmente extinto pela água. O produto então sai do carro em uma superfície de concreto inclinada chamada de rampa. Aqui, dentro de vinte minutos, esfria. Depois disso, o coque é transportado pelos transportadores para classificar.
Produtos Associados
A produção de coque não é possível sem a liberação de substâncias voláteis. Eles são uma mistura de gases e vapores. Tais componentes são coletivamente referidos como gás de forno de coque direto. Após o processamento de uma tonelada da mistura, cujo teor de umidade atinge 6%, são obtidos 270 kg de gás de forno de coque direto. Em termos de volume, esse número é de 330 metros cúbicos.
No gás de coqueria direto obtido a partir de uma tonelada da carga contém:
- cerca de trinta quilos de alcatrão de carvão;
- 10 kg de benzeno bruto;
- 3 kg de amônia;
- 5 kg de sulfeto de hidrogênio;
- 80 kg de água;
- 140 kg de gás de retorno.
Até recentemente, a produção de coque era o único fornecedor que oferecia hidrocarbonetos de benzeno. No entanto, após o desenvolvimento do setor de refino de petróleo, tornou-se possível obter esses produtos com menos investimento. Isso levou ao fato de que a participação da produção de coque no suprimento de hidrocarbonetos de benzeno caiu para quarenta por cento. Este produto é utilizado como matéria-prima no processo de síntese orgânica. Sua fração leve é processada com benzeno bruto.
Outros tipos de subprodutos após sua retificação e processamento com reagentes químicos, bem como após o congelamento e subsequente cristalização, permitem obter cerca de trezentos compostos químicos de alta qualidade.
Uso de óleo
Esta substância natural, como o carvão, é estrategicamente importante para o nosso país. Sua produção de coque e derivados de petróleo, que são:
- combustível;
- Ceresinas e parafinas;
- óleos lubrificantes;
- betume;
- graxa;
- matérias-primas destinadas ao principal complexo orgânico e petroquímico;
- outros produtos.
Coque de petróleo
Esta frase é de natureza coletiva. O coque de petróleo é entendido como produtos de processamento profundo de “ouro negro”. As matérias primas para sua produção são os componentes obtidos no processamento primário de óleo. Estes são alcatrão e semi-alcatrão, asfalto e extrato.
A produção de coque de petróleo ocorre de duas maneiras:
- Coqueamento retardado, que é realizado em reatores não aquecidos;
- em instalações de destilação utilizando reatores aquecidos horizontais.
O primeiro desses dois métodos é o mais popular. Com sua ajuda, quase oitenta por cento desse tipo de produto é produzido.
O coque de petróleo é posteriormente usado na fabricação de eletrodos, bem como massas anódicas e anodos para fundição de alumínio. Encontra aplicação nos processos tecnológicos de fabricação de ferroligas, abrasivos, silício. O coque de petróleo é amplamente utilizado na indústria química.
A obtenção deste produto ocorre a baixa pressão. Ao mesmo tempo, a temperatura é mantida de 480 a 560 graus.Isso permite a produção de coque e gasolina de petróleo, gases de hidrocarbonetos, bem como frações de querosene-gasóleo.
O processo de coqueificação é a divisão de todos os componentes que compõem a matéria-prima. Neste caso, são formadas frações destiladas líquidas e gases de hidrocarbonetos.
O processo industrial para a produção de coque de petróleo é realizado utilizando três tipos de plantas. Além da coqueificação periódica em cubos especiais e de um processo retardado nas câmaras, pode ocorrer continuamente na massa fluidificada do transportador de coque. Considere um deles, que é usado com mais frequência, com mais detalhes.
Coque lento
Este processo também é chamado semi-contínuo. Este método de produção de coque de petróleo é mais comum na prática mundial. Implica em tal processo tecnológico em que a matéria-prima pré-aquecida a 350-380 graus é alimentada continuamente a placas especiais localizadas em colunas de destilação. Tais instalações operam à pressão atmosférica. As matérias-primas para a produção de coque de petróleo escorrem pelas placas e entram em contato com os vapores provenientes do aparelho de reação. O resultado dessa massa e transferência de calor é a condensação. É ele que forma, juntamente com o produto inicial, matérias-primas secundárias para serem aquecidas ainda mais a 490-510 graus em fornos tubulares.
Em seguida, a mistura entra nas câmaras do forno de coque. Estes são cilindros ocos localizados verticalmente, cuja altura atinge 22-30 metros e um diâmetro de 3-7 m
A massa reacional entra nas câmaras do forno de coque continuamente. Além disso, esse processo dura de 24 a 36 horas. Durante esse tempo, a massa, graças ao calor que retém, gradualmente coca. Quando a câmara está 70-90 por cento cheia com o produto final, é removida usando um jato normal de água sob alta pressão.
Em seguida, o coque é colocado em um britador, no qual é esmagado em pedaços cujo tamanho não exceda 150 mm. Depois disso, o produto é alimentado na tela usando um elevador, classificando-o em frações de diferentes tamanhos. A câmara na qual o coque foi obtido está sujeita ao aquecimento com vapor de água e aos vapores que são fornecidos pelos dispositivos de trabalho. Em seguida, o tanque é novamente preenchido com matérias-primas.
Depois de passar pelo processo, surgem produtos voláteis. Esta é uma mistura vapor-líquido, que é continuamente removida das câmaras existentes e sequencialmente separada em gases, primeiro em uma coluna de destilação, e depois em um separador de água e bloco de gás, bem como em uma coluna de decapagem.