Co je to koks? Jedná se o strategicky důležitý produkt získaný tepelným rozkladem bez kyslíku. Je rozdělena do mnoha typů. Izoluje se tedy ropa a smola, rašelina a uhlí. Ale ten hlavní je ten druhý. Jedná se o koks, který působí jako základní součást výroby vysokých pecí.
Důležitý produkt
Co znamená slovo „koks“? Morfologie tohoto konceptu nám říká, že se jedná o hořlavý pevný zbytek vytvořený během tepelného bezkyslíkatého zahřívání některých organických látek, včetně uhlí (hnědého nebo kamene), oleje a rašeliny. Samotné slovo má anglické kořeny. Koks neznamená nic jiného než produkt získaný tepelným rozkladem.
Produkce koksu v Rusku je důležitou součástí průmyslového komplexu. Podle statistik se tento strategicky důležitý produkt vyrábí ročně ve výši 27 milionů tun. V takových množstvích je nezbytné slévárenství a hutní průmysl. Největším ruským producentem koksu je Severstal. Tato společnost vlastní vlastní výrobu tohoto typu paliva a používá jej pro potřeby svých vlastních hutnických zařízení. Největší vysoké pece ve vlastnictví Severstalu se nacházejí v Cherepovetsu. Vyrábí koks nejvyšší kvality.
Charge
Pro udržení spalování vysokých pecí je zapotřebí velké množství uhlí. Tento produkt je porézní, ale zároveň pevná slinovaná hmota. Získává se odstraňováním těkavých látek z uhlí.
Produkce koksu je založena na procesu hydrolýzy. Kromě toho je také možná destilace uhlí za sucha. V každém případě je však výroba koksu spojena s ohřevem výchozího produktu bez sebemenšího přístupu vzduchu. Účelem hydrolýzy je oddělit uhlík od všech ostatních látek, které tvoří uhlí. Jaká je surovina pro výrobu koksu? Jedná se o uhlí různých tříd, včetně tuku a koksu, plynu a chudého. Takové suroviny se nazývají poplatek. Základem tohoto produktu je nejdražší odrůda - koksovatelné uhlí. Poplatek je dodáván ruským hutním závodům z ložisek Kuzbass a Pechora. Jakutsko může být hrdé na bohatá ložiska koksovatelného uhlí. Tady se těží na území Neryungri, na které byla speciálně nakreslena železniční trať.
Vzhledem ke svému měřítku vyžaduje výroba koksu velké množství surovin. Je dodáván do výrobních provozů ve velkoobjemových vozech. Zde je vsázka naložena do obrovských věží, ve kterých speciální mechanismy, jako jsou čerpadla, čerpají příchozí uhlí do kolon koksu. V zimě přichází poplatek zpravidla do zmrazeného stavu. A proto se před vyložením zahřívá přímo v autech, což je vnáší do speciálních obrovských hangárů.
Příprava náboje
Samotná výroba koksu začíná tříděním vsázky. Veškeré uhlí, které do závodu přišlo, je svým majetkem a složením rozděleno do nezbytných skupin. Poté se směs rozdrtí a promíchá. Následuje jeho dávkování. Vyrábí se na automatických vahách. Po takové přípravě je směs obohacena odstraňováním prachu, proséváním, promýváním, flotací a dalšími metodami. To vše vám umožní odstranit nečistoty ze surovin. Poté, co se má vsázka sušit a přivádět do konečné fáze drcení, což má za následek zrna, jejichž poloměr nepřesahuje 3 mm.
Takto připravené suroviny jsou připraveny k zahájení výroby vysokopecního koksu. Je znovu naložen do směšovacích jednotek a poté vstoupí do zásobníků, které se nacházejí v uhelné věži.
Koksárenské baterie
Hotová surovina, která je nezbytná pro provedení výroby koksu, se nalije z uhelného dolu do násypky nakládacího vozu. Poté je dodáván do koksárenských baterií. Jedná se o systém skládající se z několika komor, ve kterých probíhá proces výroby finálního produktu.
Koksovací pec je struktura, jejíž stěny jsou obloženy žáruvzdornými cihlami. Jeho délka je 13 - 15 m, jeho šířka je 0,4 - 0,5 m, jeho výška je 5 - 5,5 m. Takové rozměry komory umožňují, aby byl proces výroby koksu prováděn poměrně rychlým tempem.
V obloucích takových komor jsou tři nebo čtyři poklopy s pevně uzavíratelnými kryty. Jsou navrženy pro nakládání surovin. Koncové stěny komor mají také uzavřené kovové dveře. Při výrobě koksu vyžaduje výroba odstraňování plynných produktů z toho vznikajících. To je také zajištěno v designu kamer. Ve své horní části mají speciální stoupačky, podél kterých těkavé látky vstupují do plynového kolektoru.
V době, kdy probíhá výroba koksu, vyžaduje procesní technologie značné zahřívání komor. Za tímto účelem se mezi nimi staví speciální mola. Představují celý systém topných kanálů, kterými se pohybují horké plyny. V důsledku toho se stěny komor vyhřívají. Ve spodní části zařízení na výrobu koksu jsou umístěny regenerátory. Jsou nezbytné pro ohřívání komor plyny dodávanými plynovody, jakož i těmi, které opouštějí vzduch.
Nabíjení vytápění
Nad komorami koksovací pece je železniční trať. Po ní se pohybuje nakládací vůz. Z toho vstupuje směs skrz poklopy do komory. To je způsobeno speciálními mechanismy umístěnými na vozidle, které mohou odšroubovat a zavřít uzavřené kryty.
Speciální vyhazovač koksu se pohybuje podél kolejnice umístěné podél jedné ze stran komory. Je to ona, která přichází k bočním dveřím a otevírá je. Dále toto zařízení tlačí výsledný koks. Na druhé straně se k fotoaparátu přiblíží hasicí vůz. Vezme horký produkt a dopraví ho do prostoru pod hasicí věží a poté jej vyloží na rampu.
Vzdělávání koncových produktů
Veškerá výroba hutního koksu přísně dodržuje technologické procesy, které vyžadují, aby se zabránilo vstupu vzduchu do komory. Jak to jde? Proces výroby koksu začíná okamžitě poté, co nakládací vůz dodá odměřenou dávku náboje do komory. Současně jsou jeho poklopy zavřené a topná zařízení jsou zapnutá.
Co se stane v počáteční fázi výroby koksu? Technologie procesu v první fázi zajišťuje uvolňování plynů a vody z hotových surovin. Poté se směs roztaví a usadí se. Další zvýšení teploty vede k expanzi tohoto meziproduktu. Důvodem je další vývoj plynů a par. Dále náboj postupně tuhne. Jaká je poslední fáze procesu, která vede k koksu? Výroba tohoto produktu se provádí během krakování a smršťování koláče. Výsledkem je vznik takzvaného koksového koláče. Všechny frakce mající formu páry a plynu jsou vypouštěny podél stoupaček do sběrače plynu.
Proces zahřívání náboje v komorách probíhá od jeho vyhřívaných stěn do centra. Vzhledem k nízké tepelné vodivosti surovin na různých místech jsou koksovací fáze v různých fázích.
Celý proces tvorby koksu trvá od 14 do 17 hodin.Jeho trvání závisí na teplotě spalování náboje, jeho složení a velikosti komory.
Po dokončení procesu výroby koksu se topná zařízení vypnou a stoupačky se překrývají. Pro dveře koksovací pece je vhodný vyhazovač, pomocí kterého se výsledný produkt vykládá do zhášedla. Tím je pec uvolněna. Poté vyhazovač zavěsí vzduchotěsné dveře a jde po kolejích do další komory. Také následuje nakládací vůz. Otevře poklopy a načte novou dávku recyklovaného náboje.
Dodávka produktu do věže
Koks získaný v komorách musí být uhasen. Koneckonců, po kontaktu se vzduchem dochází ke spontánnímu spalování. V hasicím voze je koks dodáván do věže, kde je nakonec uhasen vodou. Produkt potom vytéká z auta na nakloněný betonový povrch zvaný rampa. Zde se během dvaceti minut ochladí. Poté je koks dopravován dopravníky k třídění.
Související produkty
Výroba koksu není možná bez uvolňování těkavých látek. Jsou to směsi plynů a par. Takové složky se souhrnně označují jako přímý plyn z koksovací pece. Po zpracování jedné tuny směsi, jejíž obsah vlhkosti dosahuje 6%, se získá 270 kg přímého koksárenského plynu. Z hlediska objemu to je 330 kubických metrů.
V přímé koksovací peci získaný z jedné tuny vsázky obsahuje:
- asi třicet kilogramů černouhelného dehtu;
- 10 kg surového benzenu;
- 3 kg amoniaku;
- 5 kg sirovodíku;
- 80 kg vody;
- 140 kg zpětného plynu.
Až donedávna byla výroba koksu jediným dodavatelem benzenových uhlovodíků. Po vývoji rafinérského odvětví ropy však bylo možné tyto produkty získat s menšími investicemi. To vedlo ke skutečnosti, že podíl výroby koksu na dodávkách benzenových uhlovodíků klesl na čtyřicet procent. Tento produkt se používá jako surovina v procesu organické syntézy. Jeho lehká frakce je zpracována surovým benzenem.
Jiné druhy vedlejších produktů po jejich rektifikaci a zpracování chemickými činidly, jakož i po zmrazení a následné krystalizaci, umožňují získat asi tři sta vysoce kvalitních chemických sloučenin.
Spotřeba oleje
Tato přírodní látka, stejně jako uhlí, je pro naši zemi strategicky důležitá. Jejich výroba koksu a ropných produktů, které jsou:
- palivo;
- ceresiny a parafiny;
- mazací oleje;
- asfalt;
- tuk;
- suroviny určené pro hlavní organický a petrochemický komplex;
- další výrobky.
Ropný koks
Tato věta je kolektivní povahy. Ropný koks se chápe jako produkty hlubokého zpracování „černého zlata“. Surovinami pro jeho výrobu jsou složky získané při prvotním zpracování ropy. Jedná se o dehet a semi-dehet, asfalt a extrakt.
Produkce ropného koksu probíhá jedním ze dvou způsobů:
- opožděné koksování, které se provádí v nevyhřívaných reaktorech;
- v destilačních zařízeních používajících horizontálně vyhřívané reaktory.
První z těchto dvou metod je nejoblíbenější. S jeho pomocí je vyrobeno téměř osmdesát procent tohoto typu produktu.
Ropný koks se následně používá při výrobě elektrod, jakož i anodových hmot a anod pro tavení hliníku. Najde uplatnění v technologických procesech výroby feroslitin, abraziv, křemíku. Ropný koks je široce používán v chemickém průmyslu.
K získání tohoto produktu dochází při nízkém tlaku. Současně se teplota udržuje od 480 do 560 stupňů.To umožňuje výrobu ropného koksu a benzínu, uhlovodíkových plynů a ropných frakcí petrolej-plyn.
Proces koksování je rozdělení všech složek, které tvoří surovinu. V tomto případě se tvoří kapalné frakce destilátu a uhlovodíkové plyny.
Průmyslový proces výroby ropného koksu se provádí za použití tří typů rostlin. Kromě periodického koksování ve speciálních kostkách a zpomaleného procesu v komorách se může vyskytovat nepřetržitě ve fluidizované hmotě koksového nosiče. Zvažte jednu z nich, která se používá nejčastěji, podrobněji.
Pomalé koksování
Tento proces se také nazývá polokontinuální. Tento způsob výroby ropného koksu je ve světové praxi nejběžnější. To předpokládá takový technologický proces, ve kterém je surovina předehřátá na 350 až 380 stupňů nepřetržitě přiváděna na speciální destičky umístěné v destilačních kolonách. Taková zařízení pracují za atmosférického tlaku. Suroviny pro výrobu ropného koksu stékají dolů z desek a jsou ve styku s parami vystupujícími z reakčního zařízení. Výsledkem tohoto přenosu hmoty a tepla je kondenzace. Je to on, kdo tvoří spolu s výchozím produktem druhotné suroviny, které se dále ohřívají v trubkových pecích na 490 - 510 stupňů.
Poté směs vstupuje do komor koksovací pece. Jsou to vertikálně umístěné duté válce, jejichž výška dosahuje 22-30 metrů a průměr 3-7 metrů.
Reakční hmota kontinuálně vstupuje do komor koksovací pece. Navíc tento proces trvá 24 až 36 hodin. Během této doby se hmota díky teplu, které drží, postupně koksuje. Když je komora 70 až 90 procent naplněna finálním produktem, je odstraněna za použití normálního proudu vody pod vysokým tlakem.
Dále je koks umístěn do drtiče, ve kterém je drcen na kousky, jejichž velikost nepřesahuje 150 mm. Poté je produkt přiváděn na obrazovku pomocí výtahu a roztříděn na frakce různých velikostí. Komora, ve které byl koks získán, se zahřívá vodní párou a výpary, které jsou dodávány z pracovních zařízení. Poté je nádrž opět naplněna surovinami.
Po průchodu tímto procesem vznikají těkavé produkty. Jedná se o směs pára-kapalina, která je kontinuálně odstraňována ze stávajících komor a postupně rozdělena na plyny, nejprve v destilační koloně a poté v separátoru vody a bloku plynu, jakož i v stripovací koloně.