ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Аппаратурно-технологическая схема прокалочного участка из "Производство обожженных анодов алюминиевых электролизеров " Процесс прокаливания сырого кокса осуществляется с целью придания коксовому сырью свойств, необходимых для получения обожженного анода с высокими эксплуатационными характеристиками. При прокаливании удаляются влага и летучие, происходит усадка материала и уплотнение его структуры, формируется кристаллическ ш решетка и изменяются физико-химические свойства. [c.30] Основные компоненты газовой фазы летучих - метан и водород в меньшем количестве содержатся окись и двуокись углерода, а также конденсирующиеся фазы влаги и смола — продукты р ложения углеводородов, находящихся в сыром коксе. [c.31] С вьщелением летучих веществ непосредственно связана усадка, которая у некоторых коксов достигает 20-25%. В результате прокалки необходимо достичь максимально возможной усадки, чтобы избежать допол-нитк-льной усадки наполнителя при обжиге анодов и уменьшить вероятность растрескивания анодов по этой причине. При нагревании кокса в печи в интервале температур 430-7 25°С наблюдается значительное расширение кокса, максимум которого приходится на температуру 500—550 С. Затем наступают усадочные явления, которые происходят при 750— 1300°С. Дальнейшее повышение температуры вновь приводит к расширению кокса. Поэтому температура прокалки коксов не должна превышать 1300°С и для каждого вида кокса устанавливается экспериментальным путем, так как расширение и усадка кокса зависят от природы и состава сырья коксования, от микроструктуры коксов, от количества и качества недококсованной части. [c.31] В процессе термообработки в результате выделения летучих изменяется элементный состав коксов. Так, содержание углерода в сырых коксах составляет 90-92%, а водорода 3—4% после же прокаливания содержание углерода достигает 98,5-99,5%, не более 1% водорода. [c.31] Следовательно, истинная плотность и удельное электросопротивление также связаны со степенью карбонизации и совершенства структуры кокса, которые в свою очередь зависят от качества сырья, из которого получен кокс, и условий его получения. [c.32] Одним из основных показателей, влияющих на технологию производства и конечные свойства обожженных анодов, является пористость кокса (наполнителя). В процессе прокаливания общая открытая пористость коксов увеличивается. Это объясняется образованием пористости за счет выделения летучих из кокса. Характер изменения обшей открытой пористости у различных нефтяных коксов в процессе термообработки различен, однако при температурах прокалки 1200—1250 С для большинства отечественных нефтяных коксов величина общей открытой пористости выравнивается и составляет 0,15-0,18 см /г, т.е. увеличивается в 2— 2,5 раза по сравнению с исходной. [c.32] Наряду с общей открытой пористостью для более полной оценки этого показателя следует знать и характер распределения пор по размерам. От количественной и качественной характеристики пористости зависит не только требуемое содержание связующего в электродной массе, но и реакционная способность кокса (наполнителя), которая имеет большое значение при эксплуатации анодов. Реакционная способность зерен такого кокса должна соответствовать реакционной способности кокса, который получается из связующего. В этом случае обеспечивается равномерность сгорания анода и отсутствие пены в электролизерах. [c.32] В одинаковых условиях прокалки (температура и время пребывания в печи ) реакционная способность прокаленного кокса различна и зависит от исходного сырья для коксования. Поэтому при совместной переработке различных коксов необходимо использовать близкие по свойствам коксы, а если это невозможно, то следует осуществлять их раздельную термообработку, подбирая условия, обеспечивающие получение материалов с близкими свойствами. [c.32] Зольные примеси (окислы кремния, кальция, магния, алюминия, титана, железа, ванадия и др.) в процессе прокаливания не претерпевают измшений и переходят в прокаленный кокс. За счет удаления летучих, износа футеровки печей, истирания металлических течек и обечайки холодильника зольность кокса увеличивается на 10-12%. Несколько изменяется и содержание серы, но уже в сторону снижения. Во вращающихся печах степень десульфуризации кокса невысока и составляет всего 10- 15%. [c.32] Таким образом, при прокаливании в результате физико-химических процессов при температурах до 1300 С полностью удаляются влага и основная масса летучих, происходит увеличение относительного содержания углерода, а также осуществляются объемная усадка, формирование пористой и внутрикристаллитной структуры, в результате чего возрастает истинная плотность, увеличиваются электропроводность и механическая прочность, резко снижается реакционная способность. [c.32] Участок прокалки кокса включает аппаратуру для ос)ш ествления следующих операияй прокалки и охлаждения кокса, утилизации тепла, очист си и транспортировки отходящих от прокалочных печей газов. [c.33] Кокс поступает на завод в открытых железнодорожных вагонах и разгружается на складе в специальные приемники-траншеи. Обычно емкость склада рассчитьшается на обеспечение 20-30ч уточной работы производства. [c.33] Отходящие из печи газы, температура которых не ниже 600°С, дожигаются в борове, соединяющем холодную головку печи с котлом-утилизатором, или в специальной камере дожигания летучих и выносимой из печи пыли. Затем газы (температура из 1000—1250°С) поступают в котел-утилизатор, где отдают свое тепло, используемое для получения пара и нагрева воздуха, который может быть применен либо непосредственно в прокалочном агрегате, либо для других технологических целей. После котла-утилизатора газы поступают в электрофильтр для очистки от пыли и затем выбрасываются через трубу в атмосферу. Все транспортирование газов осуществляется с помощью дымососов, установленных за электрофильтром. [c.33] Отходящие от прокалочных печей газы имеют довольно высокую теплотворную способность (1000-2000 ккал/м ), поэтому использование тепла технологических газов вращающихся прокалочных печей имеет большое значение. [c.33] Барабан печи опирается на ролики своими бандажами. Бандажи представляют собой стальные литые кольца из спещ1альной твердой стали, свободно катящиеся по роликам. Число бандажей зависит от длины барабана и принимается обычно из расчета один бандаж на 10—15 м длины барабана. Таким образом, для печи длиной 45 м должно быть не более трех бандажей. Для увеличения поперечной жесткости барабана между бандажами монтируются кольиз жесткости с радиальными зазорами между корпусом и кольцом. В горячем стоянии барабан печи расширяется, что приводит к ликвидации зазора и плотной посадке кольца на барабан. Для ограничения перемещения барабана вдоль оси с обеих сторон среднего бандажа устанавливаются контрольные ролики. [c.34] Вращение барабана осуществляется от электродвигателя через привод и венцовую шестерню, укрепленную на барабане плоскими стальными пластинами, что позволяет компенсировать тепловое расширение барабана при нагревании корпуса печи. [c.34] Общим недостатком существующих прокалочных агрегатов является невозможность прокаливания материала, содержащего много мелких фракций. При переработке не классифицированного по крупности кокса (после установок замедленного коксования), содержащего около 50% фракции меньше 25 мм, производительность печей снижается на 30%, а потери при прокаливании возрастают до 50% за счет пьшевыноса из печи. В связи с тем что пылевынос связан со скоростью газа в печи, для переработки суммарных коксов следует увеличивать диаметр печи и уменьшать коэффициент заполнения. Анализ работы печей различного типоразмера показал, что наиболее оптимальной является печь диаметром 3,5-4,0 м и длиной 55-65 м. Именно такие печи получили наибольшее распространение за рубежом. [c.35] Для охлаждения материала после печи применяется барабанный холодильник, длина которого обычно составляет 2/3 длины печи. Конструкция холодильника принципиально не отличается от конструкции прока-лочной печи. Горячая часть холодильника футерована огнеупорным кирпичом или имеет кольцо из жароупорного бетона. Однако при такой кон-струкдаи увеличивается возможность взрыва в случае смешения зоны прокалки ближе к горячему обрезу печи. [c.35] Вернуться к основной статье