Использование угольной шихты с высоким содержанием слабоспекающихся и неспекающихся компонентов с применением технологии коксования трамбованной шихтыМагнитогорский государственный технический университет
Объект исследования - ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР КОКСОХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА 6
1.1 Шахтогруппы применяемые на ПАО «ММК» 6
1.2 Признаки слабоспекающихся и неспекающихся углей 7
1.3 Технология процесса коксования 9
1.4 Структура УПЦ КХП ПАО «ММК» 10
1.5 Угольное отделение УПЦ КХП ПАО «ММК» 11
1.5.1 Первый блок УПЦ 14
1.5.2 Второй блок УПЦ 17
2 ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТРАМБУЕМОСТИ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССА 20
2.1 Определение качественных показателей угольной шихты с целью получения трамбованных брикетов с оптимальными прочностными характеристиками 26
2.2 Определение оптимальной влажности шихты 31
2.3 определение оптимального значения класса ≤3 мм шихты 31
2.4 Измерения плотности промышленного трамбованного пирога 33
2.5 Достоинства и недостатки трамбования угольной шихты 34
2.6 Определение качества кокса из трамбованных брикетов угольной шихты с оптимальными показателями 35
3 ПРАКТИКА РЕАЛИЗАЦИИ КОКСОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТРАМБОВАННОЙ ШИХТЫ НА ТЕРРИТОРИИ 39
4 ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АСПЕКТ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ КОКСОВАНИЯ ТРАМБОВАННОЙ ШИХТЫ 42
Заключение 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 47
В коксохимическом производстве качество получаемого кокса напрямую зависит от свойств исходной шихты и технологии ее подготовки.
Для технологии трамбования с применением сухого тушения предлагается угольная шихта примерного состава, который отображен на рисунке 1.
Рисунок 1 – примерный состав шихты для технологии трамбования с применением сухого тушения кокса.
Угольные брикеты имеют плотность до 1,15 т/м³ (на основе сырого угля с 10% содержанием влаги), благодаря этому в печь грузится на 30% шихты больше, чем при загрузке измельченного угля, в системах с верхней загрузкой. Для достижения высокой прочности трамбованного пирога, обеспечивающей его целостность при загрузке в камеру коксования, гранулометрический состав шихты должен соответствовать гранулометрическому составу, представленному в таблице 1. Влажность шихты должна находиться в пределах 10,5-12,0%.
Таблица 1 – гранулометрический состав шихты, для получения прочного трамбованного пирога.
Класс, мм Содержание,%
< 3,15 (квадратные отверстия) 90-95
< 1 60-65
< 0,5 40-50
<0.25 25-30
Предполагаемые параметры кокса при традиционном коксовании и коксовании трамбованной шихты представлены в таблице 2.
Таблица 2 – предполагаемые параметры кокса при традиционном коксовании и коксовании трамбованной шихты.
Показатель Кокс из «классической» шихты Кокс из Трамбованной шихты
М25 88,6 % ≥ 90 %
М10 7,5 % ≤7 %
CSR 53,7 % ≥65 %
CRI 31,7 % 30 %
плотность 0,72–0,73 т/м³ 1–1,15 т/м³
Одним из ключевых этапов подготовки является трамбование угольной шихты – процесс уплотнения шихты в коксовых камерах перед коксованием. Данный процесс оказывает значительное влияние на физико-механические свойства получаемого кокса, его реакционную способность, а также на технологические параметры коксования.
Поэтому, понимание достоинств и недостатков трамбования угольной шихты является крайне важным для оптимизации процесса коксования и повышения эффективности производства [1].
Цель: рассмотреть возможность использования угольной шихты с высоким содержанием слабоспекающихся и неспекающихся компонентов с применением технологии коксования трамбованной шихты.
Задачи:
1.Изучение и анализ литературных источников по теме использования угольной шихты с высоким содержанием слабоспекающихся и неспекающихся компонентов с применением технологии коксования трамбованной шихты
2. Рассмотреть способы по снижению стоимости угольной шихты за счет увеличения доли слабоспекающихся угольных концентратов, с получением кокса заданных параметров;
3. Предложить технологические решения для возможности реализации технологии коксования трамбованной шихты;
4. Рассмотреть финансово - экономические аспекты реализации предлагаемой технологии.
В ВКР была рассмотрена возможность использования угольной шихты с высоким содержанием слабоспекающихся и неспекающихся компонентов в сочетании с технологией коксования трамбованной шихты. Данная технология обладает значительным потенциалом для повышения эффективности коксохимического производства.
На ряде предприятий данная технология была реализована, поэтому появляется возможность увеличения доли слабоспекающихся углей (примерно 15%) без ухудшения качества кокса. Это позволит снизить себестоимость производства за счет использования более дешевых марок угля.
Для реализации предлагаемой технологии было предложено использовать слабоспекающиеся и неспекающиеся угли для составления шихты с высоким содержанием дешевых углей, стоимость которых ниже, чем коксующихся.
При каждой технологии производства кокса различный финансово-экономический показатель. Ряд показателей для конкретных производителей кокса ПАО «ММК», Северсталь, Новолипецк были рассмотрены в ВКР. Исходя из рассмотренных данных видно, что возможно снизить стоимость шихты при применении технологии коксования трамбованной шихты примерно на две тысячи ниже по сравнению с классическим коксованием.
