CC BY
31
-□ □-
Проведено дослидно-промисло-ве коксування нетрадицшних вугшь-них шихт з максимальним вмятом слабосшкливих компонентiв i сшкли-вого донецького вугшля видновленого типу. Показано, що вугшьш сумiшi, що м^тять до 50 % слабосткливого вугшля марки «Г» i до 70 % ырчисто-го вугшля марки «Ж», дозволяють отримати кокси, як за показника-ми якостi задовольняють вимогам до металургшного коксу для внутрш-нього ринку та для коксу спецпри-значення. Добавка кам'яновугшьного пеку в запропоноваш вугшьт сумiшi дозволяв полтшити характеристики мiцностi коксу
Ключовi слова: шихта, Ырчист^ть, пек, ящикове коксування, кокс, склад,
кокЫвтсть, мщтсть, текстура
□-□
Проведено опытно-промышленное коксование нетрадиционных угольных шихт с максимальным содержанием слабоспекающихся компонентов и спекающегося донецкого угля восстановленного типа. Показано, что угольные смеси, содержащие до 50 % слабоспекающегося угля марки «Г» и до 70 % сернистого угля марки «Ж», позволяют получать коксы, которые по показателям качества удовлетворяют требованиям, предъявляемым к металлургическому коксу для внутреннего рынка и коксу спецназначения. Добавка каменноугольного пека в предложенные угольные смеси позволяет улучшить прочностные характеристики кокса
Ключевые слова: шихта, серни-стость, пек, ящичное коксование, кокс, состав, коксуемость, прочность, текстура
-□ □-
УДК 061.75
|dOI: 10.15587/1729-4061.2015.37022|
КОКСУВАННЯ ВУГ1ЛЬНИХ СУМ1ШЕЙ З ВЕЛИКИМ ВМ1СТОМ СЛАБОСП1КЛИВОГО ТА С1РЧИСТОГО ВУГ1ЛЛЯ
Л. Ф. Бутузова
Доктор хiмiчних наук, професор, завщувач кафедри* E-mail: butuzova@feht.dgtu.donetsk.ua Р. В. Маковський Кандидат техшчних наук, асистент* E-mail: makovskyrus@ukr.net Г. Г. Клешня Кандидат техшчних наук, директор з якост ПАО «Авдивський коксохiмiчний завод» пр. Iндустрiальний, 1, м. Авдивка, Донецка обл., 86065
E-mail: root@akhz.com Д. Ю. М i л о в * E-mail: milov.d.85@yandex.ua Ю. С. Кафтан Кандидат техшчних наук, ведучий науковий ствроб^ник
ДП «УкраТнський державний науково-дослщний вуглехiмiчний шститут» вул. Веснша, 7, г. Хармв, УкраТна, 61023 E-mail: dvmir79@gmail.com О. М. Турчанка Кандидат хiмiчних наук, доцент Координатор ТЕМПУС проекту RETHINK Люабонський унiверситет Alameda da Universidade Cidade Universitária 1649 - 004 Lisboa E-mail: oksana.turchanina@gmail.com Г. М . Бутузо в Кандидат хiмiчних наук, доцент Кафедра охорони прац i аэрологи** E-mail: ludmila.lfb@yandex.ru *Кафедра хiмiчноТ технологiТ палива **Донецький нацюнальний технiчний унiверситет вул. Артема, 58, м. Донецьк, УкраТна, 83000
1. Вступ
В останш роки в УкраТш спостертеться гострий дефiцит кокавного вугiлля i зростання цiн на його ím-порт з Росп, Польщi, США, Австралii та шших краТн. При цьому значними темпами збшьшуеться частка ви-
добутку слабкосткливого i неспiкливого сiрчистого вугiлля, яке переважае в нашш краiнi.
Якщо розглянути структуру геологiчних запасiв вуплля в Донецькому басейнi [1, 2], то при шнуючш технологи шарового коксування для цих щлей можна використовувати пльки близько 39 % вуплля, що за-
лягае у надрах. Структура його (по марках) приблизно наступна, %: Г - 57, ДГ- 9,5, Ж - 13,5, К - 8, ПС - 9,5, П - 2,5. Як бачимо, запаси газового слабосткливого вуплля велик тодi як запаси найб^ьш цiнних для коксування вуплля марок К, Ж i ПС цього басейну становлять близько /. Тому, при нитштх масштабах виробництва коксу отримувати його ильки з добрес-пiкливого вугiлля недощльно, оскiльки це призведе до швидкого виснаження 1х запасiв.
2. Аналiз лiтературних даних та постановка проблеми
У табл. 1 наочно показано змшу марочного складу вуплля по роках. Аналiзуючи табличш данi, прогля-даеться чiтка тенденцiя до скорочення учаси в шихтi добре сткливих марок вiтчизняного вугiлля на заводах Донбасу.
Таблиця 1
Змша марочного складу вупльних шихт коксохiмiчних заводiв УкраТни, %
Марка вуплля Змша марочного складу вуплля по роках
1940 1950 1960 1970 1980 2007 2013
Г 7,5 14,2 23,9 32,1 39,3 15,9 24,0
Ж 51,3 45,6 37,6 32,6 27,8 41,6 30,0
К 22,2 22,3 22,0 14,4 17,1 32,2 20,0
ПС 19,0 17,9 15,3 20,2 12,9 - 4,0
П - - 1,2 0,7 2,9 - -
шш1 марки - - - - - 10,3 22,0
Збiльшення пайово! участi у коксових шихтах газового вуплля, як правило, викликае необхщшсть зб^ьшення в них вмшту коксового або жирного вуплля. Жирне вуплля Донецького басейну мае високу стклившть (у=25...30 мм) i в нього можна додавати значну юльюсть тсних добавок.
Серед пластiв, якi розробляються в краiнi в даний час, е пласти вах категорiй за «рчисистю: сiрчистi -35,2 %, низькоирчиси - 26,4 %, середньоирчиси - 24 % та високоарчисп - 14,4 % вiд загально! кiлькостi [3-5]. Усього шахт по Мшвуглепрому - 74, але пль-ки п'ять пiдприемств вщпрацьовують низькосiрчистi пласти: шахти «Юровська», «Жовтневий рудник» ДВАТ «Жовтневе», «Бупвка-Донецька», «Швденно-донбаська» № 3 та «Благодатна». Крiм останньо!, всi вони видобувають коксiвне вугiлля. Вiдповiдно, вини-кае проблема ращонального використання косуючого вуплля з тдвищеним вмiстом сiрки.
Як ввдомо, сiрчистi сполуки негативно впливають на процеси термiчноi переробки твердих пальних ко-палин. 1х наявшсть у вугiллi призводить до техно-логiчних i екологiчних проблем, до змши коксiвноi здатностi шихт. У зв'язку з цим, на коксохiмiчних тд-приемствах для виробництва конкурентоспроможно! продукцп використовують iмпортне малосiрчисте вуплля, в той час як придатне для коксування високоир-чисте вуплля Донбасу застосовуеться ильки в якоси
палива для теплових електростанцш, незважаючи на величезний хiмiко-технологiчний потенщал.
Частка iмпортного вугiлля в шихтах украшських коксохiмiчних заводiв за останш 5 рокiв зросла з 10 % до 32 % (табл. 2). З'явилися новi марки iмпортного вуплля, такого як коксове низькометаморфiзоване (КСН) i слабоспiкливе (СС), частка в шихтi яких в 2007 р. склала б^ьше 10 % вщ загального обсягу ших-ти. Украша змушена закуповувати велику юльюсть коксiвних марок вугiлля в США, таких як високолет-кий коксовий (ВЛК) i низьколеткий коксовий (НЛК), яких у шихтах вiтчизняних заводiв мiститься 18 % i 4 % вщповщно.
Таблиця 2
Марочний склад шихт украТнських КХЗ, %
Марка вуплля Страна виробник Роки
2007 2013
Г Украша 16 14
Роая - 10
Ж Украша 42 30
К Украша 32 20
ПС Роая - 4
КСН Роая 9 -
СС Роая 1 -
ВЛК США - 18
НЛК США - 4
Традицшно присутнi в шихтi довгий час марки вуплля (Г i ПС) також в значних обсягах закуповуються в Росii (близько 15 %).
У сучасних умовах Донбасу на коксохiмiчних тд-приемствах корпорацii «Метiнвест холдинг» вико-ристовуеться склад вупльно! шихти, представлений в табл. 3. Проаналiзувавши данi, видно, що частка iм-портного вуплля в шихт зросла на третину. Посилен-ня ролi iмпортного вуплля сввдчить про неращональ-ний тдхвд до експлуатацii вiтчизняного вугiльного комплексу.
Як показали дослщження УХ1На [6], для отриман-ня мiцного доменного коксу з донецького вуплля вмкт в шихи спiкливого вугiлля марок Ж, К i ПС мае бути не менше 68 %, а газових - не б^ьше 32 %. Подальше зб^ьшення вмшту газового вуплля призводить до попршення якост коксу. Але, цей висновок не торка-еться високосiвчистого вугiлля.
Таблиця 3
Марочний склад шихти ПАО «АКХЗ» за серпень 2013 р.
Марка вуплля краша виробник % Процентний вмют марки по шахтам, ЦЗФ
Г Украша 14 Добротльска - 10 %, Дзержинська - 4
Г Роая 10 Талдинська-Швденна - 10
Ж Украша 30 Самсошвська - 20, Калининська - 10
К Украша 20 Узловська - 12, Покровська - 8.
ВЛК США 14 Велмор - 14
ВЛК США 4 Картер-Роуг - 4
НЛК США 4 Покахонтас - 4
ПС Роая 4 Нерюнгринська - 4
Дослщження, проведет ще на початку 70-х роюв, показують, що високий вмкт сiрки у вугiллi не е перешкодою до застосування Тх для коксування i що вимоги металурпв з обмеження вмiсту арки в кокавному ву-гiллi невиправдано жорсткi. Особливо актуальне це питання в даний час, коли металурги наполягають на ввезенш низькосiрчистого вугiлля з iнших краТн, в чому немае гостроТ потреби. При збагаченш, коксуваннi i до-меннiй плавцi вiдбуваеться задовiльне знеарчювання вугiлля, що дозволяе використовувати в металургшних процесах сiрчисте i високоарчисте вугiлля [3].
Дослiдження показали, що максимальна юльюсть сiрки (91-92 %) йде зi шлаками в процеа доменноТ плавки, ще 5 % - з колосниковим пилом. При цьому встановлено, що юльюсть арки, що переходить в ча-вун, меншою мiрою залежить вiд юлькоси внесено! сiрки в доменну тч, а зазвичай - вiд якост протiкання процесу. Сiрчистiсть чавуну - в певних межах керова-на величина за допомогою змiни ступеня ошлакуван-ня сiрки, що досягаеться змшою основностi шлакiв. При робой доменноТ печi на високосiрчистому коки з полшшеними механiчними властивостями питома його витрата знижуеться на 2 %, при цьому техшко-економiчнi показники роботи доменноТ печi стають вище. Полiпшенi механiчнi властивостi коксу не тшь-ки компенсують шкщливий вплив пiдвищеного вмiсту сiрки, але i превалюють над ним при виплавщ чавуну.
Проблема сiрчистостi при складанш вугiльних шихт для коксування в даний час пов'язана, перш за все, з необхвдшстю забезпечення виробництва кам'я-новупльного коксу з показниками якоси, що вщ-повщають вимогам чорноТ металургi'Т при виробництвi чавуну в доменних пiчах [7-12]. Однак, крiм доменного та ливарного виробництва, кокс застосовуеться в якоси технологiчного палива в рядi шших галузей промисловостк в кольоровiй металургп, хiмiчнiй про-мисловостi, в електротермiчних виробництвах (ви-плавка феросплавiв, фосфору), при агломерацп залiз-них руд, в будiвельнiй iндустрi'Т.
Вимоги, що пред'являються до вуглецевоТ сиро-вини в цих виробництвах, вельми специфiчнi i рiзно-манiтнi. Так, якщо для вщновлення особливо iстотнi достатня хiмiчна активнiсть вуглецю i вщсутшсть у ньому шкiдливих для реакцп домiшок, то вiд елект-родiв i вугiльних блокiв, навпаки, потрiбна пiдвищена хiмiчна стiйкiсть, висока мехашчна мiцнiсть, мала пористiсть i вщповщна електропровiднiсть. Для задо-волення потреб вищевказаних споживачiв за кордоном виробляеться в промислових масштабах недоменний кокс широкого асортименту. Наприклад, у Росп в недоменних виробництвах використовуеться близь-ко 25 % виробничого коксу. Отже, в коксохiмiчному виробництвi УкраТни необхвдно використовувати ш-нуючi в наявностi, але не достатньо задiянi джерела сировини, такi, як високоирчисте вугiлля.
Цей напрямок коксохiмiчного виробництва в Укра'Тнi потребуе детального вивчення поведшки вгг-чизняного вуплля з високим вмктом сiрки та його сумшей з iншими компонентами шихти при пiролiзi.
Для скорочення частки участ в шихтах дефщитно-го добреспiкливого малосiрчистого вугiлля, перспективно використання оргашчних добавок. Цей метод заслуговуе на увагу ще й тому, що не вимагае великих каттальних i експлуатацiйних витрат i дозволяе збе-
регти традицшний метод шарового коксування, що е значним чинником для УкраТни. Як показали численш дослщження, технологiя коксування шихт зi спiкли-вими добавками дозволяе розглядати ТТ як можливу альтернативу брикетуванню, трамбуванню i термотд-готовки шихт. В якоси добавок можливе застосування вiдходiв коксохiмiчного виробництва, нафтовоТ i наф-топереробноТ промисловостi, а також побутових ввд-ходiв, зокрема пластмас i рiзного роду полiмерiв [14].
Таким чином, дослщження, проведенi ще на початку 70-х роюв, показують, що високий вмкт арки у вугiллi не е перешкодою до застосування Тх для коксування i що вимоги металургiв з обмеження вмь сту сiрки в кокивному вугiллi невиправдано жорсткi. Необхщно продовжити дослiдження i научний пошук ршень по проблемi рацiонального використання ар-чистого i високосiрчистого вуплля.
У лiтерaтурi вiдсутнiй опис впливу добавок на вуплля рiзного типу за вщновлешстю, а також не вивче-но Тх вплив на процес коксування шрчистого вуплля.
3. Цшь та задачi дослщження
Метою даноТ роботи е системне дослщження кокав, отриманих з нетрадицшних шихт з тдвище-ним вмштом слaбоспiкливого i високосiрчистого вуплля в присутностi добавок речовин, що спрямовано впливають на процес термiчноТ деструкцп.
Для досягнення поставленоТ мети виршувалися нaступнi зaдaчi:
1. Дослщити вплив сiрчистих компонентiв вупль-ноТ шихти та оргaнiчних добавок в процеи коксування на технологiчнi властивоси коксiв та перебiг процесiв знеарчування.
2. Розробити пропозицiТ щодо можливоси вклю-чення до складу коксових шихт високоарчистого ву-гiлля у виробництвi спецiaльних видiв коксу.
4. Матерiали та методи дослiдження вугшля i його сумiшей
В якост об'ектiв дослiдження використовували газове (УкраТна) та жирне (УкраТна, США) вуплля рiзних генетичних титв за вщновлешстю, вiдiбрaне вiдповiдно до Держстандарту 10742-71.
Це вуплля використовуеться в якоси компоненив вугiльноТ шихти на ПАО «АКХЗ», але вугiлля шахти iменi Засядько використовуеться тiльки з вмктом сiр-ки менше 2,5 %.
Були використaнi двi оргашчш добавки до ву-гiльноТ шихти: кам'яновупльний пек марки «Б» ОКП 24 5351 0140, який е ефективним пластифжато-ром вупльно'Т маси i полiетилентерефтaлaт (ПЕТФ), один iз широко використовуемих плaстикiв, температура розкладання якого знаходитися в температурному iнтервaлi виникнення пластичного шару (380-400 °С).
5. Результати дослiджень та ¡х обговорення
Характеристика дослiджувaних зрaзкiв вуплля представлена в табл. 4-5.
Таблиця 4
Техшчний та елементний аналiз дослщжуваного вугiлля
Шахта Марка вуплля Тип Техшчний анашз, % Елементний анашз, %
Wа Ас усЫ сСа£ НСа£ О+Э0 Са£
Прокотвська Г а 9,6 7,6 0,40 38,0 84,32 5,00 1,66 9,02
Картер-Роуг ВЛК а 10,2 10,5 0,66 30,9 87,05 4,92 1,55 6,48
Засядько Ж в 9,7 10,9 3,45 30,5 85,25 5,12 1,72 10,12
Як видно з таблиць, вщновлене вугiлля шахти За-сядько вiдрiзняеться високим вмiстом арки, водню та низьким виходом летких речовин. Зола цього вуплля збагачена оксидами залiза.
Таблиця 5
Хiмiчний склад золи дослiджуваного вугiлля
Компоненти золи Прокотвська марка «Г», % Картер-Роуг марка «ВЛК», % Засядько марка «Ж», %
ЭЮ2 59,2 51,3 21,9
Fe2Oз 8,4 7,4 48,51
АЬОэ 23,3 32,6 19,2
MgO 1,7 1,4 0,4
СаО 3,3 3,3 5,4
№20 1,3 0,7 1,0
к2о 2,5 3,3 0,9
Шсля закiнчення коксування ящики разом з коксом, який отримали в камерi коксування, видавалися у вагон для гасш-ня та тсля мокрого гасшня виловлювали-ся з рампи. Умови проведення ящикового коксування та склад одержаних кокив наведенi у табл. 6, 7.
Таблиця 6
Основы технолопчш параметри проведення ящикового коксування
Для проведення ящикового коксування було скла-дено шкть шихт з рiзною пропорцiею компонентiв:
а) Прокопiвська 30 % + Картер-Роуг 70 %;
б) Засядько 50 % + Прокотвська 50 %;
в) Засядько 70 % + Прокотвська 30 %;
г) Прокотвська 50 % + Картер-Роуг 50 %;
д) Засядько 47,5 % + Прокотвська 47,5 % + пек 5 %;
е) Засядько 47,5% + Прокотвська 47,5% + ПЕТФ 5%. Введення добавок кам'яновупльного пеку та по-
лiетилентерефталату у шихти проводили тсля по-дрiбнення вуплля до класу <1,5 мм. Сумш мехашчно перемшували.
Для проведення ящикового коксування вико-ристовували металевi ящики, розмiр яких складав 250x150 мм, а разове завантаження - близько 3 кг ших-ти (рис. 1).
№ ящика Композищя Перюд коксу-вання, г № печ1 № про-шарка Температура в контрольних вертикалах се-редньодобова, °С
м/с к/с
1 К 70 %+ +П 30 % 19.54 527 527 1235 1275
2 К 50 %+ +П 50 % 19.54 537 538 1235 1285
3 З 70 %+ +П 30 % 19.54 537 537 1245 1280
4 З 50 %+ +П 50 % 19.54 527 528 1240 1285
5 З 47,5 %+ +П 47,5 %+ +пек 5 % 19.54 547 547 1235 1280
6 З 47,5 %+ +П 47,5 %+ +ПЕТФ 5 % 548 1240 1275
Примтка: П - ш. Прокотвська, марка «Г»; З марка «Ж»; К - Картер-Роуг, марка «ВЛК»
ш. Засядько,
Таблиця 7
Техшчний i елементний аналiз кокав за даними ЦЗЛ ПАО АКХЗ
№ проби Композищя Ас Wa уЫ еСа£ ИСа£ О+Э0 Са£
1 К+П 70/30 % 12,6 0,2 0,45 0,6 95,18 2,32 1,30 1,20
2 К+П 50/50 % 14,0 0,1 0,46 0,7 94,82 2,66 1,30 1,22
3 З+П 70/30 % 8,8 0,2 1,12 1,0 94,60 2,72 1,35 1,33
4 З+П 50/50 % 9,7 0,3 0,95 0,7 95,35 2,26 1,30 1,09
5 З+П+пек 50/50/5 % 9,2 0,2 1,14 0,9 95,22 2,56 1,22 1,00
Рис. 1. Ящики для коксування експериментальноТ шихти
Примтка: П - ш. Прокотвська, марка «Г», тип «слабовiднов-лений»; З - ш. Засядько, марка «Ж» «вiдновлений»; К - Кар-тер-Роуг, марка «ВЛК», «слабовiдновлений»
Завантаження ящиюв в камери коксування проводили через 2-й люк тсля повного спорожнення 3-го i 1-го бункера вуглезавантажувального вагону перед за-вантаженням шихти з 2-го бункера. Таким чином ящики були розташоваш посередиш камери коксування по 2 ящики на одну камеру. Ящики завантажувалися в камери, як розташоваш ближче до середини коксово! батареi (печi № 527, 537 i 547).
Внаслвдок здшснення ящичного коксування досль джуваних шихт вдалося отримати кокси, показники яких наведен в табл. 8, 9.
Волопсть кокав знаходиться у вузькому дiапазонi значень - 0,1-0,3 %, що фактично не буде ввдобража-тися на вмшт вуглецю в одинищ маси завантаженого
в тч коксу. Вмкт золи в кок« з арчистих шихт нижче. Це призведе до зменшення його витрати в домен-нiй плавщ. Органiчна речовина коксiв мiстить 94,695,35 % вуглецю. Бiльш обвуглеродженими е сiрчистi кокси iз ствввдношенням компонентiв в шихтi 50/50.
Таблиця 8
Характеристика кокав за даними УХ1НУ
Сумш Питомий електроотр, Ом*см Об'емний вихщ, см3/г Структурна мщшсть, % СП (Грязнов) Абразивна твердють, мг АТ (Пнсбург) Мехашчна мщшсть, %
П25 И10
1 0,127 12,6 87,1 118,4 93,7 6,2
2 0,113 11,9 80,8 116,2 92,8 5,8
3 0,110 16,6 77,1 110,0 91,7 8,1
4 0,100 19,5 75,0 106,4 90,2 9,3
5 (к/у пек) 0,097 16,0 83,0 113,7 92,1 7,1
При порiвняннi коксiв, отриманих з вупльних шихт складiв З:П=70/30 та З:П=50/50, спостерiгаеться помiтна рiзниця за виходом летких речовин. У остан-ньому коксi вихiд летких речовин нижчий, кокс бшьш обвуглероджений i менш сiрчистий.
Вмiст арки у коксах, одержаних з використанням високо «рчистого вуплля складае 0,95-1,14 %. Зпдно методичних рекомендацiй з виробництва доменного коксу полшшеноТ якоси, прийнятих за наказом мшь стерства промисловоТ полiтики УкраТни № 271 вщ 27.09.2011 року, загальна мрчисисть сухоТ маси коксу КДП 3 складае 1,20 % (ТУ У 23.1-00190443-086). Таким чином, щ кокси задовольняють не ильки вимо-гам до спецкоксу, але й вимогам вичизняноТ металургп до яюсного доменного коксу.
Ранiше було показано, що добавка пеку сприяе знеирченню лабораторного коксу [15, 16], але, як видно з табл. 7, аналопчний ефект не виявлений у про-мислових умовах. П'яти процентна добавка пластику (ПЕТФ) не дала позитивних результаив (спеченого коксу), як в лабораторних, так i в промислових умовах. В перспективi потрiбно зменшити юльюсть ПЕТФ до 1-3 % не для полшшення сткливоси, а для утiлiзацii п ластику.
Мехашчна мiцнiсть охолоджених i пiдсушених проб коксу, яю пiддалися скиданню i випробуванню в лабораторному барабанi ДП »УХ1Н», представлена в табл. 8. Як видно з таблищ, показники мщносп для зразкiв 4 i 3 близькi, а добавка пеку призводить до збiльшення значення П25 на 2,1 % i зниження И10 на 23,6 %. Аналопчш результати отриманi при визначен-ш структурноТ мiцностi i абразивноТ твердость
Таблиця 9
Оптична текстура кокав, %
Сум™ Добавка 5 % 1нер-тишт 1зотроп- ний вуглець (И) Ашзотропний вуглець (А)
Моза1ч-ний (М) Струйча-тий (С) Пла-стинча-тий (П) ХА
1 - 6,9 26,7 66,4 0 0 66,4
2 - 9,8 37,0 53,2 0 0 53,2
3 - 2,5 28,3 69,2 0 0 69,2
4 - 3,3 42,2 54,5 0 0 54,5
5 к/у пек 8,2 52,2 39,6 0 0 39,6
Зштавлення цих даних з результатами аналiзу оптичноТ структури кокшв показують, що, незважа-ючи на меншу механiчну мiцнiсть коксiв з сумшей, що мiстять жирне вщновлене вугiлля, внутрiшня структура цих кокшв бiльш впорядкована (табл. 9). Про це свщчить бiльший сумарний вмшт аш-зотропного вуглецю в порiвняннi з коксом з аналогiчним сшввщношенням компонентiв, який мiстить жирне вуплля слабовщновле-ного типу. Кокси складу 50/50 вiдрiзняються високим вмiстом iзотропного вуглецю, особливо кокси, отримаш з добавкою пеку. Цей факт узгоджуеться з уявленням про те, що iзотропнi кокси утворюються з вугiлля з ви-сокою пластичнiстю.
Кокси, отримаш при використанш високо-сiрчистого вуплля, показують значно кращу електропровiднiсть i добавка пеку посилюе даний ефект (табл. 9).
Таким чином, отримаш результати показують, що замша дорогого американського вуплля на дешеве високоирчисте украТнське жирне вугiлля, яке здатне заткати до 50 % газового вуплля, дозволяе отримати кокси з високою мехашчною мщшстю i електропро-вiднiстю.
При оцiнцi собiвартостi коксу iз дослiджуваних шихт виходили з даних по вартост одшеТ тони кожноТ шихти на основi ринкових цiн на окремi ТТ компонен-ти. Результати розрахунку приведет в табл. 10. Був зроблений перерахунок планування собiвартостi доменного коксу для експериментальних шихт з ураху-ванням витрат по даним тдприемства.
Таблиця 10
Склад i вартють експериментальноТ шихти та коксiв
№ експериментальноТ шихти цша 1 тони шихти, грн Виробнича соб1вартють 1 т доменного коксу Вщхилення вщ заводськоТ шихти
1 1618,949 2232,162 278,226
2 1442,915 1973,938 20,002
3 720,849 914,739 -1039,197
4 801,415 1032,922 -921,014
5 1061,344 1414,212 -539,724
Таким чином, виходячи з даних по експеримен-тальним шихтам № 3, 4 i 5, додавання в шихту «рчи-стого вуплля марки «Ж» шахти Засядько (50 та 70 %) та збшьшення до 50% частковоТ учаси слабосткли-вого вугiлля марки «Г» дозволяе значно знизити собiвартiсть коксу, який за показниками якоси може бути рекомендований для запровадження у вироб-ництво коксу спецпризначення або навиь доменного коксу для внутршнього ринку.
6. Висновки
Аналiз стану вупльноТ промисловостi УкраТни та сучасних тенденцш складання шихт на коксохiмiч-них заводах чико висвiтлюе необхiднiсть виршення проблеми рацiонального використання вiтчизняного вуплля.
Дана робота показала принципову можлившть розширення сировинно! бази коксування за рахунок зб^ьшення в шихтах частки недорогого вичизняного слабосткливого газового вугiлля (до 50 %) i викори-стання сiрчистого вугiлля марки «Ж» в вупльнш ших-тi (до 70 %) без залучення iмпортних ресуршв.
Дослiдження сумiшей, якi мiстять ирчисте i ма-лосiрчисте вугiлля в ствввдношеннях 70/30 i 50/50 показало, що введення «рчистих компонентiв призво-
дить до невеликого зниження структурно! мщноси, яка вiдновлюеться при введенш 5 % пеку.
Всi розглянут сумiшi мають властивостi (мiцнiснi показники, вмкт сiрки та iн.), яки знаходяться в межах, характерних для кокав спецпризначення або на-виь доменного коксу для внутршнього ринку.
Використання низькоякiсного вiтчизняного вуплля дозволить, економлячи яюсне вуплля, значно зни-зити собiвартiсть коксу.
Лиература
1. Лифшиц, М. М. Генетическая классификация углей [Текст] / М. М. Лифшиц // Геолого-углехимическая карта Донецкого бассейна. - 1954. - Вып. XIII. - С. 127.
2. Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР. Т. 1. [Текст] / под ред. И. И. Аммосова и др. - М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по геологии и охране недр. - 1963. - 1210 с.
3. Долгий, В. Я. Содержание общей серы в угольных пластах на шахтах Украины [Текст] / В. Я. Долгий, А. А. Кривченко, М. Д. Шамало, В. А. Долгая // Уголь Украины. - 2000. - № 1. - С. 44-46.
4. Бакалдина, А. П. Геология и разведка[Текст] / А. П. Бакалдина // Известия высших учебных заведений. - 1969. - № 6. -С. 72.
5. Хамуляк, В. Г. Вуплля - головний енергоносш [Текст] / В. Г. Хамуляк // Уголь Украины. - 2000. - № 8. - С. 3-4.
6. Нестеренко, Л. Л. Разработка вопросов теории шихтовки и коксообразования [Текст] / Л. Л. Нестеренко, Г. И. Бескина. -Отчет о работе, фонд УХИНа, Харьков, 1955.
7. Zolotukhin, Yu. A. Coke Quality for Blast Furnaces with Coal-Dust Fuel [Text] / Yu. A. Zolotukhin, N. S. Andreichikov // Steel in Translation. - 2009. - Vol. 39, Issue 6. - P. 470-474. doi: 10.3103/s0967091209060084
8. Kurunov, I. F. The quality of coke and possibilities for reducing its consumption in blast-furnace smelting [Text] / I. F. Kurunov // Metallurgist. - 2001. - Vol. 45, Issue 11-12. - P. 444-458.
9. Огаренко, Ю. Проблеми вупльно! промисловост Украши та викиди парникових газ1в вщ видобутку й споживання вуплля [Текст] / Ю. Огаренко. - Кш'в: Нащональний еколопчний центр Украши, 2010. - 51 с.
10. Рынок кокса и коксохимические предприятия Украины. Результаты 2011 года [Текст] / Национальное рейтинговое агентство «Рюрик», 2012. - 12 с.
11. Дроздник, И. Д. Потребление коксующихся углей Украины. Проблемы и перспективы [Текст] : сб. тр. третьей ежегодной конф. / И. Д. Дроздник // «Уголь СНГ-2007». - Алушта? 2007. - С. 91-95.
12. Сургай, Н. С. Уроки истории в угольной промышленности [Текст] / Н. С. Сургай, С. В. Янко, С. П. Фищенко, А. А. Татари-нов // Уголь Украины. - 1997. - № 4. - С. 3-5.
13. Дроздник, И. Д. К вопросу обеспечения металлургического комплекса коксующимися углями необходимого качества [Текст] / И. Д. Дроздник // Сб. Збагачення корисних копалин. - 2005. - Вип. 23 (64). - С. 8-12.
14. Бутузова, Л. Ф. Влияние добавок пластика на процессы термодеструкции сернистых углей [Текст] / Л. Ф. Бутузова, Л. Н. Исаева, Р. В. Маковский и др. // Науков1 пращ Донецького нащонального техшчного ушверситету. Сер.: Х1м1я та х;м;чна технолопя. - 2008. - № 137 (11). - С. 96-101.
15. Бутузова, Л. Ф. Технологические характеристики нетрадиционных коксовых шихт на основе углей Донбасса [Текст] / Л. Ф. Бутузова, Р. В. Маковский, И. В. Ветров, Г. Н. Бутузов // Науков1 пращ Донецького нащонального техшчного ушверситету. Сер1я: Х1м1я i х1м1чна технолопя. - 2012. - Вип. 19 (199). - С. 107-116.
16. Бутузова, Л. Ф. Возможности управления процессами термической деструкции нетрадиционных угольных шихт Донбасса путем введения добавок химических веществ [Текст] / Л. Ф.Бутузова, Р. В. Маковский, В. О Кулакова, И. В. Ветров // На-уковi пращ Донецького нащонального техшчного ушверситету. Серiя: Хiмiя i хiмiчна технолопя. - 2012. - Вип. 19 (199). -С. 116-121.
