CC BY
93
проводить сухую очистку промышленных запыленных потоков, состоящих из мелкодисперсной фракции (менее 40 мкм) с большей эффективностью по сравнению со стандартными циклонами, имеющими гладкую цилиндрическую часть корпуса.
В связи с этим предполагаем, что расстояние до точки присоединения разделяющей линии тока хг, рассчитываемое приближенно по зависимости (3) при истечении плоской струи для параллельной плоско-
сти с уступом, в нашем модельном представлении для закрученного потока будет меньше в результате дополнительного воздействия на истекающую закрученную струю центробежной силы, направленной вдоль радиуса и равной для элементарной массы т, вращающейся на расстоянии Я от вертикальной оси с угловой скоростью и как Рд = ти2 Я .
На рис. 8 представлено сопоставление величин безразмерного разрежения для двух
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
геометрий уступов, рассчитанных по осредненным опытным данным, изображенным на рис. 7. Из графика видно, что при геометрии уступа Н / 2к=0,8 и в диапазоне скоростей потока во входном участке 25^30 м/с разрежение значительно выше, чем для геометрии Н/2Н=3,2.
С увеличением скорости превышение Ср /Ср сохраня-
ется, а при скорости потока более 35 м/с практически остается неизменным и равным 1,25.
1. Пат. 2102115 Российская Федерация, МПК6 В 01 Б 45/06. Струйно-инерционный пылеуловитель / Квашнин И.М., Юнкеров Ю.И.; заявитель и патентообладатель Пензен. инж.-строит. ин-т. - № 94003081/25; заявл. 26.01.94; опубл. 20.01.98. - 3 с.: ил.
2. Пат. 2174452 Российская Федерация, МПК7 В 04 С 5/103. Пылеуловитель / Завьялов Ю.И.; заявитель и патентообладатель ООО «ПЛАНЕТА-К» - № 2000125875/12; заявл. 10.10.00; опубл. 10.10.01. - 5 с.: ил.
3. Пат. 2185316 Российская Федерация, МПК7 В 65 в 69/18. Устройство снижения пылеобразования при складировании / Завьялов Ю.И.; заявитель и патентообладатель ООО «ПЛАНЕТА-К» - № 2000120219/28; заявл. 24.07.00; опубл. 20.07.02. - 5 с.: ил.
4. Маркович Д.М. Турбулентная струя в ограниченном пространстве: дис. ... к-та физ.-мат. наук: 01.04.14: защищена ... - Новосибирск, 1994. - 259 с.
5. Правила 28-64 измерения расхода жидкостей, газов и паров стандартными диафрагмами и соплами. - М.: Издательство стандартов, 1978. - 151 с.
□ Авторы статьи:
Богомолов Александр Романович
- канд. техн. наук, с.н.с. ИТ СО РАН, доц. каф. процессов, машин и аппаратов химических производств
Петрик Павел Трофимович
- докт. техн. наук, проф., зав. каф. процессов, машин и аппаратов химических производств
Темникова Елена Юрьевна
- ст. преподав. каф. процессов, машин и аппаратов химических производств
УДК 662.74
Х.А. Исхаков, Л.Л. Прилепская, В.С. Швед
СВОЙСТВА ОТДЕЛЬНЫХ КЛАССОВ КРУПНОСТИ УГЛЕЙ ДЛЯ КОКСОВАНИЯ И ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ
ИХ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ
В условиях ухудшения сырьевой базы коксования и существенного дефицита хорошо спекающихся углей весьма актуален поиск технологических приемов, обеспечивающих в этих условиях улучшение или хотя бы сохранение на достигнутом уровне качества угольной шихты. Это может быть достигнуто различными способами,
основными из которых являются оптимизация степени измельчения компонентов шихты в зависимости от их спекаемо-сти и зольности, увеличение насыпной массы за счет укрупнения помола, выбора рациональной схемы дробления углей. В связи с этим представляет интерес изучение технологических свойств углей, приме-
няемых для коксования, по их классам крупности.
В настоящей работе исследовались свойства некоторых кузнецких углей, являющихся компонентами угольной шихты Кемеровского коксохимического завода (ОАО «Кокс»). Для углей марок 2Г (ОФ «Комсомолец»), 2Ж (ОФ «Чертинская»), 1КСФ (ОФ «Анжерская» ) и
72
Х.А. Исхаков, Л.Л. Прилепская, В.С. Швед
2КС (ОФ «Коксовая») определялся гранулометрический состав с последующим анализом каждого класса крупности по показателям технического анализа и спекаемости. Результаты экспериментов представлены в табл. 1-5.
Основная масса газового угля марки 2Г представлена крупными классами, подлежащими измельчению при подготовке шихты: содержание классов 3-6 мм - 32,4 %, 6-10 мм -14,2 %, более 10 мм - 30 %. Доля класса менее 3 мм составляет всего 25 %. При этом мелкие классы характеризуются пониженной спекаемостью и повышенной зольностью, особенно классы крупностью менее 1 мм (табл. 1) .
Как видно из табл. 2, гранулометрический состав жирного угля марки 2Ж отличается значительным содержанием классов менее 3 мм (56,4 %), которые не требуют дополнительного измельчения.
Спекаемость всех классов крупности этого угля, за исключением класса 0-0,2 мм, практически одинакова и достаточно высокая, несмотря на существенную разницу в показателях технического анализа: закономерное уменьшение выхода летучих веществ и зольности от крайних классов крупности к среднему классу 1-2 мм. По сравнению с газовым углем более высокая зольность жирного угля объясняется его трудной обогатимостью.
Содержание мелких классов менее 3 мм в угле Анжерской ОФ также достаточно высоко (53,1 %), но пыль класса 0-0,2 мм практически отсутствует (см. табл. 3). Как и для жирного угля, характерна закономерность изменения зольности и выхода летучих веществ с изменением размера зерен угля марки 1КСФ: оба показателя уменьшаются от крайних классов к средним; спекаемость при этом меняется незначительно.
Уголь марки 2КС отличается высоким содержанием са-
мого крупного класса более 10 мм (38,6 %), а выход мелких классов 3-0 мм существенно более низкий (см. табл. 4). Зольность этого угля имеет явную тенденцию к снижению при увеличении размера зерен. Исключением является лишь класс 0,2-0,4 мм, зольность которого аномально низкая (3,4 %) и объясняется повышенным содержанием в этом классе низкозольного витринита, что подтверждается повышенным выходом летучих веществ. Спе-
каемость угля марки 2КС в среднем близка к таковой угля марки 1КСФ, и закономерность в изменении спекаемости и выхода летучих веществ этого угля не просматривается .
Показатели свойств промышленной шихты состава 2Г -10 %, 2Ж - 30 %, 1КСФ - 25 %, 2КС - 35 % представлены в таблице 5. Шихта, подготовленная по схеме ДШ до 75 % содержания класса 3-0 мм, отличалась достаточно высоким присутствием мелких классов менее 1
Таблица 1
Свойства угля марки 2Г
Класс Выход Технический анализ, Индекс
крупности, класса, % Рога
мм % Wa Лй у" ГО., %
0-0,2 2,2 1,6 16,5 41,5 24
0,2-0,4 3,9 0,5 12,9 40,0 30
0,4-1,0 8,5 0,4 10,3 40,3 30
1,0-2,0 5,1 0,5 8,4 40,2 38
2,0-3,0 5,3 0,8 7,0 33,6 63
3,0-6,0 32,4 1,2 7,4 40,6 64
6,0-10,0 14,2 1,6 5,0 41,8 75
>10 28,4 1,6 5,2 40,2 61
Таблица 2
Свойства угля марки 2Ж
Класс крупности, мм Выход класса, % Технический анализ, % Индекс Рога ГО, %
Wa Лй у“
0-0,2 7,4 1 12,5 43,5 87
0,2-0,4 12,6 0,4 12,0 34,4 100
0,4-1,0 16,4 0,3 10,3 34,7 95
1,0-2,0 10,0 0,4 9,4 33,1 102
2,0-3,0 10,0 0,2 9,2 35,0 108
3,0-6,0 18,9 0,2 9,9 35,9 98
6,0-10,0 11,3 0,5 11,8 36,6 104
>10 18,4 0,7 12,8 36,9 100
Таблица 3
Свойства угля марки 1КСФ
Класс Выход Технический анализ, Индекс
крупности, класса, % % Рога
мм Wa Лй V“ ГО, %
0-0,2 0,3 0,7 11,1 18,5 23
0,2-0,4 14,7 0,6 10,2 18,9 28
0,4-1,0 18,6 0,4 7,8 17,1 20
1,0-2,0 11,9 0,4 8,7 17,6 23
2,0-3,0 7,6 0,2 8,4 17,6 20
3,0-6,0 19,1 0,8 9,1 16,5 24
6,0-10,0 12,3 0,3 10,6 18,2 16
>10 15,5 0,4 11,0 18,0 22
Таблица 4
Свойства угля марки 2КС
Класс крупности, мм Выход класса, % Технический анализ, % Индекс Рога ГО., %
Wa Лй у“
0-0,2 6,4 0,6 11,1 19,4 22
0,2-0,4 11,7 0,9 3,4 22,1 22
0,4-1,0 13,1 0,4 7,7 19,5 28
1,0-2,0 9,3 0,3 6,9 19,5 22
2,0-3,0 4,8 0,3 7,5 19,5 19
3,0-6,0 8,3 0,6 7,4 19,3 24
6,0-10,0 7,8 0,6 6,9 21 10
>10 38,6 0,5 5,8 18,8 18
Таблица 5
Свойства промышленной угольной шихты
Класс Выход Технический ана- Индекс
крупности, класса, % лиз, % Рога
мм Wa Лй V" ГО, %
0-0,2 6,6 0,9 9,8 25,4 28
0,2-0,4 29,2 0,9 9,0 25,4 31
0,4-1,0 23,6 0,7 9,3 26,1 30
1,0-2,0 16,7 0,4 9,5 18,2 32
2,0-3,0 5,3 9,3 9,3 27,4 32
3,0-6,0 12,3 0,2 9,4 26,8 30
>6 6,3 0,3 10,1 26,6 29
мм (44,5 %), что свидетельствует о ее нежелательном переиз-мельчении.
Результаты технического анализа выявили тенденцию понижения выхода летучих веществ с уменьшением размера зерен и небольшое увеличение зольности для крайних классов крупности >6 мм и <0,2 мм. Спекаемость всех классов крупности шихты по индексу Рога практически одинакова.
Для условий углеподгото-
вительного цеха Кемеровского ОАО «Кокс» (наличие двух ниток силосов для хранения углей и четырех дробилок) представляется целесообразным переход от схемы ДШ (дробление шихты) к схеме ГДК (групповое дробление компонентов). С учетом различия спекаемости исследованных углей предлагается объединить в одну группу угли марок 1КСФ и 2КС, а во вторую группу - угли марок 2Г и 2Ж. Совместное дробление
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
газовых и жирных углей может привести к переизмельчению менее твердых углей марки 2Ж и в связи с этим к их нежелательному самоотощению, чему будет способствовать и высокое содержание в исходном угле мелких классов <3 мм (56,4 %).
Чтобы избежать негативного переизмельчения, предлагается предварительный отсев мелких классов перед дроблением обеих групп компонентов шихты. При этом для группы коксовых углей (1КСФ и 2КС) с меньшим запасом спекаемости уровень помола на дробилках рекомендуется поддерживать более высоким (до 82-85 % содержания класса 3-0 мм), нежели для смеси газовых и жирных углей (70-73 % класса 3-0 мм). Предложенная схема углепод-готовки позволяет не только избежать переизмельчения углей, но и позволяет улучшить дробление крупных классов угольного сырья. Это, в свою очередь, приводит к увеличению насыпной массы шихты путем оптимизации соотношения отдельных классов крупности. Последнее особенно важно при повышенной зольности крупных фракций углей (в данном исследовании это относится к углям Чертинской и Анжерской ОФ). В итоге предварительный отсев должен способствовать снижению трещиноватости кокса и уменьшению на 15-20 % затрат электроэнергии на дробление углей.
1. Лазовский И.М., Грязное Н.С., Фельдбрин М.Г. Избирательное дробление углей для коксования. -Свердловск: Металлургиздат, 1958. - 126 с.
2. ЗашквараВ.Г. Подготовка углей к коксованию. - М.: Металлургия, 1967. - 339 с.
□ Авторы статьи:
Исхаков Хамза Ахметович
- докт. техн. наук, проф. каф.
химии и технологии неорганических веществ
Прилепская Людмила Львовна
- канд. техн. наук, доц. каф. химии и технологии неорганических веществ
Швед
Виктор Семенович
- канд. техн. наук, начальник центральной заводской лаборатории Кемеровского коксохимического завода (ОАО «Кокс»)
