Читать онлайн «Роль водорода в процессе коксования углей»

РОЛЬ ВОДОРОДА В ПРОЦЕССЕ КОКСОВАНИЯ УГЛЕЙ С. В. Дигонский , В. В. Тен УГРК «Уранцветмет» Аннотация – эксперименты по спеканию угольных порошков в контролируемой газо- вой среде показали возможность спекания некоксуемых углей в водородно-метановой атмосфере. Это хорошо согласуется с установленной зависимостью коксуемости угля от содержания в нем водорода и открывает перспективы для развития технологических процессов, расширяющих сырьевую базу коксования. 1. Введение Значение коксующихся углей, как главного энергетического сырья для современной металлургии, невозможно преувеличить. Во всем мире уже давно ощущается возрас- тающий дефицит металлургического кокса, цены на который уже достигли поистине рекордных отметок [1]. В связи с нарастающей угрозой для устойчивого существования металлургической промышленности, возникает настоятельная необходимость расши- рения сырьевой базы для производства металлургического кокса, главным образом, за счет использования, так называемых, «некоксующихся» углей. Это, в свою очередь, требует кардинального пересмотра сложившихся взглядов на природу коксования уг- лей и установления новых критериев пригодности угольного сырья. 2. Информационно-аналитическое исследование физико-химической природы процесса коксования В современной химической энциклопедии приводится следующее определение процесса коксования: «Коксование – метод переработки топлив, преимущественно уг- лей, заключающийся в нагревании их без доступа воздуха до 900–1050 оС; топливо при этом разлагается с образованием летучих веществ и твердого остатка – кокса» [2, с. 634]. Получаемый при коксовании топлив твердый остаток, именуемый коксом, обычно классифицируется или в зависимости от исходного сырья (нефтяной, пековый, камен- ноугольный), или по способу применения (доменный, литейный, газогенераторный). Твердый остаток, получаемый при коксовании углей, называется, как правило, ка- менноугольным коксом и описывается в упомянутой энциклопедии следующим обра- зом: «Кокс каменноугольный – спекшийся твердый продукт, образующийся при нагре- вании некоторых углей в коксовых печах при 900–1050 оС» [2, с. 632]. Уже в такой характеристике каменноугольного кокса естественным образом отра- жена необходимость расширения угольной базы коксования. Действительно, из всех существующих видов ископаемых углей способностью превращаться при нагревании в кокс обладают только «некоторые» каменные угли, а бурые угли и антрациты к кок- сующимся углям не относятся вообще. Принципиальное отличие коксующихся углей от всех прочих вытекает из опреде- ленного набора физико-механических свойств, приобретаемых углем в процессе его превращения в каменноугольный кокс, предназначенный для использования в метал- лургических процессах. Главное достоинство металлургического кокса заключается в том, что кокс – это «спекшийся продукт», ведь перед коксованием угольная шихта предварительно из- мельчается: «Для большей прочности и однородности кокса смесь углей перед коксо  2 ванием измельчают, причем содержание класса ниже 3 мм составляет 90–95%» [2, с. 635].