Коксующийся уголь
Необходимость получения различных источников энергии заставляет разрабатывать новые технологии и внедрять их в жизнь. Эксперименты не обошли стороной и каменный уголь, из которого путем коксования получают кокс – материал, представляющий большую техническую ценность.
Сегодня около 10% добытого каменного угля подвергается процессу коксования, что свидетельствует о востребованности такого вида топлива в энергетике и промышленности.
Откуда берется коксующийся уголь
Процесс коксования появился относительно недавно, и приблизительно в средине прошлого века были разработаны новые технологии коксования.
Для получения кокса (нелетучего углеродистого остатка каменного угля) используют уголь определенных групп – жирный, отощенно-спекающийся, газовый, слабоспекающийся и коксовый. Технический состав, спекаемость и другие специальные показатели этих видов каменного угля должны быть учтены для коксования.
Главными особенностями коксующегося угля можно назвать следующие:
Возможность приобретать пластическое состояние и при определенной температуре – спекаться.
- Более высокие температуры сгорания.
- Меньшее содержание примесей.
Стадии коксования
Основы данного процесса – те явления, которые происходят в каменном угле во время его нагревания. Проходит коксование в три этапа:
- Подготовка – измельчение и смешивание углей для образования смеси для коксования, которую называют шихтой.
- Непосредственно коксование – прокаливание в сильном жару. Проходит в камерах печи с газовым нагревом без доступа воздуха или при самом минимальном его доступе. Шихту помещают в печь приблизительно на 15 часов. Там при температуре +1000 °С происходит нагревание каменного угля.
- Извлечение «коксового пирога» из печи.
Использование концентрированного нелетучего угля
Прежде всего, этот вид угля используется в металлургической практике – для выплавки и восстановления металлов из руд, выплавки чугуна из железной руды в доменных печах.
Некоксующийся уголь применять в этих сферах не только неудобно, но и невозможно, поскольку его куски в жару приклеиваются друг к другу, образуя сплошные глыбы.
Такое свойство сплавляться прекращает или затрудняет равномерное передвижение зарядов, которые опускаются по доменной шахте. Кокс же лишен таких свойств, поэтому он увеличивает проницаемость доменных зарядов для газов, действующих на него.
В печах должны сохраняться наиболее высокие температуры, а для достижения таких целей важно употребление концентрированных нелетучих материалов. Пары и газы сберегают в печи то количество теплоты, которое заимствовалось бы для газообразования от самой печи.
Нелетучие материалы, кроме того, должны быть плотные и тяжелые, чтобы в горн можно было внести наибольшее по весу количество горючего материала на каждую единицу объема. Таким образом, выгода и необходимость использования коксующегося угля очевидна.
