Разработан процесс получения из бурых углей восстановителя для металлургических процессов. Использование дорогого и дефицитного кокса в ряде случаев можно сократить. Созданию новой технологии способствовала научно-техническая общественность черной металлургии.
Стоимость кокса очень высока. Объясняется это тем, что месторождения специфических углей в значительной мере выработаны. Приходится строить более глубокие шахты, либо использовать менее качественный уголь, требующий предварительного обогащения.
Осложняет проблему и то, что ряд производств (ферросплавное, агломерационное и др.) потребляют мелкие фракции, а их тоже не хватает. Поэтому приходится измельчать дорогой металлургический кокс.
Внимание исследователей давно привлекают бурые угли Канско-Ачинского бассейна. Это самое дешевое топливо в стране. Да и запасы его велики. Однако высокая влажность (30—35 процентов) и то, что при хранении, сушке и нагреве бурый уголь легко рассыпается, не позволяет его эффективно перерабатывать в коксовых печах.
Но, оказывается, бурые угли могут заменить кокс, если их пропускать через установку высокоскоростного пиролиза с комбинированным (газовым и твердым) теплоносителем. Схема таких установок разработана в Энергетическом институте имени Г. М. Кржижановского.
Процесс протекает в три стадии: дробление и сушка, бертинирование (то есть нагрев угля) и полукоксование (пиролиз). Измельченный уголь нагревается до 300-400°С, а затем смешивается с твердым теплоносителем. Происходит полукоксование нагретого угля с бурным выделением летучих газов, смолы и др. Парогазовая смесь, пройдя дополнительную очистку от пыли, тоже перерабатывается: из нее получают ценные химические продукты.
По данной схеме построена опытнопромышленная установка на заводе «Сибэлектросталь». Здесь горячий полукокс либо используется в металлургических процессах, либо передается другому потребителю после охлаждения в пневмотрубе отработанным сушильным агентом и водой. Охлажденный, он может транспортироваться в герметичной таре или пневматически. А если его увлажнить до 14—18 процентов, то возможно использовать и в процессах с негерметичным оборудованием.
Стоимость полукокса, полученного на промышленной установке, построенной в непосредственной близости от угольного разреза, составляет 3,36 рубля за тонну. Для сравнения скажем, что тонна в Кузбассе стоит 18—23 рубля, на Урале — 30—35, в европейской части — более 40 рублей.
Как показали опыты, при частичной замене в шихте углей полукоксом себестоимость восстановителя снижается на 3,5 рубля. Использование его на Кузнецком ферросплавном заводе позволило стабилизировать процесс выплавки, повысить производительность печей, уменьшить расход электроэнергии.
Применение предварительно восстановленной металлизованной шихты вместо агломерата позволяет увеличить производительность доменной печи на 30—50 и снизить расход кокса на 30 процентов. Разработанная заводом «Сибэлектросталь» технология получения такой шихты на конвейерной печи вполне себя оправдывает в районах, прилегающих к Канско-Ачинскому буроугольному бассейну.
Технологическая схема высокоскоростного пиролиза бурых углей: 1 — автоматический дозатор, 2 — шнековый затвор, 3 — мельница, 4 — циклон сухой угольной пыли, 5 — реторта нагрева, 6 — вентилятор, 7 — циклон нагретой до 300 —400°С угольной пыли, 8 — камера смешения твердого теплоносителя с нагретой угольной пылью, 9 — топка для дожигания угля и приготовления сушильного агента, 10 — реактор (камера термического разложения), 11 — топка твердого и газового теплоносителя, 12 — циклон разделения газового и твердого теплоносителя, 13 — реторта охлаждения, 14 — форсунка подачи воды, 15 — циклон охлажденного полукокса, 16 — бункер.
Новый продукт может быть применен и в цветной металлургии.
Словом, получен дешевый, эффективный восстановитель, который находит широкое применение в промышленности.
Г. Бруер, А Иванчиков, В. Кудрявцев, инженеры
г. Красноярск
1971 г.
- Статья в тему: "Кокс из энергетических углей" - опыт польских друзей...
***