Модернизации коксовой батареи с увеличением объема камер в условиях АО «ЕВРАЗ ЗСМК»

Введение 8
1 Теоретические основы коксования 10
1.1 Физико-химические основы процесса коксования 10
1.2 Основные показатели кокса 13
2 Технология коксования 16
2.1 Процесс коксования 16
2.2 Требования к углям для коксования 18
2.3 Основные закономерности процесса коксования в камерных печах 23
2.4 Тепловые процессы коксования 26
2.5 Гидравлический режим коксовых печей 29
2.6 Технология коксования углей 30
3 Основные сведения о коксохимическом производстве 42
3.1 Структура и технологическая схема коксохимического производства 42
3.2 Основные цехи коксохимического производства 43
4 Устройство коксовых батарей 49
4.1 Классификация коксовых печей 49
4.2 Конструктивные элементы коксовой батареи 58
5 Сравнительный анализ опыта мирового использования большегрузных коксовых батарей 64
5.1 Обоснование возможности и целесообразности использования большегрузных коксовых батарей 65
6 Расчет основных показателей большегрузной коксовой батареи 69
6.1 Материальный баланс 69
6.2 Тепловой баланс 75
6.3 Расчет периода коксования 85
6.4 Определение количества печей в батарее и ее производительность 87
7 Расчет технико-экономических показателей 89
7.1 Расчет инвестиций на строительство большегрузной коксовой батареи 89
7.2 Расчет показателей по труду 94
7.3 Расчет производительности труда 97
7.4 Расчёт себестоимости одной тонны продукции 97
7.5 Определение экономической эффективности 99
8 Природоохранные мероприятия 102
Заключение 106
Список использованных источников 108

Весь текст будет доступен после покупки

Коксохимическая промышленность является одной из важнейших отраслей металлургии и обеспечивает коксом черную металлургию и ряд других отраслей промышленности, является источником разнообразных видов химического сырья, сырья для углеграфитовых материалов и технического углерода.
На коксохимическом производстве АО «ЕВРАЗ ЗСМК» на сегодняшний день работают 5 коксовых батарей (КБ), две из которых в эксплуатации уже более 50 лет (год ввода 1971). Данные КБ переведены на уменьшенный уровень загрузки, что приводит к ухудшению технических показателей. Дальнейшему продлению срока службы коксовых батарей №5,6 препятствует прогрессирующее разрушение кладки зоны косых ходов и регенераторов (ремонт возможен только с полной перекладкой простенков от плиты), что приводит к нарушению гидравлического, температурного режима коксовой батареи, дальнейшему разрушению огнеупорной кладки верхнего строения, снижению производительности, ухудшению качества кокса. Выполнение ремонтов нецелесообразно в связи с увеличением сложности и объёмов затрат. Требуется строительство большегрузной батареи взамен 5-ой коксовой батареи.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Теоретические основы коксования
1.1 Физико-химические основы процесса коксования
Коксование ? это сложный двухфазный эндотермический процесс, в котором протекают термофизические и термохимические процессы превращения коксуемого сырья, и химические реакции с участием компонентов его органической части. Коксование проводят в коксовых печах, являющихся реакторами периодического действия с косвенным нагревом, в которых теплота передается к коксуемой угольной шихте через стенку реактора. [1].
Следовательно, термофизические процессы при коксовании включают:
-теплопередачу от стенки к материалу шихты;
-диффузию продуктов пиролиза (паров воды и летучих веществ) через слой шихты;
-удаление этих продуктов из шихты.
При установившемся режиме процесса коксования количество теплоты, передаваемое за единицу времени, определится из уравнения:
Q = Kт?F??t, (1)
где Кт ? коэффициент теплопередачи, кДж/м2·град·ч;
F?поверхность теплопередачи, м2,
?t = tr?tш? разность температур обогревающих стенку камеры печи газов tr и нагреваемой шихты (температуры коксования) tш.
Коэффициент теплопередачи рассчитывается по формуле
Kт=1/(1/а1+d1/I1+d2/I2+а1/2), (2)
где ?1 и ?2?коэффициенты теплопередачи соответственно от греющих газов к стенке печи и от стенки к шихте, кДж/м2·град·ч;
?1?толщина стенки, м,
?2 = b/2?половина толщины загрузки шихты, м, ?1 и ?, соответственно коэффициенты теплопроводности стенки и шихты, кДж/м2·град·ч.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Лейбович, Р.Е. Технология коксохимического производства : учебник для коксохим. и металлург. спец. техникумов / Р.Е. Лейбович, Е.И. Яковлева, А.Б. Филатов. – 3–е изд., перераб. и доп. – М. : Металлургия, 1982. – 360 с.
2. Химическая технология твердых горючих ископаемых : учебник для вузов по специальности «Химическая технология твердого топлива» / Г. Н. Макаров [и др.] ; под общ. ред. Г. Н. Макарова, Г. Д. Харламповича. – М. : Химия, 1986. – 492 с.
3. Кауфман, А.А. Отечественные и зарубежные коксовые печи. Конструкции и оборудование : учебное пособие / А. А. Кауфман, Ю. Я. Филоненко. – Екатеринбург : Изд–во Уральского университета, 2014. – 87 с.
4. Химическая энциклопедия : в 5 т. / гл. ред. И. Л. Кнунянц. – М. : Сов. энцикл., 1988. – Т. 2. Даф – Мед. – 1990. – 671 с.
5. Руководство по коксованию : в 2 т. / под ред. О. Гросскинского ; пер. с нем. Г. Ф. Возного [и др.] ; ред. пер. А. К. Шелков. – Москва : Металлургия, 1966. – 2 т.
6. Духан, В.Н. Мастер коксового производства / В.Н. Духан. – 2–е изд., перераб. и доп. – Москва : Металлургия, 1970. – 367 с.
7. Иванов, Е.Б. Технология производства кокса : учебное пособие / Е.Б. Иванов, Д.А. Мучник. – Москва: Наука, 2014. – 232 с.
8. Пат. 2124548 Российская Федерация, МПК C10B 57/04. Шихта специального состава для получения доменного кокса / М.Ю. Посохов, Е.М. Литвин. – Деречи А.В., Петров С.Г., Посохов М.Ю. – № 98105864/04 ; заявл. 26.03.1998 ; опубл. 10.01.1999. – 6 с.
9. Пат. 2448146 Российская Федерация, МПК C10B 57/04. Шихта для получения металлургического кокса (варианты) / Б.А. Мусохранов. – ООО ОУЛИАНА ТРЕЙДИНГ (ES). – № 2009114858/05 ; заявл. 10.04.2007 ; опубл. 20.04.2012 Бюл. №11. – 8 с.
10. Козлов, В.А. Влага в углях – важный параметр качества продукции / В.А. Козлов, М.Ф. Пикалов // Горный информационно–аналитический бюллетень (научно–технический журнал). – 2013. – № 2. – С. 82–85.
11. Козлов, В.А. Влияние химического состава золы угля на эксплуатационные параметры топок / В.А. Козлов // Горный информационно–аналитический бюллетень (научно–технический журнал). – 2012. – № 10. – С. 205–211.
12. Кусков, В.Б. Обессеривание угля на концентрационном столе / В.Б. Кусков, Я.В. Кускова, Н.В. Николаева // ГИАБ. – 2013. – № 4. – С. 180–185. – URL : https://cyberleninkа.ru/аrticle/n/оbesserivаnie–uglyа–nа–kоntsentrаtsiоnnоm–stоle (дата обращения: 10.03.2022).

Весь текст будет доступен после покупки