Принципы составления шихты

Угольные шихты коксохимических предприятий в пластическом состоянии характеризуются в основном следующими показателями: индексом вспучивания (ИГИ−ДМетИ) 12−39 мм; толщиной пластического слоя 14−17 мм; индексом Рога (RI) 50−65.

Между спекаемостью и показателями свойств металлургического кокса нет прямой и однозначной связи. Поэтому ни один из методов определения спекаемости не может самостоятельно служить для прогноза качества кокса в широком диапазоне его свойств. Все лабораторные методы пока еще являются прогнозирующими в оценке коксующих свойств углей или шихт, однако они не позволяют перейти непосредственно к промышленному коксованию. Поэтому при подборе угольных шихт для новых коксохимических заводов, особенно при проектировании коксохимических предприятий для зарубежных стран, а также при значительных изменениях состава шихт действующих заводов приходится пользоваться методами ящичного коксования, полупромышленных и опытных промышленных коксований. Последние дают наиболее надежные и достоверные данные.

Таким образом, при составлении шихты предусматривают получение кокса, имеющего определенные физико-химические свойства и технический состав (содержание минеральных веществ, серы и т. д.), следят за тем, чтобы угольная смесь обеспечивала необходимую полноту спекания, а в период перехода в пластическое состояние − достаточное, но не опасное для кладки коксовых печей давление распирания, способствующее образованию хорошей структуры и кусковатости кокса. Наряду с этим стремятся обеспечить надлежащий выход газа и химических продуктов коксования. Соотношение в шихте углей отдельных технологических групп определяется как ресурсами, так и свойствами. Таким образом, состав угольных шихт подбирают на основании спекаемости и коксуемости отдельных компонентов, их взаимовлияния при коксовании в смесях, технического анализа, а также с учетом особенностей технологических свойств угольных смесей, например давления распирания, конечной усадки и т. п.

Особенности поведения основных компонентов угольных шихт при коксовании:

• Газовые угли снижают давление распирания и обеспечивают легкую выдачу коксового пирога из камер, обладают высоким химическим потенциалом. При самостоятельном коксовании газовые угли средней спекаемости (у = 10−15 мм) образуют мелкий «пальчиковый» кокс с относительно невысокой механической прочностью.
• Жирные угли являются основным спекающим компонентом современных шихт и обеспечивают получение из смеси углей (шихты) хорошо спекшегося и проплавленного кокса с высокой механической прочностью. Жирные угли обладают высокой спекаемостью и способны принимать значительное количество отощающих добавок.
• Коксовые угли в шихте обеспечивают нормальную структуру, высокую прочность и однородную кусковатость кокса. При самостоятельном коксовании из них можно получить крупный, равномерный по кусковатости, малотрещиноватый кокс с высоким сопротивлением дробящим и истирающим усилиям. Обладают повышенным давлением распирания.
• Отощенные спекающиеся угли являются отощающим компонентом шихты, снижающим трещиноватость кокса, которая развивается жирными углями, поэтому тощие угли способствуют повышению крупности кокса. При самостоятельном коксовании дают слабоспекшийся кокс, имеющий повышенную истираемость.