ТОХФ / 1 группа (ХТУМ) / Синицын - лекции - 2002 / Лекция 4

Лекция 4.

Углеподготовительный цех, его назначение.

Прием и хранение углей на заводе. Оборудование механизированной разгрузки углей. Оборудование участка и продолжительность размораживания вагонов в зимнее время.

Углеподготовительные цехи принципиально различа­ются по схеме дробления углей, которая зависит от свойств углей, состава шихты, наличия углеобогатитель­ной фабрики и требований, предъявляемых к коксу.

На заводах России применяют две основные техноло­гические схемы дробления углей.

Схему ДК (дробление компонентов) применяют на заводах, не имеющих обогатительных фабрик. Согласно этой схеме (рис. 1), шихта составляется из мытых углей, измельченных до размеров частиц менее 3 мм, а. затем после смешения подается на угольную башню.

Согласно схеме ДШ (дробление шихты) (рис. 2), при­меняемой на заводах, имеющих в своем составе обога­тительные фабрики, шихта составляется из углей, пред­варительно дробленных до 50—80 мм, и направляется на обогащение. Затем обогащенная шихта окончательно измельчается до 0—3 мм и направляется на угольную башню.

Каждая из этих схем имеет свои преимущества и не­достатки. При измельчении угля сразу до 0—3 мм по схеме ДК достигаются более равномерный помол угля и более точная его дозировка, уменьшается сегрегация его по крупности в дозировочных бункерах. Однако зависа­ние угля в дозировочных бункерах по схеме ДК больше, чем по схеме ДШ, где дозируется сравнительно крупный уголь.

Отделение окончательного дробления по схеме ДК связано с углеприемом (см. рис. 1), а по схеме ДШ—с шихтоподачей (см. рис. 2), поэтому по схеме ДК произ­водительность отделения окончательного дробления дол­жна быть не ниже производительности углеприема и ра-

бота его должна осуществляться в три смены. По схеме ДШ производительность отделения окончательного дроб­ления ниже и осуществляется (как и работа углефабрики) в две смены.

По схеме ДШ в отделении окончательного дробления работает меньшее число дробилок, чем по схеме ДК; кроме гого, по схеме ДК необходима еще и смесительная машина.

Однако схема ДК имеет серьезные технологические преимущества, так как позволяет осуществлять диффе­ренцированное измельчение углей.

На рис. 3 показаны два варианта схемы ДДК (Диф­ференцированное дробление компонентов) с выделением одного или двух углей. По схеме, приведенной на рис. 3, а, отдельно дробится только газовый уголь, если уголь марки ОС имеет достаточную толщину пластиче­ского слоя.

Если уголь марки ОС имеет пониженную толщину пластического слоя, то его целесообразно дробить в сме­си с углем марки Г (рис. 3, б). В этом случае обеспечи­вается более тонкое дробление углей марки ОС по срав­нению с маркой Г, а также углями марок Ж и К.

Для действующих заводов, на которых невозможно осуществить перечисленные выше схемы, применима схе­ма дробления газовых углей отдельно или в смеси с уг­лями марки ОС с последующим повторным измельчением в одной дробилке всей шихты (рис. 4).

Избирательное измельчение углей может применять­ся для обеспечения дробления только крупных частиц угля, для предотвращения передрабливания основной массы угля. Эта схема целесообразна в том случае, если на завод прибывают угли с большим содержанием мело­чи, причем в крупных фракциях угля сосредоточены наиболее зольные частицы или частички газового угля. В за­висимости от способа сепарирования угля (просеиванием или отдувкой) процесс избирательного измельчения идет по-разному и качество отдельных классов, а также эф­фективность процесса получаются различными. На рис. 5 даны два возможных варианта сепарации угля при избирательном измельчении—просеивание и воз­душная сепарация.

При сепарации угля просеиванием зольность, выход летучих веществ и спекаемость по классам крупности бо­лее равномерные. При воздушной сепарации крупные классы угля обогащаются чистым материалом и дости­гается более существенное увеличение их спекаемости. Распределение угольного материала по классам крупно­сти определяется его дробимостью и петрографическим составом. Содержание витринита при избирательном из­мельчении от крупных классов к мелким повышается, фюзенита уменьшается.

Упрощенный вариант избирательного измельчения уг­лей для схемы ДШ был применен впервые на Запорож­ском КХЗ, где предложили дробить только крупный кон­центрат, т. е. 12—1'5% всей шихты. Этим самым снизили содержание пыли в шихте до 35% вместо 50%, сократи­лось число дробилок и схема дробления упростилась.

Для новых заводов с углефабриками Гипрококс реко­мендует схему избирательного дробления шихты, приведенную на рис. 6. Применение предварительной сушки и нагрева угольной шихты перед коксованием вызывает определенные трудности, связанные с перевалкой сухо­го и нагретого угля и предохранением его от окисления как в процессе термической обработки, так и в период хранения в нагретом состоянии перед загрузкой в печные камеры. В связи с указанными обстоятельствами представляется целесообразным сооружение установки для термической подготовки угольной шихты непосред­ственно над блоком коксовых батарей. Для хранения угольной шихты, предназначенной для сушки и термиче­ской подготовки, целесообразно взамен угольной башни соорудить накопительные бункера, расположенные в не­посредственной близости от блока коксовых батарей. На­копительные бункера должны служить для хранения ре­зерва углей, подаваемых на установку для сушки и термической подготовки шихты в период остановки угле-подготовительного цеха, а также для дополнительного усреднения углей и шихты перед подачей на установку.

Возможны несколько схем подготовки углей с сушкой и термической обработкой (рис. 7). При наличии угле­обогатительной фабрики (схема ДШ) шихта после окон­чательного измельчения поступает в накопительные бун­кера, откуда, усредняясь в процессе выпуска, поступает на сушильную установку (рис. 7, а). При работе угле-подготовительного цеха по схеме ДК в накопительные бункера из дозировочного отделения могут поступать от­дельные группы углей. Состав указанных групп определяется устойчивостью включенных в ниу углей против окислительного нагрева. Затем из накопительных бунке­ров более устойчивые угли могут быть направлены для термической подготовки при более высоких температуpax. Менее устойчивые угли могут подвергаться только сушке при оптимальных температурах. После смешения высушенных и нагретых углей шихта через промежуточ­ный бункер выпускается в загрузочный вагон (рис. 7,б).

При работе по схеме ДДК, позволяющей получить оп­тимальную степень измельчения каждого из компонен­тов шихты, угли после смешения подаются через накопи­тельные бункера на сушильную установку, где проходят термоподготовку при оптимальных температурах (рис. 7, в).

На рис. 8 представлена схема углеподготовки, вклю­чающая углеобогатительную фабрику.

Прием и усреднение углей включают несколько опе­раций: разгрузку угля, транспортировку его на склад или в бункера дозировочного отделения, организацию учета принимаемого угля.

Основные условия правильного приема угля — пра­вильная разбивка углей на шахтогруппы и соблюдение установленного состава шахтогрупп на всех этапах приема угля. Прибывающий на завод уголь должен строго разгружаться по шахтам или шахтогруппам, сме­шение шахтогрупп не допускается. При этом запрещает­ся выгрузка угля из вагонов при отсутствии документов, удостоверяющих его принадлежность к шахте или обо­гатительной фабрике (ОФ или ЦОФ), откуда он был прислан.

Угли могут разгружаться на вагоноопрокидывателе или на угольных ямах. На большинстве заводов СССР установлены роторные вагоноопрокидыватели.

На некоторых заводах имеются башенные подъемно-поворотные вагоноопрокидыватели, которые разгружают уголь в приемную траншею угольного склада. Оттуда уголь извлекается грейфером мостового перегружателя и штабелируется по поперечному сечению склада. По ме­ре передвижения вагоноопрокидывателя перегружатель также передвигается и производит штабелировку вдоль склада. Производительность такого вагоноопрокидывате­ля достигает 25 вагонов в час.

При отсутствии вагоноопрокидывателя (на старых за­водах) или прибытии негабаритных, неисправных вагонов уголь разгружается на угольных ямах. Число ям, ем­кость их, а также число железнодорожных линий над ними определяются конкретными условиями данного за­вода. Ямы перекрываются решеткой с размерами ячеек 100Х100 мм, задерживающей крупные и смерзшиесякуски угля.

В зимний период при перевозке угля по железной до­роге он смерзается (иногда до монолита). Чтобы избе­жать этого, угли, отгружаемые ОФ и ЦОФ, обмаслива­ются (обычно антраценовым маслом). На коксохимиче­ских заводах для размораживания углей строятся гара­жи размораживания. Гараж имеет несколько секций для одновременного размораживания 30 и более четырехос­ных вагонов.

Размораживание производят продуктами горения га­зов в специальных топках. Температура продуктов горе­ния на входе в гараж около 150° С, на выходе 70-80° С. Для предохранения деталей автотормозного оборудова­ния вагонов от воздействия высокой температуры их оро­шают водой. Время пребывания вагонов в гараже зави­сит от степени смерзаемости угля и составляет 2-4 ч.

4