Міцність коксу і тканинні компенсатори

Міцність Кокса та тканинні компенсатори Під міцністю коксу розуміється його здатність протистояти різноманітним руйнуючим навантаженням (ударним, истирающим), яким він піддається при транспортуванні, перевантаженнях, подачі в піч і в ході плавки. Ця властивість вважається найважливішим показником якості коксу. Міцний кокс не утворює дрібниці, дозволяє зберегти високу газопроникність шихти і високу продуктивність доменної печі. міцність коксу визначають штучним руйнуванням проб під впливом ударних і истирающих навантажень. Мірою міцності є зміна ситового (гранулометричного) складу коксу в процесі випробування й застосування тканинні компенсатори. Найбільшого поширення набув метод визначення міцності коксу шляхом руйнування його в обертовому барабані. Цей метод полягає в тому, що проба коксу певної крупності поміщається всередину барабана певного розміру, після чого він приводиться в обертання із заданою швидкістю протягом встановленого часу. Шматки коксу захоплюються вгору, падають, пересипаються і, отримуючи таким чином частку ударних і истирающих навантажень, руйнуються в тій чи іншій мірі в залежності від їх механічної міцності. Міцність характеризується зміною крупності шматків коксу в результаті випробування. У нашій країні довгий час стандартним був метод визначення міцності коксу в барабані, запропонованому в Росії наприкінці дев`ятнадцятого століття Е.Сундгреном. барабан діаметром 2000 мм і шириною 800 мм має циліндричну поверхню у вигляді решітки із прутів діаметром 25 мм з таким же встановленими між ними компенсаторами. У барабан завантажується проба коксу масою 410 кг в шматках більше 25 мм. Барабан обертається протягом 15 хвилин зі швидкістю 10 об / хв. Утворені в результаті руйнування дрібні шматки коксу провалюються в зазори між прутами. Показником міцності є маса коксу, що залишилася всередині барабана. Додатковою характеристикою є кількість фракції 10-0 мм в подбарабанном продукті. Багаторічна практика показала, що нормальна робота доменних печей можлива на коксі, що дає залишок в барабані не менше 300 кг. Кращі сорти мають барабанну пробу 340-350 кг. Аналогічні методи випробування тканинні компенсатори застосовувалися в багатьох країнах, однак, розміри барабанів, маса проби, число оборотів були різні. Це призводило до непорівнянності показників міцності коксів і результатів роботи на них доменних печей. Тому з 1963 р в СРСР описаний метод Сундгрена був замінений на міжнародний метод визначення міцності коксу в малому закритому барабані діаметром і довжиною 1000 мм (ГОСТ 8929-65). На внутрішній поверхні барабана приварені 4 куточка висотою 100 мм. Для випробування беруть пробу коксу крупніше 60 мм в кількості 150 кг, яку ділять на 3 частини масою по 50 кг. У барабан завантажують одну з цих частин (50 кг) і приводять його в обертання зі швидкістю 25 об / хв протягом 4 хвилин. Потім пробу витягують і розсіюють на ситах з круглими отворами діаметром 40 і 10 мм. Міцність коксу характеризується виходом фракції +40 мм (показник М40), а його стираність - виходом фракції 10-0 мм (показник М10) у відсотках до маси проби. Випробуванню піддаються дві проби. У разі розходження результатів за показником М40 більше 3% і за показником М10 більше 1% відчувають третій пробу. Кінцевий результат визначають як середнє арифметичне. Чим вище показник М40 і нижче М10, тим міцніше кокс. В останні роки на багатьох заводах міцність коксу відчувають в такому ж (малому) барабані (за ГОСТ 5953-72), при такому ж режимі його завантаження та обертання, але для випробування беруть кокс крупністю +25 мм. Показником міцності коксу служить вихід фракції +25 мм (М25), а стираності - М10. Середнє значення зазначених показників міцності коксу в 1985 р на заводах Півдня СРСР змінювалися в таких межах: М25 - від 70,7 до 88,9% - М10 - від 6,3 до 11,3%, а на заводах Росії і Казахстану: М40 - від 57,8 до 75,1% - М25 - від 83,7 до 87,6% і М10 - від 6,5 до 10,0%. Крім викладених методів визначення міцності доменного коксу застосовуються і інші. Недолік всіх цих методів випробування міцності коксу в холодному стані полягає в тому, що вони не можуть оцінити міцність його при високих температурах, до яких кокс нагрівається в доменній печі. робляться спроби створити метод визначення термічної стійкості коксу. Міцність коксу в істотному ступені залежить від кількості і форми тріщин в його шматках. Руйнування шматків відбувається по тріщинах, місцям внутрішніх напружень, що виникають в процесі коксування. Дослідженнями встановлено, що зміна гранулометричного складу коксу не пропорційно прикладеною роботі руйнування: спочатку кокс швидко дробиться, кількість дрібних фракцій різко зростає, а великих різко зменшується, потім дроблення сповільнюється. Подальше наростання роботи руйнування призводить головним чином до стирання коксу, так як дроблення по цілому шматку утруднено. Це дозволило оцінювати міцність коксу по стабілізованому ситова складом, отримують після реалізації всіх тріщин і внутрішніх напружень. Витяг коксу з горна доменної печі через фурми показало, що його ситовий склад приблизно відповідає цьому стабілізованому складом. Відомо, що газопроникність тканинних компенсаторів сипучих кускових матеріалів поліпшується з підвищенням однорідності розмірів його шматків. З метою підвищення однорідності коксу по крупності з отриманням шматків оптимального розміру для доменних печей (25-40 мм) робляться спроби проводити попередню стабілізацію його ситового складу шляхом впливу на нього певної величини механічного навантаження з подальшим відсівом утворилися дрібних фракцій. Це дозволить зменшити подальше руйнування шматків коксу з утворенням дрібниці в доменній печі і поліпшити газопроникність шихти в її високотемпературних зонах.