Прочность Кокса И Тканевые Компенсаторы

Прочность Кокса и тканевые компенсаторы Под прочностью кокса понимается его способность противостоять разнообразным разрушающим нагрузкам (ударным, истирающим), которым он подвергается при транспортировке, перегрузках, подаче в печь и в ходе плавки. Это свойство считается важнейшим показателем качества кокса. Прочный кокс не образует мелочи, позволяет сохранить высокую газопроницаемость шихты и высокую производительность доменной печи. прочность кокса определяют искусственным разрушением проб под воздействием ударных и истирающих нагрузок. Мерой прочности является изменение ситового (гранулометрического) состава кокса в процессе испытания и применение тканевые компенсаторы. Наибольшее распространение получил метод определения прочности кокса путем разрушения его во вращающемся барабане. Этот метод заключается в том, что проба кокса определенной крупности помещается внутрь барабана определенного размера, после чего он приводится во вращение с заданной скоростью в течение установленного времени. Куски кокса увлекаются вверх, падают, пересыпаются и, получая таким образом долю ударных и истирающих нагрузок, разрушаются в той или иной степени в зависимости от их механической прочности. Прочность характеризуется изменением крупности кусков кокса в результате испытания. В нашей стране долгое время стандартным был метод определения прочности кокса в барабане, предложенном в России в конце девятнадцатого века Э.Сундгреном. барабан диаметром 2000 мм и шириной 800 мм имеет цилиндрическую поверхность в виде решетки из прутьев диаметром 25 мм с таким же установленными между ними компенсаторами. В барабан загружается проба кокса массой 410 кг в кусках более 25 мм. Барабан вращается в течение 15 минут со скоростью 10 об/мин. Образующиеся в результате разрушения мелкие куски кокса проваливаются в зазоры между прутьями. Показателем прочности является масса кокса, оставшаяся внутри барабана. Дополнительной характеристикой является количество фракции 10-0 мм в подбарабанном продукте. Многолетняя практика показала, что нормальная работа доменных печей возможна на коксе, дающем остаток в барабане не менее 300 кг. Лучшие сорта имеют барабанную пробу 340-350 кг. Аналогичные методы испытания тканевые компенсаторы применялись во многих странах, однако, размеры барабанов, масса пробы, число оборотов были различны. Это приводило к несопоставимости показателей прочности коксов и результатов работы на них доменных печей. Поэтому с 1963 г. в СССР описанный метод Сундгрена был заменен на международный метод определения прочности кокса в малом закрытом барабане диаметром и длиной 1000 мм (ГОСТ 8929-65). На внутренней поверхности барабана приварены 4 уголка высотой 100 мм. Для испытания берут пробу кокса крупнее 60 мм в количестве 150 кг, которую делят на 3 части массой по 50 кг. В барабан загружают одну из этих частей (50 кг) и приводят его во вращение со скоростью 25 об/мин в течение 4 минут. Затем пробу извлекают и рассеивают на ситах с круглыми отверстиями диаметром 40 и 10 мм. Прочность кокса характеризуется выходом фракции +40 мм (показатель М40), а его истираемость – выходом фракции 10-0 мм (показатель М10) в процентах к массе пробы. Испытанию подвергаются две пробы. В случае расхождения результатов по показателю М40 более 3 % и по показателю М10 более 1 % испытывают третью пробу. Конечный результат определяют как среднее арифметическое. Чем выше показатель М40 и ниже М10, тем прочнее кокс. В последние годы на многих заводах прочность кокса испытывают в таком же (малом) барабане (по ГОСТ 5953-72), при таком же режиме его загрузки и вращения, но для испытания берут кокс крупностью +25 мм. Показателем прочности кокса служит выход фракции +25 мм (М25), а истираемости – М10. Среднее значение указанных показателей прочности кокса в 1985 г. на заводах Юга СССР изменялись в следующих пределах: М25 – от 70,7 до 88,9 %; М10 – от 6,3 до 11,3 %, а на заводах России и Казахстана: М40 – от 57,8 до 75,1 %; М25 – от 83,7 до 87,6 % и М10 – от 6,5 до 10,0 %. Кроме изложенных методов определения прочности доменного кокса применяются и другие. Недостаток всех этих методов испытания прочности кокса в холодном состоянии состоит в том, что они не могут оценить прочность его при высоких температурах, до которых кокс нагревается в доменной печи. предпринимаются попытки создать метод определения термической стойкости кокса. Прочность кокса в существенной степени зависит от количества и формы трещин в его кусках. Разрушение кусков происходит по трещинам, местам внутренних напряжений, возникающих в процессе коксования. Исследованиями установлено, что изменение гранулометрического состава кокса не пропорционально приложенной работе разрушения: сначала кокс быстро дробится, количество мелких фракций резко возрастает, а крупных резко уменьшается, затем дробление замедляется. Последующее нарастание работы разрушения приводит главным образом к истиранию кокса, так как дробление по целому куску затруднено. Это позволило оценивать прочность кокса по стабилизированному ситовому составу, получающемуся после реализации всех трещин и внутренних напряжений. Извлечение кокса из горна доменной печи через фурмы показало, что его ситовый состав приблизительно соответствует этому стабилизированному составу. Известно, что газопроницаемость тканевых компенсаторов сыпучих кусковых материалов улучшается с повышением однородности размеров его кусков. С целью повышения однородности кокса по крупности с получением кусков оптимального размера для доменных печей (25-40 мм) предпринимаются попытки проводить предварительную стабилизацию его ситового состава путем воздействия на него определенной величины механической нагрузки с последующим отсевом образовавшихся мелких фракций. Это позволит уменьшить дальнейшее разрушение кусков кокса с образованием мелочи в доменной печи и улучшить газопроницаемость шихты в её высокотемпературных зонах.