7. Сравнительная хар-ка схем дш, дк, гдк,ддк.

До 60-х годов 20 века широко применялась схема подготов. углей коксования, дроблению подвергалась вся обогащенная шихта. Это схема ДШ, она применяется в 2-х вариантов; для подготовки обогащ. углей и для подготовки рядовых углей.

Д анная технологическая схема очень проста и не требует дополнит. никакого оборудования, кроме дробилок (молотковых). Все дробилки, работающие по этой схеме, настроены на одинаковый режим дробления для обеспечения заданного помола шихты. Помол или степень измельчения шихты определяется содержанием класса 0-3,0 выраж. в %. Минусы: в дробильном агрегате измельчаются разные по прочности компоненты угольной шихты. Режим работы молот дробилок устан-ся по самому прочному компоненту, каким явл-ся газовый уголь. В результате другие мелкие прочные угли, особенно жирный, коксовый переизмельчаются и в дробленой шихте обр-ся большое кол-во мелких классов, что существенно ухудшает св-ва всей шихты. Кол-во мелких классов 0-0,5 до 50%, высокие удельные затраты электрической энергии.

Указанные недостатки в схеме ДШ, кот в большей мере прояв-ся при увеличении содержания в шихте мало метаморфизованных углей привели к тому, что эта схема в настоящее время сохранилась лишь на немногих заводах. Более широкое применение пол ли схемы ДК (дробл. компонентов), ГДК (групповое дробление компонентов), ДДК (дифиринц. дробл. компон.). Сущность этих схем заключается в том, что измельчению подвергаются отдельные компоненты или группы компонентов.

по спекаемости:

п о прочности:

По схеме ДК каждый компонент дробится отдельно. В соответствии с прочностью каждого компонента устан-ся режим дробления кот обеспечивает уменьшение переизмельчения. После Д измельченные компоненты поступают в смесит. машину, а затем в УБ.

Схемы ГДК (ДДК) основаны на дроблении групп компонентов близких по механической прочности. Характерным для этих схем явл-ся и то, что группировать комп-ты можно не только по дробимости но и по технолог cв-вам углей в частности по спекаемости. ДДК дифиренциация по прочности, а ГДК дифиренциация по спекаемости. К недостаткам схем требует отнести: 1) невозможность применять ДК на заводах с углеобогат. фабрик. 2) Дополнит капитальные затраты на дробильн. устройства. 3) Неполное использование оборудования.

8. Влияние влажности и гранулометрич. Состава на насыпную плотность шихты.

Гран. состав опред-ся плотностью угольных частиц и степенью заполнения объёма этими частицами. Плотность угля опред-ся его природой и колеблется от 1300-1600 кг/м³. При неизменной плотности угля насыпная плотность зависит только от степени заполнения объёма угольными частицами, кот в свою очередь определяются количеством влажности в угле, его гранулометр. составом, условиями загрузки и т. д. Если бы все частицы угля имели форму шаров один-го размера, то насыпная плотность имела бы минимальную величину. Фактически угольная смесь состоит из различных по форме и размера частиц, меньшие из них могут располагаться в промежутках между крупными, уменьшая тем самым объём пустот. Вместе с тем мелкие частицы могут вклиниваться между большими, раздвигая их и увеличивая при этом объём кусков (пустот). Насыпная плотность шихты загруженной в камеру коксования непостоянна и колеблется в пределах от 700-800 кг/м³. т.е. насыпная плотность шихты далеко не достигает насыпн. плотности угля.

Наиболее существенное влияние на величину насыпн. плотности шихты оказывает влажность углей. Мин насыпн. плотность наблюдается при W=10%

Зависимость насыпной плотности шихты от W^r при обычном кр.1. и избирательном кр.2. измельчении.

В зависимости от гранулометрического состава шихт эти кривые могут занимать разные положения в системе координат, могут иметь min при различных значениях влажности, но при таких условиях характер этой зависимости остаётся неизменным. Т.О. применение избирательного измельчения углей имеет преимущество перед обычным способом подготовки шихты к коксованию. Уменьшается насыпная плотность шихты при увеличении влажности. Дальнейшее увеличение влажности приводит к некот. увеличению насыпной плотности в ряду заполнения пустот м/у частицами угля Н₂О и более плотной упакованных угольных частиц. Для увеличения насыпной плотности шихты и соответственно разовой загрузки коксующих печей широко применяются обмасливание шихты с добавлением к ней микрокомпон-в (0,1-0,5%) к/у и нефтяных масел. Механизм действия масл-х добавок заключается в образовании вокруг зёрен угля плёнки масла, поверхностное натяжение кот меньше чем у воды. Это способствует более высокой подвижности зерен относительно друг друга, что обеспечивает более плотную упаковку в свободной засыпки. Наблюдается закономерность, чем выше температура кипения обмасливаемой добавки, тем больше её кол-во необходимо для достижения макс. насыпной плотности шихты. Зависимость приращения насыпн. плотности шихты от различных микродобавок.

Ч ем более легко кипящий и менее вязкий продукт ввод-ся в шихту, тем в большей степени он уменьшает поверхностное натяжение пленок жидкость вокруг зерен угля, тем легче эти зерна перемещаются друг относительно друга и тем более плотно упаков-ся в объём. Применение микродобавок, масел для увеличения насыпной плотности шихты широко применяется на заводах. Существенное влияние на величину насыпн. плотности шихты оказывает её гранулометрический состав. С целью определения оптимального гранулометр. состава проводились исследования кот. заключаются в следующем: угольная шихта подвергалась рассеиванию на узкие фракции 0-3мм; 3-5мм; 5-10мм; 10-20мм; 20-40мм; Из отдельных классов составлялись смеси различного гранулометр. состава с целью определения их плотности. Результаты показали, что насыпн. плотность отдельных классов ниже насыпной плотности смесей приготовленных из этих же классов. Чем шире диапазон крупных углей входящих в состав угольной шихты, тем насыпн. плотность её выше. Максим крупность угля входящая в шихту ограничивается – 10мм. Оптимальный гранулометрический состав, обеспечиваемый оптим. насыпн. плотность для шихты крупностью меньше 10мм был получен расчетным путём.

Более длительные исследования показали, что насыпная плотность смесей разного гранулометрического состава в большей степени зависит от W.

Для смесей, W до 4% укрупнение помола вызывает понижение насыпной плотности, при W шихт 4 – 8% насыпная плотность увеличивается при переходе к более крупному помолу, причем это увеличение тем больше, чем больше влажность угля. Укрупнение зерен угля в смеси приводит к уменьшению числа частиц в единице объема и это обстоятельство вызывает уменьшение числа контактов между частицами, следовательно, расклинивающее действие влажности с укрупнением помола снижается, а насыпная плотность увеличивается.

Р ациональная схема дробления углей перед коксованием должна обеспечивать: понижение предела верхней крупности угля для снижения трещиноватости кокса, наименьшее образование мелких классов угля способствует избежать самоотощение шихты и ее насыпной плотности. При одном и том же верхнем пределе крупности (5 мм) гранулометрический состав шихты в зависимости от схемы дробления и свойств углей может изменяться в широких пределах.

К ривые распределения угля по классам крупности и соотв. насыпной плотности.

1кр. – 60% класс < 1мм, 45% класс < 0,5 мм

2 кр. – 40% 0 – 1 мм, 40% 4 – 5 мм, 20% 1 – 4 мм

3 кр. – равномерный размер частиц, мм.

4 кр. – 35% > 4,5 мм, 2% <1 мм

Низкая насыпная плотность (кр. 1) объясняется чрезмерно высоким содержанием пыли, что приводит к значительному действию сил поверхностного натяжения воды на поверхности частиц. Низкая насыпная плотность (кр. 4) объясняется значительным содержанием крупных классов, а мелких классов не хватает для заполнения свободного пространства между крупными зернами. Высокая насыпная плотность (кр. 2) объясняется тем, что рациональное сочетание крупных и мелких классов угля создает наилучшие условия для максимально плотной упаковки частиц. Отмечается низкое содержание средних классов, если верхний предел крупности снижается с 5 до 3 мм, сохранив прежнее распределение классов по крупности, изменение насыпной плотности влажного угля сохраняет тот же характер, но абсолютные значения насыпной плотности снижаются.

Применение избирательного измельчения углей снижает содержание в шихте мелких классов и несколько увеличивает содержание крупных классов при одновременном снижении верхнего предела крупности угольных частиц. В результате это приводит к увеличению насыпной плотности угольной шихты.