РОЗДІЛ 2. ОБГРУНТУВАННЯ НАПРЯМКІВ ТА ВИБІР МЕТОДИКИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Обгрунтування напрямків досліджень
На основі матеріалів розділу 1, головними напрямками дослідження мають бути:
2.1.1. Вивчення механізму взаємодії зв'язуючого та вугілля під час брикетування
та коксування і розробка та впровадження на підставі цього нового типу
ефективного зв'язуючого з відходів виробництва нафтопереробних заводів.
2.1.2. Визначення раціональних технологічних параметрів роботи брикетної
установки для слабкоспікливої частини шихти.
2.1.3. Дослідження та розробка заходів щодо запобігання явища сегрегації при
транспортуванні частково брикетованої шихти.
2.1.4. Дослідження розподілу щільності частково брикетованої шихти у камері
коксування.
2.1.5. Розробка технологічних режимів коксування з метою отримання кондиційного
доменного коксу на підставі даних про розподіл насипної щільності вугільної
шихти в камері коксування.
2.1.6. Перевірка ефективності використання у доменному процесі коксу із
частково брикетованої шихти шляхом проведення дослідних доменних плавок.
2.1.7. Розробка науково обгрунтованих технічних рішень з використання у
частково брикетованій вугільній шихті відходів та супутніх продуктів
коксохімічного та металургійного виробництв, а саме: коксового дрібняку,
смоляних відходів хімічних цехів та дрібнодисперсної замасленої прокатної
окалини.
2.2. Методика проведення досліджень у лабораторних умовах
Для проведення досліджень у лабораторних умовах об’єкти дослідження
(брикетовану та небрикетовану частини шихти) готували у визначеному
співвідношенні з індивідуальних вугільних концентратів. До брикетуємої частини
шихти додавали потрібну кількість підігрітого до 135-180°С зв’язуючого,
ретельно усереднювали склад отримуваної суміші, після чого брикетували. Для
одержання брикетів використовували лабораторний гвинтовий прес, на якому
можливо було розвинути тиск до 10 МПа.
Похибка вимірювання тиску складала 0,05 МПа, тобто відносна похибка дорівнювала
0,5 %.
Похибка у дозуванні компонентів частково брикетованої шихти визначалась
похибкою використовуваних для вимірів маси технічних вагів (0,1 г). Мінімальна
кількість шихти, що готувалась для проведення досліду, складала 1 кг.
Мінімальна маса одного з компонентів для приготування шихти (якнайчастіше,
зв’язуючого), складала 50 г, тобто відносна похибка дорівнювала 0,2 %.
Максимальна кількість компонентів для складання частково брикетованої шихти
дорівнювала 6 (зв’язуюче та 5 марок вугілля – Г, Ж, К, ПС, П). Тобто
максимальна відносна похибка у дозуванні компонентів шихти складала 1,2 %.
Для випробування отримуваних брикетів на міцність був застосований пружинний
динамометр стиснення, зусилля якого передавали на брикет через руйнівну
площину, поверхня якої дорівнювала 1 см2. Вимірюване зусилля складало від
0,5-1,0 МПа. Похибка вимірювання дорівнювала 0,005 МПа, тобто максимальна
відносна похибка складала 1 %. З цією ж метою наважку брикетів масою не менше 1
кг випробовували шляхом скидання з висоти 1 м. Після цього із засипу частково
зруйнованих брикетів виділяли клас >25 мм, за виходом якого також робили
висновок про міцність брикетів. Мінімальна кількість класу
>25 мм складала 700 г на 1 кг вихідного матеріалу. Цю масу вимірювали
технічними вагами з похибкою 0,5 г, тобто максимальна відносна похибка не
перевищувала 0,072 %.
Досліди з коксування частково брикетованої шихти проводили в електричній печі
з масою разового завантаження 5 кг [51]. У ході дослідів визначали вихід
отримуваних продуктів коксування. Як засвідчив виконаний аналіз, максимальна
похибка визначення цих величин дорівнювала аналітичному показникові для
створеної в УХІНі електричної печі для дослідження показників матеріального
балансу коксування, тобто 1,26 % [52].
Для характеристики властивостей вугільної сировини, отримуваної з неї коксу,
газу та хімічних продуктів коксування у лабораторних, напівпромислових та
досліднопромислових умовах використовували комплекс сучасних методик та
обладнання, наявних в УХІНі, Харківському КХЗ та у коксохімічному виробництві
КДГМК “Криворіжсталь” [51].
2.3. Методика проведення досліджень у напівпромислових і промислових умовах
брикетування вугільної шихти
Дослідження у напівпромислових умовах брикетування шихти проводили на
дослідній брикетній установці продуктивністю 1 т/г, а в промислових умовах – на
брикетних агрегатах головної установки часткового брикетування вугільної шихти
коксохімічного виробництва КДГМК “Криворіжсталь” з номінальною продуктивністю
кожного 59 т/г.
На дослідній установці уточнювались параметри роботи брикетних агрегатів та
визначався оптимальний марочний склад вугільної шихти при зміні сировинної бази
коксування, вивчався вплив помолу шихти на якість брикетів та перевірявся вплив
на якість брикетів різних видів зв’язуючого.
На головній установці часткового брикетування шихти (УЧБШ)
проводилось дослідження нового зв’язуючого та розробка технологічних параметрів
процесу брикетування [53].
Якість вироблених брикетів контролювали за показниками виходу та вологості
брикетів, їх міцності на роздавлювання та скидання, а також удаваної щільності,
які визначали за спеціальною методикою в лабораторії головної УЧБШ.
Для визначення стану технологічного процесу згідно з розробленою нами
інструкцією відбирали проби в різних місцях виготовлення брикетів (табл. 2.1),
і з урахуванням результатів досліджень та аналізу проб розробляли заходи щодо
підтримання постійної якості брикетів.
Проби брикетів у кількості до 20 кг відбирали пробовідбірником з головної
частини ко
- Київ+380960830922