Химико-технологическая характеристика марочного состава иркутских углей и направление их промышленного использования

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Химико-технологическая характеристика марочного состава иркутских углей и направление их промышленного использования

22.05.2020

Результаты технического и элементарного анализов иркутских углей, пластометрических исследований, определений теплоты сгорания и выхода первичной смолы, характеризующие качество углей важнейших месторождений бассейна и различных технологических марок, приведены при описании месторождений.

Обогатимость иркутских углей весьма различна и в зависимости от дисперсности зольных частиц колеблется по шкале ВУХИНа от очень легкой (нижние пласты Новометелкинского месторождения) до чрезвычайно трудной (некоторые пласты Кармагайского месторождения). Таким же образом изменяется и ценность концентрата по золе.

Резкие различия в оценке обогатимости иркутских углей наблюдаются не только между отдельными месторождениями бассейна, но и между углями разных пластов одного и того же месторождения. Так, например, выход концентрата удельного веса 1,4 из углей, лишенных породы (фракций с удельным весом более 1,8), колеблется на Кармагайском месторождении от 45 до 99%. Помимо этого, наблюдаются изменения обогатительной способности по площади распространения пластов угля.

Химический состав золы углей бассейна следующий (в %):
Химико-технологическая характеристика марочного состава иркутских углей и направление их промышленного использования

Температура плавления золы составляет 1280—1500°. Зола углей большинства месторождений бассейна тугоплавка; зола каранцайских углей занимает промежуточное положение между тугоплавкими золами и легкоплавкими. В золе наблюдаются редкие и рассеянные элементы.

Бурые угли бассейна (БЗ) и каменные длиннопламенные (Д) являются хорошим энергетическим топливом. Однако они не выдерживают длительного хранения и перевозок, постепенно разрушаясь на воздухе до пылевидного состояния. Эти угли также недостаточно термостойки. При нагревании в топках они быстро растрескиваются, причем часть получаемой при этом мелочи проваливается через колосниковую решетку и в горении не участвует. Поэтому их лучше всего использовать на месте добычи в качестве пылевидного топлива.

В чистом виде эти угли не поддаются брикетированию. Брикеты удовлетворительного качества можно получить только при добавлении связующего вещества (5—8% тяжелых смол).

Угли марок БЗ и Д можно использовать, кроме того, как сырье для газификации. Ниже приводится средний состав газа, полученного ВНИГИ из восьми проб каранцайского угля (в объемных процентах на безвоздушный газ):

Отдел Энергетики Восточно-Сибирского филиала Сибирского отделения АН бывш. СССР рекомендует проводить термическую переработку иркутских углей для целей газификации методом твердого теплоносителя.

Сернистые и высокосернистые угли бассейна рекомендуется сжигать при наличии установки по улавливанию серы из дымовых газов, образующихся при сгорании угля. Этим достигается очистка атмосферного воздуха от вредного для животного и растительного мира сернистого газа и его промышленная утилизация.

Исследования НИИУглеобогащения показали, что существующими методами обогащения заметного снижения содержания серы в иркутских углях добиться нельзя. Все угли бассейна с выходом первичной смолы более 10—12% могут быть использованы как сырье для промышленности полукоксования. Лучшими для этой цели являются сапропелевые и гумусово-сапропелевые угли, а также угли Новометелкинского, Забитуйского, Черемховского, Ныгдинского, Арансахойского, Кармагайского, Базойского, Ишинского и нижних пластов Тарасовского месторождений. В табл. 123 и 124 приводится состав смол углей некоторых месторождений и полукоксового газа.

Одним из наиболее эффективных методов технологической переработки иркутских малозольных углей является деструктивная гидрогенизация, которая позволяет практически почти полностью превращать органическую массу углей в высококачественное моторное топливо. К сожалению, опыты по деструктивной гидрогенизации проведены по углям небольшой части месторождений бассейна (табл. 125).

Спекающиеся угли бассейна в чистом виде дают очень непрочный мелкий сильнотрещиноватый кокс с остатком в барабане не выше 100 кг. Поэтому они могут быть использованы для получения металлургического кокса лишь в смеси с более тощими углями, а также полукоксом.

В табл. 126 приводится ситовый состав кокса, полученного из некоторых бинарных, тройных и более сложных шихт, разработанных ВУХИНом. ВУХИНом установлены следующие оптимальные условия для коксования шихт:

1. Степень помола должна быть такой, чтобы 95% углей проходило через сито с величиной отверстий 3 мм, а содержание частиц крупностью менее 1 мм должно быть не более 60%. Увеличение тонкости помола приводит к понижению крупности кокса и уменьшению его прочности.

2. Предварительное трамбование угольной загрузки позволяет увеличить количество отощающей добавки к шихте, что приводит к повышению механической прочности кокса.

3. С увеличением скорости коксования (повышением температуры) качество кокса улучшается.

Шихту необходимо подбирать таким образом, чтобы содержание в коксе серы не превышало 2 %, поэтому применение в шихте новометелкинских жирных углей марки ГЖ (4 и 5 группы по сернистости) ограничивается примерно 30—35%.

Содержание фосфора во всех иркутских углях очень небольшое и не превышает 0,007%, обычно 0,002—0,004%.

Высокосернистые иркутские угли требуют специальных способов комплексного энергохимического использования с улавливанием серы как полезного компонента.

При разработке и использовании углей необходимо иметь в виду, что они не выдерживают длительного хранения и перевозок. Кроме того, они способны к самовозгоранию как в раздавленных шахтных целиках, так и в складских штабелях. На некоторых угольных месторождениях имеются следы и древних подземных пожаров в виде горельников, расположенных вдоль выходов пластов угля под наносы.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: