Нефтекоксовая мелочь – новый углеродистый восстановитель для производства карбида кремния

Размещено на http://www.allbest.ru//

Нефтекоксовая мелочь - новый углеродистый восстановитель для производства карбида кремния

М.А. Иринчеев © Иринчеев М.А., Дошлов О.И., 2015

Карбид кремния представляет собой физико-химическое соединение углерода с кремнием: Si2C (Si=C=Si). Зерна карбида кремния, благодаря твердой и кристаллической структуре с высокой режущей способностью подходят для обработки лака, краски, шпаклевки, стекла, керамики, камня, чугуна, титана, резины и различных полимеров.

Использование всего гранулометрического состава нефтяного кокса относится к проблеме облагораживания кокса. Трудность прокаливания мелких фракций кокса вследствие их интенсивного сгорания требует разработки альтернативных способов вовлечения этого продукта в дальнейшее производство или придания мелочи кокса таких свойств, которые бы удовлетворяли требованиям определенного круга потребителей. Нефтекоксовая мелочь получается при разрезании коксового «пирога» гидрорезаком [2].

Исследования нефтекоксовой мелочи показали, что содержание внутренней влаги не позволяет использовать мелочь в том виде, в котором она производится на установке.

Нами изучена зависимость образования нефтекоксовой мелочи при производстве сырого кокса, она представлена на рис. 1.

Рис. 1. Гранулометрический состав суммарного нефтяного кокса

Исследование гранулометрического состава были проведены на лабораторном вибрационном грохоте «Рассев лабораторный РЛ-1». На графике приведен гранулометрический состав нефтекоксовой мелочи Ангарского НПЗ.

Перевозка кокса с большим содержанием влаги - балласта - приводит к нерациональному использованию железнодорожного транспорта. Кроме того, при прокаливании высушенного кокса снижаются его угар и расход топлива повышается на 10-20% производительность прокалочных установок [3].

Кинетика обезвоживания суммарного кокса на приреакторной площадке (накопитель кокса, совмещённый с фильтром-отстойником) показывает, что безопасная в отношении смерзания влажность суммарного кокса (фр. 0-250 мм) 8% достигается через 15-16 ч.. Следует отметить, что при увеличении производительности действующих УЗК путём сокращения цикла коксования до 24 ч и менее, кокс с приреакторной площадки в бункерный склад отгружается через 4-5 ч с влажностью 12-15%, а если без задержки, то с влажностью 15-25%. То есть, естественное обезвоживание суммарного кокса не достигает необходимого уровня - 7-8%.

обезвоживание кокс гранулометрический

Рис. 2. Схема процесса облагораживания нефтекоксовой мелочи

Проведенные расчеты показали что наиболее эффективной установкой по сушке нефтекоксовой мелочи является сушилка барабанного типа, в работе проведены ее расчеты, на предмет затрат капитальных вложений и энергии. При использовании барабанной сушилки достигается снижение влажности до 3-4 % при производительности 20 т/час. Время пребывания материала в барабане 20 мин.

Таким образом, в результате проведенной работы было установлено, что повышенная влажность восстановителя ухудшает тепловой баланс электроплавки ввиду затрат тепла на испарение и, частично, диссоциацию воды, а так же вызывает повышенный расход восстановителя в связи с его активным окислением водяным паром и продуктами диссоциации воды.

Так же установлено, что увеличение реакционной способности и удельной поверхности нефтекоксовой мелочи влечет за собой усовершенствование технологии получения карбида кремния и снижение материальных и капитальных затрат на его производство.

Опытно - промышленные испытания на печи мощностью 1000 кВт Иркутского алюминиевого завода показали принципиальную возможность использования нефтекоксовой мелочи Ангарского НПЗ в качестве компонента углеродной части шихты при получении карбида кремния [4].

Список литературы

Беляев А.Е., Конакова Р.В. Карбид кремния: технология, свойства, применение. М.: Химия, 2010. 532 с.

Сюняев 3. И. Производство, облагораживание и применение нефтяного кокса. М.: Химия, 1973. 296 с.

Дошлов О. И. Высокореакционные коксы как восстановители кремния. ИрГТУ. Всероссийская научно-практическая конференция, «Химия и химическая технология». Иркутск, 2006.

Дошлов О.И., Дошлов И.О., Крылова М.Н. Новый углеродистый восстановитель для выплавки химически чистого кремния на основе высокореакционного нефтяного кокса // Сборник трудов XX Международного конгресса «Новые технологии газовой, нефтяной промышленности, энергетики и связи». Иркутск, 2011. 450 с.

Размещено на Allbest.ru