Склад, властивості та поведінка донецького вугілля щодо відновленості при коксуванні. Раціональний марочний склад та режим коксування шихт з низьковідновленого вугілля. Закономірності формування якості коксу щодо показників, нормованих діючими умовами.
Аннотация к работе
Розробка наукового обгрунтування раціонального використання низьковідновленого вугілля чи шихт на його підставі, а також рекомендацій щодо його практичного використання у сировинній базі коксування заводів України є вельми актуальною науково-технічною задачею, розвязання якої дозволить підвищити конкурентноспроможність українського коксу на світовому ринку. Дисертація виконувалася в УХІНІ протягом 2002-2006 рр. у рамках галузевих науково-дослідних робіт: - „Дослідження впливу речовинного складу, властивостей вугілля, технологій підготовки та коксування на реакційну здатність і термомеханічні властивості коксу” (держ. реєстр 0103U004657). „Дослідження впливу ступеня метаморфізму вугілля, яке входить до складу шихти, на „гарячу” міцність коксу (держ. реєстр 0106U006250). Для досягнення цієї мети потрібно було розвязати низку задач наукового та прикладного характеру, а саме : - вивчити склад, властивості та поведінку донецького вугілля різного генетичного типу щодо відновленості при коксуванні; Предмет дослідження - низьковідновлене вугілля Донбасу, його раціональне масове співвідношення у шихті, режими підготовки та коксування, які забезпечують виробництво доменного коксу з показниками якості, що відповідають світовим стандартам.При цьому як у теоретичному, так і у практичному аспектах найбільш важливим на наш погляд є розкриття природи відомого факту доброї коксуємості низьковідновленого вугілля при його обмеженій спікливості, що повинно сприяти розробці наукових основ використання цього вугілля для коксування. Саме на його підставі було складено шихти, які вміщали не тільки донецьке вугілля типу „а”, а також інше вугілля, у тому числі російське, американське та австралійське. Були дослідженні проби донецького вугілля, яке використовується для коксування, шести різних марок (від ДГ до Т), причому кожна з них була представлена двома пробами відновленого та двома низьковідновленого вугілля, а вугілля ш.КЗ-1, марочна належність якого залишалася не визначеною, було представлено товарною шахтною пробою. Обробка результатів елементного аналізу з одночасним розрахунком атомних співвідношень (рис.1) показала, що залежність Н/С=f(Cdaf) для низьковідновленого (тип „а”) та відновленого (тип „в”) вугілля описується єдиним лінійним рівнянням регресії з високим коефіцієнтом парної кореляції (r = 0,989), а залежність О/С = f(Cdaf) чітко розмежовує вугілля щодо типів „а” і „в” , а це в свою чергу узгоджується з уявленнями як відносно утворення перших у аеробних умовах кислотного середовища, так і щодо накопичення у них в ході метаморфізму найменш реакційноздатних форм кисню. На відміну, від цього, при індивідуальному коксуванні вугілля ш.КЗ-1 величина La,002 зростає тільки у 1,5 рази (менше ніж у будь-якого другого вугілля, включаючи газове),тоді як показники h/l002 та особливо h/l? зростають у 3,242 і 3,450 рази відповідно, тобто значно більше, ніж у будь-якого другого вугілля, включаючи жирне та коксове.Отримані автором теоретичні і експериментальні результати у лабораторних, дослідно-промислових та промислових умовах дозволили розробити науково - обґрунтовані рекомендації щодо раціонального використання донецького низьковідновленого вугілля у виробництві коксу, практична реалізація яких дозволила вирішити важну народно-господарську задачу, а саме - вперше в Україні у промислових масштабах освоєно виробництво доменного коксу, що відповідає світовим стандартам. Вперше встановлено, що для донецького вугілля взаємозвязок структурно-хімічного параметру ? з показниками ступеню метаморфізму (Ro.r и Vdaf) не залежить від ГТВ та описується лінійними регресійними рівняннями, а з показниками технологічних властивостей (у, RI, Fm) - регресійними рівняннями 2-го ступеня, причому різними для вугілля ГТВ „а” і „в”, особливо марок від ДГ до К. Сформульована пропозиція доповнити діючу в Україні класифікацію камяного вугілля маркою КЖ, до якої відноситься вугілля ш.КЗ-1 з одночасною вказівкою на його генетичний тип «а», тобто ідентифікувати його як низьковідновлене вугілля марки КЖ „а”. Вперше сформульовані уявлення відносно того, що добра коксівність при обмеженій спікливості низьковідновленого вугілля обумовлена наявністю у його структурі відносно стійких кисень(азот)вміщуючих фрагментів, розпад яких при коксуванні супроводжується створенням повздовжнього і поперечного зшиття між вуглецевими сітками, що в свою чергу сприяє зміцненню структури коксу.Автором виконано аналіз впливу сировинної бази коксування Ясиновського КХЗ за участю вугілля ш.КЗ-1 на якість коксу. Дисертант брав участь у лабораторних дослідженнях вугілля, шихт і коксу та сформулював пропозицію щодо віднесення вугілля ш.КЗ-1 в окрему марку з індивідуальним збагаченням та дозуванням при шихтуванні. На підставі аналізу результатів комплексного вивчення донецького вугілля різних марок за допомогою ІЧС; РСА автором сформульовано рекомендацію відносно доповнення діючої в Україні класифікації камяного вугілля маркою КЖ, а вугілля ш.КЗ-1 відносити до цієї марки із вказівкою ГТВ
План
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ ВИКЛАДЕНО У НАСТУПНИХ РОБОТАХ