Coke-making ng i k a -m e k o C Coke-ma king Contents Tổng quan nhiên liệu cho lò cao Coke luyện kim Luyện Coke Lò luyện Coke Chuẩn bị nguyên liệu cho luyện Coke Tiêu chuẩn chất lượng Coke luyện kim Đánh giá tác động môi trường NMT - LKD Coke-ma king Tổng quan công nghệ gang - thép NMT - LKD Coke-ma king Tổng quan công nghệ gang - thép NMT - LKD Coke-ma king Tổng quan nhiên liệu cho lò cao luyện gang 1.1 Lịch sử phát triển lò cao - Thời trung cổ - kỷ 15 Trung Quốc Nấu luyện – làm Đúc, chế tạo NMT - LKD Coke-ma king 1.1 Lịch sử phát triển lò cao Kiểu lò thời trung cổ - Trung Quốc NMT - LKD Coke-ma king 1.1 Lịch sử phát triển lò cao - Phát triển kỹ thuật luyện gang cận đại từ kỷ 18 bắt đầu cách mạng công nghiệp nổ Châu Âu 1709 Lần nước Anh dùng than cốc thay than gỗ Đầu kỷ 19 Anh , Nga dùng quạt gió nước Các giai đoạn phát triển có tính đột phá vòng 200 năm từ kỷ 18 - 20 Năm 1829 người Anh phát minh quạt gió dùng gió nóng gia nhiệt khí than lò cao Những năm 50 kỷ bắt đầu sử dụng quặng giàu nhân tạo Những năm 60 bắt đầu dùng gió tổng hợp, phun nhiên liệu phụ (khí than, khí thiên nhiên…) Những năm gần ứng dụng máy tính vào sản xuất NMT - LKD Coke-ma king 1.1 Lịch sử phát triển lò cao Sản xuất lò cao đầu ký 19 NMT - LKD Coke-ma king 1.1 Lịch sử phát triển lò cao Lò cao đại NMT - LKD Coke-ma king 1.1 Lịch sử phát triển lò cao Lò cao đại NMT - LKD Coke-ma king Đặc điểm chất lượng coke Chất lượng coke đặc trưng Thành phần hóa học - tính chất lý – tính chất hóa lý - Lượng chất hữu coke chứa khoảng: 96-97%C; 0,50,8%H2; 0,3-0,4%O2 lượng nhỏ gồm S, Na, K nguyên tố khác - Khi đánh giá chất lượng coke thường thông qua thành phần: - C cố định (Ccđ) - Độ tro (A) - Tạp chất (S, P) - Chất bốc (V) - Độ ẩm (M) NMT - LKD Coke-ma king Đặc điểm chất lượng coke NMT - LKD Coke-ma king Đặc điểm chất lượng coke Máy thử coke kiểu tang quay NMT - LKD Coke-ma king Đặc điểm chất lượng coke Tính chất lý Độ bền cơ: khả chịu va đập, chịu mài mòn, ma sát chịu nén than coke Chỉ tiêu chủ yếu thông qua khả chịu mài mòn chịu va đập Khả mài mòn: đánh giá thông qua trình thử tang quay (thùng quay) ký hiệu M10 Thùng quay: φ2m x B0,8 Có 125 φ25 xung quanh tường bên Cho 410 kg coke vỡ >25mm Tốc độ quay v = 15vòng/1phút thời gian 15 phút, trọng lượng coke lại gọi số tang quay yêu cầu > 250 kg Độ hạt rơi vụn: yêu cầu φ 50mm, chọn 25 kg coke cỡ 50mm bỏ vào thùng 750x500x500 Đưa lên cao rơi độ cao định (1,8÷2m) xuống thép 1500x100x20mm, xung quanh cao 500mm để coke khỏi bắn ngoài, vài lần (4 lần) Sau tính lượng coke φ>40 mm chứa %, yêu cầu đạt 90÷93% NMT - LKD Coke-ma king Đặc điểm chất lượng coke Tính chất lý Độ bền nóng: khả chống vỡ vụn than coke nhiệt độ cao Các nhân tố ảnh hưởng: - Chất ôxi hóa than nhiều độ bền nóng giảm, gây nên vết nứt, đồng thời vết nứt cao tro nhiều - Thời gian om coke lâu coke dễ vỡ Độ hạt: độ hạt có ý nghĩa quan trọng, có liên quan đến độ thấu khí, độ bền mở rộng vùng xoáy coke - Độ hạt với lò cao lớn: 40 – 80mm - Độ hạt với lò cao nhỏ: 25 – 40 mm - Ngoài độ hạt, tính đồng chúng cần quan tâm Độ xốp: độ xốp đảm bảo tính thấu khí, phản ứng - Độ xốp yêu cầu lò cao: 45 – 55% - Độ xốp yêu cầu cho coke đúc: 35 – 40% NMT - LKD Coke-ma king Đặc điểm chất lượng coke Tính chất hóa lý Hoạt tính (R): biểu thị tốc độ phản ứng C CO2: C + CO2 = 2CO – 39600 kcal phương pháp đo R: -Dựa vào thành phần pha khí phản ứng thuận ngịch C + CO2 = 2CO – 39600kcal Cho 25 cm3 bột coke φ=0,5÷1mm vào ống φ15 Cho luồng CO2 với lưu lượng 10,8 dm3/giờ 50’ Cứ 10’ lấy mẫu phân tích lần, hoạt tính R CO R= CO + 0,5CO ⋅ 100% R = 30÷50% hoạt tính thấp R = 50÷100% hoạt tính trung bình R = 100÷200% hoạt tính cao NMT - LKD Coke-ma king Đặc điểm chất lượng coke Tính chất hóa lý Tính cháy: đặc trưng cho khả cháy coke: C + O2 = CO2 - Coke có tính cháy tốt tạo điều kiện thuận lợi nâng cao suất Nhiệt độ cháy: - Nhiệt độ cháy thường 600 – 7000C - luyện gang nóng nên dùng coke có nhiệt độ bốc cháy > 6300C - Khi nhiệt độ lưu lượng gió nóng thấp nên dùng coke có t cháy < 6300C NMT - LKD ng i k a -m e k o C TIÊU CHUẨN COKE LUYỆN KIM Coke-ma king Tiêu chuẩn coke luyện kim - Cacbon cố định (fixed carbon) hay cacbon ổn định _Ccđ - Hàm lượng tro, độ tro_A (Ash) Lượng chất rắn lại sau than cốc cháy hoàn toàn - Chất bốc_V (Volatiles) Lượng chất dễ bay nung than cốc nhiệt độ cao môi trường không oxy hóa - Độ ẩm_W (Moisture) - Cường độ chống vỡ vụn_M40 - Cường độ chống mài mòn_M10 CRI (Coke Reactivity Index) – số phản ứng khí hóa cacbon Lượng cacbon than cốc bị khí hóa theo phép thử tiêu chuẩn ASTM: D5341 CSR (Coke Strength after Reaction) – độ bền sau phản ứng khí hóa than cốc, theo phép thử tiêu chuẩn ASTM: D5341 NMT - LKD Tiêu chuẩn coke luyện kim Coke-ma king Phẩm cấp sản phẩm Số TT Thông số kỹ thuật ĐV tính Cacbon cố định – Ccđ % ≥ 86,0 ≥ 85,0 ≥ 83,5 ≥ 82,0 ≥ 80,0 Lưu huỳnh – S % ≤ 0,6 ≤ 0,6 ≤ 0,8 ≤ 1,0 ≤ 1,2 Độ tro – A % ≤10,0 ≤12,0 ≤ 13,5 ≤15,0 ≤17,0 Chất bốc – V % ≤ 1,5 ≤ 1,8 ≤ 1,8 ≤ 1,8 ≤ 1,8 Độ ẩm – W % ≤ 4,0 ≤ 4,0 ≤ 5,0 ≤ 8,0 ≤ 8,0 M40 % ≥ 80,0 ≥ 80,0 ≥ 76,0 ≥ 72,0 ≥ 72,0 M25 % ≥ 92,0 ≥ 92,0 ≥ 88,0 ≥ 83,0 ≥ 80,0 M10 % ≤ 7,0 ≤ 7,0 ≤ 8,5 ≤ 10,5 ≤ 12,0 CSR % ≥ 60,0 ≥ 55,0 ≥ 50,0 ≥ 50,0 ≥ 50,0 CRI % ≤ 27,0 ≤ 30,0 ≤ 35,0 ≤ 37,0 ≤ 37,0 10 Cỡ cục mm I II III IVA IVB 25 – 60 chiếm ≥ 90 % Ghi Ở trạng thái khô Xác định nguội độ ẩm ≤ 3,0% NMT - LKD Tiêu chuẩn coke luyện kim Coke-ma king Thành phần hoá học (% khối lượng) SiO2 Al2O3 TiO2 Na + K P S Fe2O3 ≤ 47,0 ≤ 36,0 ≤ 1,50 ≤ 1,80 ≤ 0,50 ≤ 0,50 - Ghi NMT - LKD Coke-ma king Tiêu chuẩn coke luyện kim NMT - LKD Coke-ma king Kiểm tra chất lượng Độ ẩm: Sử dụng tủ sấy Cường độ học: sử dụng phương pháp Micum, quay thùng trống quay để xác định cường độ kháng vỡ (M25, M40) cường độ kháng mài mòn (M10)của than cốc sản phẩm Hàm lượng lưu huỳnh sử dụng máy KZDL-8A Chỉ số kết dính G với than luyện cốc Phân tích độ tro, hàm lượng chất bốc: Sử dụng lò nung hình hộp XL1 NMT - LKD Coke-ma king Tiêu chuẩn coke luyện kim Đánh giá chất lượng coke mặt kinh tế Giá trị coke giảm sau chất lượng coke thay đổi - Giảm 1% Ccđ giảm 1,2% giá trị - Tăng1%A giảm 2% giá trị - Tăng 0,1%S giảm 1% giá trị - Tăng 1%W giảm 1,5% giá trị - Giảm 5kG số tang quay giảm 0,2% giá trị NMT - LKD ng i k a -m e k o C [...]... ??? NMT - LKD Coke-ma king 1.3 Yờu cu chung i vi cht t iu kin ca nhiờn liu dựng trong cụng nghip Nhit tr ln Giỏ r Nhiờn liu D khng ch D khai thỏc Khụng c Tr lng ln NMT - LKD Coke-ma king 1.3 Yờu cu chung i vi cht t iu kin ca nhiờn liu dựng trong phi liu lũ cao 1 - Cha ớt tro - Nhit tr ln - Nhit chy cao - Tớnh chỏy thớch hp trong cỏc khu vc phn ng ca lũ 2 - Cha ớt tp cht cú hi c bit l lu hunh phi thp... yờu cu cao v cng NMT - LKD 2.2 Vai trũ ca coke trong lũ cao Coke-ma king Vựng thoỏt hi m 200 400 600 800 200 400 Vựng hon nguyờn giỏn tip Fe2O3+CO=FeO+CO2 600 C+CO2=2CO C+H2O=CO+H2 800 FeO+CO=Fe+CO2 FeO+H2=Fe+H2O 1000 1000 1200 1200 Vựng bin mm, núng chy 1400 1400 Vựng chỏy 2C+O2=2CO C+H2O=CO+H2 Ca ra gang NMT - LKD Coke-ma king 2.2 Vai trũ ca coke trong lũ cao Lm cht phỏt nhit: Khong 70-80% nhit... th coke S khan him than luyn coke - S dng tit kim, gim thiu coke - Tỡm ra loi nhiờn liu thay th - Hng mi cho cụng ngh -Gim thp t l coke trong lũ cao -Phun thờm nhiờn liu ph -Dựng coke hỡnh, coke st, than khụng khúi -Phỏt trin luyn gang phi coke -S dng nng lng nguyờn t trong luyn kim NMT - LKD Coke-ma king 2.5 Mt s nhiờn liu thay th coke Than khụng khúi Than antraxit - Nhit tr cao 31.000 34.000 kj/kg... vo ra NMT - LKD Coke-ma king Cõn bng nguyờn liu nng lng - luyn 1 tn coke cn 1.37 tn than - Nng sut thu hi coke >68% - cũn li l to thnh sn phm ph NMT - LKD Mt s t l thu hi trong sn xut Coke-ma king T l thu hi coke v sn phm ph trong sn xut Than Coke (%) Khí than (%) Dầu Coke (%) Benzen thô (%) môniắc (%) 68 78 15 19 34 0,9 1,2 0,2 0,3 Thành phần hoá học của khí than lò Coke thường là (%) H2 CH4...Coke-ma king 1.2 Cỏc loi cht t cho lũ cao luyn gang Rn T nhiờn: than ỏ, than nõu, than bựn Nhõn to: Than coke, bỏn coke, than g Lng Khớ T nhiờn: Du m T nhiờn: Khớ thiờn nhiờn, khớ du m Nhõn to: Xng, du ha, du diezen, du coke Nhõn to: Khớ than lũ coke, khớ than lũ cao, khớ lũ sinh khớ NMT - LKD Coke-ma king 1.2 Cỏc loi cht t cho lũ cao luyn gang Khớ Tớnh cht c bn ca cht t Lng Ch t t Sinh nhit... luyn kim CokeL nhiờn liu ko th thiu i vi lũ cao NMT - LKD Coke-ma king 2.1.Gii thiu v coke luyn kim Coke Coke l l gỡ gỡ ?? 1 -L loi than nhõn to - Thu c than coke khi nung than m nhit 1000 1150 C trong mụi trng thiu khụng khớ 2 - Than coke cú mu xỏm bc -Cng v xp - t trng 1,80-1,95 g/cm - xp t 49-53% - nng sut ta nhit 29-30 MJ/kg 3 - Cha > 88 % C - Chỏy sinh nhit - To ra CO v 2 - Bn nhit cao... cao 31.000 34.000 kj/kg - tro ớt: 1 10 % - Cng thp Ch dựng cho lũ cao nh So sánh với than Coke - Kết cấu của than không khói chặt, ít lỗ khí -> tính phản ứng kém - Khi sử dụng than không khói luyện gang, tính thấu khí của nguyên liệu kém, áp lực gió tương đối cao, vùng cháy trước mắt gió tương đối lớn -> sử dụng quạt gió có lượng gió tương đối lớn NMT - LKD Coke-ma king 2.5 Mt s nhiờn liu thay th... king 2.5 Mt s nhiờn liu thay th coke Coke hỡnh ộp ngui Coke hỡnh ộp núng - S dng than cú tớnh kt dớnh yu v cú cht bc cao - Gia nhit nhanh tng s kt coke - S dng cht kt dớnh nh du coke, bitum, nha ng vo trong liu than cú cht bc cao hoc than khụng khúi, khụng kt dớnh ộp ngui thnh hỡnh - Nung viờn than liu iu kin nhit cao to coke NMT - LKD Coke-ma king Cụng ngh phi coke S lu trỡnh cụng ngh Midrex NMT