Кузьмина Т.И.

Московский государственный открытый университет

Направления совершенствования технической базы коксования углей и их экономическая оценка

Комплексная переработка углей методом коксования осуществляется в настоящее время в печах специальной конструкции без доступа воздуха при температуре 950-1000^оС. В результате термического разложения 1000 кг угля получаются следующие первичные продукты: кокс (700-750кг), коксовый газ (300-350 м³), смола (30-35 кг) и бензол (15 кг), которые в дальнейшем используются в качестве технологического топлива и химического сырья для производства различных видов продукции.

Кокс, как основной по массе продукт, является топливом и восстановителем при производстве черных металлов (чугуна) и агломерации руд, используется в цветной металлургии, химической промышленности и других отраслях. Структура потребления кокса различными отраслями народного хозяйства, представлена на рисунке 1.

Среди первичных продуктов термического разложения углей методом коксования большую ценность представляет коксовый газ. Наиболее целесообразным направлением его использования является химическая переработка, а также сжигание его в мартеновских и нагревательных печах. Меньший экономический эффект будет получаться от использования его в топках паровых котлов и обогрева коксовых печей. Сравнительная шкала эффективности использования коксового газа, разработанная специалистами «Гипрококса» в 80-е годы 20 столетия, предполагает следующие соотношения. Если эффективность использования коксового газа для отопления паровых котлов принять за 1,0, то эффективность обогрева коксовых печей составит 1,5; отопление металлургических печей – 2,0; бытовое и химическое потребление – 6,2. Эта шкала является несколько условной и неполной по охвату потребителей. Тем не менее, можно утверждать, что она в значительной мере отражает сравнительную эффективность использования коксового газа.

В настоящее время большая часть коксового газа используется для обогрева коксовых печей, хотя они по своим конструктивным особенностям и техническому состоянию могут обогреваться менее ценным топливом – доменным газом.

УГЛЕ-КИСЛОТЫ	ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ГАЗОВ
АММИАКА

СЕРНИСТОГО НАТРИЯ

ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

САХАРНАЯ ПРОМЫШ-ЛЕННОСТЬ

ДРУГИЕ

ПОТРЕБИТЕЛИ

КАЛЬЦИНИ-РОВАННОЙ СОДЫ

КАРБИДА КАЛЬЦИЯ	ЭЛЕКТРО-ТЕРМИЧЕСКОЕ
ЖЁЛТОГО ФОСФОРА

ГРАФИТИЗИ-РОВАННЫХ ЭЛЕКТРОДОВ

МЕДЕПЛАВИЛЬНОЕ
МЕДИ	СЕРЫ	ИЗВЕСТИ

НИКЕЛЬ-КОБАЛЬТОВОЕ
НИКЕЛЯ	АГЛОМЕРА- ЦИЯ РУД

СВИНЦОВО-ЦИНКОВОЕ
СВИНЦА	ЦИНКА

Рис. 1. Структура потребления кокса различными отраслями народного хозяйства

Ценным химическим сырьем для производства широкого ассортимента продуктов является смола, удельный выход которой составляет в среднем примерно 3,5% от веса сухой шихты, подвергнутой коксованию. На основе каменноугольной смолы производятся различные масла, пек, нафталин, фенолы и другие продукты. Многотоннажным продуктом перерабатывающих производств является каменноугольный пек, выход которого составляет около 60% от веса смолы. Примерно 80% каменноугольного пека используется в качестве сырья для производства пекового кокса, кровельных материалов, дорожного дегтя, пластических масс и других изделий.

Коксование углей в России осуществляется сейчас на трех коксохимических заводах (Новолипецком, Алтайском и Кемеровском) и коксовых производствах (цехах) при Магнитогорском, Нижнетагильском, Челябинском и Череповецком металлургических комбинатах.

Динамика поставок угля для целей коксования представлена в тал. 1.

Таблица 1

Динамика поставок угля для коксования

Год поставки	2000	2005	2006	2007	2008
Коксующийся уголь, млн.т	22,3	29,0	27,4	26,3	26,0

Коксование углей как метод переработки их в различные виды продукции, пользуется спросом со стороны многих отраслей промышленности. Эта тенденция сохранится в ближайшей перспективе.

Следует подчеркнуть, что дальнейшее развитие этого метода связано с рядом проблем технического и экономического характера.

Во-первых, относительной ограниченностью запасов коксующихся углей, т.е. углей для производства металлургического кокса. В структуре балансовых запасов (202 млрд.т) доля всех марок коксующихся углей составляет 18%, а наиболее ценных марок (К, КС, Ж, ГЖ) – 17%.

Во-вторых, высокими затратами на добычу коксующихся марок углей по сравнению с углями, которые можно будет использовать для производства кокса при усовершенствовании технологической базы коксования, обеспечивающей использование в шихте коксохимического производства слабоспекающиеся угли.

Таблица 2

Влияние технологий подготовки шихты перед коксованием не ее стоимость

Вид технологии	Затраты		Соотношение, в %
	Млн. руб.	Руб./т кокса
Классическая	3876	1938	100,0
Новые технологии
- термическая подготовка	3070	1535	79,0
- избирательное дробление	3408	1704	87,0
- уплотнение шихты	3092	1546	79,0
- включение нефтяных добавок	3540	1770	91,0

- рассмотренные методы подготовки шихты по отношению к классической, применяемой в промышленности технологии, имеют следующие позиции в порядке уменьшения эффекта: термическая подготовка и уплотнение шихты, избирательное дробление, включение в шихту нефтяных добавок.

Список использованной литературы

1. Государственный баланс запасов полезных ископаемых. Уголь, т.I. Союзгеолфонд., М., 1990.

2. Гагарин С.Г., Броновец Т.М. Проблемы маркировки угольных смесей//Кокс и химия 2003, №12.

3. Хаджиогло А.В. Основные технические решения по термической подготовке шихты. Новые технологии в углекоксовом производстве: темат.сб. ВУХИН, М.: Металлургия, 1988.

4. Скляр М.Г. Современные проблемы коксования// Кокс и химия. 1998, №5.

5. Дюканов А.Г. Брикетирование как метод повышения производительности печей. Нетермические методы подготовки углей и шихт к коксованию. Темат. Сб. научн.тр. УХИНа. М.: Металлургия, 1984.

6. Разработать технологию, обеспечивающую замену в угольных шихтах для коксования углей марок Ж и К спекающими добавками нефтяного и угольного происхождения. М.: ИГИ, 1989.

7. Справочно-информационный сборник. Цены и рынок. Кн. 7., 2007.