КОКС

Табл. 1.-X и м и ч е с к и й состав кокса.

Табл. 2.-X и м и ч е с к и й состав коксовой золы.

НЫХ теплового баланса доменных печей-в предположении, что ценность К. прямо пропорциональна количеству используемого углерода в нем. В среднем на 1 кг сгорающего углерода выделяется 4 ООО Cal, что с теплом дутья дает 4 800 Cal. из к-рых 75% в среднем используются в печи (остаток-потери в атмосферу и в колошниковых газах). Работа наших южных печей менее выгодна: использование тепла в них ниже 75%, а 1 кг углерода дает мепее 4000 Cal (используются в печи около 3 500 Cal). Пользуясь этими данными, можно определить , насколько замена обыкновенного кондиционного К. коксом повышенных качеств из промытых углей, производимым во вновь построенных коксовых печах (см. Коксование), понизит его расход, что позволяет определить и стоимЪсть этого кокса. Состав сравниваемых сортов кокса указан ниже (в %):

Из сортов доменного К.в СССР наиболее беден серой К. из углей Кузнецкого бассейна, что создает особенно благоприятные условия для работы доменных печей на этом К. Малосернистыми могут считаться: коннельсвильский, деремский, бельгийский и силезский К. (в последнем сера находится главн. образом в виде сульфатов); несколько более загрязнен серой вестфальский К.; наш южный К. пз хорошо отмытых углей дает продукте 1,6% S. Что касается фосфора, то коннельсвильский и деремский кокс содержат его так мало (0,01-0,02%), что становится возможным выплавлять на них из чистых руд чугун с содерлсанием 0,04% Р. Вестфальский, донецкий и кузнецкий кокс более богаты фосфором (до 0,04-0,05%). Содержание золы в доменном К. обычно 10- 12%, лишь бельгийский К. содержит ее 12-15%. Иск.тюче-ние составляет индийский К. (20-22 % золы); тем не менее работа металлургическ. печей и на таком К. оказалась вполне возможной. Содержание влаги в К. зависит гл. обр. от способа его тушения, и нормально дол-лдао колебаться от 3 до 5%, но при дальней перевозке возрастает до 10%, а при хранении на открытом воздухе доходит до 15%. Отход кокс.мелочи при хорошем К. должен составлять не более 5%.

Оценка К. по химическому составу производится на основании дан-

Кондиционный К. К. повыщенных качеств .....

Зола 12,0

Сера 1,8

Влага 6,0

Летуч. Оста-вещ. ток 1,5 78,7

9,0 1,6 4,0 1,5 83,9

К. С 10% золы (среднего для Юга состава) и 1,5% серы требует 16% (от веса К. известняка и дает 17% шлака. Поэтому кондиционный К., содержащий золы и серы относительно на 20% больше, чем упомянутый только что кокс, потребует 19,2% известняка (что соответствует 8,26% СО.2) и даст 20,4% шлака. Кокс повьипенных качеств, имея на 3% меньше золы и на 0,2% меньш S, требует известняка 15,83% (6,81 % СО). давая шлака 16,2%. Из приведенного в таб.т. 3 расчета видно, что переход от К.

Табл. 3.-Р асчет сравнительной выгодности кокса кондиционного и конса повышенных качеств.

повышенного качества на кондиционный вызывает увеличение расхода горючего на 8,3%, а обрати, переход-сокращение расхода на 7,7%. Если цена одного из этих сортов кокса известна, то цену другого опре-

деляют из найденных соотношений, принимая во внимание также и стоимость известняка, которого при кондиционном К. расходуется на 3,5% больше. В вышеприведенном расчете не принят во внимание расход тепла на испарение воды. На Юге у пас перед загрузкой печи часто поливают кокс и руду водой (в виду высокой t° колошника); при таких условиях вычет С на испарение воды невозмолсен; обычно принимают, что на испарение 1 кг воды расходуется 636 Cal, а на расплаБ.дение шлака-500 Cal; т. о. вы-Х0ДР1Т, что вода в большей степени обесценивает К., чем зола; между тем для дохмен-ной печи вторая вреднее первой.

К о и т р о ,ч ь над физическими свойствами кокса. Большое влияние на результаты доменной плавки оказывает прочность кокса или, точнее, его с о-противление истиранию. Оно определяется пробой в барабане, впервые примененной на Днепровском заводе 30 лет тому назад и теперь стандартизованной у нас. Цилиндрический барабан имеет 0 2 м\ по его образующим расположены прутья 0 25 мм с просветами в 25 мм. Барабан загрулсают 150 кг К. и приводят во вращение со скоростью 10 об/м. Через 15 мин. кокс, просыпавшийся через зазоры, взвешивают; количество отсева при хорошем качестве К. дол-жпо быть не более 20% загрузки. В США производят испытание на прочность более простым способом: 4-кратным падением К. с высоты 1,83 м на чугунную илиту; хороший кокс дает 75-80% кусков, имеющих более 51 мм в поперечнике. Другим валшым физич. качеством К. является его пористость, от которой зависит ход процесса горения. В последнее время особое внимание исследователей устремлено на определе-1ше горючести и р е а к т и в н о с т и К., т. е. скорости горения в токе воздуха и углекислоты. Полагали, что оба названные свойства идентичны и находятся в прямой зависимости от пористости, но оказалось, что численные значения горючести и реактивности не идентичны; кроме того горючесть кокса не прямо пропорциональна пористости, но зависит также и от размеров отдельных пор (более мелкие поры дают ббльшую поверхность взаимодействия при одинаковом объеме).

Лат.: ШРМО , 19?5. стр. 159, 167, 255; 1926, стр. 113, 523, 525 {ук;131:!а литература по горючести и пеактыв.юсти кокса); Павлов М., Металлургия чугуаа, вып. 1, Ленинград, 1924; его же, Расч:т домоятых шихт. П., 1922; F п 1 1 о п J., Соке, Scran-ton (Pennsylv.), 1905; S i m m е г s b а с b С Grund-lagen d. Kokschemie, В., 19i4; Grunewald R., Belsische Kohlen u. Koks, deren physik. und chem. Untersuchungen u. Verwendung d. Koks beim Hoch-olenvirozess, Lpz., 1 905. M. Павлов.

Кокс нефтяной, твердое, пористое, блестящее вещество, представляющее собою конечный продукт перегонки нефти, остающийся в перегонной колбе (или кубе) при <перегонкедо кокса . К. нефтяной содерлсит до 95% и более углерода; представляет собою сложную смесь высокомолекулярных и тугоплавких углеводородов,бедных водородом; содержит немного таклсе и кислородных соединений; природа углеводородов пока мало исследована. Для технич. получения кокса удобно пользоваться остатками от

пирогенетич. разложения нефти, применяемого в крупном заводском масштабе при переработке нефти на ароматич. углеводороды. Выход кокса при пиролизе в металлическ. ретортах-ок. 5% от сырья, при этом используется половина полученного продукта; другая половина выжигается, так как вследствие чрезвычайной плотности не м. б. удалена из реторты механич. откалыванием. При пиролизе в шамотных нечах Пикке-ринга К. получается рыхлый и загрязненный. Выходы на К. получаются тем выше, чем больше в нефти содерлштся твердого асфальта. Очень удобным сырьем для получения К. является так на.зываемый пек- массовый побочный продукт пиролиза нефти, остающийся после отгона от получаемой смолы всех продуктов, до антраценовой смолы включительно. Переработка нека на кокс, поставленная в настоящее время в заводском масштабе трестом Азнефть, ведется в специа./1ьной муфельной печи с приспособлением для загрузки ее механич. путем. Если исходный материал твердый, то его расплавляют предварительно в особом плавильнике, откуда через мерник он поступает в муфель. Последний представляет собою камеру из огнеупорного материала, прямоугольного сечения, со сферич. сводом, обогреваемую несколькими газовыми форсунками (или каким-либо иным топочным устройством). Выход К. достигает 32% перерабатываемого пека. Получаемый этим путем К. фактически молсет считаться беззольным. Его химический состав: 98,99% углерода, 0,89% водорода, 0,05-0,1% золы. Теплотворная способность 8 100 Cal (высшая) и 8 052 Cal (низшая). К. нефтяной применяется тл.. обр. для выделки электродов. Годовая потребность СССР - несколько тысяч тонн.

Лит.: Гурвич Л. Г., Научные основы переработки нефти, М.-Л., 1925; Г е р р В. Ф. и У л ь ян о в Г. П., Производство беззольного нефтяного кокса, НХ , 1927, т. 12, 6, стр. 840; Воронов А., Нефтяной кокс, Итоги исследования грозненс1Шх нефтей , Труды Центр, лаборатории Грознефти , вып. А, стр. 595, М.-Л., 1927. С. Наметкин.

КОКСОБЕНЗОЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

включает в себя след. процессы: а) коксование (см.) угля, б) выделение из газа, образующегося при коксовании, смолы, аммиака и бензола, в) переработку слабой аммиачной воды на концентрированную или на сульфат аммония, г) переработку сырого бензола на моторный бензол и другие чистые продукты, д) разгонку смолы, выделение из получаемых при этом масел отдельных химическ. индивидуумов и их очистку.

Очистка газа и улавливание летучих продуктов коксования. Образующиеся в про-п;ессе коксования газы и пары содерлсат ряд ценных продуктов-смолу, бензол и аммиак, которые и выделяют из сырого газа. Для этого газ сначала охлаждают в газопроводе и холодилр>никах, причем происходит хсонденсацня паров смолы и воды, в которой растворяется часть аммиа1са. Затем для улавливания остатков смолы газ проводят через смолоотделители; улавливание аммиака производится либо водой в скрубберах либо серной кислотой в сатураторах; наконец бензол: улавливается каким-либо лсид-ким или твердым поглотителем. В случае

улавливания аммиака серной к-той газ перед сатураторами приходится подогревать, а по выходе их, перед вводом в бензольные поглотительные аппараты, его необходимо охлаждать. Проталкивание газа через всю систему перечисленных аппаратов осуществляется при помощи эксгаустеров.

Коксовый газ. На каждую т скоксо-ванного угля получается 300-330 газа, средний состав к-рого при выходе из камеры печи следующий []: водорода 51 %, метана и других насыщенных углеводородов 27%, ненасыщенных и тяжел, углеводородов 3% <в том числе около 1,5% этилена), СО 7%, СО, 2,5%, кислорода 0,5%, азота 9%. Помимо того каждый сырого газа содержит; молы 100-125 г, бензольных углеводородов 30 г, сероводорода 7-11 г, аммиака б-9 г, цианистого водорода 0,5--1 г. На раз.тич-вых ступенях обработки коксовый газ содержит, по Лоханскому [3, следующие количества паров воды, смолы, бензола и аммиака (табл. 1).

Табл. 1 .-С остав выделяющегося при коксовании газа на различных ступенях обработки.

Приведенные цифры носят ориентировочный характер, т. к. содержание в газе указанных в табл. 1 веществ значительно колеблет-

Т а б п. Z.-Состав выделяющегося при коксовании газа в зависимости от состава угля.

ся в зависимости от состава исходного угля, как видно из табл. 2, составленной для донецких смесей.

Обработка газа. Выделяющиеся при коксовании газы и пары поступают из коксовальной камеры через вертикальные трубы-стояки в барельет (гидравлику), в котором осаждается уносимая газами угольная пыль и конденсируются наиболее высоко-кипящие части коксового газа. В настоящее время во многих случаях газ в барельете орощают охлажденной до 15-20° надсмоль-ной водой, причем сам газ охлаждается до 150-100°. На 1 т коксуемого угля требуется ок. 3 воды. Барельет делается общий для целой батареи камер; из него газ попадает в клепаный газопровод, идущий от печей к заводу побочных продуктов. На этом пути газы должны охланодаться от 550° (при работе без орощения гидравлики) до 80-70°, причем происходит конденсация значительной части смолы, а таклсе и воды. При расчете диаметра газопровода обычно принимается средняя скорость газов 3- 3,5 м/ск; наружная поверхность его на каждые 1 ООО м газа (считая объем газа при нормальных условиях) должна составлять 20 м. В конце газопровода устраивается сифон для отвода сконденсировав-щихся смолы и аммиачной (над-смольной) воды в ямы-микоты, в к-рых происходит разделение этих первичных продуктов по удельному весу. Миксты д. б. рассчитаны на 24- 48-часовой запас смолы и аммиачной воды.

Выходящий из газопровода газ проводится через холодильники-обычно сперва воздущ-ные (2 концентр ич. цилиндра), а затем водяные, в к-рых он охлаждается дО-25°. Практика дает величину охлаждающей поверхности на каждые 1 ООО м газа, в случае применения их без водяных холодильников, 25- 30 м, а при применении совместно с водяными холодиль-ни1тми от 6 до 10 м. Обычные основные размеры кольцевых воздущн. холодильников приведены в табл. 3.

Водяные холодильники состоят из колсуха, в к-ром расположены вертикальные или горизонтальные трубки. По трубкам пропускается охлаждающая вода, а меледу трубками протекает газ. Охлаждающая поверхность на 1 ООО м для вертикальных трубок д. б. равна 12-15 м, для горизонтальных-

Табл. 3 .-0 сновные размеры кольцевых воздушных хо.лодильников для газа. Кожух {

Внешний диам., мм

Внутр. диам., мм

Высота, .v(..K,

Охлаждают, поверхность,

Вес, пг

Диам. входного I и выходного от-I всрстий для газа, мм

600 1000 1 400

1 800

2 ООО

3 000

Диам. штуцера для выпуска смолы, мм

100 125 125 150

Т. Э. т. X.