đồ án kỹ thuật cơ khí Thực tâp Nhà máy Cốc hóa

CÁC SẢN PHẨM CHÍNH Như trên đã trình bày thỡ cỏc sản phẩm chính của công ty là cốc luyện kim, và các sản phẩm thu được từ khí lò cốc là: naphtalen, dầu cốc, dầu phù mục, bitum.Ngoài ra đ

MỤC LỤC Phần I: Cơ cấu tổ chức, truyền thống và các sản phẩm của nhà máy

1 Truyền thống của nhà máy

2 Cơ cấu tổ chức của nhà máy

3 Các sản phẩm chính

3

334

Phần II: CÁC QUY ĐỊNH VỀ AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG TRONG SẢN XUẤT CỦA NHÀ MÁY

4

PHẦN III: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỐC VÀ CÁC SẢN PHẨM HÓA

A. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH CỐC HÓA

2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH CÁC SẢN PHẨM HÓA

3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA CỐC

B. QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỐC VÀ CÁC SẢN PHẨM

HÓA

1. DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ BỘ PHẬN CHUẨN BỊ THAN

2. DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT CỐC

3. DÂY CHUYỀN QUẠT GIÓ LÀM LẠNH

4. DÂY CHUYỀN CHƯNG CẤT DẦU CỐC

5. QUÁ TRÌNH TINH CHẾ VÀ THU HỒI NAPHTALEN

5

5510

1412

1215182629

LỜI NÓI ĐẦU

Từ sau khi ngành công nghiệp bùng nổ thì sắt thép là một phần không thể thiếu tại các quốc gia, chính vì vậy hơn bao giờ hết ngành luyện kim đóng vai trò rất quan trọng trên thế giới

Trong quá trình luyện thộp thỡ ngoài nguyên liệu là quặng sắt và các loại sắt phế thải ra, thì một nguyên liệu nữa cũng không thể không nói đến đó là cốc luyện kim Nhưng bên cạnh việc sản xuất cốc thỡ cỏc sản phẩm hóa thu hồi từ khí lò cốc cũng rất phong phú và việc sản xuất theo phương pháp này cũng rẻ hơn rất nhiều

so với các phương pháp tổng hợp thông thường Do đó các nhà máy cốc là một đơn vị không thể thiếu trong ngành công nghiệp luyện kim nói riêng và trong ngành công nghệp nói chung

Dưới đây tác giả xin trình bày một cách tổng quan về Nhà máy Cốc hóa thuộc công ty Gang thép Thỏi Nguyờn mà tác giả có dịp tham quan trong thời gian thực tập vừa qua

Nhân đây tôi cũng xin chân thành cảm ơn quý Nhà máy Cốc hóa Công ty Gang thép Thỏi Nguyờn đó nhiệt tình và hết sức tạo điều kiện cho sinh viên chúng tôi có dịp tham quan và thực tập tại Nhà máy! Và tôi cũng xin chân thành cảm ơn thày Cao Hồng Hà đã tạo điều kiện giúp đỡ chúng tôi có đợt thực tập thành công

và bổ ích!

PHẦN I: CƠ CẤU TỔ CHỨC, TRUYỀN THỐNG VÀ CÁC SẢN

PHẨN CHÍNH CỦA NHÀ MÁY

1 TRUYỀN THỐNG CỦA NHÀ MÁY

• Nhà máy cốc hóa là một đơn vị trực thuộc công ty gang thép Thỏi Nguyờn

• Được thành lập vào ngày 07/09/1963, và vào ngày 20/12/1964 thì mẻ cốc đầu tiên ra lò, từ đó ngày 20/12/1964 đã được lấy làm ngày truyền thống của Công nhân luyện cốc

• Nhiệm vụ của nhà máy là sản xuất cốc luyện kim cung cấp cho các nhà máy luyện kim, bên cạnh đó nhà máy cũn cú nhiệm vụ thu hồi và chế biến các sản phẩm hóa học sau cốc là: Naphtalen, dầu cốc, dầu phù mục, bitum…

2 CƠ CẤU TỔ CHỨC CỦA NHÀ MÁY

Nhà máy cốc hóa là một nhà máy trục thuộc công ty Gang thép Thỏi Nguyờn,

và có hệ thống quản lí được thể hiện qua sơ đồ sau:

Giám đốc kiêm bí thư Đảng Ủy

PGĐ Kỹ thuật PGĐ Thiết bị PGĐ Hành chính đời sống

Phòng KTCN Phòng KCS Phòng KTCĐ Phòng HCĐS Phòng Bảo vệ

Phòng KHTT Phòng vật tư

Phòng KTTK Phòng Nhân sự

Hình 1: Cơ cấu tổ chức bộ máy hành chính của Nhà máy Cốc hóa Công ty

Gang thép Thái Nguyên

Qua sơ đồ ta có thể nhận thấy nhà máy được tổ chức theo cơ cấu trực tuyến chức năng người đứng đầu nhà máy là Giám đốc kiêm bí thư Đảng ủy, giúp việc cho giám đốc phụ trách các chức năng chuyên môn có ba phó giám đốc bao gồm: một PGĐ phu trách kỹ thuật, một PGĐ phụ trách thiết bị và một phó giám đốc phụ trách hành chính đời sống Ngoài ra giám đốc còn trực tiếp điều hành 4 phòng ban quan trọng là: phòng nhân sự, phòng kế toán tài khóa, phòng vật tư, và phòng kế hoạch thường trực Dưới các phó giám đốc phụ trách chuyên môn cú cỏc phũng ba trực thuộc: Phó giám đốc kỹ thuật trực tiếp quản lí phòng kỹ thuật công nghiệp và phòng KCS; Phó giám đốc thiết bị quản lí phòng kỹ thuật cơ điện; và Phó giám đốc hành chính đời sống trực tiếp quản lớ phũng hành chính đời sống và phòng bảo vệ.

Các phân xưởng trực tiếp chịu sự quản lý của giám đốc và cỏc phũng ban liên quan

3 CÁC SẢN PHẨM CHÍNH

Như trên đã trình bày thỡ cỏc sản phẩm chính của công ty là cốc luyện kim, và các sản phẩm thu được từ khí lò cốc là: naphtalen, dầu cốc, dầu phù mục, bitum.Ngoài ra để tăng thêm thu nhập cho công nhân viên trong công ty và tận dụng hết lượng khớ lũ cốc còn dư thì công ty còn sản xuất thộp cỏn cỏc loại: thép chữ

U, thộp gúc chủ yếu phục vụ cho xuất khẩu Và bột xây dựng, vôi luyện kim

1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH CỐC HểA

a Định nghĩa: quá trình luyện cốc là quá trình đem than vào luyện trong

buồng kín (buồng than hĩa) trong điều kiện khơng cĩ khơng khí, khối than được gia nhiệt từ 950 – 1050oC từ đĩ ta thu được cốc luyện kim và khí than thốt ra (khớ lũ cốc)

b Những quá trình hĩa học và lý học xảy ra khi cốc hĩa than

Khi đưa than vào cốc hĩa, rất nhiều biến đổi hĩa lý xảy ra tại nhiệt độ khác nhau Than thơ ở nhiệt độ cao (tới 400oC) bị chuyển hĩa thành lớp plastic Rồi nĩ

bị chuyển hĩa thành bán cốc (từ 450oC ữ 600oC) Tại nhiệt đơ cao hơn, cốc bắt đầu hình thành cùng với sự phát triển các nếp đứt gãy trong tâm của khối cốc khi nhiệt

độ tăng lên Hình vẽ dưới đây cho ta thấy các trạng thái của quá trình cỏcbon húa than trong lị cốc

(a) than thô (b) Lớp plastic (c) Bán cốc (d) cốc nhiệt độ cao (e) vết gãy trung gian trong cốc

III IV

Hình 2 Sơ đồ chuyển hĩa

than thành cốc trong các giai

đoạn khác nhau

I – Bắt đầu cốc hĩa; II – III

– Giai đoạn trung gian; IV –

Giai đoạn cuối cùng

Các biến đổi hóa lý trong quá trình nhiệt phân than:

Nhiệt phân than bắt đầu ở nhiệt độ tương đối thấp

Đầu tiên xảy ra quá trình tách ẩm, nó xảy ra ở nhiệt độ 100oC Người ta gọi là giai đoạn trạng thái ẩm

Giai đoạn thứ hai là giai đoạn của trạng thái khô (xẩy ra ở khoảng nhiệt độ

100 ữ 400oC ) Trong thời kỳ này không còn bốc hơi ẩm nữa và đã bắt đầu phân hủy than tạo ra chất bốc trong dạng khí

Khi đốt than đến 200oC, từ nó sẽ tách ra những khí hấp phụ trên than (CO2,

CH4, đụi khi có cả không khí) Lượng của chúng không đáng kể và chúng không phải là sản phẩm của sự phân hủy than Sự phân hủy bắt đầu ở nhiệt độ cao hơn

200oC một ít, khi đó tách ra một lượng không nhiều nước nhiệt phân và một phần

CO2 Đương nhiên là quá trình này có liên quan đến sự ngung tụ một vài phân tử than với nhau

Khi nhiệ độ đạt được khoảng 300oC (± 25oC) thì sẽ bắt đầu quá trình phân hủy than Ngoài hơi nước, cacbonic nú cũn tách ra sunfua hyđrụ và một ít lưu huỳnh hữu cơ (mercaptan,ticesthe) Than bị phân hủy không đáng kể, nhưng đã một phần hay hoàn toàn mất khả năng kết dính, thay đổi tính chất bề mặt của mình, trở nên

kỵ nước và giảm khả năng đúng bỏnh của nó v.v… Nó gọi là quá trình bectin hóa than

Khi tăng cao nhiệt độ đến 400oC (±23oC), than bắt đầu bị phân hủy mạnh hơn Tách ra một lượng lớn mờtan và đồng đẳng của nú, olờfin, dầu và đến 400oC than bắt đầu chuyển sang trạng thái dẻo

Giai đoạn thứ ba là giai đoạn tạo trạng thái dẻo (400 ữ 500oC) Than bị chảy mềm và trở nên dẻo Sự phân hủy xảy ra càng mạnh, tách ra nhiều hơi nhựa và cacbua, hydro thể khí Bắt đầu tách ra một lượng lớn hyđrụ, phân hủy những hợp chất Nitơ và oxy Những khớ đú thấm qua khối dẻo đó nên làm cho cốc có cấu tạo xốp, khi đạt đến 500oC khối dẻo bị phân hủy rất nhiều và bị đóng rắn

Giai đoạn tạo bán cốc là giai đoạn thứ 4 (500ữ650oC), ở giai đoạn này khối dẻo bắt đầu đóng lại và bắt đầu có dạng như tính chất của cốc Trong giai đoạn này, ta sẽ thu được 5 sản phẩm: bán cốc (rắn), sản phẩm phân hủy dạng lỏng và dạng khí (còn gọi là sản phẩm đầu)

Sự thoỏt khớ đó bắt ở giai đoạn trạng thái khô, và ở đây vẫn tiếp tục, khi tiếp tục nâng cao nhiệt độ, thực tế xảy ra sự nhiệt phân, không phải của than mà là của các sản phẩm trên Mỗi một sản phẩm sẽ bị phân hủy khác nhau, tuy vậy hai sản phẩm cuối cùng sẽ phân hủy ở pha hơi và có liên quan với nhau Cơ cấu của chúng, ta sẽ nói ở phần dưới.

Khi tiếp tục nâng cao nhiệt độ cặn rắn sẽ chịu nhứng biến đổi lý học như co và tạo vết nứt Những biến đổi hóa học tiếp theo của phần hữu cơ sẽ tạo ra một lượng lớn hydro chứ không còn tạo nhựa nữa Theo Arụnốp X.C, thỡ thoỏt nhựa đã chấm dứt ở nhiệt độ 500oC , hoặc cao hơn tùy loại nhiên liệu (tới 600oC)

Khi tiếp tục nâng cao nhiệt độ đến 700oC, sự phân hủy than đạt đến điểm tới hạn được đặc trưng bằng sự thoát nhanh và mạnh khí, chủ yếu là hydro Phần chất bốc còn lại trong cặn rắn dần dần bốc ra hết Bánh cốc bắt đầu co ngang, và thành cốc Loại cốc này có tính chất trung gian giữa bán cốc và cốc luyện kim Quá trình này trong thực tế có tên là cốc hóa ở nhiệt độ trung bình Hiện nay ở nước ta quá trình này ít được úng dụng

Tiếp tục nâng nhiệt độ đến 900 ữ 1050oC, từ cặn rắn lại tách ra một lượng khí

và tạo ra rạn nứt, chắc, bền gọi là cốc luyện kim Quá trình này gọi là cốc hóa được ứng dụng rất rộng rãi nhằm thu cốc luyện kim

Như vậy là những vòng của từng giai đoạn chuyển dần từ ngoài vào sâu trong khối than (Hình 1), tới cuối chu kỳ cốc hóa sẽ tạo ra một mặt trục đứng chia đôi bánh cốc làm hai phần bằng nhau (hình 6 – IV)

Tóm lại có thể chia quá trình luyện cốc ra thành hai giai đoạn: giai đoạn tạo thành các sản phẩm đầu (ở nhiệt độ 450o – 500o) và giai đoạn tạo những sản phẩm cuối cùng của quá trình cốc hóa (nhựa, benzen, amoniắc, khớ) Nú chớnh là sản phẩm phân hủy lần thứ hai và có thể do sự tổng hợp những sản phẩm phân hủy lần thứ nhất

Cơ cấu tạo các sản phẩm hóa học trong quá trình nhiệt phân lần thứ nhất nhiên liệu rắn:

Do đốt nóng than, năng lượng giao động của phân tử sẽ tăng lên, làm cho những nhóm nguyên tử không bền nhiệt sẽ đứt ra dần Những nguyên tử đó có khả năng phản ứng cao, chúng sẽ liên kết với nhau để tạo thành những hợp chất mới Như vậy là khi nhiệt phân than sẽ xảy ra hai quá trình ngược nhau là phản ứng crackinh và phản ứng tổng hợp

Cấu tạo hóa học của than như ta đã biết là một hệ ngưng tụ những nhân thơm

và những nhóm dị vòng, hydrocacbon thơm, mạch thẳng, những nhóm định chức ở chu vi chủ yếu chứa oxy

Sự phân hủy trước tiên của than bắt đầu từ sự đứt mạch của các gốc ở chu vi chứa những hợp chất dị vòng, và những mạch cacbua thẳng, cũng như từ sự đứt mạch của cỏc nhúm cacbụxyl, hydrụxyl Trong đó trước tiên là đứt những vòng

mà liên kết với nhân cơ bản qua những cầu oxy, este và tiụeste Chớnh vì vậy mà sau này trong cốc sản phẩm chứa ít lưu huỳnh, oxy, nitơ hơn trong than ban đầu

Cụ thể là trong cốc chỉ còn lại 2/3 lưu huỳnh, ẵ nitơ và 1/3 oxy có trong than ban đầu Đồng thời một vài hợp chất dị vòng sẽ chuyển thành những anđờhyt không bền, các bazơ, phờnol, cacbua hydro, và tách ra oxớt cỏcbon, cacbonic, mờtan, ờtan v.v…

Quá trình tạo ra những sản phẩm hóa học của nhựa nhiệt độ thấp (còn gọi là nhựa bán cốc hay nhựa đầu) bao gồm những phản ứng đó là tạo ra những phân tử

có kích thước trung bình ở trong nhựa Trong than chứa một số lớn những vòng naften nên những paraphin tạo thành khi nhiệt phân không phải chỉ do sự đứt mạch bên vừa kể trên, mà còn là sản phẩm đứt mạch của cỏc vũng naften Cơ cấu của nó tương tự như sự đứt mạch vòng naften của tetralin:

Ở nhiệt độ 500o C sẽ xảy ra phản ứng khử hyđrụ của naften và xyclo-ụlờfin

Ví dụ như với xyclohexan:

ở nhiệt độ cao, nghĩa là khi tạo thành nhựa thơm, chúng ta sẽ xét ở phần tiếp theo

Cơ cấu quá trình tạo các sản phẩm hóa học khi nhiệt phân lần thứ hai:

Nhựa nhiệt độ cao là một sản phẩm cơ bản của quá trình nhiệt phân lần thứ hai

Nhựa nhiệt độ cao (nhựa than đá hay nhựa cốc) khác với nhựa đầu là chứa nhiều cỏcbua hyđrụ thơm (cho nên nhựa này còn có tên gọi là nhựa thơm) Chúng

ta sẽ xét ở đây cơ cấu tạo thành những cỏcbua hyđrụ thơm từ những cấu tử của nhựa đầu và một phần từ khí đầu

Nguồn gốc cơ bản của nhựa cốc là nhựa đầu

Cacbua hyđrụ thơm có thể tọa thành do phản ứng khử hyđrụ của naften khi húa vũng olờfin, và những cacbua mạch thẳng kế tiếp là sự khử hyđrụ chung Ví

dụ, theo Lamờtkin sự tạo thành benzen có thể hiểu là sơ đơ đồ tọa thành siclohecxan rồi sau đó là khử hyđrụ của nó

Tiếp theo sự tạo thành những hợp chất thơm cao hơn tiến hành do sự ngưng tụ những cacbua hyđrụ thơm ớt vũng:

Sự tạo thành những hợp chất hyđrụ thơm, những hợp chất thơm có cấu tọa không cân đối, những hợp chất dị vòng tiến hành theo sơ đồ sau:

Do đó, dản phẩm của sự nhiệt phân cacbua thơm là những cacbua thơm sôi cao, chúng được tọa thành chủ yếu do sự ngưng tụ những cacbua hyđrụ đơn và hai vòng.

Về cơ bản phản ứng ngưng tụ những cacbua hyđrụ thơm có thể xem như giai đoạn kết tiếp nhau Độ ngưng tụ tăng dần thỡ chỳng dần dần càng mất khả năng hòa tan trong các dung môi Chúng ta có thể hình dung sự chuyển hóa đó theo sơ

đồ sau:

Carbon hòa tan trong sulfua cacbon, nhưng carbụit thỡ không tan trong bất kì dung môi nào

Sự tạo thành các sản phẩm khí của sự nhiệt phân than:

Quá trình tạo thành cỏc khớ khi nhiệt phõn cũn phức tạp hơn quá trình thu nhựa Lúc đầu khi tác dụng nhiệt lên than đến khoảng 400oC sẽ xảy ra sự phá hủy một ít phân tử của cấu tạo than, tách ra khí chủ yếu chưa CO2, CO và hơi nước Khi đốt nóng tiếp tục quá trình có phức tạp hơn sẽ xảy ra không chỉ sự phá hủy than tách ra khí, mà còn bắt đầu sự nhiệt phân nhựa đầu (và cũng tách ra khí) và cả khí đầu nữa

Phân hủy than trước tiên tách ra CO2 do sự đứt mạch nhúm cỏcboxyl Quỏ trỡnh đó xảy ra dễ dàng hơn ở than nâu, nhờ vậy khí đầu của than nâu rất giàu

CO2

Thoát H2 bắt đầu sớm hơn một ít so với bắt đầu tạo nhựa nhưng mạnh nhất là

ở nhiệt độ 500oC, cái đó có liên quan đến sự phân hủy nhựa, chứ không phải là với

sự phân hủy than Trong khi đó xảy ra phản ứng khử hyđrụ những cacbua vòng của nhựa Ở nhiệt độ 500oC và cao hơn, hiờuh xuất hyđrụ tăng lên do sự phân hủy mờtan

Thành phần khí thay đổi không chỉ do phản ứng phân hủy than sản phẩm nhiệt phân của nó, mà do phản ứng tổng hợp xảy ra trong pha khí

2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT HÌNH THÀNH CÁC SẢN PHẨM KHÍ HểA (TRONG KHÍ Lề CỐC)

Hợp chất

thơm

Hợp chất thơm ngưng tụ sôi cao

Asphalten carbon

Cacbôit

Quỏ tình tạo thành cỏc khớ khi nhiệt phõn cũn pức tạp hơn quá trình thu nhựa Lúc đầu khi tác nhiệt lên than đế khoảng 400oC sẽ xẩy ra sự phân hủy một ít phân

tử của cấu tử tạo than, tách ra khí chủ yếu chứa CO2, CO và hơi nước Khi đốt nóng tiếp tục quá trình có phức tạp hơn sẽ xẩy ra không chỉ sự phá hủy than tách

ra khí, mà còn bắt đầu sự nhiệt phân nhựa đầu (và cũng tách ra khí) và cả khí đầu.Phân hủy than trước tiên tách ra CO2 do sự đứt mạch nhóm cacboxyl Quá trình đó xảy ra dễ dàng hơn ở than nâu, nhơ vậy khí đầu của than nâu rất giàu CO2.Thoát H2 bắt đầu sớm hơn một ít so với bắt đầu tạo nhựa nhưng mạnh nhất là

ở nhiệt độ 500oC, cái đó có liên quan đến sự phân hủy nhựa, chứ không phải là với

sự phan hủy than Trong khi đó xẩy ra phản ứng khử hyđrụ những cỏcbua vong của nhựa Ở nhiệt độ 500o C và cao hơn, hiệu xuất hyđrụ tăng lên do sự phân hủy mờtan

Thành phần khí thay đổi không chỉ do phản ứng phân hủy than và sản phẩm nhiệt phân của nó, mà do phản ứng tổng hợp xẩy ra trong pha khí (chỳnh ta sẽ nói

ở dưới)

Trong bảng I đưa ra những số liệu chứng tỏ rằng nhiệt độ tăng cao hàm lượng những cỏcbua phức tạp của những cấu tử chứa oxy sẽ giảm và hàm lượng hyđrụ sẽ giảm

Sự biến đổi thành phần khí khi nung nóng ở những nhiệt độ của ba quá trình nhiệt phân than được đưa ra trong bảng (Từ cùng một loại than khí)

Bảng I – SỰ BIẾN ĐỔI THÀNH PHẦN KHÍ THEO NHIỆT ĐỘ

CO2 CmHn O2 CO H2 CH4 N2

Từ bảng II ta rút ra những kết luận sau đây:

Nhiệt độ tăng, hiệu suất khí tăng, đó không phải là do dự nhiệt phân than mà

là nhiệt phõn khớ đầu Khi phân hủy một phân tử mờtan sẽ tạo ra ít nhất hai phân

nhưng những phản ứng này xẩy ra ở trong pha khí và có tỏa nhiệt, giảm số mol Vì vậy chúng tiến hành tốt nhất là ở nhiệt độ thấp (khoảng 300 – 400oC) Ở áp suất tăng cao và xúc tác Do đó trong điều kiện của lò cốc thì những phản ứng đó không có ý nghĩa gì quan trọng

Hàm lượng CO tăng mạnh trong khi nhiệt độ cao hơn so với CO2, nếu giải thích theo quan điểm nhiệt động là do nhiệt tỏa ra khi tạo thành CO2 lớn hơn so với khi tạo thành CO, vì vậy tăng cao nhiệt độ sẽ lợi cho việc tạo thành CO

Giảm hiệu suất mờtan thỡ sẽ tăng hiệu suất hyđrụ, chỳng hầu như tỷ lệ nghịch với nhau Đó là yếu tố cơ bản ảnh hưởng lên sự tăng hiệu suất khớ lờn 2, 3 lần khi cốc hóa ở nhiệt độ cao so với khi bán cốc, và ngược lại sẽ làm giảm nhiệt chảy của khí cốc đi 1,5 – 2 lần so với khi cần Tuy nhiên lượng nhiệt thu được khi đốt cháy khí cốc vẫn tăng lên gấp 2 lần so với lượng nhiệt khi đốt khí đầu.

3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA CỐC

Dưới đây tụi chỡ xin nhắc đến các yếu tố ảnh hưởng chứ không đi vào phân tích các yếu tố do thời gian có hạn Để biết thêm chi tiết xin tìm đọc cuốc Kỹ thuật luyện cốc của Trường ĐHBK Hà Nội

- Trọng lượng của phối liệu

- Mức độ nghiền nhỏ của phối liệu

- Hàm ẩm trong phối liệu

- Tốc độ và thời gian cảu chu kỳ cốc hóa

- Nhiệt độ cuối cùng của quá trình cốc hóa

- Kích thước buồng cốc

B QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỐC VÀ CÁC SẢN PHẨM HểA

1 DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ BỘ PHẬN CHUẨN BỊ THAN

Để có được sản phẩm cốc đạt yêu cầu thỡ khõu chuẩn bị nguyên liệu là rất quan trọng, sơ đồ dưới đây trình bày dây truyền công nghệ khâu chuẩn bị nguyên liệu đầu: (hình 3)

Thuyết minh dây chuyền: Than mua về được tập hợp tại bãi than chờ sản

xuất, giữa bãi than người ta bố trí một hần than trong có 12 Boongke (mỗi boongke chưa được 50ữ70 tấn than) sau đó than được lấy theo tỷ lệ 50% than nội trộn với 50% than ngoại (tùy theo chất lượng than nội mà tỷ lệ có thể thay đổi) Sở

dĩ phải trộn theo tỷ lệ này là vì theo yêu cầu kỹ thuật chất lượng than phối liệu dùng cho luyện kim thì:

• Độ tro của than (Ac) ≤ 10%, càng nhỏ càng tốt

• Hàm lượng chất bốc (Vc) ~ 22ữ28% (tốt nhất là 25%)

• Hàm lượng lưu huỳnh (Soδ) ≤1% (càng nhỏ càng tốt), than nội có hàm lượng lưu huỳnh từ 1,2 ữ 1,4 % quá lớn trong khi đó than ngoại nhập từ Trung Quốc có Soδ = 0,3 ữ 0,5 % đõy chớnh là lý do ta phải trộn than nội với than ngoại.

Nguyên lý làm việc của máy và các tính năng kỹ thuật: Than được đưa từ

boongke xống mâm trộn 6, lưu lượng than vào mâm được điều chỉnh thông qua van hình ống 8 được điều khiển bởi trục vít 9, nhờ có tấm gạt 7 và mâm quay chuyển động (ω = 12,5 vũng/phỳt) mà than được trộn đều, mâm quay được là nhờ

Băng tải 3

Máy nghiền kỹ

Băng tải 2

Băng tải 4

Băng tải 5 Băng tải 6

Tháp than

Hệ thống máy trộn

Hình 3: Sơ đồ dây chuyền công nghệ chuẩn bị nguyên liệu

động cơ 1 qua hộp giảm tốc và hệ thống bánh răng chuyền chuyển động qua trục mâm trộn.

Năng suất làm việc của máy là 50T/h, Kích thước chính của mâm quay: ứ = 1500

Than sau khi được trộn đều tại kho trộn tiếp tục được đưa đi nhờ băng tải 4 qua một trạm nam châm điện nhằm hút sắt ra khỏi than rồi đưa vào máy nghiền kỹ (hình 5) có cấu tạo và nguyên lý hoạt động như sau:

4 Trục vít điều chỉnh quả đào

Than từ băng tải đổ vào máy nghiền kỹ (có đường khớnh ruột quay là 1000

mm, chiều dài của ruột quay là 970 mm, kích thước ngoài 420x2500x1800, tổng

số búa 51, mbúa = 13,2 kg và năng xuất của máy là 100T/h ) nhờ có các hành búa 9 gắn trên ruột quay (quay với vận tốc 750 vũng/phỳt) khi đú cỏc bỳa sẽ bị văng và đập nghiền than, nhở hệ thống điều chỉnh quả đào ép mặt sàng xa hay gần búa mà

ta có thể điều chỉnh được cỡ hạt than ra khỏi máy, quả đào được gắn lệch tâm khi trục vít 4 chuyển động vào trong hay ra ngoài mà làm cho quả đào bị ép vào ở mức

độ khác nhau Khi ra khỏi mỏy thỡ kích thước hạt nhất định phải đạt tiêu chuẩn cỡ hạt từ 0ữ3 mm (tỷ lệ ≥87%)

Sau khi qua máy nghiền kỹ than có kích thước đạt yêu cầu được chuyển qua băng tải 5 và 6 vào tháp than chuẩn bị cho vào lò cốc hóa

2 DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT CỐC:

Nguyên liệu than sau khi đã qua công đoạn chuẩn bị ở trên tiếp tục được đưa vào sản xuất cốc theo sơ đồ dưới sây: