Коксовая мелочь: технические характеристики и применение в металлургии
Коксовая мелочь представляет собой фракцию каменноугольного кокса с размером частиц от 0 до 10 мм, образующуюся при грохочении металлургического кокса. Материал классифицируется как побочный продукт коксохимического производства, однако благодаря высокому содержанию углерода и стабильным теплотехническим свойствам используется в качестве технологического сырья в доменном производстве, агломерационных процессах и ферросплавной промышленности. Основной показатель качества гранулометрический состав, определяющий область применения и эффективность использования в конкретных технологических схемах.
Гранулометрический состав и физико-механические свойства
Коксовая мелочь подразделяется на товарные фракции в зависимости от размера кусков. Стандартная классификация включает классы 03 мм, 06 мм, 010 мм и 310 мм. Содержание класса 03 мм в товарной продукции регламентируется нормативной документацией и обычно составляет от 15 до 25%. Влажность отгружаемой продукции не превышает 68%, зольность варьируется в пределах от 11 до 14% в зависимости от качества исходного угольного сырья.
Показатель прочности по методу М25 для коксовой мелочи не нормируется, однако при использовании в агломерационном производстве учитывается истираемость частиц, влияющая на газопроницаемость слоя шихты. Насыпная плотность материала составляет от 450 до 550 кг/м, что необходимо учитывать при расчёте объёмов бункеров и дозирующих устройств.
Технологические параметры и химический состав
Химический состав коксовой мелочи определяет её теплотворную способность и поведение в высокотемпературных процессах. Содержание золы, серы и летучих веществ регламентируется техническими условиями и контролируется входным контролем на предприятиях-потребителях.
| Показатель | Единица измерения | Значение | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Зольность Ad | % | от 11,0 до 14,0 | ГОСТ 11022 | на сухое состояние |
| Содержание серы Sd | % | от 0,4 до 0,8 | ГОСТ 8606 | зависит от шихты |
| Выход летучих Vdaf | % | до 1,5 | ГОСТ 6382 | на горючую массу |
| Влажность Wr | % | от 4,0 до 8,0 | ГОСТ 27588 | рабочее состояние |
| Массовая доля класса 03 мм | % | от 15 до 25 | ГОСТ 5954 | ситовый анализ |
| Теплота сгорания Qdaf | МДж/кг | от 30,0 до 32,5 | ГОСТ 147 | калориметрический метод |
Применение в технологических процессах
Основной объём коксовой мелочи потребляется агломерационным производством. В агломерационной шихте мелочь выполняет функцию твёрдого топлива: при спекании железорудных концентратов и руд она обеспечивает необходимый тепловой режим в зоне горения. Расход коксовой мелочи на агломерацию составляет от 40 до 60 кг на тонну агломерата в зависимости от содержания железа в шихте и требуемой основности продукта.
В доменном производстве коксовая мелочь фракции 310 мм используется для частичной замены металлургического кокса при вдувании пылеугольного топлива. Совместное вдувание позволяет снизить удельный расход дорогостоящего кокса на 510% без потери производительности печи. Дополнительно материал применяется при производстве ферросплавов в качестве восстановителя и углеродистого компонента шихты.
За пределами чёрной металлургии коксовая мелочь востребована в литейном производстве для подшихтовки ваграночных шихт, при производстве карбида кальция и цианамида кальция, а также в качестве топлива в кипящем слое для термических агрегатов. В цветной металлургии материал используется при выплавке меди, никеля и свинца в шахтных печах.
Логистические особенности и условия поставки
Коксовая мелочь отгружается насыпью железнодорожным транспортом в полувагонах, а также автомобильным транспортом для предприятий, расположенных в радиусе до 300 км от коксохимического производства. При транспортировке необходимо исключать смешивание с другими сыпучими материалами и попадание атмосферных осадков, поскольку повышенная влажность ухудшает сыпучесть материала и увеличивает энергозатраты на сушку при использовании в агломерационном процессе.
Хранение коксовой мелочи осуществляется на открытых складских площадках с твёрдым покрытием. При длительном хранении свыше 30 суток возможно самовозгорание материала вследствие окисления углерода при контакте с кислородом воздуха. Для предотвращения возгорания рекомендуется уплотнение штабеля и контроль температуры в толще насыпи.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем коксовая мелочь отличается от коксика?
Коксик представляет собой фракцию от 10 до 25 мм, тогда как коксовая мелочь включает частицы размером до 10 мм. Различие в гранулометрии определяет область применения: коксик используется в ваграночных процессах и ферросплавных печах, мелочь преимущественно в агломерации и пылеугольном вдувании.
Какая влажность коксовой мелочи допустима при отгрузке?
Нормативная влажность отгружаемой продукции составляет от 4 до 8%. Превышение указанного уровня приводит к смерзанию материала в зимний период и снижению эффективности грохочения на приёмных узлах аглофабрик.
Влияет ли зольность коксовой мелочи на качество агломерата?
Повышенная зольность увеличивает выход шлака в доменной печи и снижает содержание железа в агломерате. Каждые 1% дополнительной золы снижают производительность доменной печи на 1,52% при прочих равных условиях.
Какие методы контроля качества применяются при приёмке?
При входном контроле определяются гранулометрический состав ситовым методом, влажность, зольность и содержание серы. Отбор проб выполняется по ГОСТ 23083, подготовка проб по ГОСТ 10742.
