Как правило, перед обжигом необходимо принудительно удалить влагу из сырого кокса, особенно в следующих случаях, когда сушка является необходимым процессом:
I. Негативное влияние влаги на процесс кальцинирования
1. Влияние на эффективность сброса летучих веществ
Когда сырой кокс (например, нефтяной кокс и антрацит) содержит избыточное количество влаги, испарение воды потребляет большое количество тепла, что приводит к колебаниям температуры в печи для обжига на начальном этапе. Это влияет на стабильное удаление летучих веществ (таких как соединения серы и водорода). Например, нефтяной кокс в основном удаляет влагу при температуре ниже 200 °C. Если влага не удаляется полностью, стадия удаления летучих веществ (500-700 °C) может затянуться из-за недостаточной температуры, что приведет к неравномерной усадке сырья и повышенному риску растрескивания продукта.
2. Снижение физических свойств сырья.
Влага снижает сцепление между частицами сырья, что затрудняет такие операции предварительной обработки, как дробление, просеивание и измельчение. Например, нефтяной кокс с содержанием влаги более 10% склонен к засорению оборудования во время дробления и образует частицы неравномерного размера после измельчения, что влияет на качество последующих процессов смешивания и формования.
3. Рост энергопотребления и затрат.
Для испарения влаги требуется дополнительное тепло. Если материал не подвергается предварительной сушке, печи для обжига требуется больше топлива для поддержания температуры. Например, при работе с нефтяным коксом снижение содержания влаги на 1% позволяет сэкономить примерно 20 килоджоулей на килограмм потребляемого тепла, а сушка может значительно снизить производственные затраты.
II. Улучшение качества кальцинированного продукта путем сушки.
1. Повышение плотности и прочности сырья.
После сушки содержание влаги в сырье снижается ниже 0,3%. В процессе обжига происходит более полное удаление летучих веществ, а объемная усадка сырья равномерна. Истинная плотность (например, увеличивается с 1,42-1,61 г/см³ до 2,00-2,12 г/см³ для нефтяного кокса) и механическая прочность сырья значительно улучшаются, что снижает вторичную усадку изделий на стадии обжига.
2. Повышение проводимости и стойкости к окислению.
В процессе прокаливания происходит перестройка молекулярной структуры исходных материалов, и удельное сопротивление уменьшается (например, удельное сопротивление нефтяного кокса уменьшается с повышением температуры прокаливания), что улучшает проводимость. Одновременно с этим на поверхности частиц осаждается пиролитическая углеродная пленка, повышающая стойкость к окислению и продлевающая срок службы изделий.
3. Оптимизация стабильности процесса
Использование высушенного сырья со сбалансированным содержанием влаги позволяет избежать резких колебаний температуры в печи для обжига и снизить термические повреждения оборудования. Например, контролируя содержание влаги в угле, поступающем в коксовую печь, ниже 3%, коксовые заводы могут продлить срок службы коксовых печей более чем на 10 лет и снизить степень деформации стенок коксовой камеры на 90%.
III. Практические требования к процессу сушки
1. Контроль температуры и времени
Температура сушки обычно составляет от 110 до 130 °C, а время необходимо корректировать в зависимости от размера частиц и исходного содержания влаги в сырье. Например, для нефтяного кокса с размером частиц менее 3 мм требуется приблизительно 2-4 часа сушки для обеспечения равномерного испарения влаги.
2. Выбор оборудования
К распространенному сушильному оборудованию относятся вращающиеся печи и барабанные сушилки. Вращающиеся печи обеспечивают эффективную сушку за счет противоточного нагрева, в то время как барабанные сушилки уменьшают слипание материала и повышают эффективность сушки благодаря внутренним направляющим пластинам и очистным устройствам.
3. Меры по охране окружающей среды и обеспечению безопасности
Система сушки должна быть оборудована пылеулавливающими устройствами (такими как циклонные пылеуловители + мокрые пылеуловители) для снижения количества отработанной пыли с эффективностью пылеудаления до 99% и более. При этом в системе сжигания используется газовая горелка, простая в эксплуатации и надежная.
Дата публикации: 13 апреля 2026 г.