Раздел 2.Складирование и подготовка к производству пека

Тема 2.1 АППАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПОДГОТОВКИ ПЕКА

Каменноугольный пек является одним из сырьевых материалов, используемых в качестве связующего при производстве электродной массы. Качественные характеристики пеков оказывают влияние на технологию производства массы и показатели работы в электролизере. Вариативность свойств пеков в значительной степени влияет на пластические свойства анодной массы. Стабильность данного показателя, в определенной степени достигается в процессе пекоподготовки

Связующее поступает в цех, как правило, в жидком (в термоцистернах) или в гранулированном виде (в биг-бегах), а иногда в виде монолита. В последнем случае разгрузка его весьма затруднена, особенно в летнее время, когда пек теряет способность дробиться. Поэтому поступление пека в виде монолита считается нарушением условий поставки заводом-изготовитёлем. В последнее время на заводах внедряется перевозка пека в жидком состоянии в стальных термоцмстернах (железнодорожных). Такая транспортировка позволяет избавиться от двух операций: грануляции и охлаждения пека с помощью воды на коксохимических заводах, обезвоживания и расплавления в цехах анодной массы. Для предотвращения потерь тепла и охлаждения пека при транспортировании цистерны снабжены слоем тепловой изоляции, которая выкладывается отдельными матами между наружными кожухами и электронагревательными элементами.

Во время транспортировки пек в термоцистернах остывает. Подогрев пека в цистерне осуществляется трубчатыми электронагревателями, установленными между котлом и слоем изоляции. Электронагреватели питаются переменным током от сети через разъемно-штепсельные соединения, расположенные в арматурном ящике, прикрепленном к раме цистерны, для предотвращения местных перегревов при включении системы в электросхему включены термореле.

Среднесуточное снижение температуры в термоцистерне составляет 5-6^оС (при отсутствии нагрева), что позволяет сохранить пек в жидком виде 5—7 сут. При включении электронагрева пек разогревается в районе сливного устройства и стенок котла, т.е. где он наиболее охлажден. В том случае, если при транспортировании на большие расстояния пек остынет с 200 до 15О⁰С, необходимое время разогрева не превысит 8—10 ч. Разогретый до 170-180 ⁰С пек выливается из цистерны в течение 45-60мин.

Рациональнее перевозить пек в железнодорожных термоцистернах, чем в автоцистернах, объем которых мал, а это приводит к относительному увеличению площадей охлаждающих поверхностей и чрезмерным потерям тепла. Кроме того, необходимо содержание большого автопарка с обслуживающим персоналом.

Поступающий на производство пек по составу и свойствам еще не отвечает всем требованиям технологии. В нем содержатся влага и легко- летучие вещества, которые вызывают его вспучивание, низка его истинная плотность и т.д. для устранения указанных недостатков пек подвергают термостатированию (выдержке) при I5О-I8О^оС в течение 3—4 сут.

Переработка поступающего на предприятие пека осуществляется в следующей последовательности:

1. Прием и расплавление пека в пекоприемнике;

2. Перекачка жидкого пека в пекоплавители;

3. длительная выдержка в пекоплавителе;

4 подача пека в производство.

Схема узла подготовки пека по традиционной схеме в заглубленных емкостях представлена на рис. 34. Пек разгружается в пекоприемник 1, где он расплавляется и доводится до 120—140°С. Из пекоприёмника жидкий пек перекачивается шестеренчатым насосом 2 для окончательной доводки в пекоплавитель З.

Пекоприемник представляет собой резервуар, обогреваемый паром. Регистры 4 служат нагревательными элементами; через них от магистрального паропровода 5 проходит перегретый до 200⁰С пар под давлением 4,50—5,0 ат. Регистры установлены по боковым стенкам и на днище пекоприёмника: всего в одном пекоприёмнике имеется 40—50 регистров с 8—12 трубами в каждом. Проходя через трубы регистров, пар отдает тепло, охлаждается и конденсируется. Пар подается в верхнюю часть системы регистров, а из нижней части сливается конденсат в специальную конденсатную линию 6 (условно показана сверху) и возвращается на ТЭЦ.

Полезный объем пекоприёмника 500—600 м3 днище его имеет уклон для лучшего слива пека. В месте наибольшей глубины установлен выходной патрубок, через который пек поступает в шестеренчатый насос. В цехе анодной массы современных заводов имеется не менее трех пекоприемников.

Конструкция пекоплавителя аналогична конструкции пекоприёмника, однако емкость его значительно меньше и рассчитана на 150—180 т пека. Обогрев пекоплавителя происходит также с помощью парообогреваемых регистров. Готовый пек из пекоплавителя подается через магистральный пекопривод 7 в цех на узел смешения, как правило, двумя шестеренчатыми насосами (один работает, один в резерве). Перекачка пека осуществляется по парообогреваемым трубам, работающим по принципу “труба в трубе”; на наружной трубе имеется слой теплоизоляции. Коммуникации в узле пекоподводки устроены таким образом, что пек может перекачиваться из любого пекоприемника в любой пекоплавитель.

Готовность пека определяют по результатам анализов и по внешнему виду. Готовый пек имеет ровную зеркальную поверхность, без следов пены или вспучивания. Продолжительность выдержки пека зависит от содержания в нем влаги, летучих, способа транспортировки и других факторов.

Однако склады такого типа имеют ряд недостатков:

- трудность герметизации емкостей, и большие выбросы в атмосферу возгонов, в виде смол и газов

- трудность поддержания их в работоспособном состоянии, чистки от осадков и ремонта

В последние годы на вновь строящихся заводах устанавливают склады пека закрытого типа с напольным расположением баков-резервуаров(рис. 35), что дает полную герметизацию и обеспечивает экологическую безопасность. Пек поступает только в жидком виде в термоцистернах-пековозах 1 Пек сливается в парообогреваемый приемник 2, откуда перекачивается через фильтр З шестеренчатым насосом 4 в резервуар 5 с секционным обогревателем, далее пек поступает в трубчатую электропечь 6, где температура его поднимается до необходимой. Из печи пек перекачивается в отстойный бак и далее на дозирующее устройство. В случае остановки смесительных машин циркуляция пека в системе резервуар 5 — отстойник 7 продолжается через обводящую линию 8; тем самым исключается застой и перегрев пека. достоинствами складов закрытого типа являются удобство их обслуживания и хорошие санитарные условия труда.