Згідно з п. 3 Положення про Міністерство промислової політики України, затвердженим постановою Кабінету Міністрів України від 2 листопада 2006 р. N 1538, стосовно розроблення пропозицій щодо вдосконалення механізму державного регулювання функціонування промислового сектору економіки України та з метою підвищення конкурентоспроможності вітчизняної промислової продукції

1. Затвердити Методичні рекомендації з виробництва доменного коксу поліпшеної якості, що додаються.

2. Директору Українського державного науково-дослідного вуглехімічного інституту "УХІН" Ковальову Є.Т. довести цей наказ до відома керівників коксохімічних підприємств.

3. Контроль за виконанням наказу покласти на заступника Міністра Біленького С.Л.

Ці методичні рекомендації призначені для виробництва доменного коксу поліпшеної якості на коксохімічних підприємствах України.

Ці рекомендації поширюються на технологічні процеси у вуглепідготовчих та коксових цехах коксохімічних підприємств під час технологічних операцій, безпосередньо пов'язаних з виробництвом коксу.

Ці рекомендації застосовують на всіх етапах розроблення й експлуатації технологічних процесів та обладнання підприємствами та організаціями, які працюють в коксохімічній підгалузі, незалежно від їх підпорядкованості та форм власності.

В цих методичних рекомендаціях є посилання на такі нормативні документи:

ДСТУ ISO 579-2002 Кокс. Метод визначення загальної вологи (ISO 579:1999, IDT)

ДСТУ 2401-94 Кокс кам'яновугільний і пековий. Терміни та визначення

ДСТУ 2206-93 (ГОСТ 5953-93, ISO 556:1980) Кокс з розміром кусків 20 мм і більше. Визначення механічної міцності

ДСТУ 3528-97 (ГОСТ 8606-93, ISO 334-92) Паливо тверде мінеральне. Визначення загальної сірки. Метод Ешка

ДСТУ 4370:2011 Енергозбереження. Коксохімічне виробництво. Ресурси енергетичні вторинні. Методика визначення показників виходу та використання

ДСТУ 4703:2006 Кокс. Метод визначення індексу реакційної здатності коксу (CRI) і міцності залишку коксу після реакції (CSR)

ГОСТ 1186-87 "Угли каменные. Метод определения пластометрических показателей (Вугілля кам'яне, Метод визначення пластометричних показників)"

ГОСТ 2059-95 (ИСО 351-96) "Топливо твердое минеральное, Метод определения общей серы сжиганием при высокой температуре (Паливо тверде мінеральне, Метод визначення загальної сірки спалюванням за високої температури)"

ГОСТ 5954.1-91 (ИСО 728-81) "Кокс. Ситовый анализ класса крупности 20 мм и более (Кокс. Ситовий аналіз класу крупності 20 мм і більше)"

ГОСТ 6382-91 (ИСО 562-81) "Топливо твердое минеральное. Методы определения выхода летучих веществ (Паливо тверде мінеральне. Методи визначення виходу летких речовин)"

ГОСТ 10538-87 "Угли бурые, каменные, антрацит, горючие сланцы и торф. Методы химического анализа золы (Вугілля буре, кам'яне, горючі сланці та торф. Методи хімічного аналізу золи)"

ГОСТ 11022-95 (ИСО 1171-97) "Топливо твердое минеральное. Методы определения зольности (Паливо тверде мінеральне. Методи визначення зольності)"

СОУ МПП 75.160-323:2010 Кокс кам'яновугільний та пековий. Правила приймання

ГСТУ 322-12-3-95 Кокс кам'яновугільний, пековий і термоантрацит. Методи відбору і підготовки проб для випробувань

ГСТУ 322-004-96 Устаткування для відбору і підготовки проб коксу. Загальні технічні умови

ТУ У 23.1-00190443-086:2006 Кокс доменний марки "Преміум" ПТЕ - Правила технічної експлуатації коксохімічних підприємств

"Доменные печи. Нормативы расхода кокса. Руководящий документ МЧМ СССР (Доменні печі. Нормативи витрати коксу. Керівний документ МЧМ СРСР)".

У цих рекомендаціях застосовують терміни та визначення понять згідно з ДСТУ 2401, ДСТУ 4370 та ДСТУ 4703, а також зазначені нижче.

3.1. Індекс основності

Відношення маси лужних оксидів, що містяться в певній кількості матеріалу, до маси кислотних оксидів, що містяться в цій же кількості матеріалу.

Примітка. В практичних розрахунках як лужні оксиди враховують оксиди заліза, натрію, калію, кальцію та магнію, як кислотні - оксиди кремнію та алюмінію.

3.2. Шихта вугільна

Суміш вугілля різних технологічних марок з властивостями, необхідними для отримання коксу потрібної якості.

4.1. Вимоги до властивостей коксу поліпшеної якості згідно з ТУ У 23.1-00190443-086 наведені у табл. 1.

4.2. Властивості коксу визначаються з представницьких проб, відібраних від товарних партій коксу за СОУ МПП 75.160-323. Методи відбору та підготовки проб мають відповідати вимогам ГСТУ 322-12-3-95, обладнання, яке використовується - ГСТУ 322-004-96.

4.3. Зольність коксу характеризує вміст в ньому мінеральних речовин, баластних або шкідливих для доменного процесу. Зі збільшенням зольності коксу в доменну піч вноситься додаткова кількість цих речовин, які займають певний обсяг та потребують додаткових витрат теплоти для здійснення фазових і термохімічних перетворень. Тому наслідком є зростання витрати коксу і зменшення продуктивності. Згідно з нормативами зростання зольності коксу на 1% призводить до збільшення витрати коксу на 1,3% та зменшення продуктивності доменної печі на таку ж саму величину.

4.4. Сірка є найшкідливішим компонентом, який вноситься з коксом в доменну піч. В сплавах заліза сірка входить до складу сульфіду заліза, що, в свою чергу, утворює із залізом евтектичну суміш. Ця суміш починає плавитися при температурах червоного каління та призводить до червоноламкості металевих виробів. При збільшенні кількості сірки, яка надходить з коксом в доменну піч, потрібна додаткова кількість флюсів для хімічного зв'язування хоча б частини її. Наслідком цього є зростання витрати коксу та зниження продуктивності. Згідно з нормативами, збільшення сірчистості коксу на 0,1% призводить до зростання його витрати на 0,3% та до зменшення на таку ж величину продуктивності домни. Крім того, погіршується якість чавуну.

4.5. Волога коксу є баластом, який надходить в доменну піч. Цей баласт займає певний обсяг та потребує додаткової витрати тепла на випаровування. Внаслідок цього витрата коксу зростає, а продуктивність доменної печі зменшується.

4.8. Найбільші куски коксу (> 80 мм) є найменш міцними, тому що мають велику кількість нереалізованих центрів термомеханічних напружень. Такі куски в доменній печі руйнуються в першу чергу, що призводить до збільшення кількості дрібних зерен в засипу доменної шихти та до зростання його гідравлічного опору. Наслідком цього є збільшення витрати коксу та зменшення продуктивності печі. Згідно із нормативами, при зменшенні вмісту класу більше 80 мм в коксі на 1% витрата коксу зменшується на 0,2%. На таку ж величину зростає продуктивність доменної печі.

4.9. Засміченість коксу дрібним класом менше 25 мм призводить до збільшення кількості дрібних зерен в засипу доменної шихти та зростання його гідравлічного опору. Наслідком цього є збільшення витрати коксу та зменшення продуктивності печі. Тому перед завантаженням в скіп дрібні класи з коксу, як правило, додатково відсіюють, а це є непродуктивними втратами доменного палива.

4.10. Для того, щоб якнайбільша частина коксу доходила до зони фурм, він повинен мати невелику реакційну здатність та достатню міцність в умовах впливу високих температур та газоподібних окислювачів. Це дасть можливість зменшити витрату коксу за рахунок використання його замінників, поліпшити використання корисного обсягу доменної печі та підвищити її продуктивність. При оцінці впливу на роботу доменних печей показників індексу реакційної здатності (CRI) та міцності залишку коксу після реакції (CSR) слід мати на увазі, що для їх покращення (зменшення реакційної здатності та збільшення післяреакційної міцності) слід зменшувати зольність та сірчистість коксу і шихти, з якої він отриманий. Ці показники вже враховані в нормативах витрати коксу.

4.11. Вихід летких речовин з коксу характеризує його ступінь готовності, тобто завершеності процесів коксоутворення. Кокс з меншими значеннями виходу летких речовин має кращі технологічні властивості.

4.12. Фактори, що впливають на формування властивостей коксу, за своєю природою поділяються на дві групи:

- пов'язані з властивостями шихти;

- які характеризують технологічні процеси отримання коксу.

4.13. Головні напрямки поліпшення якості коксу внаслідок покращення показників його якості та структурних характеристик:

4.13.1. Формування раціональної сировинної бази коксування:

- забезпечення потрібних властивостей вугільної шихти, перш за все по зольності та сірчистості;

- збільшення глибини збагачення та зменшення зольності вугільних концентратів;

- підвищення ступеня однорідності вугільних шихт за петрографічним складом;

- зменшення кількості концентратів, які використовують для приготування шихти на кожному підприємстві;

- збільшення видобутку малосірчистого вугілля із сприятливим хімічним складом мінеральної частини.

4.13.2. Раціональна технологія коксування:

- спрямований вплив на фізико-хімічні процеси термічної деструкції та синтезу для отримання коксу з якнайбільшою часткою дільниць анізотропної структури (підвищення ступеня впорядкованості вуглецю коксу);

- зниження швидкостей коксування до рівня не більше 27 мм/годину;

- коригування температурного режиму при змінах умов коксування;

4.13.3. Післяпічна обробка коксу:

- забезпечення стабільного рівня вологості коксу;

- раціональний рівень механічних навантажень на кокс при його сортуванні та додаткова механічна обробка коксу для реалізації наявних центрів механічних навантажень та утворення тріщин;

- обробка поверхні коксу з метою закриття пор та тріщин, а також інгібування процесів газифікації.

5.1. Зольність отримуваного коксу, в першу чергу, визначається зольністю шихти, використаної для коксування.