Введение к работе
Актуальность теш. В связи с обостряющимся дефіцитом хорошо спекающихся углей в посдедезе время предпринимаются попытки сяике-ния доли таких углей в шихтах для коксования путем частичной их замены аа более дешевые и кедефицитнне слабоспекашиеся. Из углей, составляющих шихту, наибольший интерес в качестве заменителей хоро-но спэкащихся углей представляет газовые угли.
Известные на сегодня способы подготовки пихты, позволяющие повисять долевое участие б них сяаооспекакэдйхся углей, носят характер физического воздействия и требуют достаточно громоздкого оборудования. Это, наряду с аконокичэсхияи причинами, сдерживает их глгро-ксмасштабное использование.
между тем существует новая и принципиально отличная возможность регулирования спекаемостги углей и пихт непосредственно в процессе пиролиза путей воздействия на механизм химических превращений с помощью химически активних (каталитических; добавок. Реализация такой возможности, не требующая услоянения технологической схемы производства, монет быть осуществлена еце на стадии подготовки или смешения компонентов пихта и представляется весьма перспективной.
Работы, посвященные влияния таких добавок на процесса спєкенйя и коксообразования, немногочисленны, результати носят эмпирический характер и не могут быть объединены системным подходок.
Цель работы заключалась в установлении особенностей пиролиза нкзкометаморфизованяого газового угля Кузнецкого бассейна в присутствии добавок коксовой ішли и пирита для изучения возможности с их помощью целенаправленного формирования свойств кокса, в частности, его нрочностннх качеств.
Научная новизна. Впервые проведено систематическое исследование механизма влияния углеродных и углеродминэрзльиых добавок (коксовой пыли, графита, древесного угля, ипритного шлама, пиритного концентрата и их кошозицяй) на пиролиз газового угля Кузнецкого бассейна в температурном интервале пластичности. Получены новне данные о характере влияния исследованных добавок на образование и структуру интеркедиатов в процессе коксования газового угля, установлена связь с прочностными свойствами конечного продукта - лабораторного кокса.
Показано, что полозятельное действие коксовой пыли основано на сербционном механизме, спосооствувдем улучшению условий спекания вследствие еяйкения активности каслородсодерааязяс функциональных
групп. Действие же пирита (нанесенного на носитель» связано прежде всего с его каталитическим влиянием на процессы перераспределения водорода на начальной стадии пластического состояния, что способствует развитию мезофазных процэссов.
Установлено, что путем внесення небольших количеств пиритсс— деркащих материалов можно эффективно регулировать процессы спекания к формирования свойств кокса. Применительно к газовому углю найдены значения концентраций дооавок, близкие к оптимальным.
Практическая значимость работа. Установленные особенности механизма влияния дооавок на спекаеглость газового угля расширяют представления о роли твердых углеродных (отстающих) и минеральных компонентов шихты в процессах каксообразования. Кроме того, это позволяет целенаправленно осуществлять поиск эффективных добавок для улучшения свойств кокса.
Применительно к газовому углв показано, что для повышения степени анизотропности кокса, улучшения его прочностных характеристик и увеличения выхода крупных классов целесообразно использовать добавку коксовой пыли в смеси с пиритом в концентрации 2.5 и 0.1-0.2 % соответственна.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на I Всесоюзном симпозиуме "Проблема катализа в углехимии" (Донецк, 1990), VI Всесоюзной конференции молодих ученых и специалистов "Пути повышения эффективности использования углей" (Свердловск, 1991), Ш конференции молодых ученых-химиков (Донецк, 1991).
Публикации. По катериалам, диссертации опубликованы 3 статьи, 5 тезисов на Всесоюзных и республиканских конференциях, получено положительное решение по заявке на изобретение.
Объем диссертации. Диссертационная рабога излокена на 205 страницах и состоит из введення, четырех глав, заключения, выводов, библиографического списка из 237 наименований, содержит 18 таблиц, 30 рисунков.
