Автоматизация коксохимического производства – это современный программно-аппаратный инструмент, который помогает обеспечить стабильность процесса коксообразования, повысить качество коксования, улучшить характеристики получаемого продукта - каменноугольного кокса, увеличить выход кокса, снизить расход топлива и сократить объем вредных выбросов в атмосферу. Известно, что российские коксохимические предприятия занимаются производством, переработкой и сбытом угля, кокса и коксохимической продукции. Целевым продуктом коксохимической промышленности является каменноугольный кокс – высококалорийное твердое технологическое топливо искусственного происхождения, источник энергии и участник химических восстановительных процессов.
По оценкам экспертов запасы коксующихся углей в России находятся на уровне 49 млрд т, а объемы добычи углей для коксования в среднем составляют около 70 млн т/год. Такое положение позволяет обеспечивать металлургический сектор ценным сырьем, потребность в котором до 45 млн тонн концентрата. Однако в связи с реструктуризацией угольной промышленности, ряд шахт, которые добывали уголь ценных марок, закрылись. Сегодня российская сырьевая база углей ограничена, а коксующиеся угли особо ценных марок в дефиците, что осложняет производство на коксохимических предприятиях. Прогнозируется, что в долгосрочной перспективе во всем мире будет сохраняться спрос на кокс и продукты коксования.
Виды кокса и применение:
Доменный – для выплавки чугуна в доменных печах;
Литейный – для розжига печей при плавке чугуна в вагранках;
Кокс для шахтных печей – для обжига известняка и руд металлов;
Нефтяной – для производства электродов; сырье в хим. промышленности;
Пековый - для производства электродов и другие виды.
Каменноугольный кокс представляет собой твердый остаток, возникающий в результате коксования (пиролиза) коксующегося (каменного) угля в печи без доступа кислорода при температуре до 1200 градусов. К видам каменноугольного кокса относят: доменный, литейный, бытовой. Продукты коксохимии служат сырьем для производства химических волокон, пластических масс, красителей и других синтетических материалов. В процессе нагрева угля также получают парообразные и газообразные продукты, например: химические продукты (этилен, каменноугольная смола, масла, толуол, бензол), коксовый газ – сырье для химических производств, полимеров, синтетических моющих средств, азотных удобрений, пестицидов и др.
В шихте коксохимических предприятий используются различные марки углей в соответствии с ГОСТ 25543-88. В зависимости от основных технологических свойств выделяют: коксующие угли, спекающие угли и добавки. Заметим, что продуктами для получения промышленного кокса может быть не только каменный уголь, но и торф. Так, в зависимости от вида сырья различают: каменноугольный, пековый и нефтяной кокс. Например, остатком термического разложения торфа является торфяной кокс. Нефтяной кокс служит сырьем для производства абразивов и огнеупоров, углеграфитовых материалов, используется в металлургии, в ракетной и авиационной технике, ядерной энергетике.
Описание процесса коксования
Каменноугольный кокс – это источник теплоты, ценное сырье для химической промышленности и компонент шихты (реакционной смеси). Кокс применяется в черной и цветной металлургии для литейного производства, производства ферросплавов, также металлургический кокс используют для доменной плавки (доменный кокс) и в химической промышленности. Кокс используют в качестве топлива в промышленных установках: металлургических печах, котлах, например, при выплавке чугуна. Технологический процесс по коксованию на коксохимического заводе начинается на стадии по подготовке коксующегося угля – насыщению углеродом и дробление в углеподготовительном цехе, где ведут прием, хранение и подготовку углей к коксованию. Готовая продукция такого цеха - это угольная шихта.
Задачи, которые выполняет АСУ ТП комплекса коксовой батареи:
Автоматическое управление обогревом коксовой печи;
Управление механизмами на участках углеподготовительного цеха;
Формирование отчетных форм, статистики, ведение журнала.
Основной процесс коксования проводят в коксовом цехе – это переработка угольной шихты. Процесс коксования в коксовой камере – это плавление угля при высокой температуре, в результате которого получают углеродистый остаток. Затем следует стадия охлаждения кокса, улавливание и переработка летучих продуктов. Выход кокса зависит от массы коксуемого угля, в среднем составляет 75%. В состав коксовой печи для коксования углей входят: камеры коксования; регенераторы для утилизации теплоты отходящих газов, обогревательные простенки для сжигания отопительного газа и его циркуляции. Показателями качества кокса являются физико-механические свойства: высокая теплота сгорания (темература воспламенения до 700 градусов), высокая механическая прочность, сопротивляемость дроблению и истиранию, однородность гранулометрического состава, малая сернистость и минимальная зольность. За счет физико-химических свойств кокс используют для процесса по восстановлению оксидов железа.
Решение задач коксохимического производства
Автоматизация коксохимического предприятия – это способ увеличить производительность труда, минимизировать затраты на сырье, экономично использовать ресурсы, повысить эффективность работы коксохимического предприятия, улучшить качество кокса и других продуктов коксохимического производства. Функционал АСУ ТП зависит от требований и потребностей коксохимического предприятия. АСУ ТП строится на основе промышленных контроллеров и новейших средств вычислительной техники. В состав системы входит несколько самостоятельных производственных объектов, которые объединены в сеть и связаны друг с другом по технологическому циклу. Определенные задачи управления и контроля решаются средствами SCADA.
АСУ ТП комплекса коксовой батареи позволяет обеспечить надежное бесперебойное управление комплексом: регулировать технологические режимы коксования, получать всю информацию о процессе производства кокса и контролировать все этапы - от подготовки сырья до отгрузки готовой продукции. Заметим, что регионы, в которых расположено коксохимическое производство, испытывают высокую экологическую напряженность. Связано это с тем, что коксохимический завод как источник загрязнения окружающей среды, выбрасывает большие объемы высвободившегося коксового газа в атмосферу. Внедрение АСУ ТП для контроля потребления кокосового газа, позволяет уменьшить объем сжигаемого газа, снизить объем выбросов в атмосферу и воздействие на окружающую среду, а также оптимизировать процесс учета коксового газа.
ООО «Олайсис» предлагает разработку современного программно-технического решения для автоматизации коксохимического производства. У нас заказывают доставку оборудования и компонентов автоматики для построения АСУ ТП. В нашем каталоге представлены: промышленные контроллеры, весовые дозаторы, устройства удаленного ввода-вывода, операторские панели и др. В рамках проекта АСУ ТП коксохимического производства мы разрабатываем проектную документацию, поставляем шкафы управления собственного производства, контроллеры, измерительную аппаратуру, компьютеры и коммутационное оборудование для управляющей сети, проводим шеф-монтаж и пусконаладочные работы, обучаем оперативный, технический и административный персонал. ООО «Олайсис» сопровождает заказчика на протяжении всего жизненного цикла проекта, оказывая качественную клиентскую поддержку. Выполняем как проекты «под ключ», так и отдельные работы.
