A CRI AND CSR PARAMETERS IN CORRELATION WITH MOLECULARLY ORIENTED DOMAINS AND A CHEMICAL COMPOSITION OF COKE ASH
Authors: Алексеев Д.И. , Крылова С.А. , Горленко Д.А. , Жидков М.Ю. , Геливанов А.М. , Исламгулов Р.И. , Шайхисламова Т.А. 
Published: October 2023

В статье представлены результаты исследования показателей реакционной способности CRI и механической прочности CSR кокса в зависимости от параметров молекулярно-ориентированных доменов в теле кокса (высоты Lс и ширины Lа пакета углеродных ламелей). В исследовании были использованы экспериментальные промышленные образцы кокса КХП ПАО «ММК» на основе пробы для определения показателей реакционной способности CRI и прочности кокса после реакции CSR (ГОСТ Р 54250). В результате исследования подтверждено наличие линейной взаимосвязи между показателями М10 и М25 при описании результатов Микум-испытания в виде альтернативной параллельнопоследовательной схемы. Получены тесные корреляционные зависимости между показателем высоты доменов Lс до газификации и показателем CRI, а также между параметрами Lс после газификации и CSR. Взаимосвязь между параметром Lа и показателями качества кокса CRI и CSR установить не удалось. Химический состав золы кокса показал, что после проведения газификации в золе уменьшается содержание таких оксидов, как Fe2O3, CaO, MgO, K2O, MnO, SrO, SO3, что, вероятно, свидетельствует о протекании процесса газификации во всем объеме кусочка кокса и уносе рыхлых оксидов с углекислым и угарным газами. По результатам анализа остатков кокса после вращения в барабане при определении показателя CSR установлено, что динамика разрушения кусочков различна: наилучший результат по показателю CSR наблюдался при дроблении кокса на более крупные части. Результаты выполненного исследования позволили сформулировать модельные представления о влиянии молекулярно-ориентированных доменов на прочностные и реакционные свойства кокса.
In the study, an analysis of experimental industrial samples bythe reactivity CRI and coke strength after the reaction CSR was carried out (GOST R 54250). The coke in the samples before and after the reaction with carbon dioxide (gasification) according to GOST R 54250 was divided into three groups, formed according to the size of the coke pieces («small», «medium», «large»). In each group and for each piece of coke, parameters such as height Lс and width Lа of a package of carbon coke lamellae, weight, equivalent diameter, ash content Ad, chemical composition of ash (Fe2O3, CaO, MgO, K2O, MnO, SrO, sulfur, converted to SO3, SiO2, Al2O3, TiO2, phosphorus, converted to P2O5). As a result of the study, the existence of a linear relationship between the indicators M10 and M25 was confirmed on the basis of a parallel-serial scheme. Close correlations were obtained between the Lс domain height index before gasification and the CRI index, as well as between the Lс parameters after gasification and CSR. The relationship between the Lа parameter and the coke quality indicators CRI and CSR could not be established. In the coke ash after gasification, the content of such oxides as Fe2O3, CaO, MgO, K2O, MnO, SrO, sulfur, converted to the SO3 form, decreases, which, in our opinion, indicates the progress of the gasification process in the entire volume of the coke piece and the entrainment of loose oxides with carbon dioxide and carbon monoxide. During the analysis of coke residues after rotation in the drum, when determining the CSR index, it was found that the dynamics of the destruction of the pieces is different. Coke during crushing can break off from the original pieces in small or large parts, while the best result in terms of CSR is obtained when divided into large parts. The results of the study made it possible to formulate model ideas about the effect of molecularly oriented domains on the strength and reactivity properties of coke.