Нужно ли принудительно высушивать влагу, содержащуюся в сыром коксе, перед прокаливанием? 

Как правило, перед прокаливанием необходимо принудительно высушить влагу, содержащуюся в сыром коксе, особенно в следующих случаях, когда сушка является важным процессом:

I. Негативное воздействие влаги на процесс прокаливания
1. Влияние на эффективность удаления летучих веществ
Когда сырой кокс (например, нефтяной кокс и антрацит) содержит избыточное количество влаги, испарение воды потребляет большое количество тепла, что приводит к колебаниям температуры в печи для обжига на начальном этапе. Это влияет на стабильный выброс летучих веществ (таких как соединения серы и водорода). Например, нефтяной кокс в основном выделяет влагу при температуре ниже 200°C. Если влага удаляется не полностью, этап удаления летучих веществ (500-700°C) может затянуться из-за недостаточной температуры, что приведет к неравномерной усадке сырья и повышенному риску растрескивания продукта.

2. Ухудшение физических свойств сырья.
Влага снижает сцепление между частицами сырья, затрудняя такие операции предварительной обработки, как дробление, просеивание и измельчение. Например, нефтяной кокс с содержанием влаги более 10% склонен к засорению оборудования во время дробления и образованию частиц неравномерного размера после измельчения, что влияет на качество последующих процессов смешивания и формования.

3. Увеличение энергопотребления и затрат
Для испарения влаги требуется дополнительное тепло. Если печь для обжига предварительно не высушена, ей потребуется больше топлива для поддержания нужной температуры. На примере нефтяного кокса можно отметить, что снижение содержания влаги на 1% позволяет сэкономить около 20 килоджоулей на килограмм потребляемого тепла, а сушка позволяет значительно снизить производственные затраты.

II. Повышение качества обжига за счет сушки
1. Повышение плотности и прочности сырья.
После сушки влажность сырья падает ниже 0,3%. При прокаливании происходит более тщательное удаление летучих веществ, а объемная усадка сырья происходит равномерно. Истинная плотность (например, для нефтяного кокса она увеличивается с 1,42-1,61 г/см3 до 2,00-2,12 г/см3) и механическая прочность сырья значительно повышаются, что снижает вторичную усадку изделий на стадии выпечки.

2. Повышение электропроводности и стойкости к окислению
Во время обжига молекулярная структура сырья претерпевает перестройку, и удельное сопротивление снижается (например, удельное сопротивление нефтяного кокса уменьшается с повышением температуры обжига), что улучшает электропроводность. При этом на поверхности частиц образуется пленка пиролитического углерода, повышающая стойкость к окислению и продлевающая срок службы изделий.

3. Оптимизация стабильности процесса
Высушенное сырье со сбалансированным содержанием влаги позволяет избежать резких колебаний температуры в обжиговой печи и снизить повреждения оборудования от термического воздействия. Например, регулируя содержание влаги в угле, поступающем в коксовую печь, на уровне ниже 3%, коксохимические заводы могут продлить срок службы коксовых печей более чем на 10 лет и снизить скорость деформации стенок камеры коксовой печи на 90%.

III. Практические требования к процессу сушки
1. Контроль температуры и времени
Температура сушки обычно составляет 110-130°C, а время необходимо регулировать в зависимости от размера частиц и исходного содержания влаги в сырье. Например, нефтяной кокс с размером частиц менее 3 мм требует сушки примерно в течение 2-4 часов для обеспечения равномерного испарения влаги.

2. Выбор оборудования
Обычное сушильное оборудование включает вращающиеся печи и барабанные сушилки. Вращающиеся печи обеспечивают эффективную сушку за счет противоточного нагрева, в то время как барабанные сушилки снижают адгезию материала и повышают эффективность сушки за счет внутренних направляющих пластин и устройств для очистки.

3. Меры по охране окружающей среды и безопасности
Система сушки должна быть оснащена устройствами для удаления пыли (такими как циклонные пылесборники + мокрые пылесборники), чтобы уменьшить количество пыли в выхлопных газах и повысить эффективность удаления пыли до 99% и более. В то же время, система сжигания оснащена газовой горелкой, которая проста в эксплуатации и надежна.