ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ НОВОГО УГЛЕРОДИСТОГО ВОССТАНОВИТЕЛЯ НА ОСНОВЕ

ВЫСОКОРЕАКЦИОННОГО НЕФТЯНОГО КОКСА

Дошлов И.О.¹, Сивак Н.С.².

¹ аспирант кафедры физики, ФГБОУ ВО «ИРНИТУ», г. Иркутск,
e-mail: doshlov125@mail.ru

² оператор технологических установок Хабаровского НПЗ

(Научный руководитель: профессор кафедры химической технологии
Дошлов О.И.)

Правильный выбор и подготовка углеродистого восстановителя во многом определяют технико-экономические показатели производства кремния химической чистоты.

Углеродистые материалы, применяемые при выплавке кремния, должны обладать следующими физико-химическими свойствами: высокой реакционной способностью и удельным электросопротивлением, низким содержанием золы и ее благоприятным химическим составом, оптимальным гранулометрическим составом, достаточной механической прочностью.

Большой интерес представляют исследования, направленные на улучшение металлургической ценности нефтяного кокса, повышение его удельной поверхности и реакционной способности, снижение механической прочности.

В табл. 1 приведены состав и свойства различных видов углеродистых восстановителей.

Таблица 1

Состав и свойства различных видов углеродистых восстановителей

Восстановители	Влага, %	Зола, %	Поры, %	Удельное электросопротивление, Ом*см	Реакционная способность, мл/г*с	Механическая прочность, %
Древесный уголь	6,0	1,2	19,0	10^6	9,8	77,0
Нефтяной кокс	3,1	0,16	3,6	10^3	0,42	20,4
Высокореакционный нефтяной кокс	5,6	0,18	8,2	10^3	1,06	26,8

Один из компонентов восстановительной смеси, применяемой для выплавки кремния - нефтяной кокс, обладающий высоким содержанием твердого углерода, достаточной механической прочностью, низким содержанием золы и летучих веществ.

Основным недостатком нефтяного кокса является низкая удельная поверхность (2-4 м²/г), слабая реакционная способность и склонность к графитизации при высоких температурах.

Одно из основных требований к углеродистым восстановителям -высокая пористость, способствующая хорошей газопроницаемости и равномерному сходу шихты при сохранении сорбционных и фильтрующих свойств [1].

Исследования объёма открытых пор проводились по методике, основанной на последовательном определении кажущегося и фактического объема исследуемых образцов углеродных материалов [2].

Впервые в практике нефтеперерабатывающей промышленности России в промышленных масштабах получен новый нефтяной кокс специального назначения - высокореакционный нефтяной кокс (ВРНК) для использования в цветной металлургии при производстве химически чистого кремния.

Проведенные исследования показали, что ВРНК может быть
рекомендован для промышленного использования в

рудовосстановительных печах как компонент восстановительной смеси для выплавки химически чистого кремния [3].

Этот кокс обладает преимуществами над всеми применяющимися до сих пор восстановителями по следующим физико-химическим параметрам: 1)низким содержанием золы (до 0,08 %) и ее благоприятному химическому составом; 2)высокой реакционной способностью по отношению к газообразному оксиду кремния; 3) достаточной механической прочностью, 4)постоянством химического состава и др.

Работа проводилась на установке замедленного коксования в необогреваемых камерах 21/10-ЗМ Ангарского НПЗ (АНХК НК «Роснефть»), внедрение крупных промышленных партий осуществлено на ЗАО «Кремний» (г. Шелехов, Ирк. обл.) в 2014-2015гг. в количестве 3400 тонн.

Библиографический список

1. Кукс И.В. Исследование физико-химических свойств углеродистых восстановителей для выплавки кремния. - Иркутск: Вестник ИрГТУ, 2006. - №4 (28), Т.2. - 260 с.

2. Глузман Л.П., Эделъман Н.И. Лабораторный контроль коксохимического производства: Учебное пособие. - М.: Металлургия, 1968. - 328 с.

3. Зелъберг Б.И., Черных А.Е., Ёлшин К.С. Шихта для электротермического производства кремния: монография. — Челябинск Металл, 1994. - 320с.