Связующее для получения угольных брикетов

 

СВЯЗУЩЕЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ УГОЛЬНЫХ БРИКЕТОВ, включающее каменноугольную смолу и среднетемпературный каменноугольный пек, отличающееся тем, что, с целью повышения механической прочности брикетов и улучшения качества кокса, получаемого из угольной шихты с добавлением брикетов, оно дополнительно содержит сырой антрацен при следующем соотношении компонентов, мас.%: Среднетемпературный каменноугольный пек38-40 Каменноугольная смола 46-49 т Сырой антрацен 12-14

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН ае а» зю С 10 I. 5/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

46-49

12-14

ГОсудАРстБенн1.1Й нО итет ссср

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3478264/23-26 (22) 03.08.82 (46) 23.09.84. Бюл, 9 35 (72) И.А.Гриневич, И.Ю.Рывкин, П.Я.Нефедов, Н.А.Иванов, А.Я.Еремин и Н.К.Чевлытко (71) Восточный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский углехимический институт (53) 662.8(088.8) (56) 1. Левин И.С. и др. Компаундсвязующее на основе нефтяных и каменноугольных продуктов. — "Химия твердого топлива", 1973, К- 5, с. 117-120.

2. Патент Великобритании

В 1543033, кл. С 5 G, опублик. 1979.

3. Ухмылова Г.С. Современное состояние и развитие процессов коксования уплотнительных шихт за рубежом. — Обзор "Международная система научной и технической информации по черной металлургии™, Информсталь", 1981, вып.5 (108), с. 21-39 (прототип). (54) (57) СВЯЗУКМЦЕЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

УГОЛЬНЫХ БРИКЕТОВ, включающее каменноугольную смолу и среднетемпературный каменноугольный пек, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения механической прочности брикетов и улучшения качества кокса, получаемого из угольной шихты с добавлением брикетов, оно дополнительно содержит сырой антрацен при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Среднетемпературный каменноугольный пек 38"40

Каменноугольная смола

Сырой антрацен

1 1 14693

Изобретение относится к технологии брикетирования угля, в частности к производству брикетов со связующим, и может быть использовано в коксохимиче кой промышленности. 5

Известно компаунд-связующее, состоящее из смеси 60-90Х окисленной тяжелой пиролизной смолы и 10-40Х высокотемпературного каменноугольного пека с температурой размягчения

150 С (по методу "кольцо и стержень".).

Связующее имеет температуру размягчения 75-92 С (по методу "кольцо и стержень"), содержит 3,26-6, 18Х Й <

Фракции, 43,2-56,7Х р -фракции, 15

35,2-35,3 -фракции и используется для производства электродов Я .

Недостатком указанного связующего применительно к процессу получения брикетов является необходимость вна- 20 чале нагревать угольную шихту до 100105 С, связующее до 190-210 С, а в дальнейшем охлаждать шихту перед прессованием до 90 С, а полученные брикеты до 25-30 С. Операция охлаж- 25 о дения шихты и брикетов является дорогостоящей, но обязательной, беэ нее не может быть осуществлен процесс брикетирования. Брикеты на данном связующем имеют недостаточно высокую 30 прочность на сжатие (38 кг/см ) и на сбрасывание (667) .

Известно связующее для получения брикетов, содержащее.35,0-76,0% каменноугольного пека с температурой размягчения 120-200 С (по методу

Кремера-Сарнова), получаемого путем дистилляции под вакуумом (10100 мм рт.ст,) среднетемпературного пека с температурой размягчения 40

68 С, и 24,0-65,07 фракций каменноугольной смолы или нефтяной фракции, выкипающей в интервале температур

220-450 С. Связующее имеет темпераО туру размягчения по методу "кольцо 45 и стержень" 50-100 С Pj .

Недостатком данного связующего является сложность его получения, необходимость нагрева угля и связующего до высоких температур (100-105 и 190-210 С соответственно), охпаждения шихты перед прессованием до

90 С и полученных брикетов до 25-Зд С, а также недостаточно высокая прочность брикетов на сжатие (28-48 кг(/см ) и на сбрасывание (40-70X).

Наиболее близким к предлагаемому является связующее для получения угольных брикетов, состоящее из равных количеств среднетемпературного каменноугольного пека и каменноугольной смолы. В результате смешения указанных компонентов получают низкотемпературный пек, имеющий температуру размягчения 30-35 С (по методу, соот0 ветствующему ГОСТ 11506-73) . Получение угольных брикетов с указанным связующим осуществляется путем нагрева угля и смешения его со связующим (6-8Х от брикетируемой смеси) при 30-40 С и прессования при этой температуре. Полученные с данным связующим брикеты имеют прочность на сжатие 24 кг/см, прочность на сбрасывание 837, прочность полученного кокса по показателю М25 84,37, по показателю И10 12,47, структурная прочность 80-57.. Количество брикетов, вводимых в шихту для коксования, составляет 30% от веса шихты (3) .

Недостатком известного связующего является низкая прочность полученных брикетов и низкое качество кокса, получаемого,из шихты с участием брикетов.

Цель изобретения — повышение механической прочности брикетов и улучшение качества кокса, получаемого из угольной шихты с добавлением брикетов.

Поставленная цель достигается тем, что связующее, включающее среднетемпературный каменноугольный пек и каменноугольную смолу, дополнительно содержит сырой антрацен при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Среднетемпературный каменноугольный пек 38-40

Каменноугольная смола 46-49

Сырой антрацен 12-14

Полученные брикеты имеют прочность на сжатие 75-95 кг/см и на сбрасывание 88-957.. б

Изменение содержания компонентов в связующем (примеры 4-9, табл. 1) .выше или ниже установленных пределов меняет свойства связующего (температуру размягчения, пснетраиию). Использование таких связующих усложняет технологию брикетирования, требуя осуществления операций охлаждения угольной шихты перед прессованием, нагрева связующих и угля до высоких температур. Полученные брикеты имеют

11146 низкую точность по показателям сжатия и сбрасывания.

Качество связующего с различным соотношением компонентов представлено в табл.1, 5

В табл.2 представлены составы связующего, технологические режимы процесса брикетирования и качество полученных брикетов при использовании связующего, а также качество кокса ið из угольной шихты с использованием

307 полученных брикетов.

В результате смешения среднетемпературного каменноугольного пека,каменноугольной смолы и сырого антраце- 15 на при указанном соотношении компонентов при 110-115 С и времени пере0 мешивания 3-5 мин получают связующеепластичный каменноугольный пек, характеризующийся следующими свойства- 20 о ми: температура размягчения 50-85 С, выход летучих веществ 72-737, содержание М «фракции (нерастворимых в хинолине) 5-67., g,g фракции (вещества, нерастворимые в толуоле, но раствори-„5 мые в хинолине) 8X -фракции (вещества, нерастворимые в изооктане, но растворимые в толуоле) 32-337., - фракции (вещества, растворимые в изооктане) 537. Оптимальный расход указанного связующего при брикетиро.вании угля 7-10%.

В табл.3 представлены характеристикипредлагаемого связующего и известных, используемых дчя получения угольных брикетов.

Предлагаемое связующее существенно отличается от известных по температуре размягчения (на 5-50 С), пенео трационным свойствам, степени конден-40 сированности (отношение С/Н).

В качестве сырья для получения предлагаемого связующего используют среднетемпературный пек, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 1038-80 на пек 45 марки А, каменноугольную смолу по .ОСТ 14-62-80 и сырой антрацен по

ГОСТ 1720-76 марки A.

В табл.4 приведены характеристики исходного сырья для получения связу- 50 ющего.

Получение связующего осуществляют путем смешения компонентов при

110-115 С в "å÷åíèå 3-5 мин. Для получения брикетов уголь при перемеши- 55 вании нагревают до 30-40 С и вводят о в него нагретое до 110-115 С связующее в количестве 7-10Х. Смесь переме93 4 шивают в течение 5-6 мин, после чего выгружают из смесителя и без охлаждения массы прессуют на вальцовом прессе при давлении 250 кг/см .

Данный расход связующего для брикетирования угля является оптимальным. Снижение расхода связующего, например, до 67 приводит к получению брикетов, имеющих низкую механическую прочность на сжатие (40 Kl /cM ).

Добавление связующего выше указанного предела нецелесообразно из-за повышения себестоимости брикетов в результате перерасхода связующего.

Пример 1. В смеситель, снабженный электрообогревом и перемешивающим устройством, загружают

46,5 кг (93X от веса загрузки) угольной шихты. Шихту при перемешнвании нагревают до 38 С и добавляют 3,5 кг о (77. от веса загрузки) связующего, нагретого до 115оС, характеристика которого приведена в табл. 1, а состав — в табл.2. Шихту перемешивают в течение 5 мин, после чего подвергают прессованию при 40 С и давлении о

200 кг/см . Получают 50 кг брикетов, показатели качества которых представлены в табл.2.

Пример 2. Аналогично примеру 1 45 кг (407 от веса загрузки) угольной шихты нагревают при перемешивании до 30 С и добавляют 5 кг

О. (107. от веса загрузки) связующего, нагретого до 100 С, характеристика о которого приведена в табл.1 (пример

1), а состав — в табл.2. Шихту перемешивают в течение 5 мин, после чего о подвергают прессованию при 30 С и давлении 200 кг/см . Получают 50 кг брикетов, показатели качества которых представлены в табл.2.

Пример 3. Аналогично примеру 1 46 кг (927 от веса загрузки) угольной litHxTbl нагревают при перемешивании до 34 С и добавляют 4 кг (8X

0 от веса загрузки) связующего, нагретого до 110 С, характеристика которого приведена в табл. 1 (пример 3), а состав — в табл.2. Шихту перемешивают в течение 5 мин, после чего подо вергают брикетированию при 36 С и давлении 200 кг/см . Получают 50 кг брикетов, показатели качества которых приведены в табл.2.

Аналогичным образом получают брикеты с использованием связующих другого состава (примеры 4-9). Характе1114б93. ристика указанных связующих приведена в -табл.1, условия получения брикетов и их качество - a табл.2.

Характеристика кокса из частично брикетирдванной производственной шихты с ЗОХ брикетов, полученных с использованием укаэанных связующих (примеры 1-9) и связующего по прототипу, а также из производственной шихты беэ брикетов, представлена 1Г табл.2.

Использование связукщих t-3 для брикетирования повышает прочность кокса по показателю М25 на 1,8-3,57., по показателю М10 - на 1,2-3,0Х, структурную прочность на 3-5Х в сравнении со связуницими 4-9 (измененное содержание компонентов) и связующим по прототипу.

1114693 о ф ф

О сЧ

М Ch л в

О О в О сО Ф М о о (Ч

О сч л о л о о л ю, м л м сЧ

00 м

CO л м ((Ъ о в о м (Ч в с1 !

О о (71 м л л о сЧ о о л л М О 00 М о

A со л (Ч (Ъ о м л

Ю»

CO O о ф

О с ( с Ъ (Ч л ь л

Щ ° л л (Ч л а о

К) в- в

O г- О

ОЪ л с Ъ

О О л л с Ъ

К, ) Г с Ъ м

СО м м о (Ч ю сЧ л л (л

Ф (Г\ ((Ъ с Ъ о сЧ ф СЧ л л

О (O О о съ м о сЧ о м ((ъ r o

Ф ((Ъ

Ю о (Ч (Ъ СЧ л

00 r O и о сЪ сЧ и

Й Й

° °

3 Ф

CJ о ь (Ч ж

v и (Е о и

Д о

Ф л о О в

Оа (л (0

Са й

0 O

О, й1

Е (ю о

Р М

Йо в м о

Ц ("Ъ с Ъ (Ч (Ъ ОЪ е Ю an ъО л л М О ъО е л 00 съ an с Ъ с о а в л CO ОЪ a l е М в л М М ОЪ л

МЪ Г (l an л

ОЪ М л л в CV л л (Ч М ь (Ъ со м 0Ъ (Ъ (Ч

Ц\ CO л л 00 л л СЧ о ((Ъ Л М (Ъ с Ъ

CO сЧ с л ((Ъ М л л м м

СЧ в л С Ъ л а Л (1 ((Ъ сЧ О л сО л;О O в л с Ъ в л (Ч М сч

an сс с Ъ (Ъ 00

Ю о о 00 в 00 СЧ е, л ю м л л М м

° л (Ъ СО сЪ (Ъ Ф сО м О О1 л Л A л м

М в л М (Ч м

0Ъ СО СЪ СЪ в л ! (й

1114б93! ж

Е" 1

Х

Ю (гъ

СЧ о о л

М Ch

«0»

o o о

A и1 м м со о

С 1 с1

o o л л

o o л п !

1 ! ((o o л сп,о

С1 л о.Ф о о о

o o г(-- со

O л

Ю (г1 о î о л л л

Сс В (л

М б

О О O О О O О л л л л л л О

О Ф Ю A СЧ И .С(-4 С 1 оi М CQ QO

Ю О л л м о

О О л л

0 0

О О О л л ° Ю

С"(л

Ch М CQ (G

О О О O л л л л (О О C(Ю о" М л

О л

О л

О О О О л л л л

IA О

О1

О О л л г 1 СЬ (0

O О л ° О

Ю (Г(со 0 1

О О л л

М Ch

«0»вЂ”

О О л ° О л о ((1 б СО

О О л л

М 0

»в о О О О О л л л л л л О

Ch М О С М л м м М сЧ сО

»

Й

К 1 М I

С(! I о

О О О

О О

О 0 м со

О О ь г 1 0 ,о) O O O О л л л л

СО Ch М Ф

М М

О л

О

О с1 л л о .о

O О О л л л

С 4 С4 О м

О О О О л л л л

О СО С 4 О .» «» л- . М

С 3 !!

Ю Л

Ch,0 -"

О О л О

О О

Ф Г

О O О O л л

О Ю . ».г СО

-4 Ч М!

Й

2 Ъ

>Х

О

Х

7l !

»

О (-

О

О Х

О Х

Х (б

Х Ш

Х О

Э О

Б О

О !

Ц

О

Е

Х (б

О

z ((! а а ((! а а а !

Е Е

Э Э с-( (d а !

« (d а

Э О

Хо л

Э 0 -» (., (0

m m!

cg

I u

I ((!

I N Х

Ш Я

О ((Е» Х

Х а э

Э ъ !»

Х !»

О (d >Я

ЕХ ал

0 М у,(!

О Э 0

Э Э I«с»

Х Я Э

Х Х 0 (d л Ц

Ж Е Э Х а Э а QI

Э El 0 а я

O (Q

Ю

О О О л л л л Ю .0 М O О1 ((1

Ч (d

Р

Э э а

Гл с4 ((! а х

Х ((! а ъ

Cd !» О

0 <Оо а а л

К

О

О (» р4 е!

Я л (d

QI

Э

Е! U

Ы Э

> Х

Й QJ

Х

" с

K ° °

0 0.И

Х Q)

О С! О (б 0 Э

С4 О й

12 а о . н ,о

Ву о о о

* л

СЧ о

° Ь и ф о о

Ф л ф ф

О\ Г ь л

С»\ л»

М О л

СМ о о л л л О сО С Ъ о л л л» л а л ф

1! о а

С) Р е е

t» 34

)1Р

1 ig m о е о а с

Ю L е о m о о

Ю л о со а ь

Ю о сО ь

° ь

0 Ъ ф о о

Ю л л л о л о о о

»- Оъ

Ю

С»\ сь о о л а л о л

00 ф

З f

0 O

Cf

1- О ч а4 ф И и о

oI а

ВИ а4 о

14 о

1 !

1 ф

° » е

Х

& ф

И ч

О m

& Х е„ф

io o

ao o

М О

Р, 14

Э ц о

О О, ов:

Ю и ф о е

14 м

О f

34

М и

& О ч ю о

Ж и

14 о а

X о и

1114693 о о Ю л л о в

СЧ

iО CV СО о о о

Ф а

»» О < Ъ сО ь л о C) an

» О\ С1 е фМ Ф

° ь а а е ч о у о е ф Р

59 а

av u а м

Ох 14 ам о

С»3 Ch л ° . л

СС С1 О

C0 - ф

С») СЧ CV

С э В сО ф ° ф О О СО

A » л а С

CD ° ф

О О

Ю Ф л У »- ».С

00»- ф о М

° ь л л О - Ф

ОО ф

Л О СО л В л

С ф - сО в л о

Ю л л а ф - ХО

«D СО

Ф Ф е ю ф сО

О о а ф Ю л О

СО Ch СО

»» СЯ»»

Ю л »О ф - ф а ь

О 1СЧ»- 14

X K > а

f» и

I

I

I

1

1

М ф ф

43

f» о и

0 и

Ig ф и а

f.

Х

>Ъ

i 114693

Связующее

Показатели

Компаундсвязующее

Прототип (низкотемпературный пек) Предлагаемое связующее

33/50-85/23-40

82/67

96/80

72-73

69,8

52,8

68,1

16,4

38,8

7,5

10,0

28,8

8,9

6,5

53 0

36,1

52,9-53,7

50,3

25,1

33,8

1,234-1,236

1, 250

1, 290

73-100

1,38-1,39

) 360.

1,52

Отношение С/Н

1,72

1,55

Каменно"

Сырой антрацен

Показатели угольная смола

90,0

58,3

78,3

0,03

0,03 I,29

1,22

1,20

Температура размягче.ния, С ("кольцо и шар"/".кольцо и стержень") Выход летучих веществ, Х

Групповой состав, Ж:

OL -фракция

qL „-фракция

pL --фракция

2 -фракция -фракция о

Ф

Плотность при 20 С, г/см

Пенетрация при 25 С, 0

0,1 мм о

Температура размягчения, С ("кольцо и шар") Выход летучих веществ,Х

Зольность, и

Плотность при 20 С, г/см

Среднетемпературный каменноугольный пек

Таблица 3

13 6-14 0

5,6-5, 8

8,0-8,2

32,7-33,0

Таблица 4

1 I 14693

Продолжение табл. 4

Групповой состав, Ж:

9,0

24,2

p(, -фракция щ,, -фракция г фр кц"я -фракция -фракция

9,8

3,9

5,1

14,4

25,7

42,4

65 3

33,4

Содержание, Ж:

30;0

1,0 антрацена

24,2

2,3 карбазола

20,0

4,1 фенантрена

Содержание воды, Е

0,3

0,5

0,5 о

Пенетрация при 25 С, 0,1 мм

Заказ 6733/17 Тираж 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11,3035, Москва, Ж-35, Раунская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель А.Еремин

Редактор В.Петраш Техред Т,Маточка Корректор В.Гирняк