Способ подготовки шихты к коксованию

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 С 10 В 57/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3749596/23-26 (22) 06.06.84 (46) 28.02.86. Бюл. ¹ 8 (71) Кузнецкий филиал Восточного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского углехимического института (72) В.M.Динельт, M.Б.Школлер, И.В.Тимофеева и Е.Б.Ушаков (53) 662.74(088.8) (56) Отчет о НИР № Р 002714, Новокузнецк, 1972. (54) (57) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ШИХТЫ К

КОКСОВАНИЮ, содержащей угли и в качестве отощающей добавки — мелкозернистый буроугольный полукокс скоростного пиролиза, включающий измельчение компонентов шихты, смешение углей и буроугольного полукокса, сушку теплоносителем, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, предотвращения ухудшения спекающих свойств шихты в процессе сушки и улучшения физико-механических свойств кокса, сушат угли теплоносио телем при температуре 150-180 С до остаточной влажности 2,5-4,57 и затем их смешивают с буроугольным полукоксом скоростного пиролиза.

1214718

Изобретение относится к коксахимическаму производству а именно к технологии подготовки угольной шихты к коксованию.

Целью изобретения является снижение энергозатрат, предотвращение ухудшения спекающих свойств шихты в процессе. сушки и улучшение физикомеханических свойств кокса.

Пример 1. Угольную часть шихты, содержащей, Х: Г6+Г17 12;

ГЖ 32, К + К2 56, с толщиной пластического слоя 15 мм подвергали предварительной сушке в реакторе при температуре теплоносителя 150; 180; о

400; 600; 800 С и определяли пластаметрические показатели шихты, насыпную массу и качество кокса.

Полученные данные представлены в табл.. 1 .

Оптимальной температурой сушкишихты до остаточной влажности 2,5-4,57 является 150-180 С,при которых сохраняются ее пластометрические показатели.

Предварительная сушка шихты при о температуре теплоносителя 150-180 С обусловлена тем, что при этих условиях не происходит интенсивного процесса окисления угля и исключается перегрев мелких частиц с последующей их термической деструкцией, что позволяет сохранить спекаемость шихты и уменьшить содержание вредных химических веществ в сбрасываемом теплоносителе.

Остаточная влажность шихты после ее высушивания должна составлять

2,5-4,57. и обусловлена тем, что относительный прирост насыпной массы шихты при добавлении в нее 5-207 бураугольного полукокса (БПК) достигает максимальных значений при указанной влажности. Это объясняется хорошей сорбционной способностью полукокса, который обладает развитой системой хорошо сообщающихся между собой пор. Добавляемый в шихты с влажностью

2,5-4,5Х полукокс полностью сарбирует остаточную внешнюю влагу шихты, благодаря чему насыпная масса достигает максимальных значений, т.е ° таких, .которые обеспечиваются обычно при глубокой сушке шихты до остаточной влажности 0,3-0,57. Поэтому глубокая сушка шихты, к которой добавляется 5-207 БПК скоростного пиролиза, до остаточной влажности 0,5Х нецелесообразна.

Температура угольной части шикты в процессе сушки лри температуре raо, заваго теплоносителя 150 С саставляо о ет 85 С, а при температуре 180 С о

5 составляет 95 С.

При увеличении температуры теплоносителя да 250-400 С наблюдается некоторое снижение спекающих свойств шихты и соответствующее ухудшение прочностных показателей кокса.

Снижение температуры газового о теплоносителя ниже 150 С приводит к резкому уменьшению интенсивности процесса сушки и является неприемлемым с точки зрения промышленного его осуществления.

В табл. 2 приведены характеристики БПК скоростного пиролиза, полученного при различных конечных температурах, и качественные показатели полузаводского кокса из шихты,содержащей 807 концентрата угля Г17 и 207

БПК.

Как видно из табл. 2, БПК-550 обладает оптимальным сочетанием 1 свойств, обеспечивающих при его добавлении в шихту получение кокса с наилучшими прачностными характеристи—

30 ками.

Пример 2. Угольную шихту (кл. 1-3 MM) с рабочей влажностью

6,77. перемешивали в лабораторном смесителе барабанного типа с 20Х-ной добавкой БПК скоростного пирализа крупностью менее 0,25 мм в течение 5;15;

30 и 60 мин.

Указанную смесь разделили на сите

0,5 мм и определили влажность каждого

gO из ее компонентов. Данные по влажности компонентов представлены в таблице 3.

Основное количество влаги шихты сорбируется полукоксам в течение первых 5-7 мин. Полностью процесс влагопоглощения, завершается через 1530 мин. Следовательно, при добавлении

БПК скоростного пиролиза в шихты для

N перераспределения влаги с целью увеличения насыпной массы достаточно перемешивать его с шихтой в течение 57 мин °

Пример 3. В шихту различной

55 влажности добавляли 5, 0 и 207. полукокса, тщательно перемешивали в течение 5 мин. Данные по насыпной массе и качеству кокса представлены в табл.4.

t 214718

Таблица 1

Температура газового теплоносителя при сушке, С

Наименование показателей

150 180 250 400

130

15/12 6/5 5/4

4/3 2/1

Время сушки, мин

Пластометрические показатели шихты:

36

35 34

15 14

15

Показатель вспучивания по

ВУХИН, мм

50

46 40

808 808.

743 743

1

Насыпная масса, кг/м

808 808

743 743

808

743

Механическая прочность кокса,7:

86 0 86 0 85 5 85 0

85,0 85,0 84,5 84,0

86 0

85,0

8 О

8,5

80808591

8,5 8,5 8,9 9,5

П р и м е ч а н и е. Числитель — при конечной влажности углей 2,5Х, знаменатель — при конечной влажности 4,5Х.

Повышение насыпной массы шихты до максимальных значений соответствует шихтам с рабочей влажностью 2,57 в случае малых добавок полукокса (57) и 4,5% при добавлении в шихты больших количеств полукокса (до 20%).

Пример 4. Шихту с рабочей влажностью 8% и уровнем измельчения

807 кл. 0-3 мм высушивали во взвешенном состоянии до остаточной влажности 2j5%j затем добавляли 5% БПК и осуществляли перемешивание в течение

5 мин, после чего проводили коксование в полузаводских условиях.

Для получения недоменного кокса шихту, состоящую из угля марки Г6, высушивали до остаточной влажности

4,57 и добавляли к ней 20% БПК.

Для сравнения прочностных показач телей кокса провели коксование (W<

=8X) и термоподготовленных шихт с добавками БПК. Результаты коксований сведены в табл. 5.

Наилучшее значение механической прочности показал кокс, полученный из шихты, подготовленной предлагаемым

10 способом.

Предлагаемый способ подготовки шихты к коксованию по сравнению с прототипом позволит сократить затраты

15 тепла на сушку шихты на 50%, увеличить механическую прочность кокса на

О,jX и снизить его истираемость на

О, 47..

1" 14718

Таблица 2

КонечЭлементньпЗ состав

Технический анализ

Адсорбционная способность

Механическая

Внутренняя удельная по ная прочность кокса, 7. темпе ратура пиролиза, С по ме" тилен. верхность, м /r сини, мг/г

350

500

550

2, l 5,4 175

1,8 5,9 200

1,8 8,7

1,8 7,5

600

650

Таблица 3

Влага общая рабочая, 7

Компоненты при времени контакта, мин непосисходредст венно ная

15 30

5 7 после смешения

67.292625

2,5 2,4 2,4

17,4 17,8 17,9

Шихта

БПК скоростного пиролиза 0,6 16,0 17,0 17,4

Таблица 4

Продолжение табл14

Насыпын- Механическая прочность кокса, са, Й

Механическая 45 прочность кокса, 7.

Состав шихты

Соста шихты ная масса, кг/мЗ

«««Ю М Ю м

И2У М1@

25, 10

Шихта 6,5 712 84,0 8,9

7,2

Шихта

7,7

Шихта

+ 57 БПК 0,5 873 87,5 7,0

1ю5 878 87 7 793

8,0

8,5

9,4 38,3 77,6

13,2 19,8 84,7

17,0 17,2 86,0

17,5 15,8 87,4

18,3 13,5 89,0

0,5 880 87,2

1,5 873 87,0

2,5 808 86,0

4,5 743 85,0

3,9 16,5 2,0 3,76 110

2 2 11 7 1 7 4 28 146

1,9 102 1,9 52 169

81,6 9,4

87,3 8,4

89,1 6,5

88,8 8,4

88,5 9,3

l l47l8

Продолжение табл,4

Таблица 5

На сып

Состав шихты ханичес кая

Механическая прочность кокса, очность кок са, X ная масса, кг/и

Состав шихты

25 1< о М!о

Шихта

+ 57. БПК2 5

96,5 9,0

880 88,2 6,6

790 870 7 5

741 85,0 8,2

7,0

4,5

6 5

6,6

Шихта

+20X БПК 0,5

10,9

1,5

2,5

75,2

9,5 80X. Гб + 207. БПК (подготовленная предлагаемым спо25 собом) 4,5

6,5

78 1 9,0

Составитель Н.Стрижова

Редактор И.Рыбченко Техред Н.Бонкало Корректор А. Обручар

Заказ 2529 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Проектная,4

850 81,5 9,6

853 81,7 9,5

860 82,0 9,2

870 82,5 9,0

820 80 2 9 8

Шихта +57 БПК (wi = 8X)

10 Шихта +57. БПК (термоподготовленная) 87,5

Шихта +5X БПК (подготовленная предлагаемым способом) 88,2

807 Гб + 207 БПК (И" = SX) 69,6

807 Гб + 207 БПК (термоподготовленная)