Способ подготовки угольной шихты для коксования

 

Использование: в коксохимической промышленности. Сущность: брикетируют часть угольной шихты со связующим. Смешивают брикеты с небрикетируемой частью шихты или ее компонентами. Дозируют смесь брикетов с небрикетируемой частью шихты и измельчают. Смешивают все измельченные компоненты шихты и подают полученную шихту на коксование. 1 ил.

Изобретение относится к способу подготовки шихты для слоевого коксования и может быть использовано в коксохимической промышленности.

Известен способ подготовки угольной шихты для коксования, включающий раздельное дробление компонентов шихты, брикетирование со связующим части компонентов с пониженной спекаемостью, смешение брикетов с измельченной небрикетируемой частью шихты и коксование полученной смеси [1] Введение в шихту угольных брикетов позволяет увеличить долю слабоспекающих углей для коксования, увеличить насыпную плотность шихты.

Недостатком известного способа является сегрегация шихты при ее загрузке в коксовую печь, что приводит к получению кокса неоднородного состава и качества.

Более высокая объемная плотность брикета по сравнению с небрикетируемой частью шихты порождает соответствующие различия в их тепловом состоянии (теплопроводности), структуре, пористости и упругости и приводит к необходимости корректировки режима коксования.

Известен способ подготовки угольной шихты для коксования, включающий получение из части слабоспекающихся или неспекающихся компонентов шихты брикетов разной формы и размеров для увеличения насыпной плотности шихты и уменьшения расслоения при загрузке шихты в коксовую камеру. Полученные брикеты смешивают с измельченной небрикетируемой частью шихты и подают смесь на коксование [2] Способ позволяет несколько уменьшить сегрегацию шихты при загрузке ее в коксовую печь, но не позволяет равномерно распределить связующее по всей шихте и получить кокс, однородный по составу и качеству.

Известен способ подготовки угольной шихты для коксования, включающий брикетирование части компонентов угольной шихты со связующим, в качестве которого используют пек или битум, измельчение брикетов, подачу измельченных брикетов и неизмельченных несбрикетированных компонентов шихты в разные дозировочные бункеры, дозирование измельченных брикетов и неизмельченных компонентов шихты, дробление, смешение измельченных компонентов шихты и подачу шихты на коксование [3] Способ взят в качестве прототипа, так как имеет наибольшее количество общих существенных признаков с предлагаемым по сравнению с другими известными решениями. Этот способ позволяет получить более равномерный по качеству кокс, так как связующее равномерно распределено по всей массе шихты.

Недостатком известного способа являются существенные потери связующего при дроблении брикетов, при транспортировании и хранении измельченных брикетов, особенно при использовании брикетов, содержащих значительное количество связующего брикетов на основе коксовой мелочи и других отходов, что приводит к снижению прочности получаемого кокса.

Потери связующего при дроблении обусловлены не только увеличением поверхности сбрикетированного материала, но также тем, что в результате удара по брикету повышаются температура по плоскости раскола и соответственно температура связующего.

Связующее, выделяющееся при дроблении брикетов, оседает на стенках дробилок, что приводит к необходимости очистки последних. При транспортировке и хранении измельченных брикетов увеличивается загрязнение связующим трактов подачи и дозировочных бункеров. При хранении измельченных брикетов в бункерах наблюдается их агрегация, что приводит к их зависанию, ухудшению схода и дозирования.

Недостатком известного способа является также образование значительного количества пыли (< 0,5 мм) при дроблении брикетов.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков.

Цель достигается тем, что в способе подготовки угольной шихты для коксования с брикетированием со связующим части компонентов шихты, измельчением полученных брикетов, дозированием компонентов шихты, смешением измельченных компонентов шихты и подачей шихты на коксование, брикеты смешивают с небрикетируемой частью шихты или ее компонентами и смесь после дозирования подают на измельчение.

При смешении брикетов с небрикетируемой частью шихты или ее компонентами связующее, выделяющееся с поверхности брикетов в процессе транспортирования и при хранении полученной смеси, адсорбируется угольными компонентами шихты, в результате чего сокращаются потери связующего, уменьшается загрязнение связующим транспортеров, дозировочных бункеров и т.д.

Кроме уменьшения загрязнения дозировочных бункеров, подача в них смеси брикетов с небрикетируемой частью шихты или ее компонентами предотвращает агрегацию брикетов, облегчает их сход и дозирование.

При измельчении брикетов совместно с небрикетируемой частью шихты связующее, выделяющееся на поверхности раскола, адсорбируется частицами угольных компонентов, что, помимо сокращения потерь связующего, приводит к уменьшению количества пыли в шихте благодаря агрегации и укрупнению частиц пыли и приводит к предотвращению загрязнения дробилок.

Адсорбция связующего на поверхности угольных частиц приводит к улучшению спекаемости и тем самым к увеличению прочности получаемого кокса. Этот эффект увеличивается при дроблении брикетов с неспекающимися, слабоспекающимися угольными компонентами шихты или с частью угольных компонентов шихты, имеющей пониженную спекаемость.

Совместное дробление брикетов и небрикетируемой части угольной шихты или ее компонентов приводит к снижению содержания пыли в шихте не только благодаря укрупнению мелких классов за счет адсорбции на них связующего, но также за счет буферного эффекта. При дроблении кусковых материалов в присутствии мелкоизмельченного материала (< 0,5 мм) количество образующейся при этом пыли значительно уменьшается [4] Этот эффект увеличивается при дроблении брикетов совместно с наиболее твердыми компонентами небрикетируемой части шихты или их смесью, так как раздельное измельчение компонентов позволяет регулировать условия измельчения и тем самым избежать переизмельчения более мелких компонентов шихты.

Выбор того или иного варианта (смешение брикетов со всей массой небрикетируемой части шихты, ее частью, или некоторыми ее компонентами) зависит от сырьевой базы, конкретных условий и поставленных задач.

На чертеже изображена установка для осуществления предложенного способа.

Установка содержит последовательно установленные бункер 1, весовой питатель 2, смеситель 3, шнековый питатель 4 и пресс 5 для брикетирования. Конвейерный тракт 6 соединяет бункер 7 и весовой питатель 8 с дозировочными бункерами 9, молотковые дробилки 10 и смеситель 11 связаны с бункерами 9 конвейерами 12. Пресс для брикетирования 5 связан с конвейерным трактом 6.

Эксплуатация установки осуществляется следующим образом.

Брикетируемый материал из бункера 1 дозируется весовым питателем 2 в смеситель 3, куда одновременно подается связующее. Из смесителя шнековым питателем 4 брикетируемая смесь подается в пресс 5 для брикетирования.

Готовые брикеты после охлаждения поступают на конвейерный тракт 6, на котором находится небрикетируемая часть шихты (уголь), подаваемая из бункера 7 через весовой питатель 8. С конвейера 6 брикеты в смеси с углем поступают в закрепленные за ними дозировочные бункера 9. Сдозированная шихта поступает в дробилки 10, в смеситель 11 и подается на коксование.

Сущность изобретения поясняется примерами 1-3.

В примере 1 описан способ подготовки угольной шихты для коксования с измельчением брикетов совместно со всей небрикетируемой частью шихты. В примере 2 способ подготовки шихты, состоящей из того же исходного сырья, что и в примере 1, но измельчение брикетов ведут со смесью углей, входящей в состав небрикетируемой части шихты и имеющей пониженную спекаемость.

В примере 3 описан способ подготовки шихты, осуществленный по прототипу, на том же исходном сырье, что и в примерах 1, 2, с предварительным измельчением полученных брикетов и последующей подачей уже измельченных брикетов в небрикетируемую часть угольной шихты, подаваемую на дробление.

П р и м е р 1. Для получения брикетов использована коксовая мелочь и угольный шлам в соотношении 1:1. В качестве небрикетируемой части шихты использована смесь углей Кузнецкого бассейна марок ГЖ-17% и К-28% взятых в количестве 67% от массы небрикетируемой части шихты со следующей характеристикой: W^ч 8,0% A^d 8,2% V^daf 32,8% У-20 мм и гранулометрическим составом: кл. > 6-25,0% кл. 3-6 15% кл.< 3 мм 60,0% содержание пыли < 0,5 мм 25,0% и смесь углей Томусинской ГОФ марок К- 44% и ОС 56% взятых в количестве 33,0% от массы небрикетируемой части шихты, со следующей характеристикой: W^ч 7,0% A^d 9,70% V^daf 21,9% У 10 мм, и гранулометрическим составом: кл. > 6 мм 20% кл. 3-6 мм 18% кл. < 3 мм 62% содержание пыли < 0,5 мм 7,0% Брикеты и смесь углей взяты в соотношении 1:3.

Угольный шлам и коксовую мелочь из бункера 1 подают в смеситель 3, куда подают связующее битум в количестве 15% от массы брикетируемого материала, и после смешения со связующим всю массу направляют на брикетирование в пресс 5. Брикеты из пресса подают по тракту на слой угля, подаваемого конвейером из бункера 7. Смесь углей и брикетов направляют в дозировочные бункера 9, откуда ее подают в дробилки 10 и в смеситель 11. Полученную шихту с уровнем измельчения 78 ± 2% содержания класса < 3 мм подают на коксование.

Угольную шихту после выхода ее из смесителя анализируют на содержание в ней связующего и пыли, а кокс, полученный из шихты, на прочность, определяемую стандартным методом.

Содержание связующего в шихте составляет 3,2% содержание пыли (< 0,5 мм) 30,0% прочность кокса по М25 85,1% М10 6,9% П р и м е р 2. Состав брикетов и угля и их соотношение как в примере 1, но брикеты перед подачей в дозировочные бункера смешивают со смесью углей марок К и ОС и подают полученную смесь в дозировочные бункера. Смесь углей марок ГЖ и К подают в другие, закрепленные за этой смесью углей бункера.

Смесь углей К, ОС с брикетами и смесь углей ГЖ и К дробят в разных дробилках и затем смешивают в смесителе. Содержание класса < 3 мм в шихте составляет при этом 78 ± 2% Содержание связующего в шихте после смесителя составляет 3,2% При коксовании получен кокс со стандартными показателями М25 85,3% и М10 7,7% Содержание пыли в шихте 30,0% П р и м е р 2. Брикеты и используемые угли, а также соотношение их как в примере 1, но брикеты перед подачей в дозировочные бункера измельчают (дробилка на чертеже не изображена) и затем подают в дозировочный бункер, закрепленный за ними. Смесь углей подают в недробленном виде в другие дозировочные бункера. Смесь углей и брикеты из дозировочных бункеров подают в дробилки, откуда шихту подают в смеситель и затем направляют на коксование. Содержание класса < 3 мм в шихте составляет 78 ± 2% Содержание пыли в измельченных брикетах составляет 38,0% Содержание пыли в шихте 34,5% Содержание связующего в шихте 2,8% При коксовании угольной шихты, подготовленной данным способом, получен кокс со стандартными показателями М25 84,6% и М10 7,1% Проведенная проверка предлагаемого и известного способов показала, что потери связующего по предлагаемому способу составляют 0,5% в то время как по известному потери составляют до 9% от общего содержания связующего в шихте, содержание пыли в шихте, получаемой по предлагаемому способу, составляет около 30% в то время как по известному около 34,5% прочность получаемого кокса в предлагаемом способе (пример 2) составляет по показателю М25 85,3% в известном (пример 3) 84,6% Уменьшение потерь связующего позволяет увеличить прочность получаемого кокса и значительно сократить загрязнение оборудования: транспортеров, дозировочных бункеров, дробилок.

Уменьшение содержания пыли в шихте приводит к значительному уменьшению потерь шихты при ее транспортировке и загрузке в коксовую печь, снижению выбросов и загрязнения окружающей среды.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ УГОЛЬНОЙ ШИХТЫ ДЛЯ КОКСОВАНИЯ, включающий стадии брикетирования части компонентов шихты со связующим, измельчения брикетов и последовательно осуществляемые стадии дозирования компонентов шихты, измельчения компонентов и смешения измельченных компонентов, отличающийся тем, что измельчение брикетов осуществляют на стадии измельчения компонентов шихты, причем брикеты предварительно перед дозированием смешивают с необрикетированной частью шихты или ее компонентами.

РИСУНКИ

Рисунок 1