Шихта для получения металлургического кокса (варианты)

Авторы патента:

C10B57/04 - использующие шихту специального состава

Владельцы патента RU 2448146:

ООО ОУЛИАНА ТРЕЙДИНГ (ES)

Изобретение может быть использовано в коксохимическом производстве. Шихта для получения металлургического кокса содержит, мас.%: жирные или газово-жирные угли 25-65 и коксовые слабоспекающиеся угли или коксовые отощенные угли 35-75. По другому варианту шихта содержит, мас.%: жирные угли 25-40, коксовые слабоспекающиеся угли 35-60 и коксовые отощенные угли 5-35. Шихта также может содержать, мас.%: газово-жирные угли 30-55, коксовые слабоспекающиеся угли 30-60 и коксовые отощенные угли 5-20; или жирные угли 35-40, газово-жирные угли 5-15 и коксовые слабоспекающиеся угли 50-55; или жирные угли 10-30, газово-жирные угли 20-30, коксовые слабоспекающиеся угли 20-60 и коксовые отощенные угли 5-25. Шихты по изобретению имеют характеристики, не уступающие характеристикам высококачественных коксовых и коксовых жирных углей, а именно индекс свободного вспучивания FSI от 5 до 7 усл. ед. и отражательную способность витринита R₀ (1,15-1,25) %. Приготовление таких смесей не требует дополнительных технологических операций и позволяет расширить сырьевую базу для получения высококачественного кокса. 6 н.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к коксохимическому производству, в частности к составам для изготовления металлургического кокса.

Для коксующихся углей характерны высокая спекаемость, характеризуемая индексом свободного вспучивания - FSI, и невысокий выход летучих веществ или высокая отражательная способность витринита - R₀, обуславливающие высокий выход кокса. Такими углями изначально были угли марок коксовые - К и коксовые жирные - КЖ. Однако в настоящее время в связи с истощением запасов коксующихся углей марок К и КЖ возникла необходимость использования смесей рядовых каменных углей различных марок.

Известны различные составы шихтовых смесей из углей различных марок для получения кокса. Чаще всего для улучшения спекаемости смесей в них используют различные добавки, такие как угольные пеки, нефтяные гудроны и пеки, измельченную резину и другие добавки.

Так, согласно патенту РФ №2124548, С10В 57/04, опубл. 10.01.1999, в шихтовую смесь каменных углей, имеющую пониженное количество хорошо спекающегося компонента, добавляют нефтекоксовую мелочь, приготовленную по специальной технологии.

В шихте, применяемой в способе, описанном в патенте РФ №2135543, С10В 53/08, С10В 57/08, опубл. 27.08.1999, содержащей угли марок: газовые, жирные, отощенные спекающиеся и малозольно-слабоспекающиеся угли, использована добавка фталопекосодержащего отхода коксохимического производства.

Согласно патенту РФ №2186823, С10В 57/06, С10В 53/08, опубл. 10.08.2002 в шихту, содержащую угли разных марок: газово-жирные и жирные, коксовые, отощенные - слабоспекающиеся и коксовые - слабоспекающиеся, вводят присадку из отходов коксохимического производства, нанесенную на резиновую крошку отработанных резинотехнических изделий.

Однако использование добавок требует специальной их подготовки, а также усложняет технологию приготовления шихтовых смесей. Кроме того, известно, что пеки в настоящее время полностью используются в электродной промышленности, дефицитны и дороги. Нефтепродукты также являются дорогостоящим сырьем. Использование резины вносит дополнительное количество серы, на содержание которой в коксе существуют ограничения.

Наиболее близкой к предлагаемой по составу углей смеси является шихта для получения металлургического кокса (патент РФ №2224782, МПК С10В 57/04, опубл. 27.02.2004), содержащая угли марок:

жирные 20-30

газово-жирные угли 15-20

коксовые слабоспекающиеся 20-40

отощенно-спекающиеся, а также включающая спекающую добавку, изготовляемую из пекообразного продукта, получаемого по специальной технологии из угля с добавкой, который смешивают с отходами пластмасс.

Основным недостатком шихты данного состава является необходимость использования спекающей добавки, усложняющей технологию изготовления и повышающей затраты на получение шихты.

В основу изобретения положена задача, заключающаяся в получении составов смеси с оптимальным соотношением компонентов из рядовых углей различных марок для производства качественного кокса без использования добавок.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленного изобретения, является упрощение и удешевление технологии подготовки шихты, а также расширение сырьевой базы для получения шихты.

Технический результат достигается тем, что предлагаются следующие варианты состава шихты:

шихта для получения металлургического кокса, содержащая жирные (Ж) или газово-жирные (ГЖ) и коксовые слабоспекающиеся (КС) угли, в которой угли введены при следующем соотношении компонентов, мас.%:

жирные или газово-жирные угли 25-65,

коксовые слабоспекающиеся угли 35-75;

шихта для получения металлургического кокса, содержащая жирные или газово-жирные угли, которая дополнительно содержит коксовые отощенные (КО) угли при следующем соотношении компонентов, мас.%:

жирные или газово-жирные угли 25-65,

коксовые отощенные угли 35-75,

за исключением следующих соотношений компонентов, мас.%:

жирные или газово-жирные угли 40,

коксовые отощенные угли 60;

жирные или газово-жирные угли 50,

коксовые отощенные угли 50;

жирные угли 60,

коксовые отощенные угли 40;

шихта для получения металлургического кокса, содержащая жирные и коксовые слабоспекающиеся угли, которая дополнительно содержит коксовые отощенные угли при следующем соотношении компонентов, мас.%:

жирные угли 25-40,

коксовые слабоспекающиеся угли 35-60,

коксовые отощенные угли 5-35;

шихта для получения металлургического кокса, содержащая газово-жирные и коксовые слабоспекающиеся угли, которая дополнительно содержит коксовые отощенные угли при следующем соотношении компонентов, мас.%:

газово-жирные угли 30-55,

коксовые слабоспекающиеся угли 30-60,

коксовые отощенные угли 5-20;

шихта для получения металлургического кокса, содержащая жирные, газово-жирные и коксовые слабоспекающиеся угли, в которой угли введены при следующем соотношении компонентов, мас.%:

жирные угли 35-40,

газово-жирные угли 5-15,

коксовые слабоспекающиеся угли 50-55;

шихта для получения металлургического кокса, содержащая жирные, газово-жирные и коксовые слабоспекающиеся угли, которая дополнительно содержит коксовые отощенные угли при следующем соотношении компонентов, мас.%:

жирные угли 10-30,

газово-жирные угли 20-30,

коксовые слабоспекающиеся угли 20-60,

коксовые отощенные угли 5-25.

При экспериментальном подборе составов шихты с оптимальным соотношением компонентов использовалось свойство углей различных марок усиливать спекающиеся свойства друг друга за счет нахождения оптимального соотношения показателей индекса свободного вспучивания - FSI и отражательной способности витринита - R₀, требуемого для производства качественного кокса. Удовлетворительными качествами для получения кокса обладают смеси углей различных марок, имеющие индекс FSI 5-7 и значение R₀ 1,15-1,25%, соответствующие характериcтикам коксовых и коксовых жирных углей.

Количественные соотношения компонентов в вариантах смесей подобраны таким образом, чтобы они удовлетворяли вышеназванным условиям (см. таблицу). Для обеспечения большей свободы выбора при составлении смесей использован подход компенсации свойств одного компонента путем замены его двумя другими компонентами в сочетании.

При двухкомпонентной смеси Ж и КС получается наилучшая спекаемость, но повышается стоимость смеси и трудно достигается максимум значения R₀.

Смесь из двух углей ГЖ и КС обладает меньшей стоимостью, но худшей спекаемостью и пониженным значением R₀.

Смесь трех компонентов ГЖ, КС и КО имеет большее значение R₀. Но ее спекаемость невысока, что сужает область использования получаемого кокса.

Смесь из других трех компонентов Ж, КС и КО обладает хорошей спекаемостью, имеет большее значение R₀. Но она дороже предыдущей смеси.

Смесь из четырех компонентов ГЖ, Ж, КС и КО позволяет получать достаточно высокую спекаемость и значения R₀, изменяя соотношения компонентов. Но при этом несколько усложняется сам процесс приготовления смеси.

В то же время приготовление всех типов смесей, описанных выше, не требует дополнительных технологических операций на коксохимических предприятиях в отличие от других способов подготовки и составов смесей. Поэтому приводимые составы смесей для коксования позволяют получать высококачественный кокс и значительно расширяют сырьевую базу для получения шихты.

Пример подготовки шихтовой смеси

Смесь для коксования готовится из рядовых углей марки Ж, добываемой на шахте «Чертинская-Коксовая», и рядового угля марки КО, добываемого на разрезе «Новобачатский». Рядовые угли из силосов рядовых углей на Центральной обогатительной фабрике «Беловская» дозируются на сборный конвейер послойно в пропорции 25% угля марки Ж и 75% марки КО. Получаемая на конвейере двухслойная смесь подается на первичное дробление до крупности менее 200 мм и далее на гидроклассификацию, где отделяется класс крупностью менее 0,5 мм и передается на флотацию. Класс крупностью 13-200 мм подается на обогащение в тяжелосредных сепараторах. Класс 0,5-13 мм подается на обогащение на отсадочных машинах. Концентраты с отсадочных машин и флотации подаются совместно на сушку. После сушки концентрат смешивается на сборном конвейере с концентратом из тяжелосредньгх сепараторов, прошедшим обезвоживание на виброситах. Смесь концентратов имеет соотношение марок Ж и КО, равное 30:70, с учетом степени обогатимости каждой марки. Готовая смесь имеет отражательную способность витринита, равную 1,20%, индекс свободного вспучивания, равный 6, толщину пластического слоя 17 мм, что делает ее пригодной к коксованию как самостоятельно, так и в смеси с другими углями.

Другие примеры подготовки смеси, выполняемой аналогичным способом, с количественными значениями компонентов по вариантам приведены в таблице.

Таблица
№ Примеры	Состав смеси, %	Показатели качества
Ж	КС	ГЖ	КО	Индекс свободного вспучивания, FSI, ед.	Отражательная способность витринита R₀, %
1	0	35	65	0	6	1,15
2	0	75	25	0	5	1,20

3	25	75	0	0	5	1,25
4	65	35	0	0	7	1,15

5	65	0	0	35	7	1,15

6	0	0	25	75	5	1,20
7	0	0	65	35	6	1,15

8	25	60	0	15	5	1,25
9	40	35	0	25	6	1,15
10	25	40	0	35	5	1,20
11	35	60	0	5	5	1,20

12	0	60	35	5	5	1,20
13	0	35	55	10	5½	1,15
14	0	30	55	15	5½	1,15
15	0	50	30	20	5	1,25

16	35	50	15	0	5½	1,15
17	35	55	10	0	6	1,20
18	40	55	5	0	5½	1,20

19	30	20	25	25	7	1,15
20	20	45	30	5	6	1,20
21	10	60	20	10	5	1,25

1. Шихта для получения металлургического кокса, содержащая жирные или газово-жирные и коксовые слабоспекающиеся угли, отличающаяся тем, что угли введены в следующем соотношении компонентов, мас.%:

Жирные или газово-жирные угли	25-65
Коксовые слабоспекающиеся угли	35-75

2. Шихта для получения металлургического кокса, содержащая жирные или газово-жирные угли, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит коксовые отощенные угли при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Жирные или газово-жирные угли	25-65
Коксовые отощенные угли	35-75,

за исключением следующих соотношений компонентов, мас.%:

Жирные или газово-жирные угли	40
Коксовые отощенные угли	60
Жирные или газово-жирные угли	50
Коксовые отощенные угли	50
Жирные угли	60
Коксовые отощенные угли	40

3. Шихта для получения металлургического кокса, содержащая жирные и коксовые слабоспекающиеся угли, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит коксовые отощенные угли при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Жирные угли	25-40
Коксовые слабоспекающиеся угли	35-60
Коксовые отощенные угли	5-35

4. Шихта для получения металлургического кокса, содержащая газово-жирные и коксовые слабоспекающиеся угли, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит коксовые отощенные угли при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Газово-жирные угли	30-55
Коксовые слабоспекающиеся угли	30-60
Коксовые отощенные угли	5-20

5. Шихта для получения металлургического кокса, содержащая жирные, газово-жирные и коксовые слабоспекающиеся угли, отличающаяся тем, что угли введены в следующем соотношении компонентов, мас.%:

Жирные угли	35-40
Газово-жирные угли	5-15
Коксовые слабоспекающиеся угли	50-55

6. Шихта для получения металлургического кокса, содержащая жирные, газово-жирные и коксовые слабоспекающиеся угли, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит коксовые отощенные угли при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Жирные угли	10-30
Газово-жирные угли	20-30
Коксовые слабоспекающиеся угли	20-60
Коксовые отощенные угли	5-25

Изобретение относится к способам переработки окисленных никелевых руд. .

Способ пирометаллургической переработки медьсодержащих материалов // 2441081

Изобретение относится к области переработки отходов промышленного производства и может быть использовано для пирометаллургического получения черновой меди из вторичных материалов.

Способ получения медного штейна // 2441080

Изобретение относится к способу переработки в шахтных печах сульфидных медных руд, концентратов и других медьсодержащих материалов с целью получения медного штейна.

Способ определения оптимального состава угольной шихты для коксования // 2432384

Изобретение относится к производству доменного кокса, а именно к подготовке угольной шихты к коксованию, и может быть использовано в коксохимической промышленности.

Добавка к шихтам для коксования // 2418837

Изобретение относится к производству кокса, в частности к добавкам к шихтам для получения кокса. .

Добавка к угольным шихтам // 2411283

Изобретение относится к области получения металлургического кокса и может быть использовано в металлургии, в частности на коксохимических предприятиях. .

Способ составления угольной шихты для получения металлургического кокса // 2395558

Изобретение относится к производству металлургического кокса и может быть использовано в коксохимической промышленности, в частности для составления угольной шихты на основе определения технологической ценности угольных компонентов, включающих различные марки углей разной бассейновой принадлежности.

Способ получения бездымного кускового углеродистого топлива // 2367681

Способ определения оптимального состава угольной шихты для коксования // 2355730

Изобретение относится к производству кокса, в частности к подготовке угольной шихты к коксованию, и может быть использовано в коксохимической отрасли промышленности.

Добавка коксующая // 2355729

Изобретение относится к области получения металлургического кокса и может быть использовано в металлургии, в частности, на коксохимических предприятиях. .

Способ получения нефтяной спекающей добавки в шихту коксования углей // 2452760

Изобретение относится к области нефтепереработки

Способ получения нефтяной добавки в шихту коксования углей // 2455337

Изобретение относится к области нефтепереработки

Способ подготовки угольной шихты для получения металлургического кокса // 2459856

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано на коксохимических предприятиях при подготовке угольной шихты к коксованию

Способ формирования шихты для получения металлургического кокса // 2461602

Изобретение относится к коксохимическому производству и касается способа формирования шихты для получения металлургического кокса

Способ получения коксующей добавки замедленным коксованием нефтяных остатков // 2469066

Изобретение относится к области нефтепереработки

Способ составления и подготовки угольной шихты для получения металлургического кокса // 2540554

Изобретение может быть использовано в металлургической и коксохимической промышленности. Способ составления и подготовки угольной шихты для получения металлургического кокса включает формирование угольной шихты из первого и второго компонентов путем их раздельного дозирования и смешения с последующим дроблением полученной угольной шихты. Первый компонент угольной шихты, содержащий угли марки ГЖО, ГЖ, Ж и, не обязательно, КЖ, получают на стадии обогащения угля марки Ж путем введения углей марок КС и КО в количестве от 5 до 25%. Второй компонент угольной шихты формируют путем введения нефтяного кокса в смесь коксовых углей разного петрографического состава, включающих марки КЖ, К, КО, КС, КСН, ОС, на стадии складирования и усреднения в штабеле. Долевое участие нефтяного кокса в смеси коксовых углей для совместного усреднения в штабеле рассчитывают по формуле Dнкм=[(Sзад-Sшт)/(Sнкм-Sшт)]*100, где Dнкм - долевое участие нефтяного кокса в штабеле коксовых углей, %; Sзад - требуемый уровень содержания серы в штабеле при использовании, задается исходя из условий содержания серы в угольной шихте и коксе, %; Sшт - содержание серы в углях, составляющих штабель без нефтяного кокса, %; Sнкм - содержание серы в нефтяном коксе, %. Изобретение позволяет ограничить рост содержания серы в коксе, снизить затраты на десульфурацию и получить кокс с прочностными свойствами М 25 на уровне не ниже 82,0%, М 10 не более 10,2%, CSR не менее 45,6%, а также с низкой реакционной способностью CRI не более 36,4%. 1 табл., 7 пр.

Способ подготовки угля для получения кокса // 2559471

Изобретения могут быть использованы в коксохимической промышленности. Способ подготовки угля для получения кокса включает набивание угля в емкость для получения образца, на который помещают материал, имеющий сквозные отверстия, проходящие сверху донизу, нагревают полученный образец и измеряют расстояние проникновения, на которое расплавленный образец проникает внутрь указанных сквозных отверстий. Расстояние проникновения индивидуальной марки угля устанавливают на заданном значении или на значении, меньшем, чем заданное. Заданное значение расстояния проникновения марки угля, который должен быть подготовлен, определяют по уравнениям: расстояние проникновения = 1,3 х а х logMFc (1) или расстояние проникновения = а' х logMFc+b(2), где а и а' постоянные, составляющие от 0,7 до 1,0 от коэффициента logMF, полученного с помощью измерения расстояния проникновения, и значения logMF, по меньшей мере, одного из углей, который удовлетворяет условию logMF < 2,5, и построения линии регрессии, которая проходит через начало координат, с использованием измеренных значений, и где MFc представляет собой максимальную текучесть по Гизелеру для угля, который должен быть подготовлен, а где b представляет собой постоянную, определенную с помощью среднего значения стандартного отклонения расстояния проникновения или больше и среднего значения, умноженного на 5, или меньше. Заданное значение расстояния проникновения должно составлять 15 мм или должно представлять собой среднее значение расстояния проникновения видов угля, умноженное на 2, или больше. Изобретения позволяют более точно оценить термопластичность угля и спекающей добавки и получить высокопрочный металлургический кокс. 8 н. и 20 з.п. ф-лы, 8 ил., 4 табл., 1 пр.

Способ оценки термопластичности углей и коксующих добавок и способ получения кокса // 2562491

Изобретения могут быть использованы в коксохимической промышленности. Способ оценки термопластичности углей или спекающих добавок включает набивку угля или спекающей добавки в емкость с получением образца, размещение слоя набивки из частиц на образце, нагрев образца с поддержанием при этом образца и слоя набивки при постоянном объеме или с приложением постоянной нагрузки на слой набивки, измерение расстояния проникновения, представляющее собой термопластичность угля, на которое расплавленный образец проникает в полости слоя набивки, и оценку термопластичности образца с использованием измеренного значения. Способ получения кокса включает измерение расстояния проникновения, которое представляет собой термопластичность угля, по отношению к углю или углям, которые должны быть добавлены к смеси коксующихся углей и которые имеют логарифмическое значение максимальной текучести по Гизелеру, logMF, не меньше чем 3,0. Определяют отношение смешивания посредством определения пропорций углей, имеющих логарифмическое значение максимальной текучести по Гизелеру, logMF, не меньше чем 3,0, таким образом, чтобы средневзвешенное значение измеренного расстояния или расстояний проникновения было не больше 17 мм. Изобретения позволяют более точно оценить термопластичность угля и спекающей добавки и получить высокопрочный металлургический кокс. 5 н. и 17 з.п. ф-лы, 12 ил., 5 табл., 4 пр.

Шихта для получения металлургического кокса с повышенной дренажной способностью // 2563493

Изобретение может быть использовано в металлургической области. Шихта для получения металлургического кокса с повышенной дренажной способностью, в качестве которой применяют продукт замедленного коксования тяжелых нефтяных остатков с содержанием летучих от 12 до 25% в количестве 100%. Изобретение позволяет упростить производство шихты для получения металлургического кокса с повышенной дренажной (фильтрационной) способностью 89,2 % по отношению к шлаковому расплаву. 2 табл., 2 пр.

Способ производства кокса // 2570875

Изобретения могут быть использованы в коксохимической промышленности. Способ производства кокса включает формирование смеси углей путем смешения двух или более типов угля и карбонизацию указанной смеси углей. При этом предварительно выводится соотношение между межфазным натяжением смеси углей, состоящей из двух или более типов угля, и прочностью кокса, который произведен путем карбонизации указанной смеси углей. Межфазное натяжение указанной смеси углей получают с использованием поверхностного натяжения каждого из типов углей и определения относительных содержаний каждого из указанных типов угля с использованием указанного соотношения между межфазным натяжением и прочностью кокса, которое было предварительно выведено, таким образом, чтобы межфазное натяжение смеси углей находилось в таком интервале, в котором кокс имел бы желаемую прочность. Изобретения позволяют смешивать различное угольное сырье и производить доменный кокс с высокой прочностью. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил., 13 табл., 6 пр.