Способ подготовки угольной шихты для получения металлургического кокса


 


Владельцы патента RU 2459856:

Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" (ОАО "НЛМК") (RU)

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано на коксохимических предприятиях при подготовке угольной шихты к коксованию. В угольную шихту, состоящую из жирных (Ж), коксовых (К), отощенных спекающихся (ОС) углей, газово-жирных (ГЖ) и коксовых отощенных (КО) углей, вводят каменноугольную смолу. Перед вводом каменноугольной смолы в шихту ее предварительно смешивают с коксовым слабоспекающимся (КС) и/или коксовым слабоспекающимся низкометаморфизованным (КСН) углем в соотношении 1:(3,3-6). Доля коксового слабоспекающегося и/или коксового слабоспекающегося низкометаморфизованного угля в шихте составляет 20-40%, а доля каменноугольной смолы - 3-6%. Полученную угольную шихту измельчают. Изобретение позволяет повысить механическую и послереакционную прочность, снизить реакционную способность кокса при экономии дефицитных марок углей. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к металлургической промышленности, а именно к способам подготовки угольной шихты для получения металлургического кокса, и может быть использовано на коксохимических предприятиях при подготовке угольной шихты к коксованию.

Качество металлургического кокса характеризуется следующими показателями: механической прочностью (М25/M10), послереакционной прочностью (CSR) и реакционной способностью (CRI). Показатели послереакционной прочности (CSR) и реакционной способности (CRI) кокса в большей степени характеризуют ход доменной плавки, чем показатели дробимости М25 и истираемости М10.

Известен способ получения кокса, предусматривающий введение в угольную шихту 6,1-15,0% нефтекоксовой мелочи при соответствующем уменьшении в ней содержания слабоспекающихся и неспекающихся углей, причем угольную шихту и нефтекоксовую мелочь измельчают совместно [патент РФ 2174528 от 10.10.2001, МПК С10В 57/04].

Способ позволяет получить кокс из шихты, содержащей смесь углей различных технологических групп и нефтекоксовую мелочь, при уменьшении расхода угля без снижения качества получаемого кокса.

Недостаткам известного способа является увеличение массовой доли серы в шихте и, соответственно, в коксе, что отрицательно отражается на эффективности процесса доменной плавки, так как требует увеличения в доменной шихте долевого участия флюсов.

Известен способ подготовки угольной шихты к коксованию, в котором угольную шихту смешивают со смоломасляной смесью от биохимической очистки сточных вод коксохимического производства - в количестве 8-12 кг/т шихты, измельчают угольную шихту с добавкой и подают на коксование [авт.св. SU 1778136 от 30.11.1992, МКИ С10В 57/06].

Способ обеспечивает увеличение плотности угольной шихты и улучшение качества кокса по показателю М25 на 0,6-0,9% и снижение показателя истираемости по М10 на 0,2-0,3%.

Недостаткам известного способа является незначительная величина изменения показателей M25 и М10 и отсутствие данных о характере изменения показателей послереакционной прочности (CSR) и реакционной способности (CRI) кокса.

Известен способ получения каменноугольной смолы и кокса, в котором газосборниковую смолу (сконденсированную в газосборнике) в количестве 4-7% добавляют к шихте с повышенным содержанием слабоспекающихся углей (марки Г) при измельчении и перемешивании в дробилке. Затем обработанную шихту транспортируют по соответствующим трактам через угольную башню и с помощью углезагрузочного вагона загружают в коксовую печь [авт.св. SU 1490135 от 30.06.1989, МКИ С10В 57/04, С10С 1/04].

Способ позволяет обеспечить эффективное перемешивание в дробилке компонентов шихты, достаточно равномерное распределение добавки по поверхности угольных частиц, повышение механической прочности по показателю M25 на 1,8-3,3% и снижение показателя истираемости по М10 на 1,2-2,2%.

Однако указанный способ создает условия для локального переожирнения спекающих компонентов шихты, так как вероятность попадания смолы, как ожирняющего компонента, на отощающие и жирные угли одинакова. Локальное переожирнение создает нарушение микроструктуры кокса, ухудшая его прочностные свойства.

Вторым недостатком данного способа является тот факт, что в процессе высокотемпературного слоевого коксования выход 4-7% газосборниковой смолы невозможен, а следовательно, осмолению будет подвержена не вся шихта, идущая на коксование, а только ее часть.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ подготовки к коксованию угольной шихты, в котором каменноугольную смолу смешивают с частью из компонентов шихты в соотношении уголь:смола 1:(0,7-4,0), нагревают до 250-350°С, охлаждают до температуры окружающей среды, измельчают, вводят в шихту в количестве 3-8% и коксуют [авт.св. SU 1411332 от 23.07.1988, МКИ С10В 57/08].

Шихта, в которую вводят смесь, имеет марочный состав: Г - 50%, Ж - 25%, К - 10% и ОС - 15%.

Способ обеспечивает получение кокса с высокими показателями механической прочности по дробимости М25 до 92,5-93% и по истираемости М10 5,7-6,0%.

Основными недостатками известного способа являются:

высокое содержание в шихте низкометаморфизованного угля марки Г (50%), способствующего формированию крупнопористого кокса с низким показателем послереакционной прочности (CSR) и высоким значением реакционной способности (CRI);

необходимость термической обработки одного из компонентов шихты (смеси угля с каменноугольной смолой) с последующим его охлаждением и измельчением, что повышает энергозатраты на производство кокса.

Задача, на решение которой направлено изобретение - повышение механической и послереакционной прочности (CSR) и снижение реакционной способности (CRI) кокса при экономии дефицитных марок углей.

Это достигается тем, что при подготовке угольной шихты, содержащей смесь газово-жирных (ГЖ), жирных (Ж), коксовых (К), коксовых отощенных (КО) и отощенных спекающихся углей (ОС), перед вводом каменноугольной смолы в шихту ее предварительно смешивают с коксовым слабоспекающимся (КС) и/или коксовым слабоспекающимся низкометаморфизованным (КСН) углем в соотношении 1:(3,3-6), при этом доля коксового слабоспекающегося и/или коксового слабоспекающегося низкометаморфизованного угля в шихте составляет 20-40%, а доля каменно-угольной смолы 3-6%, полученную угольную шихту измельчают до заданного уровня помола и загружают в коксовую печь для производства металлургического кокса.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

В коксовом цехе ОАО «НЛМК» проведено опытное коксование угольной шихты с добавлением каменноугольной смолы. В металлических ящиках размером 300×300×400 мм готовят угольные шихты в трех вариантах компонентного состава (см. таблицу) с содержанием товарной каменноугольной смолы в количестве 0, 3 и 6%. Шихта без участия каменноугольной смолы является базовой, а две другие - опытными.

В опытных шихтах с 3 и 6% смолы содержание дешевого отощающего угля марки КС выше, соответственно, на 5,0 и 10,0%, а долевое участие дефицитных углей спекающих (ГЖ+Ж) на 4,8 и 9,6% и коксообразующих (К+КО+ОС) марок на 3,2 и 6,4% ниже.

Каменноугольную смолу смешивают с углем марки КС в соотношении смола:уголь 1:4,3 или 1:3,3. Добавку в количестве 16-26% вводят в шихту и смесь измельчают до уровня помола 74-76% по классу (- 3 мм).

Всю массу перемешивают, загружают в ящики и коксуют в промышленных коксовых печах совместно с производственной шихтой.

После завершения процесса коксования кокс в ящиках вместе с производственным коксом тушат, кокс из ящиков извлекают и испытывают.

Результаты испытания качества кокса представлены в таблице.

Согласно данным таблицы, при смешении 3-6% каменноугольной смолы с углем марки КС в соотношении смола:уголь 1:(3,3-4,3) и последующем вводе смеси в шихту в количестве 16-26% и коксовании шихты с повышенной долей угля марки КС (29,4-34,4%, против 24,4% в базовой шихте) можно увеличить механическую прочность кокса M25 с 85,1 до 85,4-86,2% и послереакционную прочность (CSR) с 48,3 до 52-53,7% и снизить истираемость кокса М10 с 8,8 до 8,0-8,6% и его реакционную способность (CRI) с 35,0% до 32,9-33,1%.

Пример 2.

В коксовом цехе ОАО «НЛМК» проведено опытно-промышленное коксование угольной шихты с добавлением в нее каменноугольной смолы. Для этого в шламовом бункере консольной части угольного склада готовят 80-100 т смеси угля марки КС или КС+КСН и каменноугольной смолы в соотношении смола:уголь 1:6.

С помощью грейфера мостового перегружателя содержимое бункера тщательно перемешивают и передают в предварительно освобожденный дозировочный бункер дозировочного отделения.

В соответствии с заданным компонентным составом в дозировочном отделении готовят базовую или опытную шихту в количестве 400 т, что обеспечивает загрузку 20 печей.

Шихту с присадкой осмоленного слабоспекающегося угля (марки КС или КС+КСН) измельчают и перемешивают в дробилке. Затем шихту транспортируют по соответствующим трактам через угольную башню и с помощью углезагрузочного вагона загружают в коксовую печь.

После завершения процесса коксования кокс выдают, тушат, отбирают необходимое количество пробы, которую испытывают.

Результаты испытания качества кокса представлены в таблице.

Согласно данным таблицы, при смешении 3% каменноугольной смолы с углем марки КС или КС+КСН в соотношении смола:уголь 1:6 и последующем вводе 21% смеси в шихту, измельчении и коксовании шихты с повышенным содержанием (30,3%, против 25,1% в базовой шихте) угля марки КС и/или КС+КСН можно увеличить механическую прочность кокса М25 с 83,0 до 84,0% и послереакционную прочность (CSR) с 48,5 до 52-56,5% и снизить истираемость кокса М10 9,1 до 8,0-8,3% и его реакционную способность (CRI) с 33,5% до 30,5-32,2%.

Способ подготовки угольной шихты, состоящей из жирных (Ж), коксовых (К) и отощенных спекающихся (ОС) углей, включающий ввод в шихту каменноугольной смолы, отличающийся тем, что шихта дополнительно содержит газово-жирные (ГЖ) и коксовые отощенные (КО) угли, перед вводом каменноугольной смолы в шихту ее предварительно смешивают с коксовым слабоспекающимся (КС) и/или коксовым слабоспекающимся низкометаморфизованным (КСН) углем в соотношении 1:(3,3-6), при этом доля коксового слабоспекающегося и/или коксового слабоспекающегося низкометаморфизованного угля в шихте составляет 20-40%, а доля каменноугольной смолы - 3-6%, полученную угольную шихту измельчают.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нефтепереработки. .
Изобретение относится к области нефтепереработки. .
Изобретение относится к коксохимическому производству, в частности к составам для изготовления металлургического кокса. .
Изобретение относится к способам переработки окисленных никелевых руд. .
Изобретение относится к области переработки отходов промышленного производства и может быть использовано для пирометаллургического получения черновой меди из вторичных материалов.

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

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

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

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.

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

Изобретение относится к области нефтепереработки

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.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к области коксохимии. В процессе замедленного коксования дистиллятных и остаточных продуктов переработки нефти получают добавку коксующую. Полученную добавку вводят в угольную шихту в количестве 1-18 мас.%. Проводят коксование полученной шихты. Изобретение позволяет получить модифицированный металлургический кокс с заданными качественными параметрами. 2 табл., 1 пр.
Наверх