Способ подготовки шихты для коксования

Авторы патента:

C03B1/00 - Изготовление, формование и последующая обработка

Владельцы патента RU 2735742:

Публичное акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" (RU)

Изобретение относится к металлургии. Описан способ подготовки шихты для коксования с использованием нефтяного спекающего компонента и угольных концентратов/углей, в котором в качестве нефтяного спекающего компонента используют продукт, получаемый путем окисления вакуумного остатка висбрекинга гудрона с выходом летучих веществ в интервале 30-70%, который вводят в состав угольной шихты при следующем соотношении компонентов, мас.%: нефтяной спекающий компонент-5-40, угольные концентраты/угли - остальное. Технический результат – получена шихта с улучшенными качественными характеристиками по зольности и прочностным характеристикам. 1 табл., 6 пр.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано на коксохимических предприятиях для формирования угольной шихты.

Известно, что для улучшения технологических характеристик шихт, повышения качества кокса, экономии дефицитных марок углей предлагается использовать различные органические добавки, такие как твердые отходы коксохимических производств, нефтяная коксовая мелочь, неспекающиеся угли, другие добавки, обеспечивая при этом прочностные характеристики кокса и снижая затраты на производство.

Известно использование в качестве спекающей добавки пластификатора отходов коксохимического производства в количестве 0,5-7 мас.% (RU №2333236, 10.09.2008), и битуминозного остатка процесса получения легких фракций нефтяных продуктов со следующими характеристиками: зольность A^d не более 2,5%; выход летучих V^daf не более 70%; содержание серы S^d не более 5%; вспучивание не менее 20 мм; индекс Рога (IR) не менее 10 (RU №2418837, 20.05.2011).

Существенным недостатком использования вышеперечисленных изобретений является невозможность применения в шихте коксохимического производства пластичных компонентов по причине возможной агломерации частиц и слипаемости, необходимость реконструкции технологического оборудования в углеподготовительном или коксовом цехах, а также возможность замещения только определенных марок коксующихся углей вследствие относительно невысокого уровня летучих веществ.

Известно использование в качестве коксующей добавки в составе шихты для коксования нефтяного кокса с выходом летучих веществ в интервале 14-25 мас.% (RU №2355729, 20.05.2009).

Недостатком указанной добавки является возможность замещения только определенных марок углей вследствие относительно невысокого уровня летучих веществ.

Известно также использование в составе шихты смеси нефтяного кокса в количестве 1-30 мас.% и нефтяных остатков в количестве 1-30 мас.%. Используемые нефтяные остатки характеризуются зольностью A^d не более 2,5%, выходом летучих веществ V^daf не более 90%, содержанием серы S^d не более 5%, индексом Рога (IR) не менее 10. Нефтяной кокс характеризуется зольностью A^d не более 2,5%, выходом летучих веществ V^daf не более 25%, содержанием серы S^d не более 5%. (RU №2627425, 08.08.2017).

Существенным недостатком использования вышеперечисленных изобретений является необходимость реконструкции технологического оборудования в углеподготовительном или коксовом цехах.

Известно использование в качестве нефтяной добавки продукта замедленного полукоксования тяжелых нефтяных остатков с содержанием летучих от 12 до 28 мас.% (RU №2411283, 10.02.2011; RU №2637965, 08.12.2017).

Недостатком добавки по патентам РФ №2411283, №2637965 является нестабильность ее спекающих свойств, недостаточный уровень коксуемости добавки и, соответственно, нестабильное качество получаемого металлургического кокса, а также отсутствие описания четких границ применения данного продукта в составе шихты коксохимического производства, что вызывает сложности в оценке влияния участия данного продукта на качество металлургического кокса.

Известен также способ получения нефтяной спекающей добавки в шихту коксования углей с использованием в качестве добавки вакуумного остатка процесса висбрекинга с температурой размягчения по КиШ порядка 80°С (RU №2455337, 20.03.2012) или продукта деасфальтизации этого остатка (RU №2452760, 10.06.2012).

Недостатком указанного способа по патенту RU 2455337 является то, что при температуре размягчения 80°С применяемые нефтепродукты будут обладать пластичностью, что может приводить к слипанию частиц и выходу из строя оборудования, а также отсутствие информации о диапазоне применения данных добавок в составе шихты коксохимического производства.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ (RU №2663145, 01.08.2018) подготовки шихты для коксования, заключающийся в смешении нефтяной спекающей добавки со слабоспекающимися углями марок КС, и/или КСН, и/или КО, и/или ТС, и/или ОС при следующем соотношении компонентов, мас.%:

- нефтяная спекающая добавка (1-30),

- слабоспекающиеся угли (99-70),

нефтяная спекающая добавка представляет собой остатки переработки нефти со следующими характеристиками:

- зольность A^d - не более 2,5%;

- выход летучих V^daf - не более 90%;

- содержание серы S^d - не более 5%;

- температура размягчения по КиШ - не менее 40°С.

Недостатком данного изобретения является отсутствие технологий подачи в угольную шихту компонентов в жидкотекучем состоянии и, как следствие, невозможность применения изобретения в промышленном масштабе.

Задачей изобретения является разработка способа подготовки шихты для коксования с использованием нефтяного спекающего компонента, который позволяет расширить и удешевить сырьевую базу используемой шихты за счет использования более дешевого спекающего компонента без снижения, а также с улучшением качества получаемого кокса, а также четкое распределение диапазона участия данного продукта в составе шихты.

В качестве нефтяного спекающего компонента используют окисленный вакуумный остаток висбрекинга гудрона с температурой размягчения от 90 до 130°С (по методу «Кольца и Шара»), который при нормальных условиях представляет собой твердое хрупкое вещество и который позволяет получить металлургический кокс с улучшенными качественными характеристиками по зольности и прочностным характеристикам.

Поставленная задача решается разработкой способа подготовки шихты для коксования с использованием нефтяного спекающего компонента, который отличается тем, что в качестве нефтяного спекающего компонента используют продукт, получаемый путем окисления вакуумного остатка висбрекинга гудрона с выходом летучих веществ в интервале 30-70%, который вводят в состав угольной шихты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Нефтяной спекающий компонент	5-40
Угольные концентраты/угли	остальное

При этом существенно снижается зольность металлургического кокса (Ad), повышается горячая прочность (CSR), при этом значительно снижается участие либо выводятся из состава шихты угли марок Ж и ГЖ, снижаются угли марок К, КС, ОС.

Подача в шихту нефтяного спекающего компонента осуществляется по стандартной схеме из силоса в соответствии с заданной долей участия через дозировочное устройство, которое обеспечивает равномерную подачу на ленточный конвейер. С ленточного конвейера нефтяной спекающий компонент подается на сборочный конвейер и совместно с дозированными компонентами на молотковую дробилку, далее по тракту шихтоподачи на угольную башню.

Для проверки возможности частичной замены углей в составе шихты на предлагаемую добавку были проведены опытные работы с использованием шихты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Нефтяной спекающий компонент	5-40
Угольные концентраты/угли	остальное

Сформированы варианты базовой и опытных шихт с введением нефтяного спекающего компонента (КиШ-115°С) по следующим сценариям (Таблица 1):

1) Вариант 1 - базовая шихта, сформированная с участием угольных концентратов;

2) Вариант 2 - опытная шихта на основе базовой с введением в состав нефтяного спекающего компонента 5% с температурой размягчения 115°С при снижении угольного концентрата марки Ж;

3) Вариант 3 - опытная шихта на основе базовой с введением в состав нефтяного спекающего компонента 10% с температурой размягчения 115°С при снижении угольного концентрата марки Ж;

4) Вариант 4 - опытная шихта на основе базовой с введением в состав нефтяного спекающего компонента 15% с температурой размягчения 115°С при полном исключении угольного концентрата марки Ж и снижении угольного концентрата марки ГЖ;

5) Вариант 5 - опытная шихта на основе базовой с введением в состав нефтяного спекающего компонента 20% с температурой размягчения 115°С при полном исключении угольных концентратов марки Ж и ГЖ;

6) Вариант 6 - опытная шихта на основе базовой с введением в состав нефтяного спекающего компонента 40% при полном исключении угольных концентратов марки Ж, ГЖ и снижении угольных концентратов марки К.

В ходе экспериментов по введению нефтяного спекающего компонента в количестве 5-40% зафиксировано:

1. Снижение зольности угольной шихты на 3,6% (с 8,9% до 5,3%), соответственно, снижение зольности кокса на 4,8% (с 12,0% до 7,2%),

2. Увеличение спекающих свойств шихты в части увеличения толщины пластического слоя (произошло увеличение на 2-3 мм относительно базовой шихты), расширения интервала пластичности на 24-63 град. С (при проведении испытаний дилатометрических показателей по Одиберу-Арну). Необходимо отметить, что, начиная с варианта, содержащего 15% НСК, метод оценки спекающих свойств шихты по толщине пластического слоя становится неприменяемым (отсутствует закономерная тенденция изменения).

3. Увеличение значений горячей прочности (CSR) кокса (на 0,8-3,3%) и снижение реакционной способности (CRI) кокса (на 0,4-2,6%).

Таким образом, в ходе экспериментов доказана возможность применения нефтяного спекающего компонента с выходом летучих веществ в интервале 30-70% в качестве заменителя спекающих и отощающих компонентов угольных шихт, с получением металлургического кокса с улучшенными качественными характеристиками по зольности и прочностным характеристикам.

Способ подготовки шихты для коксования с использованием нефтяного спекаюшего компонента и угольных концентратов/углей, отличающийся тем, что в качестве нефтяного спекающего компонента используют продукт, получаемый путем окисления вакуумного остатка висбрекинга гудрона с выходом летучих веществ в интервале 30-70%, который вводят в состав угольной шихты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Нефтяной спекающий компонент	5-40
Угольные концентраты/угли	остальное

Изобретение относится к способам приготовления шихты в стекольной промышленности. Шихту получают путем дозирования, перемешивания и увлажнения в смесителе кварцевого песка, кальцинированной соды и других стеклообразующих компонентов, а также добавок в виде премикса селена и оксида кобальта с наполнителем.

Подъемное устройство для системы обработки стекла // 2730155

Изобретение относится к подъемному устройству для поднятия нагретого листа стекла в системе изгибания стекла и содержит массив подъемных струй, содержащий периферийные выпуски подъемных струй и внутренние выпуски подъемных струй, расположенные внутри относительно периферийных выпусков подъемных струй.

Гель-прекурсор стекла // 2725352

Описаны гель-прекурсор стекла и способ получения стеклянного продукта из геля-прекурсора стекла. Гель-прекурсор стекла, предназначенный для расплавления в расплавленную стекломассу для последующего формования в стеклянный продукт, содержит объемную аморфную матрицу на основе оксидов, имеющую неорганический каркас из основных составляющих оксидов, и воду, которая химически захвачена внутри объемной аморфной матрицы на основе оксидов.

Рассеивающий материал из синтезированного кварцевого стекла и способ получения формованного изделия, полностью или частично состоящего из него // 2720729

Рассеивающий материал из синтезированного содержащего поры кварцевого стекла имеет химическую чистоту по SiO2 по меньшей мере 99,9%, содержание кристобалита не выше 1% и плотность в диапазоне от 2,0 до 2,18 г/см3.

Способ получения стекольной шихты // 2720042

Изобретение относится к получению стекольной шихты и может быть использовано в стекольной промышленности. Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в снижении времени термической обработки, повышении прочности гранул стекольной шихты, качества шихты и ускорении технологического процесса термической обработки шихты.

Способ подготовки шихты для щелочно-силикатного стекла. // 2714415

Изобретение может быть использовано в стекольной промышленности для подготовки шихт щелочно-силикатных стекол, в том числе стекловидных щелочных силикатов. Предлагается способ подготовки стекольной шихты для получения щелочно-силикатных стекол, в том числе стекловидных щелочных силикатов, включающий активацию кремнийсодержащего компонента стекольной шихты с использованием гидроксида натрия в качестве натрийсодержащего компонента с получением ССМ, имеющего химический состав, соответствующий эвтектическому в оксидной системе Na2O - SiO2.

Устройство перемешивания шихты и стеклобоя на ленточном конвейере (варианты) и способ его применения // 2708290

Техническое решение относится к устройствам и способам перемешивания шихты и стеклобоя и может использоваться в линиях загрузки бункеров стекловаренных печей в стекольной промышленности.

Способ получения шихты для пеностеклокерамики // 2701838

Изобретение относится к технологии производства стекла, пеностекла и пеностеклокерамики, производимых по обжиговой (одностадийной) технологии для применения в качестве насыпной теплоизоляции и заполнителя легких бетонов.

Способ определения температуры нити // 2700360

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения температуры нити, например, стекловолокна или проволоки. Настоящее изобретение относится к способу определения температуры нити, отличающемуся тем, что включает в себя следующие шаги: вытягивание нити в направлении ее продольной оси вдоль фонового излучателя с известной температурой, получение, в процессе вытяжки, тепловизионным датчиком с пространственным разрешением изображения нити, находящейся перед фоновым излучателем, получение интеграла по диапазону замеров тепловизионного датчика, полностью обнаруживающего, в каждый момент времени, участок нити, находящийся перед фоновым излучателем, вывод заключения о температуре нити посредством сравнения полученного интеграла с контрольным значением.

Способ приготовления стекольной шихты // 2694658

Изобретение относится к способам приготовления шихты для производства стекла. Способ приготовления стекольной шихты включает измельчение и смешение сырьевых материалов, при этом сырьевые материалы, твердость которых 5 и более единиц по шкале Мооса, измельчают до достижения размера частиц менее 350 мкм, причем более 51% частиц имеют размер 10-350 мкм, а сырьевые материалы, твердость которых менее 5 единиц по шкале Мооса, измельчают до достижения размера частиц менее 500 мкм, причем более 51% частиц имеют размер 10-500 мкм.