Способ получения мелкозернистогококса из неспекающихся или слабоспека-ющихся углей

 

О Й И С А Н И Е (1ц7940бЗ

ИЗОБРЕТЕНИЯ осоюэ ооеетоМ

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.04.78 (21) 2607452/23-26 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

С 10В 49/00

СС,СР ло делам иэсбретеиий и откРытий (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (53) УДК 662.74 (088.8) (72) Авторы изобретения

П. И. Шашмурин, О. Г. Унтербергер, П. Я. Нефедов, И. Ю. Рывкин, Ф. Е. Кенеман, В. В. Калюжный, Э. А. Соколов, В. Н. Морозов, А. В. Баженов и Е. А. Новгородцев

Восточный научно-исследовательский углехимический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО КОКСА

ИЗ НЕСПЕКАЮЩИХСЯ ИЛИ СЛАБОСПЕКАЮЩИХСЯ

УГЛ ЕЙ

ГосудаРстеенлый комитет (23) приоритет

Изобретение относится к способу получения мелкозернистого кокса из неспекающихся или слабоспекающихся материалов в кипящем или пересыпающемся слое.

Известен способ получения мелкозерни- 5 стого кокса, включающий дробление неспекающихся углей, сушку дробленного угля и коксование в кипящем слое или подвижном слое i(1).

Недостатком указанного способа являет- )p ся высокое содержание тонких пылевидных фракций кокса в товарном продукте (до

40 — 45% в классе 0 — 0,25 мм). Это влечет большие потери тонких классов угля и ухудшает санитарные условия на территории 15 установки, а также затрудняет использование кокса потребителем. Большинство потребителей ставит условие, ограничивающее содержание класса 0 — 0,25 мм. Например, при использовании кокса в процессе агло- 2О мерации железных руд, количество класса

0 — 0,25 мм в коксе ограничивается 5 — 15%.

Основными источниками образования большого количества в коксе пыли являются технологические операции: дробление исходного угля сопровождается образованием пыли (например, при дроблении бурого угля до 90% содержания класса 3 — 0 мм образуется более 20 — 25% частиц класса

0 — 0,25 мм); быстрая сушка материала со- 30 провождается растрескиванием частиц за счет теплового удара; пневмотранспорт и

«кипение» частиц в псевдоожиженном или подвижном (пересыпающемся) слоях сопровождается их истиранием.

Целью изобретения является снижение содержания тонких пылевидных фракций (менее 0,25 мм) в готовом мелкозернистом продукте при неизменно максимальном размере частиц и тем самым существенное улучшение свойств мелкозернистого продук,та, расширение области его применения и более квалифицированное его использование.

Кроме того, целью изобретения является снижение потерь кокса в виде пыли со сбрасываемыми газами, повышение эффективности очистки от пыли сбрасываемых газов.

Цель достигается тем, что термообработку исходного угля ведут с добавлением спекающегося угля, после термообработки горячий кокс смешивают со спекающимся углем.

В процессе термообработки мелкозернистого угля с добавлением спекающегося угля, осуществляемым при температуре выше

500 С, происходит быстрая пластификация нагреваемых частиц спекающегося угля и образование агломератов благодаря интен794063 сивному налипанию пылевидных частиц неспекающегося угля на пластифицированные частицы. При этом мелкие частицы прочно удерживаются в агломерате, а крупные легко отделяются, благодаря чему получается продукт более равномерного гранулометрического состава с малым содержанием пылевидных фракций. Количество последних при этом может быть снижено до нуля.

При дальнейшем нагреве агломератов в процессе термообработки происходит формирование мелкозернистого полукокса-кокса. Пластифицированные частицы агломератов переходят в твердое состояние, упрочняя полученные агломераты. В подвижном (кипящем, пересыпающемся) слое происходит некоторое разрушение и истирание затвердевших агломератов полукокса (кокса) и образование небольшого количества (10—

15 /ц) фракции 0 — 0,25 мм, поэтому для агломерации в горячий кокс необходимо также добавить спекающийся уголь. Добавленный к горячему мелкозернистому коксу спекающийся уголь постепенно нагревается в контакте с горячим коксом до 550 — 950 С и превращается в полукокс или кокс.

Количество вводимого спекающегося компонента определяется как свойствами спекающегося угля, так и содержанием мелких классов в коксе.

В случае применения в качестве спекающегося компонента жирных углей марки

17К и 2Ж с очень хорошей спекающсй способностью минимальное их количество, рез,ко (в два раза) снижающее содержание .фракций 0 — 0,25 мм, составляет 5 — 7 / .

Если применяются угли с более низкой спекающей способностью для достижения тех же результатов требуется более высо,кий расход спекающихся углей. Например, в случае жирного угля шахты Чертинская хороший эффект (снижение фракции 0—

0,25-мм в 2 раза) наблюдается уже при 5—

7 /ц его расхода, а оптимальный его расход составляет 12 — 15 .

В случае применения угля марки Г6 шахты им. 7 Ноября снижение фракции 0—

0,25 мм в 2 — 2,5 раза в коксе наблюдается при расходе этого угля около 15 /, а оптимальное соотношение наблюдается при его расходе 20 — 25 / .

Применение спекающегося компонента в количествах более 30 /, затруднено технологически вследствие образования более .крупных агломератов (15 — 20 мм) и, следовательно, нарушения технологии. Применение спекающихся углей в количествах болес

30 /ц нецелесообразно и с экономических позиций, так как может приводить к повышению стоимости мелкозернистого кокса.

При снижении количества хорошо спекающегося жирного угля до 3,0 содержание пылевидных фракций 0 — 0,25 мм в коксе сохраняется на высоком уровне (около

30 / ), т. е. не достигается необходимая эф5

io

65 фективность снижения содержания этой фракции до 10 — 15 /ц.

Предлагаемый способ производства мелкозернистого кокса можно представить в виде следующей пооперационной схемы.

Исходный неспекающийся уголь дробится до крупности 75 — 80 содержания класса 0 — 3 мм. Спекающийся уголь дробится до крупности 85 — 95 / содержания класса

0 — 3 мм. Дробленые компоненты дозируются в соотношении от 70: 30 до 95: 5; 75—

25 / спекающегося компонента смешивается с неспекающимся углем и смесь подвергается термической обработке в кипящем или пересыпающемся слое при 650 — 1000 С.

Образовавшийся при этом мелкозернистый полукокс или кокс при температуре коксования смешиваются с оставшимися 25 — 75 /ц спекающегося угля.

Полученная смесь выдерживается до стадии смешения до выравнивания температур компонентов, а затем после превращения спекающегося компонента в полу кокс (кокс) охлаждается и выводится из процесса, как товарный продукт.

На чертеже приведена схема установки получения мелкозернистого буроугольного кокса по предлагаемому способу.

Пример. Установка состоит из бункера

1 газового угля марки Г17 (спекающийся компонент), бункера 2 бурого угля, дозатора 3 неспекающегося компонента, дозатора 4 спекающегося компонента, шнекового забрасывателя 5, коксонагревателя 6, циклона 7, шнекового питателя 8, реактора

9, хоксопровода 10 от коксонагревателя к реактору, коксопровода 11 от реактора к коксоиагревателю и охладителя 12 кокса.

Дробленый бурый уголь Канско-Ачинского бассейна крупностью 0 — 5 мм (влажность %Р=32 /, зольность А =8 /, количество летучих веществ V =48 ) из бункера

1 и дробленый газовый уголь шахты им.

7 Ноября марки Г17 крупностью 0 — 3 мм (W =9o/î Ас= l l o/î Vã40 5а/с и толщина пластического слоя Y=ll мм) из бункера

2 при помощи дозаторов 3 и 4 подаются в шнековый забрасыватель 5. Соотношение компонентов поддерживается 9: 1 (270 т/ч и 30 т/ч). Суммарный расход компонентов составляет 300 т/ч. Шнековый забрасыватель осуществляет смешение компонентов и их забрасывание (подачу) в газоход-сушилку. Сушка осуществляется дымовыми газами (имеющими температуру 650 С), отходящими от коксонагревателя 6. Сухая смесь углей отделяется от дымовых газов в циклоне 7 и с помощью шнекового питателя 8 подается в реактор 9, а дымовые газы после доочистки сбрасываются в атмосферу.

В реакторе сухая шихта вступает в контакт с горячим твердым теплоносителем коксом, поступающим в реактор по коксопроводу 10 из коксонагревателя 6, нагревается до 600 С и пиролизуется, Образующие794063

Сравнительная характеристика мелкозернистых полукоксов

Состав исходной шихты, в й;4

Спекающийся уголь, введенный перед или во время термообработки

Технический анализ, з

Спекающийся уголь в горячий полукокс

Содержание класса

0 — 0,25 мм

Неспекающийся компонент

Способ производства

Содержание класса

+3 мм

Ас Чс

8оащ

Термоконтактное коксование без добавки спекающегося компонента (прототип) 45,0

1,0

10,0

12,5 9,0

0,3

По предлагаемому способу с применением термоконтактного коксования

95,0

85,0

70,0

3,0

10,0

20,0

2,0

5,0

10,0

2,0

5,0

10,0

35,0

15,0

5,0

10,0

10,0

10,0

12,7

13,7

13,7

0,3

0;3

0,3

8,9

8,7

8,4 ся парогазовые продукты поддерживают в реакторе кипящий слой. В этих условиях происходит пластификация нагретых частиц спекающегося угля и агломерация пылевидных фракций буроугольного полукокса пластифицированными частицами. Кипящий слой препятствует образованию крупных агломератов.

Химические продукты коксования после очистки в циклоне от пыли из реактора на- 10 правляются в отделение конденсации и улавливания, а смесь теплоносителя и пиролизованного угля по коксопроводу 11 направляется в коксонагреватель (аппарат кипящего слоя с газораспределительной ре- 15 щеткой) 6. Под решетку коксонагревателя подается воздушное дутье и за счет частичного (5%) сгорания полукокса его температура доводится до 700 С. С этой температурой полукокс в качестве теплоносителя направляется в реактор 9 по коксопроводу

10, а избыток его (40%) выводится в охладитель 12. При помощи дозатора 13 в охладитель вводят спекающийся уголь (10%) Использование изобретения позволяет получить экономию, например, за счет замены коксовой мелочи в процессе агломерации мелкозернистым коксом, около

4,5 руб,/т кокса.

Формула изобретения

Способ получения мелкозернистого кокса из неспекающихся или слабоспекающихся углей, включающий дробление исходных углей, сушку и термообработку в кипящем или подвижном слое, отличающийся тем, что, с целью уменьшения содержания пылевидных фракций в готовом продукте, термообработку исходного угля ведут с до6 из бункера 2. Производительность дозатора

13 составляет половину производительности дозатора 4 (15 т/ч). Температура смеси кокса и спекающегося угля составляет

660 С. В процессе нагрева до этой температуры спекающийся уголь пластифицируется.

Оставшиеся в горячем продукте пылевидные фракции налипают на пластическую массу спекающегося угля, образованную в процессе контактного теплообмена, и образуют агломераты, которые упрочняются в процессе дальнейшего нагрева частиц спекающегося угля до указанной температуры.

При дальнейшем продвижении материала в охладителе, в него подают воду и после охлаждения выводят готовый мелкозернистый кокс крупностью 0 — 15 мм (при содержании класса 0 — 0,25 мм менее 5%). Сравнительная характеристика продуктов полукокса приведена в таблице. Таким образом, изобретение позволяет получать мелкозернистый кокс с малым содержанием пылевидных фракций, без заметных укрупнений верхних частиц.

Характеристика готового продукта бавлением спекающегося угля и после термообработки горячий кокс смешивают со спекающимся углем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1; Кенеман Ф. Е. и др. Метод термоконтактного коксования бурых и неспекающихся углей — один из путей крупномасштабного производства высококачественного дешевого топлива для энергетики, металлургии и других отраслей народного хозяйства.

Сб. Всесоюзное научно-техническое совещание по комплексному технологическому использованию топлив. Калинин, 1973, ч. 1

Тезисы докладов, .М., 1973, с. 17 — 19.

794063 Составитель 3. Хангай

Техред И. Пенчко

Редактор П. Горькова

Корректор О. fiopma

Заказ 36/7 Изд. Ко 164 Тираж 553 Подписное

НПО «Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2