Способ определения соотношения спекающихся и отощающих компонентов в угольной шихте для коксования

 

И.Д. Дроздник, M.Ë. Улановский, Ю.С. Кафтан, Ю.С.Васильев, Il. Ï. Хархардин, С.Я. Соболев, А.И. П 1

M. С. Кручинин и А.П. Пухов

f (72) Авторы изобретения

Украинский научно-исследовательский углехимический институт (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СООТНОШЕНИЯ СПЕКАЮЩИХСЯ

И ОТОЩАЮЩИХ КОИПОНЕНТОВ В угОЛ1,НОй ШИХТЕ

ДЛЯ КОКСОВАНИЯ

Изобретение относится к термической переработке углей и их смесей и может быть использовано в коксохими" ческой промышленности при разработке сырьевой базы коксования.

Известен способ составления уголь- ных шихт для коксования, по которому составление шихт ведут по показателям толщины пластического слоя (у) и выхода летучих веществ в компоненt0 тах смеси, и затем берут такое соотношение компонентов смеси, чтобы толщина пластического слоя смеси на-. ходилась в пределах (у = 16-22 мм)< .и выход летучих веществ (ч = 23,зг ) fi .

Однако при таком способе составления угольных шихт для коксования возможно получение иэ них кокса с ухудшенными показателями качества 2О (дробимости, истираемости, твердости и др.), поскольку иэ-за недоста-. точной чувствительности методов пластометрии и определения выхода лету2 чих веществ при разграничении слабоспекающихся углей, особенно углей разных бассейное, в составе смеси могут оказаться угли с пониженной способностью коксования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является спо соб составления угольных смесей для коксования, в котором берут слабоспекающийся уголь с высоким выходом летучих веществ (основной уголь) и хорошоспекающийся уголь (дополнительный уголь) и определяют в дополнительном угле температуру эатвердевания пластической массы, а в основном угле определяют температуру максимального сжатия. Затем берут такое соотношение компонентов смеси, чтобы . температура затвердевания пластической массы дополнительного угля, переходящего в пластическое состояние и способного вспучиваться, была выше температуры максимального сжатия основного угля (23 °

3 94139

Недостатком этого способа является то, что способ не точен, так как отсутствуют количественные показатели, указывающие на минимально допустимые и максимальные значения pa3- > ности температур затвердевания пластической массы дополнительного угля и максимального сжатия основного угля, что не позволяет получить качественный кокс. о

Цель изобретения — повышение точности определения. .Цель достигается тем, что согласно способу определения соотношения спекающих и отощающих компонентов в угольной шихте для коксования путем.определения температуры затвердевания пластической массы компонентов, определяют температуру максимальной скорости потери массы компонентов, затем определяют разность между температурой максимальной скорости потери массы и температурой затвердевания пластической массы для шихт с различным содержанием компонентов и для коксования берут шихту, которая имеет разность указанных температур в пределах от -20оС до

+5 С.

Важными ".арактеристиками этих условий являются температура максимальной скорости потери массы (й„,), а также температура затвердевания пластической угольной массы (t3)

Пример 1 (для двухкомпо.нентных шихт). Для испытания способа

35 берут двухкомпонентную шихту, включающую в качестве одного компонента отощенно-спекающийся уголь ш. У. 10 им. Артема (ч = 14,1Ф, у = О) и

40 жирный уголь Дуванской ЦОФ (чг. =

= 31,79о, у = 27. мм). Для каждого компонента определяют температуру максимальной скорости потери массы (Ф ) и температуру затвердевания пластической массы (t ) и затем для

45 каждого компонента определяют 3

На основе bt отдельных компонентов по правилу аддитивности опреде.ляют zt для бинарной смеси. Если Ьс смеси укладывается в пределы от -20 до +5 C, то получают кокс удовлетворительного качества, в противном случае получают кокс с низкими прочностными характеристиками.

В табл. 1 приведены полученные данные для указанных углей.

В табл. 2 приведен состав 2-х компонентных смесей из указанных углей, ьй для них и показатели качества кускового кокса.

Из табл. 2 видно, что лучшее качество кокса получено из смеси варианта ? (dt = -13 C), худшим по качеству является кокс, полученный из смеси варианта 4 (yt = +26 С).

На чертеже приведены графики качественных показателей кокса, полученного из 2-х компонентных смесей, составленных из индивидуальных углей различных шахт в различном их сочетании (всего 28 смесей), общая характеристика которых приведена в табл. 3.

Из табл . 3 видно, что величины

pt для индивидуальных углей изменяются не только по абсолютной величине, но и по знаку, что свидетельствует о высокой точности показателя

pt как характеристики свойств углей.

На графиках видно, что интервалу значений ьс от -20 до +5 С соответствуют оптимальные величины показателей качества кокса на разных уровнях его структуры: на уровне структуры кусков (Kpg и К о), зерен, лишенных трещин (СП), т.е. этот интервал значений ьй обоснован комплексом показателей качества кокса, как кускового твердого пористого материала.

Пример 2.(для многокомпонент-. ных шихт). В качестве многокомпонентной шихты используют производственную шихту Ново-Липецкого ИЗ, состоящую из углей Донбасса 134 (ht =

-26ОС), Кузбасса 4Д (ьй = +21оС), Печерского бассейна 354 (at = -15ОС) и шихты Череповецкого ИЗ 54 (ht =

= -15ОС).

Из этой шихты в промышленных коксовых печах (Н-Липецкого ИЗ, бат.

5-6) получают кокс .с пониженными показателями механической прочности: остаток в большом барабане 315 кг, содержание класса менее 10 мм в провале 43 кг.

При определении показателя ь t этой смеси предлагаемым способом получена величина +8 С, выходящая за пределы интервала оптимальных значений показателя ьй. На этом основании состав шихты изменен: увеличено содержание донецких углей на 8Ô за счет снижения содержания кузнецких на 5i и печерских на 34. Новому составу шихты соответствует значение пока5 941394 6 эателя ht, равное -2 С, т.е. отвечаю- ность ее увеличивается на 4,28ь, щее интервалу оптимальных значений. а расход кокса снижается на 1,753 по

Качество кокса, получаемого из сравнению с сопоставительным периошихты нового состава, улучшается: дом работы на коксе из смеси углей остаток в большом барабане увеличи- з прежнего состава. вается до 328 кг, а содержание клас- Экономический эффект, полученный са менее 10 мм в провале снижается в результате использования в домендо 38 кг. ном производстве Ново-Липецкого МЗ

При работе доменной печи на коксе кокса улучшенного качества, более улучшенного качества производитель- o . 3 млн. руб. в год.

Таблица 1

Марка йщ о С t> оС

) с, с

Угли

Ш. М 10 им. Артема

481

164

545

ОС

497

465

Дуванская ЦОФ

Таблица 2

gt 0C смеси

Показатели качества кокса, 4

Дробимость, К О Истираемость, K1II

Состав смеси, 4

Вариант

Ш. и 10 ЦОФ им. Артема Дуванская

9,0

8,5

70,0

71,4

68,9

66,9

-22

-1.3

+6

11,2

14,1

+26

Таблица 3

Бассейн

Показатели свойств

Марка, технологическая группа

Шахта у мм и п, С ty, С bt, С

vr Ф

Октябрьская

Донецкий

«Печерский

Воргашорская

+48

+64

+51

Донецкий

Кузнецкий

Донецкий

Кузнецкий

Донецкий

Кузнецкий

Куйбышевская

Распадская

Дуванская

Беловская и 10 им.Артема

Анжерская

ГЖ. ц 34,0

Ж.1о 33 4

Г„„37,4

Г11 37 1

Ж .1 31 7

1Ж 36,5

ОС 14,1

ОС 13 9

12 455

11 480

17 460

18 475

27 465

26 470

0 545

0 520

466

432

469

497

481

469

7 формула изобретения

@ 76 < 16 е

6 "Х

Составитель С. Вершинина

Редактор A. Гулько Техред С. Мигунова Корректор И. Муска

Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4761/8 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ определения соотношения спекающихся и отощающих компонентов в угольной шихте для коксования путем определения температуры затвердевания пластической массы компонентов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, определяют температуру максимальной скорости потери массы компонентов, затем определяют разность между температурой максимальной скорости по1394 8 тери массы и температурой затвердевания пластической массы для шихт с различным содержанием компонентов и для коксования берут шихту, которая имеет разность указанных температур в пределах от -20ОС до +5 C.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мирошниченко А.М. Составление

tn угольных шихт для коксования. Киев, 1965, с. 220.

2. Патент Франции N 1169333, кл. С 10 В., опублик. 1958 (прототип).