Способ окускования мелкозернистого топлива

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 1199648О

Союз .Советсник

Социалистических

Республик (53)М. Кл. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 13.07.81 (21) 3314553/22-02

С 22 В 1/14 с присоединением заявки РЙГвсударстаекык квинтет (23) Приоритет

СССР

Опубликовано 15. 02. 83. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 15.02.83 вв делам кзебратеккк и еткрытий (53) УДК 669.1:

:622.788 (088.8) В.М.Борисов, М.Г.Бойко, А.А.Казьмин, Л.С.Агафонникова и M.Ñ.Áîðèñoaà (72) Авторы изобретения

Московский ордена Октябрьской Революции

Трудового Красного Знамени институт стал (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ОКУСКОВАНИЯ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО

ТОПЛИВА

Изобретение относится к подготовке сырья для преимущественного использования в черной металлургии.

Известен способ окуснования мелкого коксика, при котором последний смешивается с органическим коллоид-. ным связующим. Эту шихту в течение

5- 10 мин перемешивают в мельнице, после чего смесь увлажняют с получением окатышей диаметром 1-7 мм.

Окатыши сушат на воздухе (1 1

Недостатками известного способа являются использование дорогостоящего связующего и необходимость длительной выдержки на. воздухе для получения относительно прочных окатышей, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ окус- 26 кования смеси тонкодисперсного коксика и антрацита путем их доэирования,смешивания со связующим, увлажнение и окомкование. По этому способу

2 топливо предварительно разделяется на две Фракции + 0,125 мм и 0,125 мкад.

К мелкому топливу в качестве связующего добавляется гашеная известность.

Полученную смесь окомковывают до крупности 0,5-3 мм и вместе с фракцией + 0,125 мм вводят в агломерационную шихту и спекают ° При этом увеличивается выход годного, производительность и прочность агломерата 52).

Недостатками этого способа являются невозможность использования топлива с высоким содержанием летучих; трудности в разделении топлива на классы + - 0,125 мм; невозможность использования окускованного коксика непосредственно в доменном или сталеплавильном производстве; не учтена возможность утилизации металлургических отходов; многооперационность ,процесса, требующая больших энергетических затрат.

996480

Целью изобретения является облегчение экономии энергетических ресурсов и повышение эффективности утилизации сталеплавильных шлаков.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему дозирование топлива и связующего, их смешивание и окомкование, в ка честве связующего используют огнежидкий шлак, s потоке которого осу- 10 ществляют окускование топлива при этом отношение расхода шлака к расходу топлива поддерживают в пределах (0,5:1 ):1.

Существо способа заключается в 1з том, что в качестве связующего используется огнежидкий шлак сталеплавильного производства, а в качестве топлива †.мелкие классы любых ископаемых или искусственных его 20 видов.

Для окускования топлива оно непрерывно дозируется и направляется на поток расплавленного шлака, выливаемого из ковша в шлаковую канаву. Попадание топлива на поверхность раскаленного шлака сопровождается удалением лету их веществ из топлива, как в потоке шлака, так и в шлаковой канаве. Последнее обстоятельство име- о ет немаловажное значение, поскольку при выделении основного количества летучих веществ в шлаковой канаве (стационарный слой ) происходит нарушение сплошности шлакового !пирога" и обзз разование большого. количества мелких сквозных пор, обеспечивающих после остывания шлака его растрескивание и разрушение без дополнительных механических воздействий.

Готовый продукт представляет собой твердый суспензионный раствор топлива в шлаке. Равномерность распределения частиц топлива в шлаке, крупность готового продукта и степень

45 завершенности процесса деструкции топлива определяются соотношением между расходом шлака и топлива.

В свою очерець, расход шлака находится в прямой зависимости от его температуры и содержания летучих в топливе. Для углей с низкой степенью метаморйизма (бурые, длиннопламенные, джазовые ), содержащих большое количество (35-504 ) летучих, требуется более высокая температура и более высокий расход шлака. Экспериментально установлено, что температура шлака должна быть 1500-1700 С, а соотношение между расходом шлака и топлива 0,8:1 соответственно.

По мере перехода к углям с более высокой степенью метаморфизма (жирные, тощие, коксующиеся и антрацит ) полное удаление летучих с образованием углеродистого вещества обеспечивается при более низких температурах и расходе шлака. В этих условиях шлак должен быть жидкотекучим, т.е. его температура должна находиться в пределах 1300-1500 С, а соотношение между расходом шлака и топпива находиться в пределах (0,5:1):1.

Таким образом, соотношение между расходом шлака и топлива любой степени метаморфизма должно находиться в пределах (0,5:1)-.1, а температура шлака изменяется в широком диапазоне: от температуры начала затвердевания до температура выпуска шлака из печи.

Характерной и очень важной особенностью предлагаемого изобретения, выявленной в процессе проведения исследований, является получение готового продукта, окислы железа в котором практически полностью восстановлены. Металлизация закиси железа в шлаке осуществляется за счет выделения большого количества летучих и частичной газификации углерода топли ва. В условиях восстановления окислов железа из шлака удаляются вредные примеси. цинк, свинец и щелочи.

Полученный продукт является жепезоуглеродистой офлюсованной смесью, пригодной как,для непосредственного использования в доменном и сталеплавильном производстве, так и при агломерации руд и концентратов.

Пример . Для исследований используют шлак конверторного производства. В качестве топлива используют длиннопламенный уголь марки Д, газовый уголь марки Г-16, коксующийся марки КЖ и тощий уголь марки Т.

Соотношение шлак-топливо изменяют в пределах (0,3-1 ): 1, температура шлака составляет 1400-1700 С.

Топливо с помощью дозирующего устройства подают на поверхность потока шлака, выливаемого из ковша, в шлаковую канаву. Крупность топлива составляет 0;15 мм. Отбор проб топлива после застывания "пирога" осуществляют путем его дробления и выделения вручную частиц топлива.

80 4

По мере увеличения соотношения шлак-топливо закономерно уменьшается содержание углерода в продукте, в то .время как степень восстановления и прочность остаются на одинаковом уровне (95-98ь ).

Увеличение соотношения сверх

1:1 нецелесообразно, так как при этом соотношении получают-наивысшие показатели, характеризующие готовый продукт (см.таблицу ).

Таким образом, для углей низкой степени метаморфизма оптимальным соотношением между расходом шлака и топлива является соотношение равное 0,5-1 ): 1.

Для более старых углей (КЖ,Т) соотношение шлак-топливо равное (0,5:1) выпадает, поскольку готовый продукт характеризуется низкой степенью восстановления {30-314) и низкой прочностью (17-18 кг/см ).

Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что обработка углей как ранней (Д и Г16 ), так и поздней ступени метаморфизма (КЖ и Т ), при- >В водит к снижению .о содержании летучих (V")ñ 14-41 до-4-123. Данное обстоятельство подтверждает тот факт-, что обработка ископаемых видов топлива огнежидким шлаком сопровождается их декструкцией., Однако снижение содержания летучих в готовом продукте является необходимым, но недостаточным условием для непосредственного использования этого продукта в 20 доменном или сталеплавильном производстве.

Другой совокупностью необходимых и достаточных условий для успешной реализации предлагаемого способа яв- 2$ ляется содержание углерода в готовом продукте, степень восстановления окислов железа и прочность нараздавливание. В частности для углей марок Д и Г16 при малом соотношении эе шлак: топливо (0,3-: 1) содержание углерода в готовом продукте наиболь" шее (58-593 ). тогда как степень восстановления и прочность материала наименьшие (9-101 и 0,62-0,67 кг/см2) .

Следовательно, для старых углей оптимальные соотношения между расходом шлака и топлива должны находиться в пределах (0,8-1). Общим для различных видов ископаемых углей, вытекающим из результатов проведенных исследований, является соотношение между расходом шлака и топлива равное (0,5-1):1.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения изобретения составляет

4223411 тыс.руб. в год.. %, 9964

Технический анализ проб топливадо и после его обработки огнежидким шлаком, а также характеристика гото" вого продукта представлены в табли. це, S

Ю

Ю ф

1

I l

1

1

1

1

I1

I

I

Ю

CD

Ю

-б

LA

OO

CD м м

CD О («

« О

CD

СО

СО л м

--0

Ю

01

Ю

LA

Ю

CO

i/i

CD

OO

CD

Ю

- («Л

«D

CD («

«(\

Ф 3

1 1

0 мъ

0 л

OO

° -1(«Ч

CD

« (0 »»

Ю

СО

-т

«El

Ф с; !.

CD л

О!

«D.

Ю л

I f0

Ю

СЛ м!

LA

«М

1

1 ! 1

I .О

1»

1 L

1 (»

Ю (» \

Ю

Ю

««(Ю

Ю (« л

«D

LA

1.

1 1

1 I

l I ! I

«Г\ м

».О л

«D

01

CD

«( » «

«О

«(\ л

Ю

Ю («

М л

«Ч

Е(«М л

«(\

СО л О!

СХ

1 м

«D

Ж

».О

Ю

C) Ю

OO

СГ\ (0

Ц

C о

IГ

C о

«„"

Э

IY о (::

I

I

I

1

l

1

I

I )) 1

1 S

CL!

I

1

1

I

1

I

1

1

1 (I

I

1 .!

1

I

I

1

1

I

1 !

1

Y

Iоо

LD (0 °

O. X (О О о « о с :Х З

CL

Ф

Ф О

Ха о «

Y (0 х (0 С0

G. «» о з

I(0 О а 1Ф о

C Х и а.

Ф Ф

I- I996480

lo z ю о

C0 Y а (0 (0 о з о л

Ф

I»

Ф Y

D Cf. о э а

Х C

C0 X м о

Ф о (Х 1о о

О -L.

Ф 1 о Ф

Z (О Q

3Е о

L! S о v

Ф S

Y о

Х

Ф r,оо

C S

Ф Х

I- Ф Я

О С «0

Ф (0

«Х

«0 (0 а х о

«0 ««

Y

D л

О Ф о s

Х Х

Х (0 о Ф

Q. Е с: ц

996480 10 шлак, в потоке которого осуществляют . окускование топлива, при этом отношение расхода шлака к расходу топлива поддерживают равным t.0,5-1):1.

Формула изобретения

Составитель Л.Шашенков

Редактор Л.Повхан Техред Л.Пекарь Корректор E . .Рошко

Заказ 848/39 Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4 Способ окускования мелкозернисто го топлива, включающий дозирование топлива и связующего, их смешивание и окомкование, о т л и ч а ю .щ и и с я тем, что, с целью обеспечения экономии энергетических ресурсов и повышения эффективности утилизации сталеплавильных шлаков, в качест- в ве связующего используют огнежидкий

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Японская заявка Н 52-1304 13, кл. 10 J 153 (С22В9/10), 27.04;76-.

2. Японская заявка М 54-104403, кл. 10Я14 (С22Вt/10) 06.02.78.