RU2039787C1

RU2039787C1 - Method of preparation of coal charge to coking

Info

Publication number: RU2039787C1
Application number: RU93028300A
Authority: RU
Inventors: Виктор Михайлович Гуляев; Антон Юрьевич Мельничук; Лариса Ивановна Хиль
Original assignee: Научно-производственное предприятие "Металлург"; Днепродзержинский индустриальный институт
Priority date: 1993-06-01
Filing date: 1993-06-01
Publication date: 1995-07-20

Abstract

FIELD: by-product coke industry. SUBSTANCE: noncaking coals were mixed with solid caking organic additions at concentration 10-15 wt.-% and ground up to the size 0-1.6 mm. Coal dust is separated from the coal charge. Milled noncaking coals were oiled and mixed with coal dust. Prepared product is added to the dustless charge. EFFECT: improved method of preparation. 1 dwg, 5 tbl

Description

Изобретение относится к коксохимическому производству, а именно к технологии подготовки угольной шихты к коксованию. The invention relates to by-product coke production, and in particular to a technology for preparing a coal charge for coking.

Известен способ подготовки угольной шихты к коксованию, включающий смешивание газовых (Г), жирных (Ж), коксовых (К) и отощенноспекающихся (ОС) углей, а также добавление в эту шихту для коксования твердых добавок: кокса, полукокса, коксовой мелочи, антрацита, гудрона, пека и др. которые вводят в количестве 5-10% [1]
Однако все используемые в этом способе твердые добавки имеют поры малого диаметра, поэтому они не участвуют в формировании структуры конечного продукта коксования и тем более не могут способствовать повышению прочностных характеристик кокса.There is a method of preparing a coal charge for coking, including mixing gas (G), fat (G), coke (K) and lean-baked (OS) coals, as well as adding solid additives to this charge for coking: coke, semi-coke, coke breeze, anthracite , tar, pitch, etc. which are administered in an amount of 5-10% [1]
However, all solid additives used in this method have pores of small diameter, therefore, they do not participate in the formation of the structure of the final coking product and, moreover, cannot contribute to an increase in the strength characteristics of coke.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ подготовки угольной шихты к коксованию, включающий дробление неспекающихся углей, их обмасливание и последующее смешение с шихтой, идущей на коксование. Обмасленные неспекающиеся угли перед смешением с шихтой диспергируют до сыпучей массы в угольной пыли, выделенной из угольной шихты. В качестве обмасливателя используют смесь смолистых отходов коксохимического производства [2]
В известном способе подготовки угольной шихты к коксованию применение в качестве обмасливателя смеси смолистых отходов не позволяет достаточно повысить спекающую способность коксуемой шихты и повысить качество кокса.The closest technical solution to the proposed one is a method of preparing a coal charge for coking, including crushing non-sintering coals, their oiling and subsequent mixing with the charge going to coking. Oiled non-sintering coals are dispersed before mixing with the charge to a granular mass in coal dust isolated from the coal charge. As a sizing agent use a mixture of tarry wastes of coke production [2]
In the known method of preparing a coal charge for coking, the use of a resinous waste mixture as a lubricant does not sufficiently increase the sintering ability of the coke charge and improve the quality of coke.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать способ подготовки угольной шихты к коксованию путем введения в шихту твердых спекающих органических добавок нефтяного, каменноугольного и полимерного типа, обладающих способностью оказывать модифицирующее влияние на неспекающийся уголь, что приведет к получению кокса с оптической текстурой в виде анизотропных мозаик, упрочняющих его структуру. The basis of the invention is the task to improve the method of preparing a coal charge for coking by introducing into the mixture of solid sintering organic additives of oil, coal and polymer type, which have the ability to exert a modifying effect on non-sintering coal, which will lead to the production of coke with an optical texture in the form of anisotropic mosaics that strengthen its structure.

Это достигается тем, что в неспекающиеся угли вводят органические твердые спекающие добавки в количестве 10-15% от массы неспекающегося угля, после смешения их дробят до крупности 0-1,6 мм и направляют на обмасливание. This is achieved by the fact that organic solid sintering additives are introduced into non-sintering coals in an amount of 10-15% by weight of non-sintering coal, after mixing they are crushed to a particle size of 0-1.6 mm and sent for oiling.

Предлагаемое техническое решение не следует явным образом из известного уровня техники, так как из последнего не выявляется влияние существенных признаков этого изобретения на достижение нового технического результата. The proposed technical solution does not follow explicitly from the prior art, since the latter does not reveal the influence of the essential features of this invention to achieve a new technical result.

В качестве обмасливателя используют смесь смолистых отходов коксохимического производства, представляющую собой однородную систему. As a sizing agent, a mixture of tarry wastes of coke production is used, which is a homogeneous system.

В качестве добавки применяют твердые спекающие органические продукты питания нефтяного, каменноугольного и полимерного происхождения в количестве 10-15% от массы неспекающегося угля. Твердые спекающие органические продукты обладают способностью оказывать модифицирующее влияние на неспекающийся уголь, т. е. вызывать деполимеризацию, пластификацию углей, либо образовать из них жидкокристаллическую связку на поверхности раздела угольных частиц, при сокарбонизации которых может быть получен кокс с оптической текстурой в виде анизотропных мозаик, упрочняющих его структуру. Характеристика твердых органических продуктов представлена в табл.1. As an additive, solid sintering organic food products of petroleum, coal and polymer origin in the amount of 10-15% by weight of non-sintering coal are used. Solid sintering organic products have the ability to exert a modifying effect on non-sintering coal, i.e. to cause depolymerization, plasticization of coal, or to form a liquid crystal bond from them on the interface of coal particles, by co-carbonization of which coke with an optical texture in the form of anisotropic mosaics can be obtained, reinforcing its structure. The characteristics of solid organic products are presented in table 1.

Осуществление предложенного способа подготовки шихты к коксованию производится по схеме, приведенной на чертеже. The implementation of the proposed method of preparing the mixture for coking is carried out according to the scheme shown in the drawing.

Неспекающиеся компоненты подают в бункер 1, а твердые спекающие органические продукты в бункер 2. Затем в смесителе 3 они смешиваются и дальше идут на дробилку 4, где дробятся до класса крупности 0-1,6 мм, и через бункер 5 попадают в двухшнековый смеситель 6. Смесь смолистых отходов подают в емкость 7, где ее подогревают до 70-80^оС паром, проходящим по трубопроводу 8, проложенному по внутренней стенке емкости 7, перемешивают мешалкой 9 и дозируют в двухшнековый смеситель 6 в количестве 10% от массы неспекающегося угля. Из дробленой шихты, содержащей спекающиеся угли, воздушной сепарацией отдувают самые мелкие классы (< 0,5 мм) и подают в классификатор 10, откуда угольная пыль через регулирующую задвижку 11 поступает по течкам 12 и 13 в двухшнековый смеситель 6. Для получения сыпучей и однородной массы смесь обмасленного угля и угольной пыли в соотношении 1:1 подают в диспергатор 14, где комочки обмасленного неспекающегося угля и угольной пыли разбиваются до размера 0-3 мм. Полученная сыпучая смесь из диспергатора конвейером 15 направляется на смешение с обеспыленной шихтой, идущей на коксование.Non-sintering components are fed into hopper 1, and solid sintering organic products into hopper 2. Then they are mixed in mixer 3 and then go to crusher 4, where they are crushed to particle size 0-1.6 mm, and through hopper 5 they enter a twin-screw mixer 6 . a mixture of waste resin is fed into the vessel 7, where it is heated to 70-80 ^{° C} by steam passing through conduit 8, laid on the inner wall of vessel 7, an agitator 9 is stirred and metered into the twin screw mixer 6 in an amount of 10% by weight of non-caking coal. The smallest classes (<0.5 mm) are blown out of the crushed charge containing sintering coals by air separation and fed to the classifier 10, from where coal dust flows through the control valve 11 through the chutes 12 and 13 into a twin-screw mixer 6. To obtain a loose and uniform mass mixture of oiled coal and coal dust in a ratio of 1: 1 is served in the dispersant 14, where the lumps of oiled non-sintering coal and coal dust are broken down to a size of 0-3 mm. The resulting bulk mixture from the dispersant conveyor 15 is sent for mixing with a dust-free mixture going to coking.

Пример конкретного выполнения. Неспекающиеся угли (тощий, длиннопламенный) и твердые спекающие органические добавки в количестве 10-15% от массы неспекающегося угля перемешивают в смесителе, дробят и направляют в двухшнековый смеситель, в который подают смесь смолистых отходов в количестве 10% от массы неспекающегося угля и угольную пыль в соотношении 1:1, отдуваемую из шихты Баглейского коксохимзавода (Г 32% ГЖ 16% Ж 24% К 10% ОС 18%), затем диспергируют до класса крупности 0-3 мм, смешивают с обеспыленной шихтой и коксуют. Результаты коксований угольной смеси с использованием длиннопламенных и тощих углей с твердыми спекающими органическими добавками (см. табл.2) показали, что оптимальной степенью дробления смеси является 0-1,6 мм. An example of a specific implementation. Non-sintering coals (lean, long-flame) and solid sintering organic additives in an amount of 10-15% by weight of non-sintering coal are mixed in a mixer, crushed and sent to a twin-screw mixer, into which a mixture of tarry waste in an amount of 10% by weight of non-sintering coal and coal dust is fed in a ratio of 1: 1, blown from the charge of the Bagley coke plant (G 32% GF 16% W 24% K 10% OS 18%), then dispersed to a particle size class of 0-3 mm, mixed with a dust-free mixture and coked. The results of coking the coal mixture using long flame and lean coals with solid sintering organic additives (see table 2) showed that the optimal degree of crushing of the mixture is 0-1.6 mm.

В процессе подготовки шихты определяли плотность насыпной массы, весьма влияющую на качество получаемого кокса, и показателя спекаемости, определяемые методами пластометрическим, индекса Рога и спекаемости по Тайцу. Коксование опытных шихт проводят в условиях, максимально приближенных к промышленным. Результаты испытаний шихты приведены в табл.3. Из таблицы видно, что введение твердых спекающих добавок существенно улучшают показатели спекаемости шихты. Оптимальным является введение 10% органических спекающих добавок. Дальнейшее повышение количества добавок не оказывает существенного влияния на спекаемость шихты. Шихты с участием длиннопламенных углей, характеризующихся высоким выходом летучих веществ, V^daf, дают лучшие результаты спекаемости по сравнению с аналогичными шихтами, но с отощенными (тощими) углями с низким выходом V^daf.In the process of preparation of the charge, the density of the bulk mass, which had a great influence on the quality of the obtained coke, and the sintering index, determined by plastometric methods, the Horn index, and Thais sintering were determined. Coking of experimental batch is carried out in conditions as close as possible to industrial. The test results of the mixture are given in table.3. The table shows that the introduction of solid sintering additives significantly improve the sintering characteristics of the mixture. The optimal is the introduction of 10% organic sintering additives. A further increase in the number of additives does not significantly affect the sintering ability of the mixture. Blends with the participation of long-flame coals, characterized by a high yield of volatile substances, V ^daf , give better sintering results in comparison with similar batches, but with lean (lean) coals with a low yield of V ^daf .

Оценка качества кокса осуществлялась по показателям механической прочности и прочности пористого тела кокса. Coke quality assessment was carried out according to indicators of mechanical strength and strength of the coke porous body.

Результаты коксований угольных смесей с использованием длиннопламенных и тощих углей (см.т абл.4) показали, что с внесением в обмасленную шихту твердых спекающих органических добавок качество кокса улучшается и значительно превышает уровень качества кокса, полученного из типовой шихты БКХЗ. В нашем случае прочность кокса увеличивается на 1,6-1,3% прочность пористого тела увеличивается на 1,7-1,8% истираемость уменьшается на 0,6-0,7% (опыты 3 и 4). The results of coking coal mixtures using long-flame and lean coals (see table 4) show that with the addition of solid sintering organic additives to the batch mixture, the quality of coke improves and significantly exceeds the level of quality of coke obtained from a typical BKhZ blend. In our case, the strength of coke increases by 1.6-1.3%; the strength of the porous body increases by 1.7-1.8%; abrasion decreases by 0.6-0.7% (experiments 3 and 4).

В табл. 5 приведены сопоставительные данные показателей, полученных при внесении в шихту обмасленного тощего угля с угольной пылью (прототип) и смеси обмасленного угля с твердыми спекающими органическими добавками (предлагаемый способ). In the table. 5 shows comparative data of indicators obtained when oil-coated lean coal with coal dust was introduced into the charge (prototype) and a mixture of oil-coated coal with solid sintering organic additives (the proposed method).

Из представленных сопоставительных данных видно, что в сравнении с коксом, полученным при коксовании шихты с 10-15% обмасленного тощего угля, кокс из шихты, подготовленной по предложенному способу, получают более качественный: показатель истираемости уменьшается на 0,6-2,3% прочность П25 увеличивается на 0,8-1,8% прочность пористого тела на 1,92-2,1% а плотность насыпной массы шихты возрастает до 0,785-0,795 т/м³.From the comparative data presented, it can be seen that in comparison with coke obtained by coking a charge with 10-15% of oiled lean coal, coke from a mixture prepared according to the proposed method produces a better quality: the abrasion rate decreases by 0.6-2.3% the strength of P25 increases by 0.8-1.8%, the strength of the porous body by 1.92-2.1% and the density of the bulk density of the charge increases to 0.785-0.795 t / m ³ .

Таким образом, введение в шихту твердых органических добавок позволяет улучшить качество кокса за счет повышения плотности насыпной массы шихты и прочностных характеристик кокса. Thus, the introduction of solid organic additives into the mixture allows improving the quality of coke by increasing the bulk density of the mixture and the strength characteristics of coke.

Claims

METHOD FOR PREPARING A COAL CHARGE FOR COKING, including crushing and subsequent oiling of non-sintering coals, mixing them with coal dust extracted from a coal charge, and introducing the resulting product into a dust-free mixture, characterized in that solid organic additives are added to the non-sintering coals in the amount of sintered coals 10 15% of the mass of non-sintering coal and crushing is carried out to a particle size of 0 1.6 mm