RU2349634C1 - Pulverised coal fuel for blast-furnaces - Google Patents
Pulverised coal fuel for blast-furnaces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2349634C1 RU2349634C1 RU2007120875/15A RU2007120875A RU2349634C1 RU 2349634 C1 RU2349634 C1 RU 2349634C1 RU 2007120875/15 A RU2007120875/15 A RU 2007120875/15A RU 2007120875 A RU2007120875 A RU 2007120875A RU 2349634 C1 RU2349634 C1 RU 2349634C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal
- coke
- gas
- blast
- coals
- Prior art date
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 10
- 239000011335 coal coke Substances 0.000 claims description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 5
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- -1 fatty Substances 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 150000003071 polychlorinated biphenyls Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Coke Industry (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а имено к вдуванию пылеугольного топлива в горн доменной печи, и может быть использовано при выплавке чугуна в доменных печах.The invention relates to ferrous metallurgy, and specifically to blowing pulverized coal in a furnace of a blast furnace, and can be used in the smelting of cast iron in blast furnaces.
Известно пылеугольное топливо для доменных печей, состоящее из тонкоизмельченного тощего угля [Журнал «Металлург» №11, 1965 г., стр.33-35].Known pulverized coal fuel for blast furnaces, consisting of finely divided lean coal [Metallurg Magazine No. 11, 1965, pp. 33-35].
К недостаткам известного пылеугольного топлива относятся невысокий процент замены кокса, а т.к. кокс является наиболее дорогим компонентом доменной шихты, следовательно, высокая стоимость получения чугуна.The disadvantages of known pulverized coal include a low percentage of coke replacement, and since Coke is the most expensive component of a blast furnace charge; therefore, the high cost of producing cast iron.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому топливу является шихта для получения металлургического кокса, включающая газовые, жирные, коксовые, отощенно-спекающиеся угли и железосодержащую добавку, при этом, с целью повышения механической прочности кокса, в качестве спекающей добавки используют остатки процесса термообработки сернистых гудронов в присутствии железорудного концентрата с температурой размягчения 80-100°С и температурой кипения выше 530°С при следующем соотношении компонентов в шихте, мас.%:The closest in technical essence to the claimed fuel is a mixture for the production of metallurgical coke, including gas, fatty, coke, sintering coals and iron-containing additive, while in order to increase the mechanical strength of coke, the remains of the heat treatment process of sulphurous tar are used as a sintering additive in the presence of iron ore concentrate with a softening temperature of 80-100 ° C and a boiling point above 530 ° C with the following ratio of components in the mixture, wt.%:
[Авторское свидетельство СССР №1703674, кл. С10В 57/04, опубл. 07.01.92][USSR Author's Certificate No. 1703674, cl. СВВ 57/04, publ. 01/07/92]
Недостатками известной шихты являются недостаточная производительность доменной печи на известном топливе и недостаточная сырьевая база жирных углей для производства шихты, относительно невысокая производительность доменной печи на известном топливе, неудовлетворительная кинетика сжигания шихты в фурменной зоне, поэтому недостаточно высокая температура в фурменной зоне, высокая стоимость приготовления шихты, а следовательно, и производства чугуна в доменной печи.The disadvantages of the known charge are the insufficient productivity of the blast furnace using known fuel and the insufficient raw material base of fatty coals for the production of the charge, the relatively low productivity of the blast furnace using known fuel, the poor kinetics of burning the charge in the tuyere zone, and therefore the temperature in the tuyere zone is not high enough, the cost of preparing the charge and, consequently, the production of pig iron in a blast furnace.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования пылеугольного топлива для доменных печей, в котором дополнительное введение в тонкоизмельченные газовые угли тонкоизмельченного кокса, полученного из термически обработанного инертным носителем газового угля, при расчетном соотношении компонентов, обеспечивает интенсификацию сгорания пылеугольного топлива в фурменной зоне, этим обеспечивается повышение процента замены кокса пылеугольным топливом, увеличение производительности доменной печи и температуры в фурменной зоне, расширение сырьевой базы для производства пылеугольного топлива, снижение стоимости производства чугуна в доменных печах.The basis of the invention is the task of improving pulverized coal fuel for blast furnaces, in which the additional introduction of finely ground coke, obtained from heat treated with an inert carrier of gas coal, with a calculated ratio of components, provides intensification of the combustion of pulverized coal in the tuyere zone, this ensures an increase in the percentage replacing coke with pulverized coal, increasing the productivity of the blast furnace and the temperature in the tuyere zones Expansion raw materials for the production of pulverized coal, reducing the cost of iron making in blast furnaces.
Поставленная задача решается тем, что в пылеугольном топливе для доменных печей, включающем тонкоизмельченный газовый уголь, согласно изобретению предусмотрены следующие отличия:The problem is solved in that in pulverized coal fuel for blast furnaces, including finely ground gas coal, according to the invention, the following differences are provided:
- дополнительно введен тонкоизмельченный кокс, полученный из термически обработанного инертным носителем газового угля;- additionally introduced finely ground coke obtained from heat-treated inert carrier gas gas;
- компоненты взяты при следующем соотношении, мас.%:- the components are taken in the following ratio, wt.%:
Кроме того, термическая обработка газового угля инертным теплоносителем выполняется до температуры 150-250°С, а кокс получен из малометаморфизованного малосернистого газового угля.In addition, heat treatment of gas coal with an inert coolant is carried out to a temperature of 150-250 ° C, and coke is obtained from low-metamorphosed low-sulfur gas coal.
Суть изобретения состоит в том, что в качестве основного компонента пылеугольного топлива вместо остродефицитных жирных углей используют тонкодисперсный кокс, полученный традиционным способом слоевого косования в промышленных коксовых печах из газового угля, преимущественно малометаморфизированного малосернистого.The essence of the invention lies in the fact that as the main component of pulverized coal instead of oily deficient fatty coals, finely dispersed coke obtained by the traditional method of layer mowing in industrial coke ovens from gas coal, mainly low metamorphosed low-sulfur, is used.
Перед загрузкой в камеры коксования, газовый уголь предварительно нагревают инертным теплоносителем до температуры 150-250°С, коксуют с периодом коксования 12-18 часов и конечной температурой 750-1050+50°С.Before loading into the coking chambers, gas coal is preheated with an inert coolant to a temperature of 150-250 ° C, coked with a coking period of 12-18 hours and a final temperature of 750-1050 + 50 ° C.
Механизм влияния на процес горения тонкоизмельченного кокса в фурменной зоне заключается в том, что кокс является более активным окислителем пылеугольного топлива, чем уголь.The mechanism of influence on the combustion process of finely divided coke in the tuyere zone is that coke is a more active oxidizer of pulverized coal than coal.
Последние исследования (Хзмалян Д.М. Теория топочных процессов. М., Энергоиздат, 1990) показали, что при сжигании угольного топлива выделение летучих веществ запаздывает в сравнении с нагревом, т.е. основная масса летучих не успевает выделиться к моменту воспламенения частиц, летучие вещества при этом сгорают одновременно с горением твердых частиц, мелкие частицы угля (диаметром менее 160 мкм, что отвечает помолу пылеугольного топлива в доменном процессе), богатые летучими, горят без пламенного горения летучих около их поверхности, а время воспламенения и скорость выгорания частиц зависят от температуры среды и плотности их материала. Процесс воспламенения и выгорания пыли определяется реакционной способностью топлива, т.е. физико-химической структурой (плотностью, пористостью и др.). Кокс имеет преимущества перед любым типом каменного угля и анрацитов.Recent studies (DM Khzmalyan, Theory of Furnace Processes. M., Energoizdat, 1990) have shown that when coal is burned, the release of volatile substances is delayed in comparison with heating, i.e. the bulk of the volatiles does not have time to stand out by the moment of ignition of the particles, volatiles burn simultaneously with the combustion of solid particles, small particles of coal (with a diameter of less than 160 microns, which corresponds to the grinding of pulverized coal in the blast furnace process), rich in volatiles, burn without flame burning of volatiles near their surfaces, and the ignition time and rate of burning of particles depend on the temperature of the medium and the density of their material. The process of ignition and burning of dust is determined by the reactivity of the fuel, i.e. physical and chemical structure (density, porosity, etc.). Coke has advantages over any type of coal and anthracite.
При исследовании удельной поверхности углей марок Г (газовых), Т (тощих), а также кокса, полученного их 100% газового малосернистого малометаморфизованного газового угля, получены следующие результаты:In the study of the specific surface of coals of grades G (gas), T (lean), as well as coke, obtained from their 100% low-sulfur gas, low metamorphosed gas coal, the following results were obtained:
Таким образом, кокс из 100% газового угля более чем в 11 раз превышает удельную поверхность газового угля и в 7,5 разов - тощего угля.Thus, coke from 100% gas coal is more than 11 times the specific surface area of gas coal and 7.5 times higher than lean coal.
Кроме того, при температуре в фурменной зоне доменной печи более 1500°С процесс горения пылеугольного топлива происходит в диффузионно-кинетической сфере (скорость горения определяется не только коэффициентом скорости гетерогенной химической реакции окисления, но и скоростью подвода окислителя к поверхности сжигаемого топлива и его размолом). Эти показатели обеспечиваются предлагаемым пылеугольным топливом, а замена в смеси для вдувания в фурменную зону тощего угля на тонкоизмельченный кокс из газового угля существенно повышает температуру в зоне фурм, а следовательно, повышает эффективность доменного процесса.In addition, when the temperature in the tuyere zone of the blast furnace is more than 1500 ° С, the process of burning pulverized coal occurs in the diffusion-kinetic sphere (the burning rate is determined not only by the rate coefficient of the heterogeneous chemical oxidation reaction, but also by the rate of supply of the oxidizer to the surface of the burned fuel and its grinding) . These indicators are provided by the proposed pulverized coal fuel, and the replacement in the mixture for injection into the tuyere zone of lean coal with finely ground coke from gas coal significantly increases the temperature in the tuyere zone, and therefore, increases the efficiency of the blast furnace process.
ПримерExample
Опытные плавки с вдуванием пылеугольного топлива (ПУТ), состоящего из смеси углей марки «Г» и кокса, полученного из предварительно термоподготовленного газового угля вместо дефицитного угля марки «Т», проводились на промышленной доменной печи, где было взято 15%, 25%, 50% кокса из газовых углей и соответственно 85%, 75%, 50% угля марки «Г». Подача ПУТ в фурменные зоны доменной печи была по времени равномерной. Работа доменной печи в опытном периоде характеризовалась устойчивым сходом шихтовых материалов, стабильным тепловым состоянием горна, что выражалось в незначительных (до 0,05%) колебаниях содержания кремния на смежных выпусках.Experimental melting with pulverized coal injection (PUT), consisting of a mixture of brand “G” coals and coke obtained from pre-heat-treated gas coal instead of scarce brand “T” coal, was carried out on an industrial blast furnace, where 15%, 25% was taken 50% of coke from gas coals and, accordingly, 85%, 75%, 50% of brand “G” coal. The supply of PCBs to the tuyere zones of the blast furnace was uniform in time. The operation of the blast furnace in the experimental period was characterized by a stable gathering of charge materials, a stable thermal state of the hearth, which was expressed in insignificant (up to 0.05%) fluctuations in the silicon content at adjacent outlets.
Технологические показатели работы доменной печи в опытном периоде приведены в таблице 1.Technological performance of the blast furnace in the experimental period are shown in table 1.
Задачей изобретения при выборе процентного соотношения компонентов в смеси ПУТ являются сохранение качественных показателей по зольности (<9%), содержанию серы (<0,8%), по выходу летучих веществ не более 28%, что соответствует освоенному уровню по летучим веществам ПУТ по условиям эффективной замены кокса и обеспечению безопасной эксплуатации пылеугольного комплекса.The objective of the invention, when choosing the percentage of components in a mixture of PUT, is to maintain quality indicators for ash content (<9%), sulfur content (<0.8%), volatiles yield of not more than 28%, which corresponds to the mastered level of PUT volatiles effective replacement of coke and ensuring the safe operation of the pulverized coal complex.
Предлагаемый в изобретении кокс, полученный из газовых углей, входящий в состав ПУТ, при использовании его в доменной печи, характеризуется более низким содержанием летучих веществ в сравнении с газовыми углями марки «Г» и приближается по своим характеристикам к углю марки «А», а по содержанию серы показатели близки к углю марки «Г».Proposed in the invention, coke obtained from gas coals, which is part of PUT, when used in a blast furnace, is characterized by a lower content of volatiles in comparison with gas coals of grade “G” and is close in its characteristics to coal of grade “A”, and in terms of sulfur content, indicators are close to grade “G” coal.
Показатели качества ПУТ приведены в таблице 2.The quality indicators of PUT are shown in table 2.
Следовательно, ввод в ПУТ кокса из газовых углей, при сохранении на базовом уровне содержания летучих веществ, способствует увеличению процентного содержания кокса в смеси и и улучшает качество ПУТ по содержанию серы.Consequently, the introduction of coke from gas coals into the FCA, while maintaining the volatile content at a basic level, helps to increase the percentage of coke in the mixture and improves the quality of FCA in sulfur content.
Сравнительный анализ показателей газового угля марки Г (шахта Заречная), используемого для коксования, и кокса, полученного при коксовании газового угля приведены в таблице 3A comparative analysis of the performance of brand G gas coal (Zarechnaya mine) used for coking and coke obtained during coking of gas coal is given in table 3
на сухую массу, %Ash content
on a dry mass,%
Кокс, полученный из газового угля, имеет следующие технические показатели:Coke obtained from gas coal has the following technical indicators:
Теплота сгорания на аналитическую массу по бомбе Oа б=27700 кДж/кг;Calorific value for the analytical mass of the bomb O a b = 27700 kJ / kg;
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007120875/15A RU2349634C1 (en) | 2007-06-05 | 2007-06-05 | Pulverised coal fuel for blast-furnaces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007120875/15A RU2349634C1 (en) | 2007-06-05 | 2007-06-05 | Pulverised coal fuel for blast-furnaces |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007120875A RU2007120875A (en) | 2008-12-10 |
| RU2349634C1 true RU2349634C1 (en) | 2009-03-20 |
Family
ID=40545241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007120875/15A RU2349634C1 (en) | 2007-06-05 | 2007-06-05 | Pulverised coal fuel for blast-furnaces |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2349634C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU127995A1 (en) * | 1958-05-06 | 1959-11-30 | В.И. Черных | The method of preparation of the charge for coking |
| SU899631A1 (en) * | 1979-08-17 | 1982-01-23 | Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт | Process for preparing coal batch to coking |
| SU1703674A1 (en) * | 1989-03-20 | 1992-01-07 | Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина | Charge for producing metallurgical coke |
| RU2034040C1 (en) * | 1992-05-26 | 1995-04-30 | Рафик Айзатулович Айзатулов | Steel production method |
-
2007
- 2007-06-05 RU RU2007120875/15A patent/RU2349634C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU127995A1 (en) * | 1958-05-06 | 1959-11-30 | В.И. Черных | The method of preparation of the charge for coking |
| SU899631A1 (en) * | 1979-08-17 | 1982-01-23 | Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт | Process for preparing coal batch to coking |
| SU1703674A1 (en) * | 1989-03-20 | 1992-01-07 | Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина | Charge for producing metallurgical coke |
| RU2034040C1 (en) * | 1992-05-26 | 1995-04-30 | Рафик Айзатулович Айзатулов | Steel production method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007120875A (en) | 2008-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101405480B1 (en) | Method for manufacturinfg coal briquettes | |
| EP1093527B1 (en) | Coal combustion enhancer and method of using in blast furnace | |
| JP6119700B2 (en) | Blast furnace operation method | |
| KR20180134771A (en) | A recarburizing agent for steel manufacture and method for msteelmaking | |
| US20100037729A1 (en) | Blast furnace metallurgical coal substitute products and method | |
| CN101899343A (en) | Blast furnace injection material | |
| KR101657402B1 (en) | High reactivity and high strength coke for blast furnace and method of producing the same | |
| US20240279758A1 (en) | Method for producing agglomerated ore, method for producing reduced iron, agglomerated ore, sintering machine and pellet firing furnace | |
| JP2004285134A (en) | Manufacturing method of raw materials for metallurgical furnace | |
| KR101405483B1 (en) | Method for manufacturing coal briquettes for being used in manufacturing molten iron and apparatus for the same | |
| RU2349634C1 (en) | Pulverised coal fuel for blast-furnaces | |
| Fan et al. | Preparation technologies of straw char and its effect on pollutants emission reduction in iron ore sintering | |
| KR101623271B1 (en) | Method for manufacturing sintered ore by using low-quality coal | |
| CN115305300A (en) | Mixed fuel for sintering ingredients during switching period of full coke and full coal | |
| RU2807693C1 (en) | Method for direct production of iron-carbon alloy | |
| RU2150514C1 (en) | Charge briquette for production of high-grade steel and method of charge briquette preparation | |
| JP2004263256A (en) | Method for charging raw material into blast furnace | |
| US3190746A (en) | Process for use of raw petroleum coke in blast furnaces | |
| US20090282950A1 (en) | Process for producing metallic iron | |
| US20250320420A1 (en) | Solid carbonized agglomerate, and its manufacturing method | |
| RU2394106C1 (en) | Procedure for cupola heat of iron and oxide materials | |
| RU2407804C2 (en) | Cupola heat on hard coal | |
| UA24272U (en) | Pulverized-coal fuel for blast-furnaces | |
| RU2681172C2 (en) | Method of producing mineral wool | |
| KR101634071B1 (en) | Coal briquettes and method for manufacturing the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160606 |