[go: up one dir, main page]

RU2349634C1 - Pulverised coal fuel for blast-furnaces - Google Patents

Pulverised coal fuel for blast-furnaces Download PDF

Info

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
Application number
RU2007120875/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007120875A (en
Inventor
Александр Ильич Гордиенко (UA)
Александр Ильич Гордиенко
Андрей Валентинович Емченко (UA)
Андрей Валентинович Емченко
Евгений Иванович Збыковский (UA)
Евгений Иванович Збыковский
шов Михаил Александрович Иль (UA)
Михаил Александрович Ильяшов
Наталь Васильевна Лобачова (UA)
Наталья Васильевна Лобачова
Виктор Иванович Саранчук (UA)
Виктор Иванович Саранчук
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество "Донецксталь-Металлургический Завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое Акционерное Общество "Донецксталь-Металлургический Завод" filed Critical Закрытое Акционерное Общество "Донецксталь-Металлургический Завод"
Priority to RU2007120875/15A priority Critical patent/RU2349634C1/en
Publication of RU2007120875A publication Critical patent/RU2007120875A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2349634C1 publication Critical patent/RU2349634C1/en

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Coke Industry (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry; metallurgy.
SUBSTANCE: pulverised coal fuel for blast-furnaces contains finely ground gas-coal, to whose content is additionally added finely crushed coke breeze, obtained from heat treated inert carriers of gaseous low-sulphur coal. Heat treatment of inert carriers in carried out at temperatures 150-250°C.
EFFECT: intensification of combustion of pulverised coal fuel in the tuyere region, increase in the percentage of substitution of coke with pulverised coal fuel, increase in the production of a blast-furnace and tuyere-zone temperature, decrease in the cost of iron manufacture in blast-furnaces.
3 cl, 3 tbl

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.%:

Спекающая добавкаSintering additive 2-42-4 Газовые углиGas coals 45-5545-55 Жирные углиFat Coals 17-2517-25 Коксовые углиCoke Coals 10-1510-15 Отощенно-спекающиесяSintering Sintering углиcoals Остальное.Rest.

[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.%:

Газовый угольGas coal 1-851-85 Кокс из газового угляCoal Coke ОстальноеRest

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:

Уголь марки Г имеет удельную поверхностьGrade G coal has a specific surface 0,7 м20.7 m 2 / g Уголь марки ТBrand T coal 1,1 м21.1 m 2 / g Кокс из 100% газового угляCoke from 100% gas coal 8,0 м28.0 m 2 / g

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.

Таблица 1Table 1 Технологические показателиTechnological performance Единица измеренияunit of measurement Составы ПУТ по содержанию кокса, %The composition of the PUT on the coke content,% 15fifteen 2525 50fifty ПроизводствоProduction т/суткиt / day 21502150 21562156 21612161 Расход кокса сухогоDry coke consumption кг/тkg / t 428428 418418 412412 Расход ПУТPut consumption кг/тkg / t 164164 162162 160160 Температура дутьяBlast temperature °С° C 10011001 989989 982982 Расход кислородаOxygen consumption м3m 3 / t 8080 7474 7171 Давление под колосникамиPressure under the grate атмatm 1,271.27 1,261.26 1,261.26 Содержание кремния в чугунеSilicon content in cast iron %% 0,720.72 0,720.72 0,730.73 Содержание марганца в чугунеManganese content in cast iron %% 0,170.17 0,170.17 0,160.16 Расход известнякаLimestone consumption кг/тkg / t 132132 131131 130130

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.

Таблица 2table 2 % кокса в ПУТ% coke in Put Зольность, %Ash content,% Сернистость, %Sulfur content,% Влажность, %Humidity% Выход летучих веществ, %The yield of volatiles,% Фракционный состав (мкм), %Fractional composition (μm),% <80<80 >63> 63 >63> 63 15fifteen 8,18.1 0,800.80 0,860.86 22,9622.96 16,416,4 9,69.6 74,074.0 2525 8,38.3 0,760.76 0,900.90 20,3220.32 16,616.6 9,49,4 74,074.0 50fifty 8,38.3 0,720.72 0,920.92 17,1117.11 16,116.1 9,49,4 74,574.5

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

Таблица 3Table 3 № п/пNo. p / p Название компонентаComponent Name Зольность
на сухую массу, %
Ash content
on a dry mass,%
Сернистость на сухую массу, Sd, %Sulfur content on dry weight, S d ,% Выход летучих веществ на сухую беззольную массу, Vdaf, %The yield of volatile substances on dry ashless mass, V daf ,% Влажность на рабочую массу, Wz, %Humidity per working mass, W z ,% Усадка, Х ммShrinkage, X mm Толщина пластического слоя, ммThe thickness of the plastic layer, mm
1.one. Газовый угольGas coal 7,07.0 0,50.5 41,841.8 9,39.3 26,026.0 10,010.0 2.2. Кокс из газового угляCoal Coke 10,510.5 0,650.65 0,90.9 8,38.3 -- --

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 Oаб=27700 кДж/кг;Calorific value for the analytical mass of the bomb O a b = 27700 kJ / kg;

Структурная прочность по методу ГрязноваStructural strength according to the Gryaznov method 72,1%72.1% Реакционная способность в горячем состоянииHot reactivity 70-90%70-90% ГорючестьFlammability 50-65 сек50-65 sec Температура воспламенения по методу БунтеBunte Flash Point 500°С500 ° C Удельная поверхностьSpecific surface area 8,0 м28.0 m 2 / g

Claims (3)

1. Пылеугольное топливо для доменных печей, содержащее тонкоизмельченные газовые угли, отличающееся тем, что в газовые угли дополнительно введен тонкоизмельченный кокс, полученный из термически обработанных инертным носителем газовых малосернистых углей, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
газовые угли 1-85 кокс газовых углей остальное
1. Pulverized coal fuel for blast furnaces containing finely ground gas coals, characterized in that finely ground coke obtained from heat-treated inert carrier of low-sulfur coal is additionally introduced into gas coals, in the following ratio of components, wt.%:
gas coals 1-85 coal coke rest
2. Пылеугольное топливо по п.1, отличающееся тем, что термическая обработка газовых малосернистых углей инертным носителем выполнена при температуре 150-250°С.2. Pulverized coal fuel according to claim 1, characterized in that the heat treatment of gas low-sulfur coals with an inert carrier is performed at a temperature of 150-250 ° C. 3. Пылеугольное топливо по п.1, отличающееся тем, что тонкоизмельченный кокс получен из газовых малометаморфизированных углей. 3. Pulverized coal according to claim 1, characterized in that the finely ground coke is obtained from gas malometamorphized coals.
RU2007120875/15A 2007-06-05 2007-06-05 Pulverised coal fuel for blast-furnaces RU2349634C1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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