[go: up one dir, main page]

RU2838042C1 - Method of collecting fine coal - Google Patents

Method of collecting fine coal Download PDF

Info

Publication number
RU2838042C1
RU2838042C1 RU2019136430A RU2019136430A RU2838042C1 RU 2838042 C1 RU2838042 C1 RU 2838042C1 RU 2019136430 A RU2019136430 A RU 2019136430A RU 2019136430 A RU2019136430 A RU 2019136430A RU 2838042 C1 RU2838042 C1 RU 2838042C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coal
weight
fine coal
content
particle size
Prior art date
Application number
RU2019136430A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ричард ТРОЙЯНО
Original Assignee
Сомерсет Интернешенел, Инк.
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 Сомерсет Интернешенел, Инк. filed Critical Сомерсет Интернешенел, Инк.
Application granted granted Critical
Publication of RU2838042C1 publication Critical patent/RU2838042C1/en

Links

Abstract

FIELD: oil, gas and coke-chemical industry.
SUBSTANCE: invention relates to preparation and beneficiation of coal for obtaining enriched coal product of required size and/or quality. Invention relates to a method of collecting finely dispersed coal, comprising: dehydration of a liquid wastes suspension of enriched coal, having a content of solid particles from about 3% to about 20% by weight, to produce fine coal having: particle size of 1000 mcm or less and ash content from about 3% to about 28% by weight; wherein dehydration of liquid wastes suspension of enriched coal includes centrifugation of suspension in centrifuge with solid rotor, wherein the centrifuge comprises a rotating rotor, an internal auger and an overflow partition, based on the properties of the suspension of liquid waste of the enriched coal, the properties of the finely dispersed coal or both, at least one parameter is regulated: torque under action of centrifugal force, difference of rotation speeds between rotating rotor and internal auger and saddle height of overflow partition.
EFFECT: dehydration of suspension of liquid wastes of enriched coal with possibility of obtaining fine coal with specified characteristics.
18 cl, 2 dwg

Description

Перекрестная ссылка на родственную заявкуCross reference to related application

Настоящая заявка выделена из заявки №2017123379 на выдачу патента РФ на изобретение, поданной 28.05.2015. Настоящая заявка на патент испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США №62/008,389, поданной 5 июня 2014 г., содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.This application is separated from Russian Federation patent application No. 2017123379 for an invention, filed on May 28, 2015. This patent application claims priority to U.S. Provisional Patent Application No. 62/008,389, filed on June 5, 2014, the contents of which are fully incorporated into this application by reference.

Уровень техникиState of the art

Установки по подготовке и обогащению угля применяются для очистки и/или отделения рядового угля с целью получения обогащенного угольного продукта требуемого размера и/или качества. Например, типичные установки по подготовке угля могут включать в себя разнообразные блоки дробления, размельчения, грохочения, обогащения, хранения, разделения по плотности, пенной флотации, сброса в отвал и/или затопления. Однако в типичных системах обогащения угля теряются некоторые количества мелкодисперсного угля, поскольку существующие системы неспособны улавливать мелкодисперсный уголь. Соответственно, было бы желательно обеспечить системы, устройства и способы для улавливания мелкодисперсного угля и, тем самым, повышения эффективности технологического процесса и уменьшения количества технологических отходов в установках по обогащению угля. Кроме того, было бы желательно обеспечить высококачественный мелкодисперсный угольный продукт, который может использоваться в различных применениях, например, при пылеугольном вдувании, в качестве коксующегося угля, т.е. спекающегося угля, или в качестве паровичного угля.Coal preparation and beneficiation plants are used to clean and/or separate run-of-mine coal to produce a clean coal product of a desired size and/or quality. For example, typical coal preparation plants may include various crushing, grinding, screening, washing, storage, density separation, froth flotation, dumping and/or flooding units. However, in typical coal beneficiation systems, some amounts of fine coal are lost because existing systems are unable to collect fine coal. Accordingly, it would be desirable to provide systems, devices and methods for collecting fine coal and thereby increasing process efficiency and reducing process waste in coal beneficiation plants. In addition, it would be desirable to provide a high-quality fine coal product that can be used in various applications, such as pulverized coal injection, as coking coal, i.e., caking coal, or as steam coal.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

В настоящей заявке предложен способ сбора мелкодисперсного угля. Способ может включать следующее: обезвоживают суспензию жидких отходов обогащенного угля, имеющую содержание твердых частиц от приблизительно 3% до приблизительно 20% по массе, для получения мелкодисперсного угля, имеющего: (i) размер частиц 1000 мкм или меньше, и (ii) содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 28% по массе; причем обезвоживание суспензии жидких отходов обогащенного угля включает в себя центрифугирование суспензии в центрифуге со сплошным ротором, при этом центрифуга содержит вращающийся ротор, вращающийся шнек и переливную перегородку.The present application provides a method for collecting fine coal. The method may include the following: dewatering a slurry of clean coal liquid waste having a solids content of from about 3% to about 20% by weight to obtain a fine coal having: (i) a particle size of 1000 μm or less, and (ii) an ash content of from about 3% to about 28% by weight; wherein dewatering the slurry of clean coal liquid waste includes centrifuging the slurry in a solid rotor centrifuge, wherein the centrifuge comprises a rotating rotor, a rotating screw, and an overflow weir.

В конкретных вариантах осуществления суспензия жидких отходов обогащенного угля может иметь содержание твердых частиц от приблизительно 3% до приблизительно 17% по массе.In particular embodiments, the clean coal liquid waste slurry may have a solids content of from about 3% to about 17% by weight.

В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь может иметь содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе.In particular embodiments, the fine coal may have an ash content of from about 3% to about 15% by weight.

В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь может иметь содержание золы от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе.In particular embodiments, the fine coal may have an ash content of from about 5% to about 10% by weight.

В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь может иметь содержание золы, меньшее чем 6% по массе.In certain embodiments, the fine coal may have an ash content of less than 6% by weight.

В конкретных вариантах осуществления способ может дополнительно включать регулирование, на основании свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других, по меньшей мере одного параметра, выбираемого из группы, состоящей из крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки.In particular embodiments, the method may further comprise adjusting, based on the properties of the slurry of liquid waste of the cleaned coal, the properties of the finely dispersed coal, or both, at least one parameter selected from the group consisting of centrifugal torque, the difference in rotational speed between the rotating rotor and the internal screw, and the overflow height of the weir.

В конкретных вариантах осуществления размер частиц мелкодисперсного угля может составлять 100 меш или меньше.In certain embodiments, the particle size of the fine coal may be 100 mesh or less.

В конкретных вариантах осуществления размер частиц мелкодисперсного угля может составлять от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм.In particular embodiments, the particle size of the fine coal may be from about 30 microns to about 150 microns.

В конкретных вариантах осуществления этап обезвоживания может происходить в контуре обогащения угля установки по подготовке и обогащению угля.In particular embodiments, the dewatering step may occur in a coal beneficiation circuit of a coal preparation and beneficiation plant.

В конкретных вариантах осуществления этап обезвоживания может происходить ниже по потоку от подготовки и обогащения, при которых не выполняется сбор мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 325 меш или меньше.In certain embodiments, the dewatering step may occur downstream of preparation and beneficiation, where fine coal having a particle size of 325 mesh or less is not collected.

В конкретных вариантах осуществления этап обезвоживания может происходить выше по потоку от подготовки и обогащения, при которых выполняется сбор мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 325 меш или меньше.In certain embodiments, the dewatering step may occur upstream of the preparation and beneficiation step, which collects fine coal having a particle size of 325 mesh or less.

В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь может иметь теплосодержание в БТЕ (британская тепловая единица/фунт) от приблизительно 12000 до приблизительно 16000.In particular embodiments, the fine coal may have a BTU (British Thermal Unit/lb) heat content of from about 12,000 to about 16,000.

В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь может иметь теплосодержание в БТЕ от приблизительно 15000 до приблизительно 16000.In particular embodiments, the fine coal may have a BTU heat content of from about 15,000 to about 16,000.

В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь может иметь содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе.In particular embodiments, the fine coal may have a total sulfur content of from about 0.3% to about 4.5% by weight.

В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь может иметь содержание общей серы меньше чем 0,8% по массе.In certain embodiments, the fine coal may have a total sulfur content of less than 0.8% by weight.

В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь может иметь содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 37% по массе.In particular embodiments, the finely divided coal may have a volatile matter content of from about 7% to about 37% by weight.

В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь может иметь содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 20% по массе.In particular embodiments, the finely divided coal may have a volatile matter content of from about 15% to about 20% by weight.

В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь может иметь содержание кислорода приблизительно 20% или меньше по массе.In certain embodiments, the finely divided coal may have an oxygen content of about 20% or less by weight.

В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь может иметь содержание кислорода приблизительно 2% или меньше по массе.In certain embodiments, the finely divided coal may have an oxygen content of about 2% or less by weight.

В настоящей заявке предложены также способы сбора мелкодисперсного угля. В вариантах осуществления способы включают в себя обезвоживание суспензии жидких отходов обогащенного угля, имеющей содержание твердых частиц 30% по массе или меньше, для получения мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 1000 мкм или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе.The present application also provides methods for collecting fine coal. In embodiments, the methods include dewatering a slurry of clean coal liquid waste having a solids content of 30% by weight or less to produce fine coal having a particle size of 1000 μm or less and a water content of about 5% to about 20% by weight.

В настоящей заявке предлагаются также устройства и системы для сбора мелкодисперсного угля. Устройства в вариантах осуществления содержат центрифугу со сплошным ротором, которая удерживает частицы размером 1000 мкм или меньше.The present application also provides devices and systems for collecting fine coal. The devices in embodiments comprise a centrifuge with a solid rotor that retains particles of 1000 μm or less in size.

Системы в вариантах осуществления содержат устройство обезвоживания, которое удерживает частицы размером 1000 мкм или меньше.The systems in embodiments comprise a dewatering device that retains particles of 1000 microns or less in size.

В настоящей заявке предложен также мелкодисперсный уголь. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц 1000 мкм или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе.The present application also provides finely dispersed coal. In embodiments, the finely dispersed coal has a particle size of 1000 μm or less and a water content of about 5% to about 20% by weight.

В настоящей заявке предложены также способы получения кокса и способы получения железа или стали. Способы получения кокса в вариантах осуществления включают в себя нагревание при отсутствии воздуха мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, в течение времени и при температуре, достаточных для превращения мелкодисперсного угля или смеси в кокс, при этом мелкодисперсный уголь имеет размер частиц 1000 мкм или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. Способы получения железа или стали в вариантах осуществления включают в себя вдувание мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, в доменную печь, содержащую кокс и железную руду, при этом мелкодисперсный уголь имеет размер частиц 1000 мкм или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе.The present application also provides methods for producing coke and methods for producing iron or steel. The methods for producing coke in embodiments include heating, in the absence of air, fine coal or a mixture comprising fine coal and at least one other type of coal for a time and at a temperature sufficient to convert the fine coal or mixture into coke, wherein the fine coal has a particle size of 1000 μm or less and a water content of from about 5% to about 20% by weight. The methods for producing iron or steel in embodiments include injecting the fine coal or a mixture comprising fine coal and at least one other type of coal into a blast furnace containing coke and iron ore, wherein the fine coal has a particle size of 1000 μm or less and a water content of from about 5% to about 20% by weight.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На фиг. 1 показана частичная схема установки, иллюстрирующая один вариант осуществления системы и устройства для сбора мелкодисперсного угля в контуре обогащения угля установки подготовки угля.Fig. 1 is a partial diagram of an installation illustrating one embodiment of a system and apparatus for collecting fine coal in a coal washing circuit of a coal preparation plant.

На фиг. 2 показан вид в поперечном разрезе одного варианта осуществления центрифуги со сплошным ротором для сбора мелкодисперсного угля из суспензии жидких отходов обогащенного угля.Fig. 2 is a cross-sectional view of one embodiment of a solid rotor centrifuge for collecting fine coal from a slurry of clean coal liquid waste.

Подробное раскрытие изобретенияDetailed disclosure of the invention

В настоящей заявке предложены способы, устройства и системы для сбора мелкодисперсного угля. Например, эти способы, устройства и системы могут быть включены в установку по обогащению угля для сбора части мелкодисперсного угля, который обычно теряется в системе (например, мелкодисперсный уголь, который система не соберет в противном случае вследствие его размера и который или рециркулирует непрерывно через систему, или удаляется в поток отходов). В типичной установке по обогащению угля 3% или более обработанного угля могут быть потеряны, поскольку система не может улавливать мелкодисперсный уголь.The present application provides methods, devices and systems for collecting fine coal. For example, these methods, devices and systems can be included in a coal washing plant to collect a portion of the fine coal that is normally lost in the system (e.g., fine coal that the system would not otherwise collect due to its size and which is either recycled continuously through the system or disposed of in a waste stream). In a typical coal washing plant, 3% or more of the processed coal may be lost because the system cannot collect fine coal.

Кроме того, в настоящей заявке предложены мелкодисперсный уголь и способы его использования. Мелкодисперсный уголь может обладать такими свойствами, как размер, состав и/или водосодержание, которые делают его полезным при пылеугольном вдувании (ПУВ), в качестве коксующегося угля, т.е. спекающегося угля, или в качестве паровичного угля. Например, мелкодисперсный уголь может представлять собой высококачественный мелкодисперсный уголь.In addition, the present application provides fine coal and methods for using it. Fine coal may have properties such as size, composition, and/or water content that make it useful in pulverized coal injection (PCI), as coking coal, i.e., caking coal, or as steam coal. For example, fine coal may be high-quality fine coal.

В настоящей заявке описаны способы, устройства и системы, а также мелкодисперсный уголь и способы его использования.This application describes methods, devices and systems, as well as finely dispersed coal and methods for using it.

Способы, устройства и системы для сбора мелкодисперсного угляMethods, devices and systems for collecting fine coal

В одном аспекте предложен способ сбора мелкодисперсного угля. Способ может включать в себя сбор мелкодисперсного угля из установки по подготовке или обогащению угля.In one aspect, a method for collecting fine coal is provided. The method may include collecting fine coal from a coal preparation or beneficiation facility.

В вариантах осуществления способ сбора мелкодисперсного угля включают в себя обезвоживание суспензии жидких отходов обогащенного угля, имеющей содержание твердых частиц 30% по массе или меньше, для получения мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 1000 мкм или меньше, и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе.In embodiments, a method for collecting fine coal includes dewatering a slurry of clean coal liquid waste having a solids content of 30% by weight or less to obtain fine coal having a particle size of 1000 μm or less and a water content of about 5% to about 20% by weight.

В контексте настоящего документа фраза «суспензия жидких отходов обогащенного угля» относится к смеси воды и частиц угля, которая присутствует в системе и в которой содержание золы и/или серы частиц угля было уменьшено по сравнению с рядовым углем, из которого были получены частицы угля. Следует понимать, что хотя варианты осуществления, раскрытые в настоящем документе, относятся к способам, устройствам и системам для сбора мелкодисперсного угля из суспензии жидких отходов обогащенного угля, настоящее изобретение охватывает также другие суспензии, содержащие частицы, включая углесодержащие суспензии, отличные от суспензии жидких отходов обогащенного угля, а также другие технологические суспензии, такие как минеральные, рудные и другие суспензии, содержащие частицы.As used herein, the phrase "clean coal slurry" refers to a mixture of water and coal particles present in a system in which the ash and/or sulfur content of the coal particles has been reduced compared to the run-of-mine coal from which the coal particles were obtained. It should be understood that although the embodiments disclosed herein relate to methods, devices, and systems for collecting fine coal from a clean coal slurry, the present invention also encompasses other slurries containing particles, including coal-containing slurries other than a clean coal slurry, as well as other process slurries such as mineral, ore, and other slurries containing particles.

В контексте настоящего документа термин «приблизительно» означает плюс-минус 10% численного значения числа, с которым он используется. Количества некоторых компонентов, такие как твердые частицы или вода, суспензии жидких отходов и мелкодисперсного угля приведены в настоящем документе как проценты «по массе» и, если не указано иное, фраза «по массе» относится к суммарной массе суспензии жидких отходов и мелкодисперсного угля, включающей в себя некоторые компоненты.As used herein, the term "approximately" means plus or minus 10% of the numerical value of the number with which it is used. The amounts of certain components, such as solids or water, liquid waste slurries and fine coal, are given in this document as percentages "by weight" and, unless otherwise specified, the phrase "by weight" refers to the combined weight of the liquid waste slurry and fine coal including certain components.

Суспензия жидких отходов обогащенного угля в вариантах осуществления имеет содержание твердых частиц от приблизительно 3% до приблизительно 25% по массе. В других вариантах осуществления суспензия жидких отходов обогащенного угля имеет содержание твердых частиц от приблизительно 10% до приблизительно 20% по массе. В одном варианте осуществления суспензия жидких отходов обогащенного угля имеет содержание твердых частиц, составляющее приблизительно 17% по массе.The slurry of clean coal liquid waste in embodiments has a solids content of about 3% to about 25% by weight. In other embodiments, the slurry of clean coal liquid waste has a solids content of about 10% to about 20% by weight. In one embodiment, the slurry of clean coal liquid waste has a solids content of about 17% by weight.

В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь содержит по меньшей мере 95% по массе твердых частиц, содержащихся в суспензии жидких отходов обогащенного угля. В одном варианте осуществления мелкодисперсный уголь содержит по меньшей мере 99% по массе твердых частиц, содержащихся в суспензии жидких отходов обогащенного угля.In some embodiments, the fine coal comprises at least 95% by weight of the solid particles contained in the slurry of clean coal liquid waste. In one embodiment, the fine coal comprises at least 99% by weight of the solid particles contained in the slurry of clean coal liquid waste.

В вариантах осуществления водосодержание мелкодисперсного угля составляет от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе. В конкретных вариантах осуществления водосодержание мелкодисперсного угля составляет от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе. В дополнительных вариантах осуществления водосодержание мелкодисперсного угля составляет от приблизительно 5% до приблизительно 7% по массе. В других вариантах осуществления водосодержание мелкодисперсного угля составляет от приблизительно 6% до приблизительно 9% по массе. В конкретном варианте осуществления водосодержание мелкодисперсного угля составляет приблизительно 8% по массе. В другом варианте осуществления водосодержание мелкодисперсного угля составляет приблизительно 7% по массе. При сборе мелкодисперсного угля способами, предложенными в настоящей заявке, мелкодисперсный уголь может иметь повышенную температуру в течение некоторого периода времени после сбора. В контексте настоящего документа термин «водосодержание» относится к количеству воды в мелкодисперсном угле после возвращения температуры мелкодисперсного угля к температуре окружающей среды после того, как мелкодисперсный уголь был собран способами, предложенными в настоящей заявке.In embodiments, the water content of the fine coal is from about 5% to about 15% by weight. In particular embodiments, the water content of the fine coal is from about 5% to about 10% by weight. In further embodiments, the water content of the fine coal is from about 5% to about 7% by weight. In other embodiments, the water content of the fine coal is from about 6% to about 9% by weight. In a particular embodiment, the water content of the fine coal is about 8% by weight. In another embodiment, the water content of the fine coal is about 7% by weight. When collecting the fine coal using the methods provided herein, the fine coal may have an elevated temperature for a period of time after collection. As used herein, the term "water content" refers to the amount of water in the fine coal after the temperature of the fine coal has returned to ambient temperature after the fine coal has been collected by the methods described in this application.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц 1000 мкм или меньше. В контексте настоящего документа фраза «размер частиц от приблизительно X мкм до приблизительно Y мкм» или «размер частиц приблизительно Z мкм» означает, что средний наибольший размер частиц мелкодисперсного угля находится в диапазоне от X мкм до приблизительно Y мкм или составляет приблизительно Z мкм. Средний наибольший размер может быть определен с использованием любых методов, известных из уровня техники, включая, без ограничений, методы рассеивания света. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 1000 мкм. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 900 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 800 мкм. В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 700 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 600 мкм. В еще одних вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 500 мкм. В еще одних других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 400 мкм. В нескольких вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 300 мкм. В ряде вариантов осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 200 мкм. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 125 мкм. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 100 мкм. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 75 мкм. В еще одних вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 50 мкм. В еще одном другом варианте осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц, составляющий приблизительно 44 мкм.In embodiments, the fine coal has a particle size of 1000 μm or less. As used herein, the phrase "particle size of about X μm to about Y μm" or "particle size of about Z μm" means that the average largest particle size of the fine coal is in the range of X μm to about Y μm or is about Z μm. The average largest particle size can be determined using any methods known in the art, including, but not limited to, light scattering methods. In other embodiments, the fine coal has a particle size of about 30 μm to about 1000 μm. In further embodiments, the fine coal has a particle size of about 30 μm to about 900 μm. In some embodiments, the fine coal has a particle size of about 30 μm to about 800 μm. In particular embodiments, the fine coal has a particle size of about 30 μm to about 700 μm. In some embodiments, the fine coal has a particle size of about 30 μm to about 600 μm. In still other embodiments, the fine coal has a particle size of about 30 μm to about 500 μm. In yet other embodiments, the fine coal has a particle size of about 30 μm to about 400 μm. In several embodiments, the fine coal has a particle size of about 30 μm to about 300 μm. In some embodiments, the fine coal has a particle size of about 30 μm to about 200 μm. In embodiments, the fine coal has a particle size of about 30 μm to about 150 μm. In some embodiments, the fine coal has a particle size of about 30 μm to about 125 μm. In other embodiments, the fine coal has a particle size of about 30 μm to about 100 μm. In further embodiments, the finely divided carbon has a particle size of about 30 μm to about 75 μm. In yet other embodiments, the finely divided carbon has a particle size of about 30 μm to about 50 μm. In yet another embodiment, the finely divided carbon has a particle size of about 44 μm.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц, составляющий 100 меш или меньше. В контексте настоящего документа фраза «размер частиц, составляющий X меш или меньше» означает, что по меньшей мере значительное большинство частиц конкретной пробы одного и того же мелкодисперсного угля проходят через X меш, или ячейку сита размером больше X. Мелкодисперсный уголь в вариантах осуществления имеет размер частиц 200 меш или меньше. Мелкодисперсный уголь в вариантах осуществления имеет размер частиц, составляющий 325 меш или меньше. Мелкодисперсный уголь в некоторых вариантах осуществления имеет размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш. Мелкодисперсный уголь в некоторых вариантах осуществления имеет размер частиц 100 меш или меньше, причем приблизительно 50% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.In embodiments, the fine coal has a particle size of 100 mesh or less. As used herein, the phrase "particle size of X mesh or less" means that at least a significant majority of the particles of a particular sample of the same fine coal pass through X mesh, or a sieve opening of a size greater than X. The fine coal in embodiments has a particle size of 200 mesh or less. The fine coal in embodiments has a particle size of 325 mesh or less. The fine coal in some embodiments has a particle size of 100 mesh or less, wherein from about 40% to about 60% by weight of the fine coal is retained by 325 mesh openings. The fine coal in some embodiments has a particle size of 100 mesh or less, wherein about 50% by weight of the fine coal is retained by 325 mesh openings.

Как правило, обезвоживание суспензии жидких отходов обогащенного угля или другой суспензии, содержащей частицы, может выполняться при помощи известных устройств обезвоживания, таких как различные типы центрифуг, которые могут выполнять разделение твердой и жидкой фаз.In general, dewatering of a slurry of clean coal waste liquid or other slurry containing particles can be performed by known dewatering devices such as various types of centrifuges that can perform solid-liquid separation.

В вариантах осуществления обезвоживание суспензии жидких отходов обогащенного угля включает в себя центрифугирование суспензии в центрифуге со сплошным ротором. В контексте настоящего документа фраза «центрифуга со сплошным ротором» относится к центрифуге, имеющей конструкцию со сплошным внешним ротором, которая непрерывно разделяет два вещества с различными плотностями за счет центробежной силы, возникающей в результате вращения. Как показано на фиг. 2, в одном варианте осуществления, центрифуга 200 со сплошным ротором включает в себя сплошной внешний вращающийся ротор 202 и внутренний вращающийся шнек 204. В определенных вариантах осуществления центрифуга 200 включает в себя переливную перегородку 212, регулирующую глубину слоя жидкости в центрифуге.In embodiments, dewatering a slurry of clean coal waste liquid includes centrifuging the slurry in a solid rotor centrifuge. As used herein, the phrase "solid rotor centrifuge" refers to a centrifuge having a solid outer rotor design that continuously separates two substances with different densities by centrifugal force generated by rotation. As shown in Fig. 2, in one embodiment, a solid rotor centrifuge 200 includes a solid outer rotating rotor 202 and an inner rotating scroll 204. In certain embodiments, the centrifuge 200 includes a weir 212 that controls the depth of the liquid layer in the centrifuge.

В определенных вариантах осуществления, как показано на фиг. 2, во время работы входной поток 206 (или поток исходного материала), такой как суспензия жидких отходов обогащенного угля или другая суспензия, содержащая частицы, вводится в центрифугу 200 и подается к сплошному ротору 202 через одно или более отверстий. И сплошной ротор 202, и внутренний шнек, или винт, 204 вращаются, чтобы разделить компоненты потока 206 исходного материала в зависимости от их плотностей. Шнек 204 действует в качестве транспортера и вращается с дифференциальной скоростью относительно ротора 202, чтобы обеспечить непрерывное удаление твердых частиц 210 (например, мелкодисперсного угля) из сточной воды 208.In certain embodiments, as shown in Fig. 2, during operation, an input stream 206 (or feed stream), such as a slurry of clean coal liquid waste or another slurry containing particles, is introduced into the centrifuge 200 and fed to the solid rotor 202 through one or more openings. Both the solid rotor 202 and the internal auger, or screw, 204 rotate to separate the components of the feed stream 206 depending on their densities. The auger 204 acts as a conveyor and rotates at a differential speed relative to the rotor 202 to provide continuous removal of solid particles 210 (e.g., fine coal) from the wastewater 208.

Подходящие центрифуги со сплошным ротором могут включать в себя центрифуги, выпускаемые компанией Centrisys Centrifuge Systems (г. Кеноша, штат Висконсин). Например, центрифуга со сплошным ротором может включать в себя любую конструкцию, признаки или комбинацию признаков, раскрытых в настоящей заявке и/или известных средним специалистам в данной области техники, для достижения требуемого разделения.Suitable solid-bore centrifuges may include those manufactured by Centrisys Centrifuge Systems (Kenosha, Wis.). For example, a solid-bore centrifuge may include any design, features, or combination of features disclosed herein and/or known to those of ordinary skill in the art to achieve the desired separation.

В определенных вариантах осуществления способы включают в себя дополнительное регулирование на основе свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других, по меньшей мере одного параметра, выбираемого из: крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки. Иными словами, один, два или все три этих параметра могут регулироваться в зависимости от свойств потока исходного материала и/или требуемого выходного продукта, таких как водосодержание, содержание твердых частиц и/или размер частиц.In certain embodiments, the methods include further adjusting, based on the properties of the slurry of liquid waste of the cleaned coal, the properties of the fine coal, or both, at least one parameter selected from: the torque due to centrifugal force, the speed difference between the rotating rotor and the internal screw, and the crossover height of the weir. In other words, one, two, or all three of these parameters can be adjusted depending on the properties of the feed stream and/or the desired output product, such as water content, solids content, and/or particle size.

Например, разность скоростей может быть выбрана в зависимости от разделяемых частиц, чтобы избежать повреждения и обеспечивать соответствие диапазону плотностей. Например, центрифуги со сплошным ротором могут работать при величинах центробежной силы, более чем в 1000 раз, например, в 3000 раз превышающих силу тяжести, чтобы более плотные твердые частицы прижимались в наружном направлении к стенке вращающегося ротора, а менее плотная жидкая фаза образовывала концентрический внутренний слой. Например, скорость вращения и крутящий момент центрифуги могут регулироваться по плотности и/или мутности загружаемой суспензии.For example, the speed difference can be selected depending on the particles being separated to avoid damage and to ensure compliance with the density range. For example, solid-bore centrifuges can operate at centrifugal forces greater than 1000 times, such as 3000 times, the force of gravity so that the denser solids are pressed outward against the wall of the rotating rotor and the less dense liquid phase forms a concentric inner layer. For example, the rotation speed and torque of the centrifuge can be adjusted based on the density and/or turbidity of the feed suspension.

Например, в суспензии жидких отходов обогащенного угля мелкодисперсный уголь может иметь удельный вес 2,0 или меньше, например, от приблизительно 1,5 до приблизительно 1,6, или приблизительно 1,55. Поскольку удельный вес частиц может изменяться довольно значительно вследствие присутствия в частицах примесей, параметры центрифуги могут регулироваться в соответствии с этим. Кроме того, следует понимать, что могут регулироваться я самые разнообразные параметры системы, такие как скорость вращения, температура и скорость потока.For example, in a slurry of liquid waste from clean coal, the fine coal may have a specific gravity of 2.0 or less, such as from about 1.5 to about 1.6, or about 1.55. Since the specific gravity of the particles may vary quite significantly due to the presence of impurities in the particles, the centrifuge parameters may be adjusted accordingly. In addition, it should be understood that a wide variety of system parameters may be adjusted, such as rotation speed, temperature, and flow rate.

Как правило, эти параметры могут регулироваться вручную или при помощи компьютерного управления, причем последнее обеспечивает автоматическое непрерывное регулирование каждого параметра. Компьютерные системы управления подробно рассмотрены ниже.Typically, these parameters can be adjusted manually or by computer control, the latter providing automatic continuous adjustment of each parameter. Computer control systems are discussed in detail below.

В вариантах осуществления, как показано на фиг. 1, этап обезвоживания происходит в контуре обогащения угля установки по подготовке и обогащению угля. В контексте настоящего документа фраза «контур обогащения угля» относится к части установки по подготовке и обогащению угля, в которой содержание золы и/или серы частиц угля уменьшается по сравнению с рядовым углем, из которого были получены частицы угля. Таким образом, в определенных вариантах осуществления центрифуга 106 со сплошным ротором для обезвоживания суспензии жидких отходов обогащенного угля предусмотрена ниже по потоку от одного или более блоков 102 технологии обогащения угля в установке 100 по подготовке и обогащению угля.In embodiments, as shown in Fig. 1, the dewatering step occurs in a coal cleaning circuit of a coal preparation and cleaning plant. In the context of the present document, the phrase "coal cleaning circuit" refers to a part of a coal preparation and cleaning plant in which the ash and/or sulfur content of the coal particles is reduced compared to the run-of-mine coal from which the coal particles were obtained. Thus, in certain embodiments, a solid rotor centrifuge 106 for dewatering a slurry of clean coal liquid waste is provided downstream of one or more coal cleaning technology units 102 in a coal preparation and cleaning plant 100.

В вариантах осуществления этап обезвоживания происходит ниже по потоку от подготовки и обогащения, при которых не выполняется сбор мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 325 меш или меньше. Например, другие сепараторы, такие как центрифуги, циклоны, флотационные ванны или грохоты, непригодные для сбора мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 325 меш или меньше, могут находиться выше по потоку от устройства обезвоживания.In embodiments, the dewatering step occurs downstream of the preparation and beneficiation, which does not collect fine coal having a particle size of 325 mesh or less. For example, other separators, such as centrifuges, cyclones, flotation tanks or screens, which are not suitable for collecting fine coal having a particle size of 325 mesh or less, can be located upstream of the dewatering device.

В определенных вариантах осуществления, как показано на фиг. 1, центрифуга 106 со сплошным ротором расположена ниже по потоку от центрифуги 104 с сетчатым ротором (центрифуги-грохота), которая не собирает мелкодисперсный уголь, имеющий размер частиц 325 меш или меньше. Таким образом, центрифуга 106 со сплошным ротором выполнена с возможностью и расположена для эффективного улавливания мелкодисперсного угля, который, в противном случае, рециркулирует в потоке рециркуляции или удаляется в поток отходов.In certain embodiments, as shown in Fig. 1, the solid rotor centrifuge 106 is located downstream of the screen rotor centrifuge 104, which does not collect fine coal having a particle size of 325 mesh or less. Thus, the solid rotor centrifuge 106 is configured to and positioned to effectively collect fine coal that would otherwise be recycled in a recirculation stream or removed to a waste stream.

В вариантах осуществления этап обезвоживания происходит выше по потоку от подготовки и обогащения, при которых выполняется сбор мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 325 меш или меньше. Как правило, такие подготовка и обогащение включают в себя обработку отходов. Например, участок подготовки и обогащения, при которых выполняется сбор мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 325 меш или меньше, может содержать блок сгустителя.In embodiments, the dewatering step occurs upstream of a preparation and beneficiation that collects fine coal having a particle size of 325 mesh or less. Typically, such preparation and beneficiation includes waste treatment. For example, a preparation and beneficiation section that collects fine coal having a particle size of 325 mesh or less may include a thickener unit.

Во время работы, например, при схеме установки, показанной на фиг. 1, если обезвоживание на грохоте центрифуги с сетчатым ротором происходит без рециркуляции, имеет место значительная потеря продукта и увеличение отходов. Однако, если обезвоживание на грохоте является рециркулируемым, то распределение частиц суспензии по размерам уменьшается за время рабочего цикла, вследствие чего уменьшается выход продукта и увеличивается износ грохота. Настоящие способы, устройства и системы устраняют эти недостатки посредством сбора мелкодисперсного угля с обезвоживающего грохота, вследствие чего улучшается выход продукта всей установки и увеличивается срок службы другого оборудования установки. Кроме того, мелкодисперсный уголь, получаемый при помощи этих способов, устройств и систем, демонстрирует свойства высококачественного угля и может использоваться в ряде применений, как подробно описано ниже.During operation, for example, in the plant layout shown in Fig. 1, if dewatering on a screen of a centrifuge with a mesh rotor occurs without recirculation, there is a significant loss of product and an increase in waste. However, if dewatering on a screen is recirculated, then the particle size distribution of the suspension decreases during the operating cycle, as a result of which the product yield decreases and wear of the screen increases. The present methods, devices and systems eliminate these disadvantages by collecting fine coal from the dewatering screen, as a result of which the product yield of the entire plant is improved and the service life of other equipment of the plant is increased. In addition, the fine coal obtained by these methods, devices and systems exhibits the properties of high-quality coal and can be used in a number of applications, as described in detail below.

В настоящем документе раскрыты способы сбора мелкодисперсного угля. В вариантах осуществления способы сбора мелкодисперсного угля включают в себя обезвоживание суспензии жидких отходов обогащенного угля, имеющей содержание твердых частиц 30% по массе или меньше, для получения мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 1000 мкм или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В некоторых вариантах осуществления обезвоживание суспензии жидких отходов обогащенного угля включает в себя центрифугирование суспензии в центрифуге со сплошным ротором. Центрифуга со сплошным ротором может включать в себя вращающийся ротор, вращающийся шнек и переливную перегородку. Способы, предложенные в настоящей заявке, могут включать в себя регулирование на основе свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других, по меньшей мере одного параметра, выбираемого из группы, состоящей из крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки. Этап обезвоживания может происходить в контуре обогащения угля установки по подготовке и обогащению угля. Этап обезвоживания может происходить ниже по потоку от подготовки и обогащения, при которых не выполняется сбор мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 325 меш или меньше. Этап обезвоживания может происходить выше по потоку от подготовки и обогащения, при которых не выполняется сбор мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 325 меш или меньше. Участок подготовки и обогащению, который собирает мелкодисперсный уголь, имеющий размер частиц 325 меш или меньше, может содержать сгуститель. Суспензия жидких отходов обогащенного угля в конкретных вариантах осуществления имеет содержание твердых частиц от приблизительно 3% до приблизительно 25% по массе; от приблизительно 10% до приблизительно 20% по массе; или приблизительно 17% по массе. Мелкодисперсный уголь в вариантах осуществления содержит по меньшей мере 95% по массе твердых частиц, содержащихся в суспензии жидких отходов обогащенного угля. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь содержит по меньшей мере 99% по массе твердых частиц, содержащихся в суспензии жидких отходов обогащенного угля. Водосодержание мелкодисперсного угля в вариантах осуществления составляет от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе; от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе; от приблизительно 5% до приблизительно 7% по массе; от приблизительно 6% до приблизительно 9% по массе; приблизительно 8% по массе; или приблизительно 7% по массе. Размер частиц мелкодисперсного угля может составлять 100 меш или меньше. В вариантах осуществления от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш; или приблизительно 50% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш. Размер частиц мелкодисперсного угля может составлять 325 меш или меньше. Размер частиц мелкодисперсного угля может составлять от приблизительно 30 мкм до приблизительно 1000 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 900 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 800 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 700 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 600 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 500 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 400 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 300 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 200 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 125 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 100 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 75 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 50 мкм; или приблизительно 44 мкм.Disclosed herein are methods for collecting fine coal. In embodiments, methods for collecting fine coal include dewatering a slurry of clean coal liquid waste having a solids content of 30% by weight or less to obtain fine coal having a particle size of 1000 μm or less and a water content of about 5% to about 20% by weight. In some embodiments, dewatering the slurry of clean coal liquid waste includes centrifuging the slurry in a solid rotor centrifuge. The solid rotor centrifuge may include a rotating rotor, a rotating screw, and a weir. The methods proposed in the present application may include controlling, based on the properties of the slurry of liquid waste clean coal, the properties of the fine coal, or both, at least one parameter selected from the group consisting of a centrifugal torque, a speed difference between the rotating rotor and the internal screw, and a crossover height of the weir. The dewatering step may occur in a coal cleaning circuit of a coal preparation and cleaning plant. The dewatering step may occur downstream of the preparation and cleaning, which does not collect fine coal having a particle size of 325 mesh or less. The dewatering step may occur upstream of the preparation and cleaning, which does not collect fine coal having a particle size of 325 mesh or less. The preparation and cleaning section that collects fine coal having a particle size of 325 mesh or less may include a thickener. The slurry of liquid clean coal waste in particular embodiments has a solids content of from about 3% to about 25% by weight; from about 10% to about 20% by weight; or about 17% by weight. The fine coal in embodiments comprises at least 95% by weight of the solids contained in the slurry of liquid clean coal waste. In other embodiments, the fine coal comprises at least 99% by weight of the solids contained in the slurry of liquid clean coal waste. The water content of the fine coal in embodiments is from about 5% to about 15% by weight; from about 5% to about 10% by weight; from about 5% to about 7% by weight; from about 6% to about 9% by weight; about 8% by weight; or about 7% by weight. The particle size of the fine coal can be 100 mesh or less. In embodiments, about 40% to about 60% by weight of the fine coal is retained by 325 mesh size; or about 50% by weight of the fine coal is retained by 325 mesh size. The fine coal particle size can be 325 mesh or less. The fine coal particle size can be from about 30 μm to about 1000 μm; from about 30 μm to about 900 μm; from about 30 μm to about 800 μm; from about 30 μm to about 700 μm; from about 30 μm to about 600 μm; from about 30 μm to about 500 μm; from about 30 μm to about 400 μm; from about 30 μm to about 300 μm; from about 30 μm to about 200 μm; from about 30 μm to about 150 μm; from about 30 μm to about 125 μm; from about 30 μm to about 100 μm; from about 30 μm to about 75 μm; from about 30 μm to about 50 μm; or about 44 μm.

В другом аспекте предложено устройство для сбора мелкодисперсного угля. Например, устройство обезвоживания может включать в себя любые признаки, раскрытые в настоящей заявке, или комбинацию признаков, раскрытых в настоящей заявке и/или известных средним специалистам в данной области техники, для достижения требуемого разделения.In another aspect, a device for collecting fine coal is provided. For example, the dewatering device may include any features disclosed in this application or a combination of features disclosed in this application and/or known to those of ordinary skill in the art to achieve the desired separation.

В вариантах осуществления устройство для сбора мелкодисперсного угля из суспензии жидких отходов обогащенного угля включает в себя центрифугу со сплошным ротором, которая удерживает частицы размером 1000 мкм или меньше. Например, центрифуга со сплошным ротором может быть выполнена с возможностью удержания мелкодисперсного угля любых размеров, раскрытых в настоящей заявке. В одном варианте осуществления центрифуга со сплошным ротором удерживает частицы размером 100 меш или меньше. В одном варианте осуществления центрифуга со сплошным ротором удерживает частицы размером 325 меш или меньше.In embodiments, a device for collecting fine coal from a slurry of clean coal liquid waste includes a solid rotor centrifuge that retains particles of 1000 microns or less in size. For example, a solid rotor centrifuge may be configured to retain fine coal of any of the sizes disclosed in this application. In one embodiment, the solid rotor centrifuge retains particles of 100 mesh or less in size. In one embodiment, the solid rotor centrifuge retains particles of 325 mesh or less in size.

В вариантах осуществления устройство включает в себя центрифугу со сплошным ротором, содержащую вращающийся ротор, вращающийся шнек и переливную перегородку, причем по меньшей мере один параметр, выбираемый из группы, состоящей из крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки, регулируют в зависимости от свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других. В одном варианте осуществления каждый параметр, выбираемый из группы, состоящей из крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки, регулируют в зависимости от свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других.In embodiments, the device includes a solid rotor centrifuge comprising a rotating rotor, a rotating screw and an overflow partition, wherein at least one parameter selected from the group consisting of a centrifugal torque, a speed difference between the rotating rotor and the internal screw and a saddle height of the overflow partition is adjusted depending on the properties of the slurry of liquid waste of the clean coal, the properties of the fine coal, or both. In one embodiment, each parameter selected from the group consisting of a centrifugal torque, a speed difference between the rotating rotor and the internal screw and a saddle height of the overflow partition is adjusted depending on the properties of the slurry of liquid waste of the clean coal, the properties of the fine coal, or both.

В вариантах осуществления устройство включает в себя центрифугу со сплошным ротором, выполненную с возможностью обезвоживания суспензии жидких отходов обогащенного угля, имеющей содержание твердых частиц 30% по массе или меньше, для получения мелкодисперсного угля, имеющего водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе.In embodiments, the device includes a solid rotor centrifuge configured to dewater a slurry of clean coal liquid waste having a solids content of 30% by weight or less to produce fine coal having a water content of from about 5% to about 20% by weight.

В настоящей заявке предложены устройства для сбора мелкодисперсного угля. В вариантах осуществления устройства для сбора мелкодисперсного угля из суспензии жидких отходов обогащенного угля включают в себя центрифугу со сплошным ротором, которая удерживает частицы размером 1000 мкм или меньше. Центрифуга со сплошным ротором может удерживать частицы размером 100 меш или меньше; или 325 меш или меньше. Центрифуга со сплошным ротором также может содержать вращающийся ротор, вращающийся шнек и переливную перегородку, при этом по меньшей мере один параметр, выбираемый из группы, состоящей из крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки, может регулироваться в зависимости от свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других. Центрифуга со сплошным ротором также может содержать вращающийся ротор, вращающийся шнек и переливную перегородку, при этом каждый параметр из группы, состоящей из крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки, может регулироваться в зависимости от свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других. Центрифуга со сплошным ротором может быть выполнена с возможностью обезвоживания суспензии жидких отходов обогащенного угля, имеющей содержание твердых частиц 30% по массе или меньше, для получения мелкодисперсного угля, имеющего водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе.The present application provides devices for collecting fine coal. In embodiments, the devices for collecting fine coal from a slurry of clean coal liquid waste include a solid rotor centrifuge that retains particles of 1000 μm or less in size. The solid rotor centrifuge can retain particles of 100 mesh or less in size; or 325 mesh or less. The solid rotor centrifuge can also include a rotating rotor, a rotating screw, and an overflow partition, wherein at least one parameter selected from the group consisting of a centrifugal torque, a rotational speed difference between the rotating rotor and the inner screw, and a crossover height of the overflow partition can be adjusted depending on the properties of the slurry of clean coal liquid waste, the properties of the fine coal, or both. The solid rotor centrifuge may also comprise a rotating rotor, a rotating screw and an overflow partition, wherein each parameter from the group consisting of the centrifugal torque, the rotation speed difference between the rotating rotor and the internal screw and the overflow partition overflow height may be adjusted depending on the properties of the slurry of liquid waste of the clean coal, the properties of the fine coal, or both. The solid rotor centrifuge may be configured to dewater the slurry of liquid waste of the clean coal having a solids content of 30% by weight or less to obtain fine coal having a water content of from about 5% to about 20% by weight.

В другом аспекте предложена система для сбора мелкодисперсного угля. Например, система может включать в себя любые признаки, раскрытые в настоящей заявке, или комбинацию признаков, раскрытых в настоящей заявке и/или известных средним специалистам в данной области техники, для достижения требуемого разделения.In another aspect, a system for collecting fine coal is provided. For example, the system may include any features disclosed in this application or a combination of features disclosed in this application and/or known to those of ordinary skill in the art to achieve the desired separation.

В вариантах осуществления система для сбора мелкодисперсного угля содержит устройство обезвоживания, которое удерживает частицы размером 1000 мкм или меньше. Например, устройство обезвоживания может быть выполнено с возможностью удержания любых размеров частиц мелкодисперсного угля, приведенных в настоящей заявке. В одном варианте осуществления устройство обезвоживания удерживает частицы размером 100 меш или меньше. В одном варианте осуществления устройство обезвоживания удерживает частицы размером 325 меш или меньше. В определенных вариантах осуществления устройство обезвоживания включает в себя центрифугу со сплошным ротором.In embodiments, a system for collecting fine coal comprises a dewatering device that retains particles of 1000 microns or less in size. For example, the dewatering device may be configured to retain any fine coal particle size described in this application. In one embodiment, the dewatering device retains particles of 100 mesh or less in size. In one embodiment, the dewatering device retains particles of 325 mesh or less in size. In certain embodiments, the dewatering device includes a solid rotor centrifuge.

В вариантах осуществления система включает в себя контур обогащения угля установки по подготовке и обогащению угля, при этом устройство обезвоживания находится в контуре обогащения угля. В определенных вариантах осуществления устройство обезвоживания находится ниже по потоку от блоков подготовки и обогащения, которые не собирают мелкодисперсный уголь, имеющий размер частиц 325 меш или меньше. В одном варианте осуществления устройство обезвоживания находится выше по потоку от блока подготовки и обогащения, который собирает мелкодисперсный уголь, имеющий размер частиц 325 меш или меньше. Например, блок подготовки и обогащения, который собирает мелкодисперсный уголь, имеющий размер частиц 325 меш или меньше, может включать в себя сгуститель.In embodiments, the system includes a coal washing circuit of a coal preparation and washing plant, wherein the dewatering device is in the coal washing circuit. In certain embodiments, the dewatering device is downstream of the preparation and washing units that do not collect fine coal having a particle size of 325 mesh or less. In one embodiment, the dewatering device is upstream of the preparation and washing unit that collects fine coal having a particle size of 325 mesh or less. For example, the preparation and washing unit that collects fine coal having a particle size of 325 mesh or less may include a thickener.

В вариантах осуществления исходный материал устройства обезвоживания включает в себя суспензию жидких отходов обогащенного угля, имеющую содержание твердых частиц 30% или меньше по массе. В определенных вариантах осуществления исходный материал устройства обезвоживания включает в себя суспензию жидких отходов обогащенного угля, имеющую содержание твердых частиц от приблизительно 3% до приблизительно 25% по массе. В дополнительных вариантах осуществления исходный материал устройства обезвоживания включает в себя суспензию жидких отходов обогащенного угля, имеющую содержание твердых частиц от приблизительно 10% до приблизительно 20% по массе. В одном варианте осуществления исходный материал устройства обезвоживания включает в себя суспензию жидких отходов обогащенного угля, имеющую содержание твердых частиц, составляющее приблизительно 17% по массе.In embodiments, the feedstock of the dewatering device includes a slurry of clean coal liquid waste having a solids content of 30% or less by weight. In certain embodiments, the feedstock of the dewatering device includes a slurry of clean coal liquid waste having a solids content of about 3% to about 25% by weight. In further embodiments, the feedstock of the dewatering device includes a slurry of clean coal liquid waste having a solids content of about 10% to about 20% by weight. In one embodiment, the feedstock of the dewatering device includes a slurry of clean coal liquid waste having a solids content of about 17% by weight.

В вариантах осуществления выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, имеющий водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В определенных вариантах осуществления выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, имеющий водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе. В дополнительных вариантах осуществления выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, имеющий водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе. В конкретных вариантах осуществления выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, имеющий водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 7% по массе. В других вариантах осуществления выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, имеющий водосодержание от приблизительно 6% до приблизительно 9% по массе. В одном варианте осуществления выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, имеющий водосодержание, составляющее приблизительно 8% по массе. В другом варианте осуществления выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, имеющий водосодержание, составляющее приблизительно 7% по массе.In embodiments, the output of the dewatering device includes fine coal having a water content of about 5% to about 20% by weight. In certain embodiments, the output of the dewatering device includes fine coal having a water content of about 5% to about 15% by weight. In further embodiments, the output of the dewatering device includes fine coal having a water content of about 5% to about 10% by weight. In particular embodiments, the output of the dewatering device includes fine coal having a water content of about 5% to about 7% by weight. In other embodiments, the output of the dewatering device includes fine coal having a water content of about 6% to about 9% by weight. In one embodiment, the output of the dewatering device includes fine coal having a water content of about 8% by weight. In another embodiment, the output of the dewatering device includes fine coal having a water content of about 7% by weight.

В определенных вариантах осуществления исходный материал устройства обезвоживания включает в себя суспензию жидких отходов обогащенного угля, выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, и мелкодисперсный уголь содержит по меньшей мере 95% по массе твердых частиц, содержащихся в суспензии жидких отходов обогащенного угля. В других вариантах осуществления исходный материал устройства обезвоживания включает в себя суспензию жидких отходов обогащенного угля, выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, и мелкодисперсный уголь содержит по меньшей мере 99% по массе твердых частиц, содержащихся в суспензии жидких отходов обогащенного угля.In certain embodiments, the feedstock of the dewatering device includes a slurry of clean coal liquid waste, the output of the dewatering device includes fine coal, and the fine coal contains at least 95% by weight of the solid particles contained in the slurry of clean coal liquid waste. In other embodiments, the feedstock of the dewatering device includes a slurry of clean coal liquid waste, the output of the dewatering device includes fine coal, and the fine coal contains at least 99% by weight of the solid particles contained in the slurry of clean coal liquid waste.

В вариантах осуществления выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, и от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш. В определенных вариантах осуществления выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, и приблизительно 50% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.In embodiments, the output of the dewatering device includes fine coal, and from about 40% to about 60% by weight of the fine coal is retained by 325 mesh size cells. In certain embodiments, the output of the dewatering device includes fine coal, and about 50% by weight of the fine coal is retained by 325 mesh size cells.

В вариантах осуществления исходный материал устройства обезвоживания включает в себя суспензию жидких отходов обогащенного угля, выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, устройство обезвоживания включает в себя центрифугу со сплошным ротором, содержащую вращающийся ротор, вращающийся шнек и переливную перегородку, при этом по меньшей мере один параметр, выбираемый из группы, состоящей из крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки, регулируют в зависимости от свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других.In embodiments, the feedstock of the dewatering device includes a slurry of liquid waste of clean coal, the output product of the dewatering device includes fine coal, the dewatering device includes a centrifuge with a solid rotor, comprising a rotating rotor, a rotating screw and an overflow partition, wherein at least one parameter selected from the group consisting of a torque under the action of centrifugal force, a difference in rotation speeds between the rotating rotor and the internal screw and a pass height of the overflow partition, is adjusted depending on the properties of the slurry of liquid waste of clean coal, the properties of the fine coal, or both.

В вариантах осуществления система включает в себя по меньшей мере одно запоминающее устройство, в котором хранятся машиновыполняемые команды; и по меньшей мере один контроллер, выполненный с возможностью доступа к по меньшей мере одному запоминающему устройству, причем по меньшей мере один контроллер может быть выполнен с возможностью исполнения машиновыполняемых команд для приема, из интерфейса, данных о свойствах суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других, и управления, в ответ на прием данных о свойствах, регулированием по меньшей мере одного параметра, выбираемого из группы, состоящей из крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки. Например, интерфейс может включать в себя ручной или машинный интерфейс, через который могут регулироваться параметры. В одном варианте осуществления интерфейс включает в себя по меньшей мере один подходящий датчик, выполненный с возможностью определения подходящих свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля.In embodiments, the system includes at least one memory device that stores machine-executable instructions; and at least one controller configured to access the at least one memory device, wherein the at least one controller may be configured to execute machine-executable instructions for receiving, from an interface, data on the properties of the slurry of liquid waste of the clean coal, the properties of the fine coal, or both, and controlling, in response to receiving the data on the properties, the adjustment of at least one parameter selected from the group consisting of a torque due to centrifugal force, a difference in rotational speeds between the rotating rotor and the internal screw, and a saddle height of the overflow baffle. For example, the interface may include a manual or machine interface through which the parameters can be adjusted. In one embodiment, the interface includes at least one suitable sensor configured to determine suitable properties of the slurry of liquid waste of the clean coal.

Например, контроллер(контроллеры) может (могут) включать в себя блок обработки данных, способный принимать цифровые данные в качестве входных, обрабатывать входные данные в соответствии с сохраняемыми машиновыполняемыми командами и генерировать выходные данные. Контроллер(контроллеры) может (могут) быть выполнен(выполнены) с возможностью исполнения машиновыполняемых команд, чтобы обусловливать или способствовать выполнению различных операций, таких как регулировки параметров. Контроллер(контроллеры) может (могут) быть выполнен(выполнены) с возможностью использования и управления различными аппаратными ресурсами, доступными в устройствах или системах, раскрытых в настоящей заявке, чтобы выполнять регулировки различных параметров, способствовать сохранению данных и т.д. Контроллер(контроллеры) может (могут) включать в себя любой тип подходящего блока обработки данных, в том числе, без ограничений, центральное процессорное устройство, микропроцессор, микроконтроллер, микропроцессор с сокращенным набором команд (RISC-микропроцессор), микропроцессор с полным набором команд (CISC-микропроцессор), специализированную заказную интегральную схему СЗИС (ASIC), программируемую логическую интегральную схему ПЛИС (FPGA), систему на кристалле (SoC) и т.п.For example, the controller(s) may include a data processing unit capable of receiving digital data as input, processing the input data in accordance with stored machine-executable instructions, and generating output data. The controller(s) may be configured to execute machine-executable instructions to cause or facilitate the execution of various operations, such as parameter adjustments. The controller(s) may be configured to use and control various hardware resources available in the devices or systems disclosed in this application to perform the various parameter adjustments, facilitate data storage, etc. The controller(s) may include any type of suitable data processing unit, including, without limitation, a central processing unit, a microprocessor, a microcontroller, a reduced instruction set computer (RISC) microprocessor, a complete instruction set computer (CISC) microprocessor, an application-specific integrated circuit (ASIC), a field programmable gate array (FPGA), a system on a chip (SoC), etc.

Запоминающее устройство может сохранять машиновыполняемые команды, загружаемые и исполняемые контроллером (контроллерами), а также данные, обрабатываемые и/или генерируемые контроллером (контроллерами) при исполнении машиновыполняемых команд. Запоминающее устройство может включать в себя энергозависимую память (память, которая сохраняет свое состояние при подаче питания), такую как оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), и/или энергонезависимую память (память, которая сохраняет свое состояние даже без подачи питания), такую как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), флэш-память и т.п. В определенных вариантах осуществления запоминающее устройство включает в себя несколько разных типов памяти, таких как различные типы статического запоминающего устройства с произвольной выборкой (СЗУПВ), различные типы динамического запоминающего устройства с произвольной выборкой (ДЗУПВ), различные типы неизменяемого ПЗУ и/или записываемых вариантов ПЗУ, таких как электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ), флэш-память и т.п. В определенных вариантах осуществления запоминающее устройство включает в себя по меньшей мере одно хранилище данных.The memory device may store computer-executable instructions loaded and executed by the controller(s), as well as data processed and/or generated by the controller(s) during the execution of the computer-executable instructions. The memory device may include volatile memory (memory that retains its state when power is applied), such as random access memory (RAM), and/or non-volatile memory (memory that retains its state even without power applied), such as read-only memory (ROM), flash memory, and the like. In certain embodiments, the memory device includes several different types of memory, such as various types of static random access memory (SRAM), various types of dynamic random access memory (DRAM), various types of non-volatile ROM and/or writable ROM variants, such as electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), flash memory, and the like. In certain embodiments, the storage device includes at least one data store.

Системы или устройства могут также включать в себя дополнительное (дополнительные) хранилище (хранилища) данных, такие как съемные носители и/или несъемные носители, включая, без ограничений, магнитный накопитель, накопитель на оптических дисках и/или накопитель на магнитной ленте. Хранилище (хранилища) данных может (могут) обеспечивать хранение машиновыполняемых команд и других данных. Хранилище (хранилища) данных может (могут) включать в себя носители, внутренние и/или внешние по отношению к системе или устройству. Запоминающее устройство и/или хранилище (хранилища) данных, съемные и/или несъемные, представляют собой примеры машиночитаемых носителей информации (МЧНИ).The systems or devices may also include additional data storage(s), such as removable media and/or non-removable media, including, but not limited to, magnetic storage, optical disk storage, and/or magnetic tape storage. The data storage(s) may provide storage of machine-executable instructions and other data. The data storage(s) may include media internal and/or external to the system or device. The storage device and/or data storage(s), removable and/or non-removable, are examples of machine-readable storage media (MRSM).

Запоминающее устройство может сохранять данные, машиновыполняемые команды, приложения и/или различные программные модули, включая, например, одну или более операционных систем, одну или более систем управления базами данных (СУБД) и один или более программных модулей, таких как модуль определения данных, модуль сигналов интерфейса и модуль датчиков.The memory device may store data, machine-executable instructions, applications, and/or various software modules, including, for example, one or more operating systems, one or more database management systems (DBMS), and one or more software modules, such as a data definition module, an interface signal module, and a sensor module.

Операционная система (ОС) может обеспечивать интерфейс между другими приложениями и/или программными модулями, исполняемыми системой или устройством, и аппаратными ресурсами системы или устройства. Более конкретно, ОС может включать в себя набор машиновыполняемых команд для управления аппаратными ресурсами системы или устройства и для обеспечения общих сервисов для других приложений и/или программных модулей (например, управление распределением памяти среди различных приложений и/или программных модулей). ОС может представлять собой любую операционную систему, которая известна в настоящее время или может быть разработана в будущем, включая, без ограничений, любую операционную систему для настольного или переносного компьютера, любую серверную операционную систему, любую операционную систему мейнфрейма, или любую другую специализированную или неспециализированную операционную систему.An operating system (OS) may provide an interface between other applications and/or software modules executed by a system or device and the hardware resources of the system or device. More specifically, an OS may include a set of machine-executable instructions for managing the hardware resources of a system or device and for providing common services for other applications and/or software modules (e.g., managing the allocation of memory among various applications and/or software modules). An OS may be any operating system currently known or that may be developed in the future, including, without limitation, any desktop or laptop operating system, any server operating system, any mainframe operating system, or any other specialized or non-specialized operating system.

СУБД может поддерживать функции для доступа, извлечения, хранения и/или обработки данных, сохраняемых в одном или более хранилищах данных, обеспечиваемых внешним образом для дозаторной системы, и/или внутренних хранилищах данных, обеспечиваемых, например, в качестве части хранилища (хранилищ) данных. СУБД может использовать любую из множества моделей базы данных (например, реляционную модель, объектную модель и т.д.) и может поддерживать любой из множества языков запросов. Например, СУБД может разрешать внешний доступ и извлечение данных.The DBMS may support functions for accessing, retrieving, storing and/or processing data stored in one or more data stores provided externally to the dispensing system and/or internal data stores provided, for example, as part of the data warehouse(s). The DBMS may use any of a variety of database models (e.g., a relational model, an object model, etc.) and may support any of a variety of query languages. For example, the DBMS may allow external access and retrieval of data.

Система или устройство могут дополнительно включать в себя один или более интерфейсов ввода-вывода, которые могут способствовать приему системой или устройством входной информации через одно или более устройств ввода-вывода, выполненных с возможностью обмена данными с системой или устройством, а также выводу информации из системы или устройства на одно или более устройств ввода-вывода. Устройства ввода-вывода могут включать в себя, без ограничений, пользовательский интерфейс, такой как кнопки или датчик касания, дисплей, клавиатура, указательное устройство, пульт управления, сенсорный дисплей, устройство дистанционного управления, громкоговоритель, микрофон, принтер, другие периферийные устройства и т.п. Система может дополнительно включать в себя один или более сетевых интерфейсов, которые могут обеспечивать обмен данными между системой или устройством и другими компонентами.The system or device may further include one or more input/output interfaces that may facilitate the system or device to receive input information via one or more input/output devices configured to exchange data with the system or device, as well as to output information from the system or device to one or more input/output devices. The input/output devices may include, without limitation, a user interface such as buttons or a touch sensor, a display, a keyboard, a pointing device, a control panel, a touch display, a remote control device, a speaker, a microphone, a printer, other peripheral devices, etc. The system may further include one or more network interfaces that may provide data exchange between the system or device and other components.

Следует понимать, что любые из компонентов систем или устройств, раскрытых в настоящей заявке, могут включать в себя альтернативные и/или дополнительные аппаратные, программные или микропрограммные компоненты, помимо раскрытых в настоящем документе, без отступления от объема раскрытия настоящего изобретения. Более конкретно, следует понимать, что аппаратные, программные или микропрограммные компоненты, описанные в качестве образующих часть любых компонентов системы или устройства, являются просто иллюстративными, и что в различных вариантах осуществления могут отсутствовать некоторые компоненты или могут быть обеспечены дополнительные компоненты.It should be understood that any of the components of the systems or devices disclosed in this application may include alternative and/or additional hardware, software or firmware components in addition to those disclosed herein without departing from the scope of the disclosure of the present invention. More particularly, it should be understood that the hardware, software or firmware components described as forming part of any of the components of the system or device are merely illustrative and that in various embodiments some components may be omitted or additional components may be provided.

Хотя различные программные модули были описаны применительно к различным иллюстративным компонентам систем или устройств, следует понимать, что выполнение функций, описанных в качестве поддерживаемых программными модулями, может быть обеспечено любой комбинацией аппаратных, программных и/или микропрограммных средств. Следует также понимать, что каждый из вышеупомянутых модулей может, в различных вариантах осуществления, представлять логическое разбиение поддерживаемого набора функций. Это логическое разбиение описано для простоты объяснения функций и может не отражать структуру аппаратных, программных и/или микропрограммных средств для реализации этого набора функций. Соответственно, следует понимать, что функции, описанные в качестве поддерживаемых конкретным модулем могут, в различных вариантах осуществления, обеспечиваться, по меньшей мере частично, одним или более другими модулями. Кроме того, один или более модулей могут отсутствовать в определенных вариантах осуществления, тогда как в других вариантах осуществления, дополнительные, не описанные модули могут присутствовать и поддерживать по меньшей мере часть описанных и/или дополнительных функций. Кроме того, хотя некоторые модули могут быть описаны как подмодули другого модуля, в определенных вариантах осуществления такие модули могут быть предусмотрены в виде независимых модулей.Although various software modules have been described in connection with various illustrative components of systems or devices, it should be understood that the functions described as supported by the software modules may be provided by any combination of hardware, software and/or firmware. It should also be understood that each of the above-mentioned modules may, in various embodiments, represent a logical partition of a supported set of functions. This logical partition is described for ease of explanation of the functions and may not reflect the structure of the hardware, software and/or firmware for implementing this set of functions. Accordingly, it should be understood that the functions described as supported by a particular module may, in various embodiments, be provided, at least in part, by one or more other modules. Moreover, one or more modules may be absent in certain embodiments, while in other embodiments, additional, undescribed modules may be present and support at least a portion of the described and/or additional functions. Furthermore, although some modules may be described as submodules of another module, in certain embodiments such modules may be provided as independent modules.

В настоящей заявке описаны системы для сбора мелкодисперсного угля. В вариантах осуществления система для сбора мелкодисперсного угля может содержать устройство обезвоживания, которое удерживает частицы размером 1000 мкм или меньше. Устройство обезвоживания может удерживать частицы размером 100 меш или меньше; или 325 меш или меньше. Устройство обезвоживания может содержать центрифугу со сплошным ротором. Система может содержать контур обогащения угля установки по подготовке и обогащению угля, при этом устройство обезвоживания находится в контуре обогащения угля. Устройство обезвоживания может находиться ниже по потоку от блоков подготовки и обогащения, которые не собирают мелкодисперсный уголь, имеющий размер частиц 325 меш или меньше. Устройство обезвоживания может находиться выше по потоку от блоков подготовки и обогащения, которые собирают мелкодисперсный уголь, имеющий размер частиц 325 меш или меньше. Блок подготовки и обогащения, который собирает мелкодисперсный уголь, имеющий размер частиц 325 меш или меньше, может содержать сгуститель. Исходный материал устройства обезвоживания может содержать суспензию жидких отходов обогащенного угля, имеющую содержание твердых частиц 30% или меньше по массе. Исходный материал устройства обезвоживания может содержать суспензию жидких отходов обогащенного угля, имеющую содержание твердых частиц от приблизительно 3% до приблизительно 25% по массе. Исходный материал устройства обезвоживания может содержать суспензию жидких отходов обогащенного угля, имеющую содержание твердых частиц от приблизительно 10% до приблизительно 20% по массе; или приблизительно 17% по массе. Выходной продукт устройства обезвоживания может содержать мелкодисперсный уголь, имеющий водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе; от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе; от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе; от приблизительно 5% до приблизительно 7% по массе; от приблизительно 6% до приблизительно 9% по массе; приблизительно 8% по массе; или приблизительно 7% по массе. В системах, раскрытых в настоящей заявке, исходный материал устройства обезвоживания может содержать суспензию жидких отходов обогащенного угля, выходной продукт устройства обезвоживания может содержать мелкодисперсный уголь и/или мелкодисперсный уголь может содержать по меньшей мере 95% по массе, или по меньшей мере 99% по массе твердых частиц, содержащихся в суспензии жидких отходов обогащенного угля. В системах, раскрытых в настоящей заявке, выходной продукт устройства обезвоживания может содержать мелкодисперсный уголь, и/или от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе, или приблизительно 50% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш. Также, в раскрытых в настоящей заявке вариантах осуществления, исходный материал устройства обезвоживания может содержать суспензию жидких отходов обогащенного угля, выходной продукт устройства обезвоживания может содержать мелкодисперсный уголь, устройство обезвоживания может содержать центрифугу со сплошным ротором, содержащую вращающийся ротор, вращающийся шнек и переливную перегородку, и/или по меньшей мере один параметр, выбираемый из группы, состоящей из крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки, может регулироваться в зависимости от свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других. Система, раскрытая в настоящей заявке, также может содержать по меньшей мере одно запоминающее устройство, в котором хранятся машиновыполняемые команды; и по меньшей мере один контроллер, выполненный с возможностью доступа к по меньшей мере одному запоминающему устройству, причем по меньшей мере один контроллер может быть выполнен с возможностью исполнения машиновыполняемых команд для (1) приема, из интерфейса, данных о свойствах суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других, и (2) управления, в ответ на прием данных о свойствах, регулированием по меньшей мере одного параметра, выбираемого из группы, состоящей из крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки. Интерфейс может содержать ручной пользовательский интерфейс. Интерфейс может содержать по меньшей мере один датчик, выполненный с возможностью определения свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля.The present application describes systems for collecting fine coal. In embodiments, a system for collecting fine coal may comprise a dewatering device that retains particles of 1000 μm or less in size. The dewatering device may retain particles of 100 mesh or less in size; or 325 mesh or less. The dewatering device may comprise a solid rotor centrifuge. The system may comprise a coal cleaning circuit of a coal preparation and cleaning plant, wherein the dewatering device is in the coal cleaning circuit. The dewatering device may be downstream of preparation and cleaning units that do not collect fine coal having a particle size of 325 mesh or less. The dewatering device may be upstream of preparation and cleaning units that collect fine coal having a particle size of 325 mesh or less. The preparation and cleaning unit that collects fine coal having a particle size of 325 mesh or less may comprise a thickener. The feedstock of the dewatering device may comprise a slurry of clean coal liquid waste having a solids content of 30% or less by weight. The feedstock of the dewatering device may comprise a slurry of clean coal liquid waste having a solids content of from about 3% to about 25% by weight. The feedstock of the dewatering device may comprise a slurry of clean coal liquid waste having a solids content of from about 10% to about 20% by weight; or about 17% by weight. The output product of the dewatering device may comprise fine coal having a water content of from about 5% to about 20% by weight; from about 5% to about 15% by weight; from about 5% to about 10% by weight; from about 5% to about 7% by weight; from about 6% to about 9% by weight; about 8% by weight; or about 7% by weight. In the systems disclosed in this application, the feedstock of the dewatering device may comprise a slurry of clean coal liquid waste, the output of the dewatering device may comprise fine coal, and/or the fine coal may comprise at least 95% by weight, or at least 99% by weight, of the solids contained in the slurry of clean coal liquid waste. In the systems disclosed in this application, the output of the dewatering device may comprise fine coal, and/or from about 40% to about 60% by weight, or about 50% by weight of fine coal is retained by 325 mesh size. Also, in the embodiments disclosed in the present application, the feedstock of the dewatering device may comprise a slurry of liquid clean coal waste, the output product of the dewatering device may comprise fine coal, the dewatering device may comprise a solid rotor centrifuge comprising a rotating rotor, a rotating screw and an overflow partition, and/or at least one parameter selected from the group consisting of a centrifugal torque, a speed difference between the rotating rotor and the internal screw and a crossover height of the overflow partition may be adjusted depending on the properties of the slurry of liquid clean coal waste, the properties of the fine coal, or both. The system disclosed in the present application may also comprise at least one memory device in which machine-executable instructions are stored; and at least one controller configured to access at least one memory device, wherein the at least one controller may be configured to execute machine-executable commands for (1) receiving, from an interface, data on the properties of the slurry of liquid waste of the cleaned coal, the properties of the fine coal, or both, and (2) controlling, in response to receiving the data on the properties, the adjustment of at least one parameter selected from the group consisting of a torque due to centrifugal force, a difference in rotational speeds between the rotating rotor and the internal screw, and a saddle height of the overflow partition. The interface may comprise a manual user interface. The interface may comprise at least one sensor configured to determine the properties of the slurry of liquid waste of the cleaned coal.

Мелкодисперсный уголь и способы его использованияFine coal and its uses

В одном аспекте предложен мелкодисперсный уголь. Мелкодисперсный уголь может быть получен при помощи способов, устройств и систем, раскрытых в настоящей заявке. Мелкодисперсный уголь может использоваться для пылеугольного вдувания (ПУВ), в качестве коксующегося угля, т.е. спекающегося угля, или в качестве паровичного угля.In one aspect, fine coal is provided. Fine coal can be produced using the methods, devices and systems disclosed in this application. Fine coal can be used for pulverized coal injection (PCI), as coking coal, i.e., sintering coal, or as steam coal.

Мелкодисперсный уголь в вариантах осуществления имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. Мелкодисперсный уголь в некоторых вариантах осуществления имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе. Мелкодисперсный уголь в других вариантах осуществления имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе. Мелкодисперсный уголь в конкретных вариантах осуществления имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 7% по массе.Fine coal in embodiments has a water content of about 5% to about 20% by weight. Fine coal in some embodiments has a water content of about 5% to about 15% by weight. Fine coal in other embodiments has a water content of about 5% to about 10% by weight. Fine coal in particular embodiments has a water content of about 5% to about 7% by weight.

Мелкодисперсный уголь в определенных вариантах осуществления имеет водосодержание от приблизительно 6% до приблизительно 9% по массе. Мелкодисперсный уголь в других вариантах осуществления имеет водосодержание, составляющее приблизительно 8% по массе. Мелкодисперсный уголь в еще одних вариантах осуществления имеет водосодержание, составляющее приблизительно 7% по массе. При сборе мелкодисперсного угля способами, предложенными в настоящей заявке, мелкодисперсный уголь может иметь повышенную температуру в течение некоторого периода времени после сбора.The fine coal in certain embodiments has a water content of about 6% to about 9% by weight. The fine coal in other embodiments has a water content of about 8% by weight. The fine coal in still other embodiments has a water content of about 7% by weight. When collecting the fine coal by the methods provided herein, the fine coal may have an elevated temperature for a period of time after collection.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц 1000 мкм или меньше. Средний наибольший размер может быть определен с использованием любых методов, известных из уровня техники, включая, без ограничений, методы рассеивания света. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 1000 мкм. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 900 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от 30 мкм до приблизительно 800 мкм. В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 700 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 600 мкм. В еще одних вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 500 мкм. В еще одних других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 400 мкм. В нескольких вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 300 мкм. В ряде вариантов осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 200 мкм.In embodiments, the fine carbon has a particle size of 1000 μm or less. The average largest dimension can be determined using any methods known in the art, including, but not limited to, light scattering methods. In other embodiments, the fine carbon has a particle size of from about 30 μm to about 1000 μm. In further embodiments, the fine carbon has a particle size of from about 30 μm to about 900 μm. In some embodiments, the fine carbon has a particle size of from 30 μm to about 800 μm. In particular embodiments, the fine carbon has a particle size of from about 30 μm to about 700 μm. In some embodiments, the fine carbon has a particle size of from about 30 μm to about 600 μm. In yet other embodiments, the fine carbon has a particle size of from about 30 μm to about 500 μm. In still other embodiments, the finely divided carbon has a particle size of about 30 μm to about 400 μm. In some embodiments, the finely divided carbon has a particle size of about 30 μm to about 300 μm. In some embodiments, the finely divided carbon has a particle size of about 30 μm to about 200 μm.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 125 мкм. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 100 мкм. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 75 мкм. В еще одних вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 50 мкм. В еще одном другом варианте осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц, составляющий приблизительно 44 мкм.In embodiments, the fine coal has a particle size of about 30 μm to about 150 μm. In some embodiments, the fine coal has a particle size of about 30 μm to about 125 μm. In other embodiments, the fine coal has a particle size of about 30 μm to about 100 μm. In further embodiments, the fine coal has a particle size of about 30 μm to about 75 μm. In yet other embodiments, the fine coal has a particle size of about 30 μm to about 50 μm. In yet another embodiment, the fine coal has a particle size of about 44 μm.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц, составляющий 100 меш или меньше. Мелкодисперсный уголь в вариантах осуществления имеет размер частиц, составляющий 200 меш или меньше. Мелкодисперсный уголь в вариантах осуществления имеет размер частиц, составляющий 325 меш или меньше. Мелкодисперсный уголь в некоторых вариантах осуществления имеет размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш. Мелкодисперсный уголь в некоторых вариантах осуществления имеет размер частиц 100 меш или меньше, причем приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.In embodiments, the fine coal has a particle size of 100 mesh or less. The fine coal in embodiments has a particle size of 200 mesh or less. The fine coal in embodiments has a particle size of 325 mesh or less. The fine coal in some embodiments has a particle size of 100 mesh or less, wherein from about 40% to about 60% by weight of the fine coal is retained by meshes of 325 mesh. The fine coal in some embodiments has a particle size of 100 mesh or less, wherein about 60% by weight of the fine coal is retained by meshes of 325 mesh.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе и размер частиц 1000 мкм или меньше. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе и размер частиц 325 меш или меньше. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе и размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.In embodiments, the fine coal has a water content of about 5% to about 20% by weight and a particle size of 1000 μm or less. In embodiments, the fine coal has a water content of about 5% to about 20% by weight and a particle size of 100 mesh or less. In some embodiments, the fine coal has a water content of about 5% to about 20% by weight and a particle size of 325 mesh or less. In further embodiments, the fine coal has a water content of about 5% to about 20% by weight and a particle size of 100 mesh or less, wherein about 40% to about 60% by weight of the fine coal is retained by 325 mesh cells.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 50 мкм. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе и размер частиц, составляющий приблизительно 44 мкм.In embodiments, the fine coal has a water content of about 5% to about 20% by weight and a particle size of about 30 μm to about 150 μm. In some embodiments, the fine coal has a water content of about 5% to about 20% by weight and a particle size of about 30 μm to about 50 μm. In other embodiments, the fine coal has a water content of about 5% to about 20% by weight and a particle size of about 44 μm.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц, составляющий 1000 мкм или меньше. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание приблизительно 8% по массе и размер частиц 100 меш или меньше.In embodiments, the fine coal has a water content of about 5% to about 15% by weight and a particle size of 1000 μm or less. In embodiments, the fine coal has a water content of about 5% to about 15% by weight and a particle size of 100 mesh or less. In some embodiments, the fine coal has a water content of about 5% to about 10% by weight and a particle size of 100 mesh or less. In other embodiments, the fine coal has a water content of about 8% by weight and a particle size of 100 mesh or less.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание приблизительно 8% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм.In embodiments, the fine coal has a water content of about 5% to about 15% by weight and a particle size of about 30 μm to about 150 μm. In some embodiments, the fine coal has a water content of about 5% to about 10% by weight and a particle size of about 30 μm to about 150 μm. In some embodiments, the fine coal has a water content of about 8% by weight and a particle size of about 30 μm to about 150 μm.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 325 меш или меньше. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.In embodiments, the fine coal has a water content of about 5% to about 15% by weight and a particle size of 325 mesh or less. In some embodiments, the fine coal has a water content of about 5% to about 15% by weight and a particle size of 100 mesh or less, and about 40% to about 60% by weight of the fine coal is retained by 325 mesh cells.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 50 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц, составляющий приблизительно 44 мкм.In embodiments, the finely divided coal has a water content of about 5% to about 15% by weight and a particle size of about 30 μm to about 50 μm. In some embodiments, the finely divided coal has a water content of about 5% to about 15% by weight and a particle size of about 44 μm.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц, составляющий 1000 мкм или меньше. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц 325 меш или меньше. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.In embodiments, the fine coal has a water content of about 5% to about 10% by weight and a particle size of 1000 μm or less. In embodiments, the fine coal has a water content of about 5% to about 10% by weight and a particle size of 325 mesh or less. In some embodiments, the fine coal has a water content of about 5% to about 10% by weight and a particle size of 100 mesh or less, and about 40% to about 60% by weight of the fine coal is retained by 325 mesh cells.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц приблизительно 44 мкм.In embodiments, the finely divided coal has a water content of about 5% to about 10% by weight and a particle size of about 30 μm to about 150 μm. In some embodiments, the finely divided coal has a water content of about 5% to about 10% by weight and a particle size of about 44 μm.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание приблизительно 8% по массе и размер частиц 1000 мкм или меньше. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание приблизительно 8% по массе и размер частиц 325 меш или меньше. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание приблизительно 8% по массе и размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.In embodiments, the fine coal has a water content of about 8% by weight and a particle size of 1000 μm or less. In embodiments, the fine coal has a water content of about 8% by weight and a particle size of 325 mesh or less. In some embodiments, the fine coal has a water content of about 8% by weight and a particle size of 100 mesh or less, and from about 40% to about 60% by weight of the fine coal is retained by 325 mesh cells.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание приблизительно 8% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 50 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание приблизительно 8% по массе и размер частиц 44 мкм или меньше.In embodiments, the finely divided coal has a water content of about 8% by weight and a particle size of about 30 μm to about 50 μm. In some embodiments, the finely divided coal has a water content of about 8% by weight and a particle size of 44 μm or less.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет относительно высокое теплосодержание в БТЕ (британская тепловая единица/фунт). В контексте настоящего документа фраза «относительно высокое теплосодержание в БТЕ» означает теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, когда мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. Мелкодисперсный уголь, имеющий относительно высокое теплосодержание в БТЕ, может быть пригодным для использования в качестве коксующегося угля, т.е. спекающегося угля, ПУВ, паровичного угля, или их комбинации. В определенных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12400 до приблизительно 14000 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В одном варианте осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ приблизительно 12500 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12800 до приблизительно 16000 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В варианте осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ приблизительно 13500 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 13500 до приблизительно 16000 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В другом варианте осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ приблизительно 14000 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В еще одних вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 15000 до приблизительно 16000 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ приблизительно 15500 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе.In embodiments, the fine coal has a relatively high BTU (British thermal unit/lb) heat content. As used herein, the phrase "relatively high BTU" means a BTU of about 12,000 to about 16,000 when the fine coal has a water content of about 5% to about 20% by weight. The fine coal having a relatively high BTU may be suitable for use as a coking coal, i.e., caking coal, PUC, steam coal, or a combination thereof. In certain embodiments, the fine coal has a BTU of about 12,400 to about 14,000 and a water content of about 5% to about 20% by weight. In one embodiment, the fine coal has a BTU heat content of about 12,500 and a water content of about 5% to about 20% by weight. In some embodiments, the fine coal has a BTU heat content of about 12,800 to about 16,000 and a water content of about 5% to about 20% by weight. In an embodiment, the fine coal has a BTU heat content of about 13,500 and a water content of about 5% to about 20% by weight. In particular embodiments, the fine coal has a BTU heat content of about 13,500 to about 16,000 and a water content of about 5% to about 20% by weight. In another embodiment, the fine coal has a BTU heat content of about 14,000 and a water content of about 5% to about 20% by weight. In other embodiments, the fine coal has a BTU heat content of about 14,000 to about 16,000 and a water content of about 5% to about 20% by weight. In yet other embodiments, the fine coal has a BTU heat content of about 15,000 to about 16,000 and a water content of about 5% to about 20% by weight. In further embodiments, the fine coal has a BTU heat content of about 15,500 and a water content of about 5% to about 20% by weight.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 1000 мкм или меньше. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.In embodiments, the fine coal has a heat content in BTU from about 12,000 to about 16,000, a water content from about 5% to about 15% by weight, and a particle size of 1000 microns or less. In embodiments, the fine coal has a heat content in BTU from about 12,000 to about 16,000, a water content from about 5% to about 15% by weight, and a particle size of 100 mesh or less. In other embodiments, the fine coal has a heat content in BTU from about 14,000 to about 16,000, a water content from about 5% to about 10% by weight, and a particle size of 100 mesh or less, wherein from about 40% to about 60% by weight of the fine coal is retained by 325 mesh cells.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 50 мкм.In embodiments, the fine coal has a BTU heat content of about 12,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 15% by weight, and a particle size of about 30 μm to about 150 μm. In other embodiments, the fine coal has a BTU heat content of about 14,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 10% by weight, and a particle size of about 30 μm to about 50 μm.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ, подходящее для использования в качестве паровичного угля. В контексте настоящего документа фраза « теплосодержание в БТЕ, подходящее для использования в качестве паровичного угля» означает теплосодержание в БТЕ от приблизительно 6000 до приблизительно 13500, когда мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 7000 до приблизительно 13500 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 9000 до приблизительно 13500 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе.In embodiments, the fine coal has a BTU heat content suitable for use as a steam coal. As used herein, the phrase "a BTU heat content suitable for use as a steam coal" means a BTU heat content of about 6,000 to about 13,500 when the fine coal has a water content of about 5% to about 20% by weight. In some embodiments, the fine coal has a BTU heat content of about 7,000 to about 13,500 and a water content of about 5% to about 20% by weight. In other embodiments, the fine coal has a BTU heat content of about 9,000 to about 13,500 and a water content of about 5% to about 20% by weight.

В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 28% по массе. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 10% по массе. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе. В еще одних вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 6% до приблизительно 8% по массе. В одном варианте осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы приблизительно 6% по массе.In particular embodiments, the fine coal has an ash content of about 3% to about 28% by weight. In embodiments, the fine coal has an ash content of about 3% to about 15% by weight. In some embodiments, the fine coal has an ash content of about 3% to about 10% by weight. In other embodiments, the fine coal has an ash content of about 5% to about 10% by weight. In yet other embodiments, the fine coal has an ash content of about 6% to about 8% by weight. In one embodiment, the fine coal has an ash content of about 6% by weight.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 1000 мкм или меньше. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 10% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц 100 меш или меньше, причем приблизительно 50% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.In embodiments, the fine coal has an ash content of about 3% to about 15% by weight, a BTU heat content of about 12,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 15% by weight, and a particle size of 1000 microns or less. In embodiments, the fine coal has an ash content of about 3% to about 15% by weight, a BTU heat content of about 12,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 15% by weight, and a particle size of 100 mesh or less. In other embodiments, the fine coal has an ash content of from about 3% to about 10% by weight, a heat content in BTUs of from about 14,000 to about 16,000, a water content of from about 5% to about 10% by weight, and a particle size of 100 mesh or less, with about 50% by weight of the fine coal retained in 325 mesh cells.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 50 мкм.In embodiments, the fine coal has an ash content of about 3% to about 15% by weight, a BTU heat content of about 12,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 15% by weight, and a particle size of about 30 μm to about 150 μm. In other embodiments, the fine coal has an ash content of about 5% to about 10% by weight, a BTU heat content of about 14,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 10% by weight, and a particle size of about 30 μm to about 50 μm.

Мелкодисперсный уголь в вариантах осуществления имеет общее содержание серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе. В контексте настоящего документа фраза «содержание общей серы» относится ко всей сере, которая может присутствовать в мелкодисперсном угле, включая сульфатную серу, органическую серу и неорганическую серу. В определенных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 2% по массе. В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,6% до приблизительно 1,3% по массе. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,8% до приблизительно 1,3% по массе. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы приблизительно 1,0% по массе. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание органической серы от приблизительно 0,8% до приблизительно 0,9% по массе.The fine coal, in embodiments, has a total sulfur content of from about 0.3% to about 4.5% by weight. As used herein, the phrase "total sulfur content" refers to all sulfur that may be present in the fine coal, including sulfate sulfur, organic sulfur, and inorganic sulfur. In certain embodiments, the fine coal has a total sulfur content of from about 0.3% to about 2% by weight. In particular embodiments, the fine coal has a total sulfur content of from about 0.6% to about 1.3% by weight. In some embodiments, the fine coal has a total sulfur content of from about 0.8% to about 1.3% by weight. In further embodiments, the fine coal has a total sulfur content of about 1.0% by weight. In other embodiments, the fine coal has an organic sulfur content of from about 0.8% to about 0.9% by weight.

Мелкодисперсный уголь в некоторых вариантах осуществления может быть подходящим для использования в качестве коксующегося угля, т.е. спекающегося угля, и имеет содержание общей серы, меньшее, чем 0,8% по массе. Мелкодисперсный уголь в других вариантах осуществления может быть подходящим для использования в качестве паровичного угля и имеет содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе.Fine coal in some embodiments may be suitable for use as coking coal, i.e., sintering coal, and has a total sulfur content of less than 0.8% by weight. Fine coal in other embodiments may be suitable for use as steam coal and has a total sulfur content of from about 0.3% to about 4.5% by weight.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 28% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 1000 мкм или меньше. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 28% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 2% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,8% до приблизительно 1,3% по массе, содержание золы от приблизительно 7% до приблизительно 10% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.In embodiments, the fine coal has a total sulfur content of about 0.3% to about 4.5% by weight, an ash content of about 3% to about 28% by weight, a BTU heat content of about 12,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 15% by weight, and a particle size of 1000 μm or less. In embodiments, the fine coal has a total sulfur content of about 0.3% to about 4.5% by weight, an ash content of about 3% to about 28% by weight, a BTU heat content of about 12,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 15% by weight, and a particle size of 100 mesh or less. In some embodiments, the fine coal has a total sulfur content of about 0.3% to about 2% by weight, an ash content of about 3% to about 15% by weight, a BTU heat content of about 12,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 15% by weight, and a particle size of 100 mesh or less. In further embodiments, the fine coal has a total sulfur content of about 0.8% to about 1.3% by weight, an ash content of about 7% to about 10% by weight, a BTU heat content of about 14,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 10% by weight, and a particle size of 100 mesh or less, wherein about 40% to about 60% by weight of the fine coal is retained by 325 mesh cells.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 2% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,8% до приблизительно 1,3% по массе, содержание золы от приблизительно 7% до приблизительно 10% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 50 мкм.In embodiments, the fine coal has a total sulfur content of about 0.3% to about 4.5% by weight, an ash content of about 3% to about 15% by weight, a BTU heat content of about 12,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 15% by weight, and a particle size of about 30 μm to about 150 μm. In some embodiments, the fine coal has a total sulfur content of about 0.3% to about 2% by weight, an ash content of about 3% to about 15% by weight, a BTU heat content of about 12,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 15% by weight, and a particle size of about 30 μm to about 150 μm. In additional embodiments, the fine coal has a total sulfur content of from about 0.8% to about 1.3% by weight, an ash content of from about 7% to about 10% by weight, a heat content in BTUs of from about 14,000 to about 16,000, a water content of from about 5% to about 10% by weight, and a particle size of from about 30 μm to about 50 μm.

Мелкодисперсный уголь в вариантах осуществления имеет содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 37% по массе. Мелкодисперсный уголь в определенных вариантах осуществления имеет содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 25% по массе. Мелкодисперсный уголь в некоторых вариантах осуществления имеет содержание летучих веществ от приблизительно 10% до приблизительно 25% по массе. Мелкодисперсный уголь в дополнительных вариантах осуществления имеет содержание летучих веществ от приблизительно 10% до приблизительно 20% по массе. Мелкодисперсный уголь в некоторых вариантах осуществления имеет содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 20% по массе. Мелкодисперсный уголь в дополнительных вариантах осуществления имеет содержание летучих веществ, составляющее приблизительно 17% по массе. Мелкодисперсный уголь в еще одних вариантах осуществления является подходящим для использования в качестве коксующегося угля, т.е. спекающегося угля, и имеет содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 37% по массе.The fine coal in embodiments has a volatile content of about 7% to about 37% by weight. The fine coal in certain embodiments has a volatile content of about 7% to about 25% by weight. The fine coal in some embodiments has a volatile content of about 10% to about 25% by weight. The fine coal in further embodiments has a volatile content of about 10% to about 20% by weight. The fine coal in some embodiments has a volatile content of about 15% to about 20% by weight. The fine coal in further embodiments has a volatile content of about 17% by weight. The fine coal in yet other embodiments is suitable for use as a coking coal, i.e., sintering coal and has a volatile matter content of from about 15% to about 37% by weight.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 37% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 28% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 1000 мкм или меньше. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 37% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 28% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание летучих веществ от приблизительно 10% до приблизительно 25% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 2% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 20% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,8% до приблизительно 1,3% по массе, содержание золы от приблизительно 7% до приблизительно 10% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.In embodiments, the fine coal has a volatile matter content of about 7% to about 37% by weight, a total sulfur content of about 0.3% to about 4.5% by weight, an ash content of about 3% to about 28% by weight, a heat content in BTUs of about 12,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 15% by weight, and a particle size of 1000 microns or less. In embodiments, the fine coal has a volatile matter content of about 7% to about 37% by weight, a total sulfur content of about 0.3% to about 4.5% by weight, an ash content of about 3% to about 28% by weight, a BTU heat content of about 12,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 15% by weight, and a particle size of 100 mesh or less. In some embodiments, the fine coal has a volatile matter content of about 10% to about 25% by weight, a total sulfur content of about 0.3% to about 2% by weight, an ash content of about 3% to about 15% by weight, a BTU heat content of about 12,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 15% by weight, and a particle size of 100 mesh or less. In additional embodiments, the fine coal has a volatile matter content of about 15% to about 20% by weight, a total sulfur content of about 0.8% to about 1.3% by weight, an ash content of about 7% to about 10% by weight, a heat content in BTUs of about 14,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 10% by weight, and a particle size of 100 mesh or less, wherein about 40% to about 60% by weight of the fine coal is retained by 325 mesh cells.

Мелкодисперсный уголь в конкретных вариантах осуществления имеет содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 53% по массе. Мелкодисперсный уголь в определенных вариантах осуществления имеет содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 45% по массе. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 37% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 28% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание летучих веществ от приблизительно 10% до приблизительно 25% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 2% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 20% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,8% до приблизительно 1,3% по массе, содержание золы от приблизительно 7% до приблизительно 10% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм.Fine coal in particular embodiments has a volatile content of about 7% to about 53% by weight. Fine coal in certain embodiments has a volatile content of about 7% to about 45% by weight. In embodiments, the fine coal has a volatile content of about 7% to about 37% by weight, a total sulfur content of about 0.3% to about 4.5% by weight, an ash content of about 3% to about 28% by weight, a heat content in BTUs of about 12,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 15% by weight, and a particle size of about 30 μm to about 150 μm. In some embodiments, the fine coal has a volatile matter content of about 10% to about 25% by weight, a total sulfur content of about 0.3% to about 2% by weight, an ash content of about 3% to about 15% by weight, a heat content in BTUs of about 12,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 15% by weight, and a particle size of about 30 μm to about 150 μm. In additional embodiments, the fine coal has a volatile matter content of about 15% to about 20% by weight, a total sulfur content of about 0.8% to about 1.3% by weight, an ash content of about 7% to about 10% by weight, a heat content in BTUs of about 14,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 10% by weight, and a particle size of about 30 μm to about 150 μm.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание углерода от приблизительно 80% до приблизительно 95% по массе. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание углерода от приблизительно 80% до приблизительно 92% по массе. В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание углерода от приблизительно 80% до приблизительно 85% по массе. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание углерода, составляющее приблизительно 80% по массе. Элементный анализ углерода и других элементов может быть выполнен при помощи известных способов, включая стандарт ASTM D-5373-02.In embodiments, the finely divided coal has a carbon content of about 80% to about 95% by weight. In further embodiments, the finely divided coal has a carbon content of about 80% to about 92% by weight. In particular embodiments, the finely divided coal has a carbon content of about 80% to about 85% by weight. In other embodiments, the finely divided coal has a carbon content of about 80% by weight. Elemental analysis of carbon and other elements can be performed using known methods, including ASTM D-5373-02.

В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание углерода от приблизительно 40% до приблизительно 95% по массе. В определенных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание углерода от приблизительно 65% до приблизительно 95% по массе. В ряде вариантов осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание углерода от приблизительно 75% до приблизительно 95% по массе. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание углерода от приблизительно 80% до приблизительно 95% по массе, содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 37% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание углерода от приблизительно 80% до приблизительно 85% по массе, содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 20% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,8% до приблизительно 1,3% по массе, содержание золы от приблизительно 7% до приблизительно 10% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.In some embodiments, the fine coal has a carbon content of about 40% to about 95% by weight. In certain embodiments, the fine coal has a carbon content of about 65% to about 95% by weight. In some embodiments, the fine coal has a carbon content of about 75% to about 95% by weight. In embodiments, the fine coal has a carbon content of about 80% to about 95% by weight, a volatile matter content of about 7% to about 37% by weight, a total sulfur content of about 0.3% to about 4.5% by weight, an ash content of about 3% to about 15% by weight, a heat content in BTUs of about 12,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 15% by weight, and a particle size of 100 mesh or less. In additional embodiments, the fine coal has a carbon content of about 80% to about 85% by weight, a volatile content of about 15% to about 20% by weight, a total sulfur content of about 0.8% to about 1.3% by weight, an ash content of about 7% to about 10% by weight, a heat content in BTUs of about 14,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 10% by weight, and a particle size of 100 mesh or less, wherein about 40% to about 60% by weight of the fine coal is retained by 325 mesh cells.

Как правило, мелкодисперсный уголь может иметь содержание кислорода, составляющее 20% или меньше по массе. Мелкодисперсный уголь в некоторых вариантах осуществления имеет содержание кислорода от приблизительно 0,5% до приблизительно 18% по массе. Мелкодисперсный уголь в других вариантах осуществления имеет содержание кислорода от приблизительно 0,5% до приблизительно 12% по массе. Мелкодисперсный уголь в некоторых вариантах осуществления имеет содержание кислорода от приблизительно 0,5% до приблизительно 8% по массе. Мелкодисперсный уголь в ряде вариантов осуществления имеет содержание кислорода от приблизительно 0,5% до приблизительно 5% по массе. Мелкодисперсный уголь в конкретных вариантах осуществления имеет содержание кислорода от приблизительно 0,5% до приблизительно 2% по массе. Мелкодисперсный уголь в вариантах осуществления имеет содержание кислорода от приблизительно 5% до приблизительно 1,5% по массе. Мелкодисперсный уголь в дополнительных вариантах осуществления имеет содержание кислорода от приблизительно 1,0% до приблизительно 1,5% по массе. Без привязки к какой-либо конкретной теории, полагают, что содержание кислорода, составляющее приблизительно 2% или меньше по массе, является благоприятным, поскольку окисление на поверхности мелкодисперсного угля может влиять на производство CO, что существенно при некоторых производственных процессах, включая способы получения стали, предложенные в настоящей заявке.Typically, the fine coal may have an oxygen content of 20% or less by weight. The fine coal in some embodiments has an oxygen content of about 0.5% to about 18% by weight. The fine coal in other embodiments has an oxygen content of about 0.5% to about 12% by weight. The fine coal in some embodiments has an oxygen content of about 0.5% to about 8% by weight. The fine coal in some embodiments has an oxygen content of about 0.5% to about 5% by weight. The fine coal in particular embodiments has an oxygen content of about 0.5% to about 2% by weight. The fine coal in embodiments has an oxygen content of about 5% to about 1.5% by weight. The fine coal in further embodiments has an oxygen content of about 1.0% to about 1.5% by weight. Without wishing to be bound by any particular theory, it is believed that an oxygen content of about 2% or less by weight is beneficial because oxidation on the surface of the fine coal can affect CO production, which is important in some manufacturing processes, including the steelmaking methods proposed in the present application.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание кислорода от приблизительно 0,5% до приблизительно 1,5% по массе, содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 37% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 1000 мкм или меньше. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание кислорода от приблизительно 0,5% до приблизительно 1,5% по массе, содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 37% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание кислорода от приблизительно 1,0% до приблизительно 1,5% по массе, содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 20% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,8% до приблизительно 1,3% по массе, содержание золы от приблизительно 7% до приблизительно 10% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.In embodiments, the finely divided coal has an oxygen content of about 0.5% to about 1.5% by weight, a volatile matter content of about 7% to about 37% by weight, a total sulfur content of about 0.3% to about 4.5% by weight, an ash content of about 3% to about 15% by weight, a heat content in BTUs of about 12,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 15% by weight, and a particle size of 1000 microns or less. In embodiments, the fine coal has an oxygen content of about 0.5% to about 1.5% by weight, a volatile content of about 7% to about 37% by weight, a total sulfur content of about 0.3% to about 4.5% by weight, an ash content of about 3% to about 15% by weight, a heat content in BTUs of about 12,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 15% by weight, and a particle size of 100 mesh or less. In additional embodiments, the fine coal has an oxygen content of about 1.0% to about 1.5% by weight, a volatile content of about 15% to about 20% by weight, a total sulfur content of about 0.8% to about 1.3% by weight, an ash content of about 7% to about 10% by weight, a heat content in BTUs of about 14,000 to about 16,000, a water content of about 5% to about 10% by weight, and a particle size of 100 mesh or less, wherein about 40% to about 60% by weight of the fine coal is retained by 325 mesh cells.

СмесиMixtures

В другом аспекте предложены смеси, содержащие мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля. Мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля могут смешиваться при помощи любых способов, известных из уровня техники. Например, смесь может быть получена путем осаждения чередующихся порций мелкодисперсного угля и по меньшей мере одного другого вида угля в емкости. Смеси могут использоваться для ПУВ в качестве спекающегося угля, т.е. коксующегося угля, или паровичного угля. Смесь в некоторых вариантах осуществления является однородной. Смесь в других вариантах осуществления не является однородной. По меньшей мере один другой вид угля и количества каждого компонента в смесях могут подбираться для обеспечения смеси с одной или более требуемыми характеристиками, финансовой оптимизации закупок угля, устранения одного или более недостатков по меньшей мере одного из компонентов угля или их комбинации. Требуемые характеристики могут зависеть от предполагаемого использования смесей.In another aspect, mixtures are provided that contain fine coal and at least one other type of coal. The fine coal and at least one other type of coal can be mixed using any methods known in the art. For example, the mixture can be obtained by depositing alternating portions of fine coal and at least one other type of coal in a container. The mixtures can be used for PSU as a caking coal, i.e., coking coal, or steam coal. The mixture in some embodiments is homogeneous. The mixture in other embodiments is not homogeneous. The at least one other type of coal and the amounts of each component in the mixtures can be selected to provide a mixture with one or more desired characteristics, financial optimization of coal purchases, elimination of one or more disadvantages of at least one of the components of the coal, or a combination thereof. The desired characteristics can depend on the intended use of the mixtures.

Например, для обеспечения смеси с требуемым количеством или процентным содержанием воды, золы, серы, летучих веществ, углерода, кислорода или их комбинации может быть выбран по меньшей мере один другой вид угля. В качестве еще одного примера, по меньшей мере один другой вид угля, имеющий содержание летучих веществ, составляющее приблизительно 30% по массе, может быть смешан с определенным количеством мелкодисперсного угля, имеющего содержание летучих веществ, составляющее приблизительно 17% по массе, для получения смеси, имеющий содержание летучих веществ, составляющее меньше чем 30% по массе. По меньшей мере один другой вид угля может быть подобран для образования смеси, пригодной для ПУВ или для использования в качестве паровичного угля или коксующегося угля, т.е. спекающегося угля. Смесь, пригодная для ПУВ, может представлять собой смесь, не допускающую чрезмерное образование коксового остатка.For example, at least one other type of coal can be selected to provide a mixture with a desired amount or percentage of water, ash, sulfur, volatiles, carbon, oxygen, or a combination thereof. As another example, at least one other type of coal having a volatile content of about 30% by weight can be mixed with a certain amount of fine coal having a volatile content of about 17% by weight to obtain a mixture having a volatile content of less than 30% by weight. The at least one other type of coal can be selected to form a mixture suitable for PSU or for use as steam coal or coking coal, i.e., caking coal. The mixture suitable for PSU can be a mixture that does not allow excessive formation of coke residue.

Мелкодисперсный уголь или смеси может быть связан с отстоем при хранении и транспортировке. В контексте настоящего документа термин «отстой» относится к любой пивной дробине, осадку или их комбинации, полученной, например, при производстве напитков. В контексте настоящего документа фраза «связан с отстоем» относится к смешиванию с отстоем, покрытию отстоем или их комбинации, по меньшей мере части мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля.Fine coal or mixtures may be associated with sludge during storage and transportation. As used herein, the term "sludge" refers to any spent grains, sediment, or combination thereof, obtained, for example, during beverage production. As used herein, the phrase "associated with sludge" refers to mixing with sludge, coating with sludge, or a combination thereof, at least a portion of fine coal or a mixture comprising fine coal and at least one other type of coal.

АгломератыAgglomerates

В другом аспекте мелкодисперсный уголь или смеси, содержащие мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, могут использоваться для образования агломерата или части агломерата. Агломераты в некоторых вариантах осуществления включают в себя мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один вид руды. Агломераты в других вариантах осуществления включают в себя по меньшей мере один вид руды и смесь, содержащую мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид руды. Руда агломератов может представлять собой любую металлическую руду, такую как железная руда. Агломераты могут быть образованы с использованием любых методов, известных из уровня техники. Агломераты могут добавляться в доменную печь, например, при производстве железа или стали.In another aspect, fine coal or mixtures containing fine coal and at least one other type of coal can be used to form an agglomerate or a portion of an agglomerate. Agglomerates in some embodiments include fine coal and at least one type of ore. Agglomerates in other embodiments include at least one type of ore and a mixture containing fine coal and at least one other type of ore. The ore of the agglomerates can be any metal ore, such as iron ore. The agglomerates can be formed using any methods known in the art. The agglomerates can be added to a blast furnace, for example, during iron or steel production.

В настоящей заявке предложен мелкодисперсный уголь. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь, имеет размер частиц 1000 мкм или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В некоторых вариантах осуществления водосодержание составляет от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе; от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе; от приблизительно 5% до приблизительно 7% по массе; от приблизительно 6% до приблизительно 9% по массе; приблизительно 8% по массе; или приблизительно 7% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь размер частиц, составляющий 100 меш или меньше. Мелкодисперсный уголь может иметь размер частиц, при котором от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе, или приблизительно 50% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш. Мелкодисперсный уголь может иметь размер частиц, составляющий 325 меш или меньше. Мелкодисперсный уголь может иметь теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000; от приблизительно 12400 до приблизительно 14000; от приблизительно 12800 до приблизительно 16000; от приблизительно 13500 до приблизительно 16000; от приблизительно 14000 до приблизительно 16,000; от приблизительно 15000 до приблизительно 16000; приблизительно 12500; приблизительно 13500; приблизительно 14000; или приблизительно 15500. Мелкодисперсный уголь может иметь содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе; от приблизительно 0,6% до приблизительно 1,3% по массе; от приблизительно 0,8% до приблизительно 1,3% по массе; от приблизительно 0,8% до приблизительно 0,9% по массе; приблизительно 1,0% по массе; или меньше чем приблизительно 0,8% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 28% по массе; от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе; от приблизительно 3% до приблизительно 10% по массе; от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе; от приблизительно 6% до приблизительно 8% по массе; или меньше чем 6% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 37% по массе; от приблизительно 15% до приблизительно 37% по массе; от приблизительно 7% до приблизительно 25% по массе; от приблизительно 10% до приблизительно 25% по массе; от приблизительно 10% до приблизительно 20% по массе; от приблизительно 15% до приблизительно 20% по массе; или приблизительно 17% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 53% по массе; или от приблизительно 7% до приблизительно 45% по массе. В некоторых вариантах осуществления содержание углерода составляет от приблизительно 40% до приблизительно 95% по массе; от приблизительно 65% до приблизительно 95% по массе; от приблизительно 75% до приблизительно 95% по массе; от приблизительно 80% до приблизительно 95% по массе; от приблизительно 80% до приблизительно 92% по массе; или от приблизительно 80% до приблизительно 85% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь содержание кислорода, составляющее 2% или меньше по массе. В некоторых вариантах осуществления содержание кислорода составляет от приблизительно 0,5% до приблизительно 18% по массе; от приблизительно 0,5% до приблизительно 12% по массе; от приблизительно 0,5% до приблизительно 8% по массе; от приблизительно 0,5% до приблизительно 5% по массе; приблизительно 2% по массе; или от приблизительно 0,5% до приблизительно 1,5% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 1000 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 900 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 800 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 700 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 600 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 500 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 400 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 300 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 200 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 125 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 100 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 75 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 50 мкм; или приблизительно 44 мкм.The present application provides fine coal. In embodiments, the fine coal has a particle size of 1000 microns or less and a water content of about 5% to about 20% by weight. In some embodiments, the water content is from about 5% to about 15% by weight; from about 5% to about 10% by weight; from about 5% to about 7% by weight; from about 6% to about 9% by weight; about 8% by weight; or about 7% by weight. The fine coal can have a particle size of 100 mesh or less. The fine coal can have a particle size in which from about 40% to about 60% by weight, or about 50% by weight, of the fine coal is retained by 325 mesh cells. The fine coal may have a particle size of 325 mesh or less. The fine coal may have a BTU heat content of from about 12,000 to about 16,000; from about 12,400 to about 14,000; from about 12,800 to about 16,000; from about 13,500 to about 16,000; from about 14,000 to about 16,000; from about 15,000 to about 16,000; about 12,500; about 13,500; about 14,000; or about 15,500. The fine coal may have a total sulfur content of from about 0.3% to about 4.5% by weight; from about 0.6% to about 1.3% by weight; from about 0.8% to about 1.3% by weight; from about 0.8% to about 0.9% by weight; about 1.0% by weight; or less than about 0.8% by weight. The fine coal may have an ash content of from about 3% to about 28% by weight; from about 3% to about 15% by weight; from about 3% to about 10% by weight; from about 5% to about 10% by weight; from about 6% to about 8% by weight; or less than 6% by weight. The fine coal may have a volatile matter content of from about 7% to about 37% by weight; from about 15% to about 37% by weight; from about 7% to about 25% by weight; from about 10% to about 25% by weight; from about 10% to about 20% by weight; from about 15% to about 20% by weight; or about 17% by weight. The fine coal may have a volatile matter content of from about 7% to about 53% by weight; or from about 7% to about 45% by weight. In some embodiments, the carbon content is from about 40% to about 95% by weight; from about 65% to about 95% by weight; from about 75% to about 95% by weight; from about 80% to about 95% by weight; from about 80% to about 92% by weight; or from about 80% to about 85% by weight. The fine coal may have an oxygen content of 2% or less by weight. In some embodiments, the oxygen content is from about 0.5% to about 18% by weight; from about 0.5% to about 12% by weight; from about 0.5% to about 8% by weight; from about 0.5% to about 5% by weight; about 2% by weight; or from about 0.5% to about 1.5% by weight. The fine coal may have a particle size of from about 30 μm to about 1000 μm; from about 30 μm to about 900 μm; from about 30 μm to about 800 μm; from about 30 μm to about 700 μm; from about 30 μm to about 600 μm; from about 30 μm to about 500 μm; from about 30 μm to about 400 μm; from about 30 μm to about 300 μm; from about 30 μm to about 200 μm; from about 30 μm to about 150 μm; from about 30 μm to about 125 μm; from about 30 μm to about 100 μm; from about 30 μm to about 75 μm; from about 30 μm to about 50 μm; or about 44 μm.

Способы получения коксаMethods of obtaining coke

В еще одном аспекте предложены способы получения кокса. В вариантах осуществления способ включает в себя нагревание при отсутствии воздуха мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, в течение времени и при температуре, достаточных для превращения мелкодисперсного угля или смеси в кокс. В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц 1000 мкм или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе.In another aspect, methods for producing coke are provided. In embodiments, the method includes heating, in the absence of air, fine coal or a mixture comprising fine coal and at least one other type of coal, for a time and at a temperature sufficient to convert the fine coal or mixture into coke. In particular embodiments, the fine coal has a particle size of 1000 μm or less and a water content of about 5% to about 20% by weight.

Как правило, мелкодисперсный уголь или смеси, содержащие мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, могут быть превращены в кокс с использованием методов, известных из уровня техники. Для процессов получения кокса, предлагаемых в настоящей заявке, мелкодисперсный уголь или смесь, содержащая мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, в вариантах осуществления имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе, содержание золы, меньшее чем 10% по массе, содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 37% по массе, содержание серы, меньшее чем приблизительно 1,0% по массе, и содержание связанного углерода от приблизительно 60% до приблизительно 74% по массе. Для процессов получения кокса, предлагаемых в настоящей заявке, мелкодисперсный уголь или смесь, содержащая мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, в некоторых вариантах осуществления имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 7% по массе, содержание золы, меньшее чем приблизительно 8% по массе, содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 25% по массе, содержание серы, меньшее чем приблизительно 0,8% по массе, и содержание связанного углерода от приблизительно 60% до приблизительно 74% по массе.In general, fine coal or mixtures containing fine coal and at least one other type of coal can be converted into coke using methods known in the art. For the coke making processes proposed in the present application, the fine coal or mixture containing fine coal and at least one other type of coal, in embodiments, has a water content of from about 5% to about 10% by weight, an ash content of less than 10% by weight, a volatile matter content of from about 15% to about 37% by weight, a sulfur content of less than about 1.0% by weight, and a fixed carbon content of from about 60% to about 74% by weight. For the coke making processes provided herein, the fine coal or mixture comprising the fine coal and at least one other type of coal, in some embodiments, has a water content of from about 5% to about 7% by weight, an ash content of less than about 8% by weight, a volatile matter content of from about 15% to about 25% by weight, a sulfur content of less than about 0.8% by weight, and a fixed carbon content of from about 60% to about 74% by weight.

Предлагаются способы получения кокса. В вариантах осуществления способы получения кокса включают в себя нагревание при отсутствии воздуха мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, в течение времени и при температуре, достаточных для превращения мелкодисперсного угля или смеси в кокс, при этом мелкодисперсный уголь имеет размер частиц 1000 мкм или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе, содержание золы, меньшее чем 10% по массе, содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 37% по массе, содержание серы, меньшее чем приблизительно 1,0% по массе, и содержание связанного углерода от приблизительно 60% до приблизительно 74% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 7% по массе, содержание золы, меньшее чем 8% по массе, содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 25% по массе, содержание серы, меньшее чем приблизительно 0,8% по массе, и содержание связанного углерода от приблизительно 60% до приблизительно 74% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь размер частиц, составляющий 100 меш или меньше; или размер частиц, составляющий 325 меш или меньше.Methods for producing coke are provided. In embodiments, methods for producing coke include heating, in the absence of air, fine coal or a mixture comprising fine coal and at least one other type of coal, for a time and at a temperature sufficient to convert the fine coal or mixture into coke, wherein the fine coal has a particle size of 1000 μm or less and a water content of about 5% to about 20% by weight. The fine coal can have a water content of about 5% to about 10% by weight, an ash content of less than 10% by weight, a volatile matter content of about 15% to about 37% by weight, a sulfur content of less than about 1.0% by weight, and a fixed carbon content of about 60% to about 74% by weight. The fine coal may have a water content of about 5% to about 7% by weight, an ash content of less than 8% by weight, a volatile content of about 15% to about 25% by weight, a sulfur content of less than about 0.8% by weight, and a fixed carbon content of about 60% to about 74% by weight. The fine coal may have a particle size of 100 mesh or less; or a particle size of 325 mesh or less.

Способы получения сталиMethods of obtaining steel

В еще одном аспекте изобретения предлагаются способы для получения стали, частично основанные на мелкодисперсном угле, описанном в настоящей заявке. Мелкодисперсный уголь или смесь, содержащая мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, в вариантах осуществления используется для ПУВ в процессах получения стали, предложенных в настоящей заявке. Иными словами, мелкодисперсный уголь или смесь могут использоваться в любом из процессов вдувания угля, известных из уровня техники. В одном варианте осуществления способ получения стали включает в себя вдувание мелкодисперсного угля, описанного в настоящей заявке, или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, в доменную печь, содержащую кокс и железную руду. В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь, используемый для ПУВ, имеет размер частиц 1000 мкм или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В дополнительном варианте осуществления мелкодисперсный уголь, используемый для ПУВ, имеет размер частиц 200 меш или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В еще одном варианте осуществления мелкодисперсный уголь, используемый для ПУВ, имеет размер частиц 200 меш или меньше и водосодержание от приблизительно 8% до приблизительно 10% по массе.In another aspect, the invention provides methods for producing steel based in part on the fine coal described herein. The fine coal or a mixture comprising the fine coal and at least one other type of coal is, in embodiments, used for the CIP in the steelmaking processes proposed in this application. That is, the fine coal or mixture can be used in any of the coal injection processes known in the art. In one embodiment, a method for producing steel includes injecting the fine coal described herein or a mixture comprising the fine coal and at least one other type of coal into a blast furnace containing coke and iron ore. In particular embodiments, the fine coal used for the CIP has a particle size of 1000 μm or less and a water content of from about 5% to about 20% by weight. In a further embodiment, the fine coal used for the PSU has a particle size of 200 mesh or less and a water content of about 5% to about 20% by weight. In another embodiment, the fine coal used for the PSU has a particle size of 200 mesh or less and a water content of about 8% to about 10% by weight.

В конкретном варианте осуществления мелкодисперсный уголь или смесь заменяет до 40% кокса, требующегося в стандартных процедурах получения стали без пылеугольного вдувания. В одном варианте осуществления в процессах получения стали, представленных в настоящем документе, достигается удельный расход кокса от приблизительно 275 кг/тонну жидкого чугуна до приблизительно 325 кг/тонну жидкого чугуна при уровнях вдувания от приблизительно 175 кг/тонну жидкого чугуна до приблизительно 225 кг/тонну жидкого чугуна мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля. В другом варианте осуществления в процессах получения стали, представленных в настоящем документе, достигается удельный расход кокса от приблизительно 290 кг/тонну жидкого чугуна до приблизительно 310 кг/тонну жидкого чугуна при уровнях вдувания от приблизительно 190 кг/тонну жидкого чугуна до приблизительно 210 кг/тонну жидкого чугуна мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля. В дополнительном варианте осуществления в процессах получения стали, представленных в настоящем документе, достигается удельный расход кокса, составляющий приблизительно 300 кг/тонну жидкого чугуна при уровнях вдувания, составляющих приблизительно 200 кг/тонну жидкого чугуна мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля.In a particular embodiment, the fine coal or mixture replaces up to 40% of the coke required in standard steelmaking processes without pulverized coal injection. In one embodiment, the steelmaking processes presented herein achieve specific coke consumption rates of from about 275 kg/ton of liquid iron to about 325 kg/ton of liquid iron at injection rates of from about 175 kg/ton of liquid iron to about 225 kg/ton of liquid iron of fine coal or a mixture comprising fine coal and at least one other type of coal. In another embodiment, the steelmaking processes provided herein achieve a specific coke consumption of about 290 kg/ton of liquid iron to about 310 kg/ton of liquid iron at injection levels of about 190 kg/ton of liquid iron to about 210 kg/ton of liquid iron of fine coal or a mixture comprising fine coal and at least one other type of coal. In a further embodiment, the steelmaking processes provided herein achieve a specific coke consumption of about 300 kg/ton of liquid iron at injection levels of about 200 kg/ton of liquid iron of fine coal or a mixture comprising fine coal and at least one other type of coal.

В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь или смесь, содержащая мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, впрыскивается в равных количествах через все фурмы доменной печи.In embodiments, fine coal or a mixture comprising fine coal and at least one other type of coal is injected in equal amounts through all tuyeres of the blast furnace.

В вариантах осуществления коэффициент замены мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, составляет от приблизительно 0,7 до приблизительно 0,9 кг мелкодисперсного угля или смеси на кг кокса. В других вариантах осуществления коэффициент замены мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, составляет от приблизительно 0,8 до приблизительно 0,9 кг мелкодисперсного угля или смеси на кг кокса. В дополнительных вариантах осуществления коэффициент замены мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, составляет приблизительно 0,85 кг мелкодисперсного угля или смеси на кг кокса. Коэффициент замены мелкодисперсного угля или смеси может рассчитываться при помощи материально-теплового баланса печи и химического состава мелкодисперсного угля или смеси.In embodiments, the replacement ratio of the fine coal or the mixture comprising the fine coal and at least one other type of coal is from about 0.7 to about 0.9 kg of fine coal or the mixture per kg of coke. In other embodiments, the replacement ratio of the fine coal or the mixture comprising the fine coal and at least one other type of coal is from about 0.8 to about 0.9 kg of fine coal or the mixture per kg of coke. In further embodiments, the replacement ratio of the fine coal or the mixture comprising the fine coal and at least one other type of coal is about 0.85 kg of fine coal or the mixture per kg of coke. The replacement ratio of the fine coal or the mixture can be calculated using the mass-heat balance of the furnace and the chemical composition of the fine coal or the mixture.

В соответствующих случаях для анализа мелкодисперсного угля на наличие характеристик, представленных в настоящем документе, использовались процедуры согласно стандарту ASTM.Where appropriate, ASTM standard procedures were used to analyze fine coal for the characteristics presented in this document.

В настоящей заявке предложены способы получения железа или стали. В вариантах осуществления способы получения железа или стали включают в себя вдувание мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, в доменную печь, содержащую кокс и железную руду, при этом мелкодисперсный уголь имеет размер частиц 1000 мкм или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь размер частиц 100 меш или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь размер частиц 100 меш или меньше и водосодержание от приблизительно 8% до приблизительно 10% по массе. Мелкодисперсный уголь или смесь может заменять до 40% кокса, требующегося в стандартных процедурах получения стали без пылеугольного вдувания. В доменной печи может достигаться удельный расход кокса от приблизительно 275 кг/тонну жидкого чугуна до приблизительно 325 кг/тонну жидкого чугуна при уровнях вдувания от приблизительно 175 кг/тонну жидкого чугуна до приблизительно 225 кг/тонну жидкого чугуна мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля. В доменной печи может достигаться удельный расход кокса от приблизительно 290 кг/тонну жидкого чугуна до приблизительно 310 кг/тонну жидкого чугуна при уровнях вдувания от приблизительно 190 кг/тонну жидкого чугуна до приблизительно 210 кг/тонну жидкого чугуна мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля. В доменной печи может достигаться удельный расход кокса, составляющий приблизительно 300 кг/тонну жидкого чугуна при уровнях вдувания, составляющих приблизительно 200 кг/тонну жидкого чугуна, мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля. Мелкодисперсный уголь или смесь могут впрыскиваться в равных количествах через все фурмы доменной печи. Коэффициент замены мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, может составлять от приблизительно 0,7 до приблизительно 0,9 кг мелкодисперсного угля или смеси на кг кокса; от приблизительно 0,8 до приблизительно 0,9 кг мелкодисперсного угля или смеси на кг кокса; или приблизительно 0,85 кг мелкодисперсного угля или смеси на кг кокса. Мелкодисперсный уголь может иметь размер частиц, составляющий 100 меш или меньше; или размер частиц, составляющий 325 меш или меньше.The present application provides methods for producing iron or steel. In embodiments, the methods for producing iron or steel include injecting fine coal or a mixture comprising fine coal and at least one other type of coal into a blast furnace containing coke and iron ore, wherein the fine coal has a particle size of 1000 μm or less and a water content of about 5% to about 20% by weight. The fine coal may have a particle size of 100 mesh or less and a water content of about 5% to about 20% by weight. The fine coal may have a particle size of 100 mesh or less and a water content of about 8% to about 10% by weight. The fine coal or mixture may replace up to 40% of the coke required in standard steelmaking procedures without pulverized coal injection. In a blast furnace, a specific coke consumption of about 275 kg/ton of hot metal to about 325 kg/ton of hot metal can be achieved at injection levels of about 175 kg/ton of hot metal to about 225 kg/ton of hot metal of fine coal or a mixture containing fine coal and at least one other type of coal. In a blast furnace, a specific coke consumption of about 290 kg/ton of hot metal to about 310 kg/ton of hot metal can be achieved at injection levels of about 190 kg/ton of hot metal to about 210 kg/ton of hot metal of fine coal or a mixture containing fine coal and at least one other type of coal. The blast furnace may achieve a specific coke consumption of about 300 kg/ton of hot metal at injection rates of about 200 kg/ton of hot metal, fine coal, or a mixture comprising fine coal and at least one other type of coal. The fine coal or mixture may be injected in equal amounts through all tuyeres of the blast furnace. The replacement ratio of the fine coal or mixture comprising fine coal and at least one other type of coal may be from about 0.7 to about 0.9 kg of fine coal or mixture per kg of coke; from about 0.8 to about 0.9 kg of fine coal or mixture per kg of coke; or about 0.85 kg of fine coal or mixture per kg of coke. The fine coal may have a particle size of 100 mesh or less; or a particle size of 325 mesh or less.

Следует понимать, что различные раскрытые выше и другие признаки, свойства и функции, или их альтернативные варианты, могут быть по желанию объединены во многих других различных продуктах, способах, системах, устройствах или применениях, входящих в объем притязаний прилагаемых пунктов формулы изобретения. Специалистами в данной области техники впоследствии могут быть выполнены различные непредвиденные или непредусмотренные в настоящее время альтернативные варианты, модификации, изменения или усовершенствования, которые также входят в объем притязаний прилагаемых пунктов формулы изобретения.It should be understood that the various features, properties and functions disclosed above and others, or alternatives thereof, may be combined as desired in many other different products, methods, systems, devices or applications within the scope of the appended claims. Various unforeseen or currently unforeseen alternatives, modifications, changes or improvements may subsequently be made by those skilled in the art, which are also within the scope of the appended claims.

Claims (23)

1. Способ сбора мелкодисперсного угля, содержащий следующее: обезвоживают суспензию жидких отходов обогащенного угля, имеющую1. A method for collecting fine coal comprising the following: dewatering a suspension of liquid waste of enriched coal having содержание твердых частиц от приблизительно 3% до приблизительно 20% по массе, для получения мелкодисперсного угля, имеющего:a solids content of from about 3% to about 20% by weight, to produce fine coal having: (i) размер частиц 1000 мкм или меньше,(i) particle size of 1000 µm or less, и (ii) содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 28% по массе;and (ii) an ash content of from about 3% to about 28% by weight; причем обезвоживание суспензии жидких отходов обогащенного угля включает в себя центрифугирование суспензии в центрифуге со сплошным ротором, при этом центрифуга содержит вращающийся ротор, внутренний шнек и переливную перегородку,wherein dewatering the slurry of liquid waste of enriched coal comprises centrifuging the slurry in a solid rotor centrifuge, wherein the centrifuge comprises a rotating rotor, an internal screw and an overflow partition, и регулируют на основании (i) свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля, (ii) свойств мелкодисперсного угля или (iii) тех и других по меньшей мере один параметр, выбираемый из группы, состоящей из крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки.and adjusting, based on (i) the properties of the slurry of liquid waste of the cleaned coal, (ii) the properties of the finely dispersed coal, or (iii) both, at least one parameter selected from the group consisting of the centrifugal torque, the difference in rotational speeds between the rotating rotor and the internal screw, and the overflow height of the overflow partition. 2. Способ по п. 1, в котором суспензия жидких отходов обогащенного угля имеет содержание твердых частиц от приблизительно 3% до приблизительно 17% по массе.2. The method of claim 1, wherein the slurry of liquid clean coal waste has a solids content of from about 3% to about 17% by weight. 3. Способ по п. 1, в котором мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе.3. The method of claim 1, wherein the finely dispersed coal has an ash content of from about 3% to about 15% by weight. 4. Способ по п. 1, в котором мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе.4. The method of claim 1, wherein the finely dispersed coal has an ash content of from about 5% to about 10% by weight. 5. Способ по п. 1, в котором мелкодисперсный уголь имеет содержание золы, меньшее чем 6% по массе.5. The method according to claim 1, wherein the finely dispersed coal has an ash content of less than 6% by weight. 6. Способ по п. 1, в котором размер частиц мелкодисперсного угля составляет 100 меш или меньше.6. The method of claim 1, wherein the particle size of the fine coal is 100 mesh or less. 7. Способ по п. 1, в котором размер частиц мелкодисперсного угля составляет от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм.7. The method of claim 1, wherein the particle size of the finely dispersed coal is from about 30 μm to about 150 μm. 8. Способ по п. 1, в котором этап обезвоживания происходит в контуре обогащения угля установки по подготовке и обогащению угля.8. The method according to claim 1, wherein the dewatering step occurs in the coal enrichment circuit of the coal preparation and enrichment plant. 9. Способ по п. 1, в котором этап обезвоживания происходит ниже по потоку от подготовки и обогащения, при которых не выполняется сбор мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 325 меш или меньше.9. The method of claim 1, wherein the dewatering step occurs downstream of the preparation and beneficiation, wherein fine coal having a particle size of 325 mesh or less is not collected. 10. Способ по п. 1, в котором этап обезвоживания происходит выше по потоку от подготовки и обогащения, при которых выполняется сбор мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 325 меш или меньше.10. The method of claim 1, wherein the dewatering step occurs upstream of the preparation and beneficiation step, which collects fine coal having a particle size of 325 mesh or less. 11. Способ по п. 1, в котором мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ (британская тепловая единица/фунт) от приблизительно 12000 до приблизительно 16000.11. The method of claim 1, wherein the finely divided coal has a heat content in BTU (British thermal unit/pound) of from about 12,000 to about 16,000. 12. Способ по п. 1, в котором мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 15000 до приблизительно 16000.12. The method of claim 1, wherein the finely divided coal has a heat content in BTUs of from about 15,000 to about 16,000. 13. Способ по п. 1, в котором мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе.13. The method of claim 1, wherein the finely divided coal has a total sulfur content of from about 0.3% to about 4.5% by weight. 14. Способ по п. 1, в котором мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы меньше чем 0,8% по массе.14. The method according to claim 1, wherein the finely dispersed coal has a total sulfur content of less than 0.8% by weight. 15. Способ по п. 1, в котором мелкодисперсный уголь имеет содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 37% по массе.15. The method of claim 1, wherein the finely divided coal has a volatile matter content of from about 7% to about 37% by weight. 16. Способ по п. 1, в котором мелкодисперсный уголь имеет содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 20% по массе.16. The method of claim 1, wherein the finely dispersed coal has a volatile matter content of from about 15% to about 20% by weight. 17. Способ по п. 1, в котором мелкодисперсный уголь имеет содержание кислорода приблизительно 20% или меньше по массе.17. The method of claim 1, wherein the finely dispersed coal has an oxygen content of approximately 20% or less by weight. 18. Способ по п. 1, в котором мелкодисперсный уголь имеет содержание кислорода приблизительно 2% или меньше по массе.18. The method of claim 1, wherein the finely dispersed coal has an oxygen content of approximately 2% or less by weight.
RU2019136430A 2014-06-05 2019-11-13 Method of collecting fine coal RU2838042C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/008,389 2014-06-05

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017123379A Division RU2707740C2 (en) 2014-06-05 2015-05-28 Fine coal and system, device and method for collection and use thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2838042C1 true RU2838042C1 (en) 2025-04-08

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4406664A (en) * 1980-01-22 1983-09-27 Gulf & Western Industries, Inc. Process for the enhanced separation of impurities from coal and coal products produced therefrom
RU2181752C1 (en) * 2000-12-09 2002-04-27 Лурий Валерий Григорьевич Fuel briquette and methods for manufacturing briquettes (options)
WO2011094680A2 (en) * 2010-02-01 2011-08-04 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Cleaning and dewatering fine coal
CA2833972A1 (en) * 2012-11-30 2014-05-30 General Electric Company System and method for preparing coal water slurry

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4406664A (en) * 1980-01-22 1983-09-27 Gulf & Western Industries, Inc. Process for the enhanced separation of impurities from coal and coal products produced therefrom
RU2181752C1 (en) * 2000-12-09 2002-04-27 Лурий Валерий Григорьевич Fuel briquette and methods for manufacturing briquettes (options)
WO2011094680A2 (en) * 2010-02-01 2011-08-04 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Cleaning and dewatering fine coal
CA2833972A1 (en) * 2012-11-30 2014-05-30 General Electric Company System and method for preparing coal water slurry

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M.K. Mohanty et al. Screen bowl centrifuge: a high-efficiency particle size separator. Minerals & metallurgical processing, v. 25, N2, 05.2008. Mark S. Klima et al. Baseline testing of a filter press and solid-bowl centrifuge for dewatering coal thickener underflow slurry, International Journal of Coal Preparation and Utilization, 31: 258-272, 25.01.2011. *
В.А. Козлов и др. Осадительно-фильтрующие центрифуги "Декантер" - техническая основа обезвоживания угольного шлама // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2011. - С. 229-237. *
К.В. Миронов. Справочник геолога-угольщика. 2-е издание, переработанное и дополненное. Москва "НЕДРА", 1991, 362 с., стр. 7, табл. 1. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12071346B2 (en) Fine particle coal, and systems, apparatuses, and methods for collecting and using the same
CN111659527A (en) Gasification slag water medium cyclone gravity carbon ash separation device and method
Jank et al. Hydrocyclones for the separation of impurities in pretreated biowaste
Hacifazlioglu Optimization of some parameters in a modified water-only cyclone for metallurgical coal production from high-ash fine coking coals
RU2838042C1 (en) Method of collecting fine coal
CN207605861U (en) A kind of fine coal slurry desliming drop apparatus for ash
CN105331391A (en) Methods and systems for treating gasification slag product
CN202070406U (en) Horizontal helical unloading and depositing centrifuge
Barry et al. Effect of hydroacoustic cavitation treatment on the spiral processing of bituminous coal
CN204656753U (en) A kind of system guaranteeing fine coal properties matter cyclone pan feeding flow and pressure stability
CN104857831B (en) Alkaline residue liquid apparatus for preparing desulphurizing agent and method
UA129649C2 (en) Fine particle coal, and systems, apparatuses, and methods for collecting and using the same
Biletskyi et al. Study of Dehydration of Coal-Oil Concentrate
Yu et al. Spatial distribution characteristics of< 1.5 mm oil shale powder and its influence on the separation of low rank oil shale
Szpyrka et al. ANALYSIS OF SELECTED METHODS OF BENEFICIATING COAL SLURRIES DEPOSITED IN IMPOUNDMENTS.
CN204620231U (en) Flyash three grades of separators
CN214991358U (en) Resource utilization and high-efficiency separation system for Fischer-Tropsch wax residues
CN115069405B (en) Water-medium wind power separation device and method for separating residual carbon from coal gasification ash
Swanepoel Fine coal processing developments in Anglo American thermal coal South Africa
Kumar Coal tailings re-processing and fines recovery
Mohanty Screen bowl centrifuge dewatering process: a parameteric study
Yoon et al. Pilot Scale Testing of the Hydrophobic-Hydrophilic Separation Process to Produce Value-Added Products from Waste Coal
wei et al. Problem Analysis and Optimization Test for Separation Process of Coal Slime Classifying Flotation
Che Application and evaluation of spiral separators for fine coal cleaning
Shuyan et al. NEW TYPE THREE-PRODUCT DENSE-MEDIUM CYCLONE