UA24272U

UA24272U - Pulverized-coal fuel for blast-furnaces

Info

Publication number: UA24272U
Application number: UAU200701218U
Authority: UA
Inventors: Oleksandr Illich Hordiienko; Andrii Valentynovych Yemchenko; Yevhen Ivanovych Zbykovskyi; Mykhailo Oleksandrovy Iliashov; Nataliia Vasylivna Lobachova; Viktor Ivanovych Saranchuk
Original assignee: Do Metallurg Plant Closed Join
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2007-06-25

Abstract

A pulverized-coal fuel for blast-furnaces contains finely micronized gas coal. Finely milled coke, which is obtained from thermally treated gas coal is in addition incorporated into the fuel.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Припускаема корисна модель відноситься до чорної металургії, а саме, до вдування пиловугільного палива 2 до горна доменної печі та може бути використана при виплавці чавуну в доменних печах.The assumed useful model relates to ferrous metallurgy, namely, to the blowing of pulverized coal fuel 2 into the blast furnace furnace and can be used in the smelting of iron in blast furnaces.

Відоме пиловугільне паливо для доменних печей, що складається з тонкоподрібненого пісного вугілля (журнал "Металург" Мо11 1965 р., стор. 33-35).Pulverized coal fuel for blast furnaces, consisting of finely ground lean coal, is known (Metalurg magazine, Mo11, 1965, pp. 33-35).

До недоліків відомого пиловугільного палива відноситься невисокий коефіцієнт заміни коксу, а через те, що кокс є найбільш дорогим компонентом доменної шихти - висока вартість отримання чавуну.The disadvantages of known pulverized coal fuel include a low coke replacement factor, and due to the fact that coke is the most expensive component of the blast furnace charge, the high cost of obtaining pig iron.

Найбільш близьким, за технічною суттю до палива, що заявляється, є пиловугільне паливо для доменних печей, що містить тонкоподрібнені пісне вугілля та газове вугілля, при наступному співвідношенні компонентів в суміші, мас. 90: - пісне вугілля - 50-90 - газове вугілля - 50-10The closest, in terms of technical essence, to the claimed fuel is pulverized coal fuel for blast furnaces, containing finely ground lean coal and gas coal, with the following ratio of components in the mixture, mass. 90: - lean coal - 50-90 - gas coal - 50-10

ІАвторське свідоцтво СРСР Мо890732, кл. С2185/00, опубл. 19.05.78.IAuthor's certificate of the USSR Mo890732, cl. C2185/00, publ. 05/19/78.

Недоліками відомого пиловугільного палива є невисокий коефіцієнт заміни коксу пиловугільним паливом, недостатня продуктивність доменної печі, недостатня сировинна база пісного вугілля для виробництва пиловугільного палива, незадовільна кінетика спалення дрібнодисперсних частинок палива у фурменній зоні доменної печі, а отже недостатньо висока температура в фурменній зоні, висока вартість приготування пиловугільного палива, що готується на вибухонебезпечному обладнанні.The disadvantages of the known pulverized coal fuel are a low coke replacement rate with pulverized coal fuel, insufficient productivity of the blast furnace, insufficient raw material base of lean coal for the production of pulverized fuel, unsatisfactory combustion kinetics of finely dispersed fuel particles in the blast furnace blast furnace, and therefore insufficiently high temperature in the blast furnace, high cost preparation of pulverized coal fuel prepared on explosive equipment.

В основу корисної моделі поставлене завдання удосконалення пиловугільного палива для доменних печей, в якому додаткове введення до складу тонкоподрібненого коксу, отриманого з термічно обробленого газового вугілля, при визначеному співвідношенні компонентів, забезпечує інтенсифікацію згоряння пиловугільного -о палива у фурменній зоні, цим забезпечується підвищення коефіцієнта заміни коксу пиловугільним паливом, підвищення продуктивності доменної печі та температури у фурменній зоні, розширення сировинної бази для виробництва пиловугільного палива, зниження вартості виробництва чавуну в доменних печах.The basis of the useful model is the task of improving pulverized coal fuel for blast furnaces, in which the additional introduction into the composition of finely divided coke obtained from thermally treated gas coal, with a defined ratio of components, ensures the intensification of the combustion of pulverized coal -o fuel in the blast furnace zone, thereby ensuring an increase in the replacement ratio coke with pulverized coal fuel, increasing the productivity of the blast furnace and the temperature in the blast furnace zone, expanding the raw material base for the production of pulverized coal fuel, reducing the cost of iron production in blast furnaces.

Поставлене завдання вирішується тим, що в пиловугільному паливі для доменних печей, що містить с тонкоподрібнене газове вугілля, згідно з корисною моделлю передбачені наступні відміни: м - в пиловугільне паливо додатково введений тонкоподрібнений кокс; - кокс отриманий з термічно обробленого газового вугілля; с - компоненти взяті у наступному співвідношенні, мас. 90: « газове вугілля 1-85 сем кокс із газового вугілля - 15-99.The task is solved by the fact that in the pulverized coal fuel for blast furnaces, which contains c finely divided gas coal, according to the useful model, the following exceptions are provided: m - finely divided coke is additionally introduced into the pulverized coal fuel; - coke obtained from thermally treated gas coal; c - components taken in the following ratio, mass. 90: "gas coal 1-85 sem coke from gas coal - 15-99.

Крім того, термічна обробка газового вугілля виконується інертним теплоносієм до температури 150-250 2С, а кокс отриманий з газового вугілля малометаморфізованого низькосірчаного. «In addition, thermal treatment of gas coal is carried out with an inert coolant to a temperature of 150-250 2C, and coke is obtained from low-metamorphosed low-sulfur gas coal. "

Суть корисної моделі полягає у тому, що в якості основного компонента пиловугільного палива, замість 8 с гостродефіцитного пісного вугілля використовують тонкоподрібнений кокс, який отриманий традиційним й способом шарового коксування у промислових коксових печах з газового вугілля, переважно низькосірчаного "» мало метаморфизованого.The essence of the useful model is that as the main component of pulverized coal fuel, instead of 8 s of acutely scarce lean coal, finely divided coke is used, which is obtained by the traditional method of layer coking in industrial coke ovens from gas coal, mainly low-sulfur "" little metamorphosed.

Перед завантаженням до камери коксування, газове вугілля попередньо нагрівають інертним теплоносієм до температури 150-2502С, коксують з періодом коксування 12-18 годин та кінцевою температурою 750-1050 5020. ко Механізм впливу на процес горіння тонкоподрібненого коксу у фурменній зоні полягає в тому, що кокс є більш активним окислювачем пиловугільного палива, ніж вугілля. е Останні дослідження |(Хзмалян Д.М. Теория топочньїх процессов, М, Знергоатомиздат, 1990) довели, що при ко спалюванні вугільного пилу, виділення летючих речовин запізнюється у порівнянні з нагрівом, тобто основна маса летючих не встигає виділитися до моменту спалахнення частинок, летючі речовини, при цьому, згоряють 7 одночасно з горінням твердих частинок, дрібні частинки вугілля (діаметром менше ніж 1бОмкм, що відповідаєBefore loading into the coking chamber, gas coal is preheated with an inert coolant to a temperature of 150-2502С, coked with a coking period of 12-18 hours and a final temperature of 750-1050 5020. ko The mechanism of influence on the combustion process of finely divided coke in the blast furnace zone is that coke is a more active oxidizer of pulverized coal fuel than coal. e Recent studies |(Khzmalyan D.M. Theory of furnace processes, Moscow, Znergoatomizdat, 1990) proved that during the combustion of coal dust, the release of volatile substances is delayed compared to heating, that is, the bulk of the volatiles does not have time to be released before the particles ignite, volatile substances, at the same time, burn 7 simultaneously with the burning of solid particles, small coal particles (with a diameter of less than 1 bΩm, which corresponds to

Ко) помелу пиловугільного палива у доменному процесі), які багаті летючими, горять без полум яного горіння летючих біля їх поверхні, а час спалахнення та швидкість вигоряння частинок залежить від температури середовища та густини матеріалу частинок. Процес спалахнення та вигоряння пилу визначається реакційною спроможністю палива, тобто його фізико-хімічною структурою (густиною, пористістю та ін.) Кокс має переваги с перед будь-яким типом кам'яного вугілля та антрацитів.Co) grinding of pulverized fuel in a blast furnace process), which are rich in volatiles, burn without flaming combustion of volatiles near their surface, and the ignition time and speed of burning of particles depends on the temperature of the medium and the density of the material of the particles. The process of ignition and combustion of dust is determined by the reactivity of the fuel, that is, its physical and chemical structure (density, porosity, etc.). Coke has advantages over any type of hard coal and anthracite.

Під час дослідження питомої поверхні вугілля марок Г (газового), Т (пісного), а також коксу, отриманого із 10095 газового низькосірчаного малометаморфизованого газового вугілля, отримані наступні результати: 60 - вугілля марки Г має питому поверхню 0,7м2/г - вугілля марки Т 1им2г - кокс із 10095 газового вугілля - 8,Ом г.During the study of the specific surface area of coal grades G (gas), T (lean), as well as coke obtained from 10095 gaseous low-sulfur low-metamorphosed gas coal, the following results were obtained: 60 - grade G coal has a specific surface of 0.7m2/g - coal grade T 1im2g - coke from 10095 gas coal - 8.Om g.

Таким чином, кокс із 10095 газового вугілля більш ніж у 11 разів перевищує питому поверхню газового 65 вугілля та у 7,5 разів - пісного вугілля.Thus, coke from 10095 gas coal is more than 11 times higher than the specific surface of gas 65 coal and 7.5 times higher than that of lean coal.

Крім того, при температурі у фурменній зоні доменної печі більше ніж 15002С, процес горіння пиловугільного -Д-In addition, at a temperature in the nozzle zone of the blast furnace more than 15002С, the process of burning pulverized coal -Д-

палива відбувається в дифузійно-кінетичній сфері (швидкість горіння визначається не тільки коефіцієнтом швидкості гетерогенної хімічної реакції окислення, але і швидкістю підводу окислювача до поверхні спалюваного палива та його помелом). Ці показники запропонованим пиловугільним паливом забезпечуються, а заміна у буміші для вдування у фурменну зону пісного вугілля на тонкоподрібнений кокс з газового вугілля суттєво підвищує температуру в зоні фурм, а отже підвищує ефективність доменного процесу.of fuel takes place in the diffusion-kinetic sphere (the burning rate is determined not only by the rate coefficient of the heterogeneous chemical oxidation reaction, but also by the rate of supply of the oxidizer to the surface of the burning fuel and its grinding). These indicators are provided by the proposed pulverized coal fuel, and the replacement of lean coal in the boom for blowing into the blast furnace zone with finely divided coke from gas coal significantly increases the temperature in the blast furnace zone, and therefore increases the efficiency of the blast furnace process.

Порівняльний аналіз показників газового вугілля марки Г (шахта Зарічна), що використовують для коксування, та коксу, отриманого при коксуванні газового вугілля наведений у таблиці.A comparative analysis of the indicators of gas coal grade G (Zarichna mine) used for coking and coke obtained during coking of gas coal is given in the table.

ИЙ компонента суху масу да 9/5 суху масу, за 9/5 Речовин на суху робочу масу, М, 9/5 Х, ММ пластичного шару, беззольну масу, Чаї, 5; ММ шенні 111 газового вугілляIY component dry mass and 9/5 dry mass, for 9/5 Substances for dry working mass, M, 9/5 X, MM plastic layer, ashless mass, Teas, 5; MM shenny 111 gas coal

Отриманий кокс має наступні технічні показники:The obtained coke has the following technical indicators:

Теплота згоряння на аналітичну масу по бомбі о - 27 700кДж/кг;The heat of combustion per analytical mass of the bomb is 27,700 kJ/kg;

Структурна міцність за методом Грязнова - 72,1905;Structural strength according to the Gryaznov method - 72.1905;

Реакційна спроможність у гарячому стані - 70-9090;Reaction capacity in the hot state - 70-9090;

Горючість - 50-65 сек.Combustibility - 50-65 seconds.

Температура спалахнення за методом Бунте - 5009С;Flash point according to the Bunte method - 5009С;

Питома поверхня - 8,Омо г.Specific surface - 8, Omo g.

Таким чином, з наведених показників видно, що кокс з газового малометаморфізованого низькосірчаного 29 вугілля має підвищену горючість, низьку температуру спалахнення, знижену механічну міцність, а отже легкість ст) дробіння, низьку сірчаність, велику питому поверхню. Ці характеристики визначають його основні переваги перед пісним та газовим вугіллям.Thus, from the above indicators, it is clear that coke from gaseous low-metamorphosed low-sulfur 29 coal has increased flammability, low flash point, reduced mechanical strength, and therefore ease of crushing, low sulfur content, and a large specific surface area. These characteristics determine its main advantages over lean and gas coal.

Використання тонкоподрібненого коксу із термопідготовленого газового малометаморфизованого низькосірчаного вугілля, що володіє аналогічною вугіллю теплотою згоряння, забезпечить у фурменній зоні с доменної печі підвищення температури, сприятиме скорішому спалахненню та вигорянню усіх пиловидних ча частинок пиловугільного палива, забезпечуючи інтенсифікацію їхнього горіння, покращить схід шихтових матеріалів, знизить витрати коксу на виробництво 1т чавуну та взагалі інтенсифікує доменний процес. сThe use of finely ground coke from thermally prepared gaseous low metamorphosed low-sulfur coal, which has a heat of combustion similar to that of coal, will ensure a temperature increase in the nozzle zone of the blast furnace, contribute to faster ignition and combustion of all dusty particles of pulverized coal fuel, ensuring the intensification of their combustion, improve the rise of charge materials, reduce costs of coke for the production of 1 ton of cast iron and generally intensifies the blast furnace process. with

Claims

"The formula of the invention Ge!

1. Pulverized coal fuel for blast furnaces containing finely ground gas coal, which differs in that finely ground coke is additionally introduced into it, which is obtained from thermally treated gas coal, while the components are taken in the following ratio, by mass. 90: - with gas coal 1-85 Gh coke from gas coal 15-99. and?

2. Pulverized coal fuel according to claim 1, which differs in that the thermal treatment of gas coal is performed with an inert heat carrier to a temperature of 150-250 20. ko Z. Pulverized coal fuel according to claim 1, which differs in that the coke is obtained from low-metamorphized low-sulfur gas coal. name) Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated -1 50 microcircuits", 2007, M 9, 25.06.2007. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. Ko) p 60 b5