EA031479B1 - Способ получения кокса - Google Patents

Способ получения кокса Download PDF

Info

Publication number
EA031479B1
EA031479B1 EA201700186A EA201700186A EA031479B1 EA 031479 B1 EA031479 B1 EA 031479B1 EA 201700186 A EA201700186 A EA 201700186A EA 201700186 A EA201700186 A EA 201700186A EA 031479 B1 EA031479 B1 EA 031479B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
coke
charge
production
petroleum
coking
Prior art date
Application number
EA201700186A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201700186A1 (ru
Inventor
Виктор Александрович Венц
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Губахинский кокс" (ОАО "Губахинский кокс")
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 Открытое акционерное общество "Губахинский кокс" (ОАО "Губахинский кокс") filed Critical Открытое акционерное общество "Губахинский кокс" (ОАО "Губахинский кокс")
Publication of EA201700186A1 publication Critical patent/EA201700186A1/ru
Publication of EA031479B1 publication Critical patent/EA031479B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/04Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition

Landscapes

  • Coke Industry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области получения металлургического кокса и может быть использовано в цветной металлургии, в частности для производства никелевого штейна. Техническим результатом предлагаемого изобретения является оптимизация технологического процесса производства кокса за счет подготовки шихты для коксования, а также улучшение физико-химических свойств кокса (низкой зольности, повышенного содержания серы, повышенной теплотворной способности, повышенной реакционной способности, повышенной механической прочности) для обеспечения его эффективного использования при производстве никелевого штейна, а также, как следствие повышение эффективности производства никелевого штейна, за счет увеличения выхода никеля и снижения расхода кокса. Предлагается способ получения кокса из шихты, содержащей смесь углей разных технологических марок и смеси нефтяных коксов фракцией менее 25 мм, с дальнейшим коксованием полученной смеси. Нефтяные коксы с разным выходом летучих веществ смешивают в заданной пропорции и при этом доля участия нефтяных коксов с выходом летучих веществ в интервале от 7 до 13,9% составляет не более 40% от общего объема шихты, используют нефтяной кокс с содержанием серы от 1,1 до 6% и зольностью от 0,1 до 2%, при соответствующем снижении слабоспекающихся или неспекающихся углей, все компоненты шихты дробятся совместно и далее шихта подается на слоевое коксование в коксовые батареи.

Description

Изобретение относится к области получения металлургического кокса и может быть использовано в цветной металлургии, в частности для производства никелевого штейна. Техническим результатом предлагаемого изобретения является оптимизация технологического процесса производства кокса за счет подготовки шихты для коксования, а также улучшение физико-химических свойств кокса (низкой зольности, повышенного содержания серы, повышенной теплотворной способности, повышенной реакционной способности, повышенной механической прочности) для обеспечения его эффективного использования при производстве никелевого штейна, а также, как следствие повышение эффективности производства никелевого штейна, за счет увеличения выхода никеля и снижения расхода кокса. Предлагается способ получения кокса из шихты, содержащей смесь углей разных технологических марок и смеси нефтяных коксов фракцией менее 25 мм, с дальнейшим коксованием полученной смеси. Нефтяные коксы с разным выходом летучих веществ смешивают в заданной пропорции и при этом доля участия нефтяных коксов с выходом летучих веществ в интервале от 7 до 13,9% составляет не более 40% от общего объема шихты, используют нефтяной кокс с содержанием серы от 1,1 до 6% и зольностью от 0,1 до 2%, при соответствующем снижении слабоспекающихся или неспекающихся углей, все компоненты шихты дробятся совместно и далее шихта подается на слоевое коксование в коксовые батареи.
031479 В1
Изобретение относится к области получения металлургического кокса и может быть использовано в цветной металлургии, в частности для производства никелевого штейна.
При использовании кокса для восстановления руд цветных металлов (свинца, олова, меди) в шахтных печах к его механической прочности, содержанию золы и содержанию мелочи, а также к его реакционной способности предъявляются требования, которые отличаются от требований, предъявляемых к доменному коксу. В частности, при плавке окисленных никелевых руд применяется металлургический кокс. Это позволяет уменьшить или вовсе исключить серосодержащие добавки, необходимые по условиям технологического процесса, увеличивающие себестоимость и удорожающие готовую продукцию.
Известен способ получения высокосернистого нефтяного кокса (авторское свидетельство № 254471, дата приоритета 28.09.1967, опубл. 17.10.1969, класс МПК С10В 55/02). Известный способ предполагает, с целью расширения сырьевой базы, использование высокосернистой нефтекоксовой мелочи и дальнейшее коксование с коксующимся углем, а после коксования ведут процесс прокалки при температуре 900-1000°С.
Недостатком известного способа является длительность технологического процесса, так как требуется дополнительная операция прокалки кокса. Процесс более усложненный, так как требует дополнительного оборудования для прокаливания кокса, а также дополнительных операций по выгрузке кокса, его охлаждению, затем загрузкой в печи для прокаливания. Более затратный, с точки зрения экономики процесса, и неэффективный.
Известен патент РФ № 2124548, согласно которого в угольную шихту (смесь различных технологических марок) вводят от 0,1 до 6% нефтекоксовой мелочи. Задача данного изобретения направлена на расширение сырьевой базы коксования, а также шихты специального состава, для получения доменного кокса, предназначенного для выплавки черных и условно цветных металлов.
Недостатком известного способа является снижение механической прочности доменного кокса по показателю М25 и увеличение истираемости кокса по показателю М10. В случае использования в цветной металлургии использование известного способа приведет к удорожанию процесса и снижению экономической эффективности, снижению извлечения никеля, при производстве никелевого штейна, увеличению расхода кокса.
Известна добавка коксующая (патент № 2355729, дата приоритета 26.02.2008, дата публикации 20.05.2009, класс МПК С10В 57/04). Изобретение относится к области получения металлургического кокса для цветной металлургии. Предложено применение нефтяного кокса, с выходом летучих веществ в интервале более 14 и менее 25%, в качестве коксующей добавки к угольным шихтам, используемым для производства металлургического кокса. Замена остродефицитного угля марки К на дешевый попутный продукт - нефтяной кокс позволяет произвести утилизацию нефтяного кокса и снизить себестоимость процесса коксования.
Недостатком известной добавки коксующейся является непостоянство состава, что подтверждается разбросом значений спекающих свойств по индексу Рога, а также по индексу ИГИ-ВУХИН. Непостоянство состава коксующей добавки зависит от несовершенства процесса коксования на установке замедленного коксования УЗК. Данное непостоянство состава коксующей добавки приводит к нестабильности качества кокса по показателям М25 и M10, особенно при большой доле участия коксующей добавки в шихте. Замена в шихте для коксования остродефицитных, высокотехнологичных углей марки К носит условный характер, по причине того, что коксующая добавка имеет низкие коксующие и спекающие свойства, не позволяющие производить кокс с механической прочностью М25 и M10, необходимой для производства никеля. Только частичная замена остродефицитных, высокотехнологичных углей марки К коксующей добавкой, как именно добавкой к угольным шихтам, в небольших объемах 1-7%, при производстве доменного кокса, позволяет получать кокс, соответствующий требованиям доменной плавки.
Известен способ получения кокса для выплавки цветных металлов ЕР 022518 с датой публикации патента 29.01.2016 (регистрационный номер и дата заявки, установленные патентным ведомством государства-участника Евразийской патентной конвенции, код страны, заявка № 2012000234 RU, дата приоритета 22.10.2012, дата публикации 30.04.2014, класс МПК С10В 57/04). При использовании известного способа коксовую добавку с содержанием серы 3,5-4,5% смешивают с угольными концентратами газовых жирных углей, газовых жирных отощенных углей, газовых углей, коксовых слабоспекающихся углей, при соотношении компонентов в смеси, мас.%: коксовая добавка: 50-70, угольная шихта: 30-50.
Недостатками можно определить то, что при использовании в спекающей части угольной шихты низких по технологической ценности углей, таких как угли марок Г и ГЖО, имеющих низкий уровень спекаемости, а также низкую отражательную способность витринита, а в качестве отощающей добавки - угли марки КСН, в этом случае, получаемый кокс имеет низкие параметры механической прочности по М25 и высокую истираемость М10. Кроме того, из шихты содержащей угли марок Г и ГЖО, КСН получается низкий выход валового кокса по причине высокого выхода летучих веществ шихты.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является оптимизация технологического процесса производства кокса, за счет подготовки шихты для коксования, а также улучшение физикохимических свойств кокса (низкой зольности, повышенного содержания серы, повышенной теплотвор
- 1 031479 ной способности, повышенной реакционной способности, повышенной механической прочности) для обеспечения его эффективного использования при производстве никелевого штейна, а также, как следствие, повышение эффективности производства никелевого штейна за счет увеличения выхода никеля и снижения расхода кокса.
Технический результат достигается за счет улучшения качественных характеристик кокса по механической прочности М25 и M10, за счет снижения содержания золы практически в два раза по сравнению с металлургическим коксом и увеличения содержания серы практически в пять раз, по отношению к металлургическому коксу, а также улучшения теплотворной способности кокса, за счет снижения зольности кокса.
Предлагается способ получения кокса из шихты, содержащей смесь углей разных технологических марок и смеси нефтяных коксов фракцией менее 25 мм, с дальнейшим коксованием полученной смеси.
Отличием является то, что нефтяные коксы, с разным выходом летучих веществ, смешивают в заданной расчетно пропорции и при этом доля участия нефтяных коксов с выходом летучих веществ в интервале от 7 до 13,9% составляет не более 40% от общего объема шихты, используют нефтяной кокс с содержанием серы от 1,1 до 6% и зольностью от 0,1 до 2%, все компоненты шихты дробятся совместно и далее шихта подается на слоевое коксование в коксовые батареи, и значение содержания серы в готовом продукте не ниже 2,0 и не выше 5,0.
Использование схемы ДШ (дробление шихты) дробление совместное всех компонентов позволяет получить однородный гранулометрический состав угольной шихты, улучшить контакт зерен при проведении слоевого коксования и снизить развитие трещин в коксе. При этом именно использование нефтяных коксов фракцией менее 25 мм является существенным и позволяет осуществить совместное дробление всех компонентов, так как большая часть компонентов шихты имеет одинаковую дробимость. Таким образом, оптимизируется процесс производства кокса за счет подготовки шихты для коксования, а также достигается улучшение физико-химических свойств кокса. Получается стабильный по своим качественным характеристикам кокс, соответствующий требованиям по механической прочности М25 и М10. Признаки формулы находятся в причинно-следственной связи с заявленным техническим результатом и являются существенными.
Работа российских металлургических предприятий в условиях санкций, предъявляемых к Российской Федерации, и острой конкуренции ставит в высокую важность вопрос экономичности производства, с условием сохранения качества выпускаемой продукции.
Предлагаемый способ нацелен именно на повышение эффективности производства кокса для цветной металлургии. Особенностями производства никелевого штейна являются решение вопроса максимального извлечения никеля в штейн, снижение потерь никеля со шлаком и перевод пустой породы в шлак. Как показывает практика, на предприятиях цветной металлургии для этого используют серосодержащие добавки, необходимые по условиям технологического процесса и, конечно же, они удорожают продукцию. В настоящее время как в черной, так и в цветной металлургической промышленности актуальными являются два вопроса:
1) снижение себестоимости производимой продукции;
2) качественные показатели кокса.
Показатели, необходимые для оценки качества кокса для цветной металлургии, включают в себя содержание влаги, золы, серы, примеси металлов, истинную плотность, гранулометрический состав и электросопротивление, реакционную способность, теплотворную способность.
Требования, предъявляемые к качеству кокса, используемому в цветной металлургии, в частности, по содержанию серы в коксе, имеют диаметрально противоположный характер по отношению к доменному коксу. При производстве доменного кокса содержание серы в коксе является браковочным показателем и соответственно коксы с содержанием серы выше 1,0-1,2% автоматически исключают из сырьевой базы доменного процесса. Для доменного кокса, как указано выше, высокое содержание серы носит отрицательный характер, а для кокса, применяемого в цветной металлургии, высокое содержание серы является положительным моментом. В сегодняшних условиях технологическому персоналу коксохимических заводов необходимо уметь оперативно перестраиваться и организовывать технологическую работу так, чтобы качество кокса строго соответствовало требованиям стандартов ГОСТов или техническим условиям, а также требованиям спецификаций к договорам поставки, согласованными с каждым заводом-потребителем.
При производстве никелевого штейна уменьшение потерь никеля со шлаком достигается при плавке рудонефтекоксовых брикетов и повышенного содержания серы в штейне, что объясняется более полным протеканием процессов восстановления и сульфидирования окислов железа и никеля в брикете благодаря повышенной реакционной способности нефтяного кокса. Никель переходит в штейн в виде сульфида и чистого металла за счет взаимодействия с серой. Окислы железа и других металлов переходят в шлак.
По предлагаемому способу за счет использования нефтяного кокса с различным выходом летучих веществ, с содержанием серы от 1,1 до 6%, в шихте для производства кокса содержание серы в готовом коксе увеличивается практически в пять раз по отношению к металлургическому коксу, что значительно
- 2 031479 повышает эффективность использования данного кокса при производстве никелевого штейна.
Изменения качества кокса можно достичь путем изменения состава шихты как по соотношению добавок, так и марок углей.
Согласно предлагаемому изобретению нефтяные коксы с разным выходом летучих веществ смешивают в заданной расчетно пропорции и при этом доля нефтяных коксов с выходом летучих веществ в интервале от 7 до 13,9% не более 40% от общего объема шихты, т.е. четко определены качественные характеристики сырья и, как следствие, готового кокса.
Летучие вещества в нефтяном коксе представляют собой недококсованные, т.е. еще не перешедшие в карбоидное состояние, остатки сырья. При нагревании они переходят в жидкое состояние. Чем больше в нефтяном коксе летучих веществ, тем больше содержание в нём недококсованных углеводородов, повышающих ее термопластические свойства, такие как спекаемость и температурный интервал пластического состояния, что является важными показателями при производстве кокса.
Таким образом, задавая в формуле признаки нефтяные коксы с разным выходом летучих веществ в интервале от 7 до 13,9% не более 40% от общего объема шихты авторы изобретения задают основу для расчета шихты технологом с четким ограничением по качеству до 40%. Верхний предел нефтяных коксов обеспечивает максимально доступное содержание серы. Для производства никелевого штейна минимальное значение серы в коксе - не ниже 2. Следовательно, нижний предел содержания нефтяных коксов (серосодержащих) определяется расчетно. При этом используется сырье с разным элементным составом, имеющееся в наличии.
Нефтяные коксы в формуле ограничены показателями летучих веществ, верхним количественным пределом не более 40%. Т.е. верхний предел нефтяных коксов обеспечивает максимально доступное содержание серы. Нижний предел содержания нефтяного кокса определяется по расчету.
Представленный способ предполагает дозировку сырья на коксование, задавая при этом пропорцию смеси разных марок нефтяных коксов по летучим веществам, с целью повышения физико-химических свойств кокса, для обеспечения его эффективного использования при производстве никелевого штейна. При этом ограничивается использование нефтяных коксов с выходом летучих веществ от 7 до 13,9%, и их количество не более 40% от общего объема шихты, и доля каждой марки в смеси регулируется в зависимости от показателя спекаемости шихты (смеси компонентов) по методу Сапожникова, толщина пластического слоя У мм, либо по показателю спекаемости по методу Рога, либо по индексу свободного вспучивания, т.е. расчетно.
В тексте указан пластометрический метод Сапожникова. Принято считать, что чем больше толщина пластического слоя, тем больше спекающая способность данного угля. Этот метод позволяет оценить не только спекаемость данного угля, но и подобрать шихту для коксования. Шихта рассчитывается.
При этом предполагается варьирование возможностями сырьевой базы. Например, использование разных марок нефтяного электродного кокса, включая его в состав исходной смеси нефтяных коксов. Сыпучая смесь (шихта) контролируется по составу для обеспечения спекаемости и заданного уровня содержания летучих веществ путем отбора проб и проведения необходимых анализов. Полученная смесь по факту должна иметь технические параметры, в пределах погрешности дозировки компонентов, как по выходу летучих веществ, так и по показателю спекаемости, сопоставимые с расчетными, полученными расчетным путем на основе исходных данных, для получения кокса необходимых физико-химических свойств.
Между прочностью кокса и оптимальным уровнем спекаемости шихты существует тесная связь. Кокс, полученный из шихты, имеющей высокую спекаемость, имеет низкий уровень прочности кокса.
Для производства никелевого штейна, как указано выше, имеют значения такие характеристики готового кокса, как содержание влаги, золы, серы, истинная плотность, гранулометрический состав и электросопротивление, реакционная способность, теплотворная способность.
Реакционная способность кокса по отношению к воздушному дутью в шахтной печи в свою очередь предопределяется адсорбционной способностью коксов и каталитическими примесями, такими как сера, натрий и ванадий. Адсорбционная способность обусловливается наличием и характером свободных валентностей, строением электронных оболочек атомов поверхности. Нефтяные сернистые коксы имеют большую адсорбционную способность, чем малосернистые. И их долевое участие в смеси шихты предопределяет наличие определенных свойств готового кокса. Следовательно, кокс, изготовленный по предлагаемой технологии, является активным восстановителем, что является существенным для его использования в цветной металлургии.
Натрий повышает реактивность кокса в углекислом газе, ванадий катализирует реакцию окисления воздухом, сера способствует более полному протеканию процессов восстановления и сульфидирования окислов железа и никеля.
Полученный заявленным способом кокс соответствует требованиям, предъявляемым при производстве никелевого штейна, что показано в табл. 1.
- 3 031479
Таблица 1
Наименование показатель Значения показателя в полученном коксе Требуемое значение для производства никелевого штейна
№1 №2
Содержание влаги в % 4,9 4,0 5,0-6,0
Содержание золы в % 8,1 8,4 6,0-8,0
Содержание серы в % 2,02 2,01 2,0-5,0
Выход летучих веществ в% 0,4 0,4 1,2
Механическая прочность М25 % 84,5 84,3 82,0
Истираемость М10 % 9,6 9,0 10,0-11,0
Содержание кусков менее 25мм % 4,4 4,3 4,5
Для сравнения содержание серы в доменном коксе 0,6%, содержание золы - 12,5%.
Содержание влаги в готовом коксе (как видно из табл. 1) соответствует требованиям, предъявляемым к коксу для шахтной плавки. При производстве никелевого штейна требуемое содержание влаги достигается за счет подбора оптимального режима при мокром способе тушения.
Содержание летучих веществ в коксе характеризуют уровень содержания углерода, что влияет на теплотворную способность.
Нефтяной электродный кокс значительно дешевле аналогов. Таким образом, использование кокса, полученного по предлагаемой технологии, позволит использовать и различные марки электродного кокса и при этом повысить эффективность производства никелевого штейна. Использование марок нефтяного электродного кокса для этих целей из уровня техники неизвестно, но возможность его использования подтверждена авторами настоящего изобретения на практике. Признак находится в причинноследственной связи с заявленным техническим результатом и является существенным.
В предлагаемом способе получения кокса из шихты, содержащей смесь углей различных технологических групп, а также нефтяные коксы с разным выходом летучих веществ, при пропорциональном уменьшении слабоспекающихся или неспекающихся углей, либо нефтяной коксующей добавки, при этом все компоненты шихты измельчают совместно. Как указано выше, допускается использование нефтяного электродного кокса. И в этом случае доля участия нефтяного электродного кокса (как указано выше) определяется по оптимальному показателю спекаемости. Оптимальный уровень спекаемости по методу Сапожникова, толщина пластического слоя У=13,5-15,0 мм, индекс свободного вспучивания SI 3,5-5,5 ед., спекаемость по методу Рога 50-60 ед. Доля участия нефтяных электродных коксов с разными выходами летучих веществ подбирается, учитывая оптимальные уровни спекаемости шихты, указанные выше. На стадии формирования смеси нефтяных коксов (в заданной пропорции) задаются (планируются) физико-химические свойства кокса для обеспечения его эффективного использования при производстве никелевого штейна.
В рыночных условиях вопрос определения состава шихты из имеющегося в наличии сырья играет не маловажную роль. Т.е. заданы параметры шихты (У=13,5-15,0; индекс свободного вспучивания SI 3,55,5 ед.; спекаемость по методу Рога 50-60 ед.), показатели, связанные между собой, изменение одного показателя влечет изменение других. При наличии определенной базы данных о качественных характеристиках, имеющихся в наличии углей, технолог расчетно имеет возможность определить состав шихты, зная ее параметры и зная элементный состав углей.
При этом сокращается время технологического процесса за счет одновременного измельчения всей смеси. Сокращение доли углей слабоспекающихся и неспекающихся снижает себестоимость и удешевляет продукцию. Признак находится в причинно-следственной связи с заявленным техническим результатом.
Нефтяной кокс является конечным твердым продуктом высококонденсированных структур глубоких превращений нефтяных углеводородов и их гетеропроизводных при термической деструкции. Учитывая то, что в нефтяном коксе, с разным выходом летучих веществ, содержание минеральной части, а именно золы, незначительное и составляет 0,3-0,6%, и доля этих продуктов в шихте составляет порядка 70%, в связи с чем не требуется высокого уровня помол шихты, который необходим при производстве доменного кокса, где доля участия нефтяного электродного кокса может быть от 1 до 7%. Кроме того, дробление всех компонентов шихты одновременно позволяет сократить время, получив при этом однородный состав.
Как видно из табл. 1, снижение минеральной части, а именно золы в полученном коксе практически
- 4 031479 в 2 раза, чем в металлургическом, что оказывает положительное влияние на теплотворную способность кокса за счет повышения доли содержания углерода и за счет этого повышения теплотворной способности.
Кроме того, за счет снижения зольности кокса увеличивается эффективность проплава. Повышается эффективность использования готового кокса при производстве никелевого штейна. Признак формулы находится в причинно-следственной связи с заявленным техническим результатом и является существенным.
Помол шихты в данном способе производства кокса составляет 68-72%. Тем самым упрощается процесс подготовки шихты для коксования, снижаются затраты на производство кокса, экономится электроэнергия. При этом, при использовании, например, нефтяного электродного кокса, взамен слабоспекающихся или неспекающихся углей, либо нефтяной коксующей добавки, происходит снижение выхода летучих веществ шихты, что приводит к увеличению выхода валового кокса.
Дозировать нефтяной кокс, в заданных пропорциях, можно при помощи дозирующих устройств, либо при закладке штабеля нефтяной коксующей добавки, учитывая то, что эти продукты изготовлены из одного и того же сырья, что так же существенно упрощает процесс подготовки шихты, оптимизируется технологический процесс.
Смешивая в заданной пропорции разные марки нефтяного кокса и контролируя долю нефтяных коксов с выходом летучих веществ в интервале от 7 до 13,9% не более 40%, одновременно удешевляем продукцию и контролируем качество получаемого кокса для его дальнейшего использования при производстве никелевого штейна. Полученная по указанному в формуле способу смесь нефтяных коксов в процессе коксования за счет высокого температурного интервала пластичности, оптимального уровня спекаемости, улучшает прочностные качества кокса по показателям М25, М40, М10.
Практическая работа в условиях промышленного коксования на коксовой батарее № 2бис ОАО Губахинский кокс показала, что качество кокса, полученного из шихты, по предлагаемому способу, соответствует требованиям, предъявляемым к качеству кокса, при получении никелевого штейна в шахтных печах, как по содержанию серы, так и по содержанию золы, механической прочности М25 и М10, реакционной способности.
Механическая прочность М25 и истираемость M10 в базовом и экспериментальном периоде практически находятся на одном и том же уровне, качество кокса по механической прочности не ухудшилось. Получаемый высокосернистый и низкозольный кокс очень хорошо работает в шахтных печах при производстве никелевого штейна. Как показала практика, увеличивается выход никеля на 0,5-0,7%.
Задавая в формуле признаки нефтяные коксы с разным выходом летучих веществ в интервале от 7 до 13,9% не более 40% от общего объема шихты авторы изобретения задают основу для расчета шихты технологом с четким ограничением по качеству до 40%. При этом используется сырье с разным элементным составом, имеющееся в наличии. Указывая в описании изобретения параметры шихты (толщина пластического слоя 13,5-15; индекс свободного вспучивания 3,5-5,5; спекаемость по методу Рога 50-60 ед.), качественные характеристики электродного кокса (элементный состав) и показатели полученного готового кокса, авторы фактически дают все необходимые показатели для расчета шихты технологом, в данном случае специалистом в данной области техники. Таким образом, пропорция задается расчетно исходя из того сырья, что есть в наличии.
Промышленная применимость предлагаемого способа подтверждена практически, исходные данные для расчета шихты даны, методики расчета указаны.
Так как способ производства никелевого штейна включает в себя восстановительносульфидирующую шахтную плавку окисленных никелевых руд в присутствии сульфидирующего агента (пирит, колчедан, гипс), флюсующего агента (известняк) и металлургического кокса, являющегося одновременно и восстановителем и топливом, при этом очень важна его реакционная способность и теплотворная способность, которая зависит от содержания влаги и зольности кокса.
Высокосернистый кокс, получаемый по предлагаемому способу, не может быть использован в доменных плавках, но при производстве никелевого штейна позволяет снизить долю участия сульфидирующего агента (пирит, колчедан, гипс, либо элементарную серу), а также снизить расход кокса. Металлургический кокс имеет высокую зольность 11,5-12,5%, что приводит к увеличению количества шлаков и уменьшению удельного проплава руды, снижается удельная производительность шахтной печи, отнесенная к площади сечения в плоскости фурм.
Содержание золы в коксе, получаемом по предлагаемому способу, практически в два раза ниже, чем в металлургическом, поэтому при использовании такого кокса количество шлаков, образующихся от зольности кокса, в шахтной печи будет образовываться как минимум в два раза меньше, что позволит повысить производительность шахтной печи и увеличить проплав руды. Повышается эффективность производства никелевого штейна.
Снижение расхода кокса, сокращение времени плавления обуславливается именно улучшением физико-химических свойств кокса: теплотворной способностью, повышенной плотностью, реакционной способностью.
Нефтяной электродный кокс (как вариант нефтяного кокса) прекрасно заменяет слабоспекающие
- 5 031479 или неспекающие угли, или нефтяную коксующую добавку, и работает как отощающая добавка, с высоким содержанием углерода. Качество нефтяного электродного кокса использованного по данному способу получения кокса приведено в табл. 2.
Таблица 2
Содержание влаги Wr % Содержание серы Sd % Выход летучих веществ Vdaf % Спекаемость по методу Рога ед. Индекс вспучивания Si ед.
9,4 4,52 9-13,9 10-18 1/2
Как показала практика, предлагаемый способ позволяет сократить расход угля либо нефтяной коксующей добавки до 40%, с сохранением качества кокса, упростить при этом процесс получения кокса. Промышленная применимость полученного кокса подтверждается прилагаемыми сертификатами качества.
Опытные партии полученного по предлагаемому способу кокса были реализованы для нужд цветной металлургии и показали высокий эффект при производстве никелевого штейна. Практически подтверждена промышленная применимость предлагаемого способа.
Отличительные признаки формулы изобретения в совокупности: нефтяные коксы с разным выходом летучих веществ смешивают в заданной пропорции и при этом доля нефтяных коксов с выходом летучих веществ в интервале от 7 до 13,9% не более 40% от общего объема шихты, используют нефтяной кокс с содержанием серы от 1,1 до 6% и зольностью от 0,1 до 2%, при соответствующем снижении слабоспекающихся или неспекающихся углей, все компоненты шихты дробятся совместно и далее шихта подается на слоевое коксование не известны из уровня техники и не известно их влияние на предлагаемый заявителями технический результат и предполагают использование широкого спектра сырья, при этом варьируя как количественным соотношением закладки и формирования сыпучей смеси, так и себестоимостью продукции.
Как указано выше, наиболее распространенным техническим решением являлось, например, использование высокосернистой нефтекоксовой мелочи (например, АС № 254471) исключительно для расширения сырьевой базы и т.д. Авторам настоящего изобретения не известны технические решения в данной области, содержащие все отличительные признаки формулы изобретения, где предусматривалась экономия на производстве за счет оптимизации технологического процесса одновременно на коксохимическом производстве и при использовании кокса в цветной металлургии. Проблема комплексно не была решена. Предлагаемый технический результат подтвержден на практике. Использование предлагаемого способа позволит сократить затраты и улучшить технологический процесс производства, получив экономию при производстве кокса и улучшить технологические показатели по выходу никеля в цветной металлургии. Предлагаемое изобретение, по мнению авторов, соответствует требованиям, предъявляемым действующим законодательством по изобретательскому уровню.
Экономичность, совмещенная с качеством полученного кокса, и как следствие получение более высокого выхода никеля в сложных конкурентных условиях работы металлургических предприятий, связанных с санкциями в отношении Российской Федерации, играют положительную роль.
Предлагаемый способ технологичен, эффективен, экономичен, промышленно применим и востребован.

Claims (1)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    Способ получения кокса из шихты, включающий коксование смеси углей и нефтяных коксов фракцией менее 25 мм, отличающийся тем, что нефтяные коксы с выходом летучих веществ в интервале от 7 до 13,9% смешивают с углями, при этом доля нефтяных коксов составляет не более 40% от общего объема шихты, причем используют нефтяной кокс с содержанием серы от 1,1 до 6% и зольностью от 0,1 до 2%, далее все компоненты шихты дробят совместно и шихту подают на слоевое коксование в коксовые батареи.
EA201700186A 2016-05-20 2017-05-10 Способ получения кокса EA031479B1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016119711A RU2613051C1 (ru) 2016-05-20 2016-05-20 Способ получения кокса

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201700186A1 EA201700186A1 (ru) 2017-11-30
EA031479B1 true EA031479B1 (ru) 2019-01-31

Family

ID=58458355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201700186A EA031479B1 (ru) 2016-05-20 2017-05-10 Способ получения кокса

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA031479B1 (ru)
RU (1) RU2613051C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2745787C1 (ru) * 2020-06-15 2021-03-31 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Способ получения кокса для доменного производства

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112021018982A2 (pt) 2019-03-28 2021-11-30 Jfe Steel Corp Método para produção de mistura de carvão e método para produção de coque

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2174528C1 (ru) * 2000-03-23 2001-10-10 Государственное унитарное предприятие "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" Способ получения кокса
RU2355729C1 (ru) * 2008-02-26 2009-05-20 Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ЗАО "НПО "ВУХИН") Добавка коксующая
RU2411283C1 (ru) * 2009-07-30 2011-02-10 Закрытое акционерное общество "Управляющая компания "НКА-Холдинг" Добавка к угольным шихтам
RU2540554C2 (ru) * 2013-03-22 2015-02-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ составления и подготовки угольной шихты для получения металлургического кокса
EA021524B1 (ru) * 2012-10-22 2015-07-30 Открытое Акционерное Общество "Губахинский Кокс" Шихта для получения кокса
EA022518B1 (ru) * 2012-10-22 2016-01-29 Открытое Акционерное Общество "Губахинский Кокс" Способ получения кокса для выплавки цветных металлов

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2174528C1 (ru) * 2000-03-23 2001-10-10 Государственное унитарное предприятие "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" Способ получения кокса
RU2355729C1 (ru) * 2008-02-26 2009-05-20 Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ЗАО "НПО "ВУХИН") Добавка коксующая
RU2411283C1 (ru) * 2009-07-30 2011-02-10 Закрытое акционерное общество "Управляющая компания "НКА-Холдинг" Добавка к угольным шихтам
EA021524B1 (ru) * 2012-10-22 2015-07-30 Открытое Акционерное Общество "Губахинский Кокс" Шихта для получения кокса
EA022518B1 (ru) * 2012-10-22 2016-01-29 Открытое Акционерное Общество "Губахинский Кокс" Способ получения кокса для выплавки цветных металлов
RU2540554C2 (ru) * 2013-03-22 2015-02-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ составления и подготовки угольной шихты для получения металлургического кокса

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2745787C1 (ru) * 2020-06-15 2021-03-31 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Способ получения кокса для доменного производства

Also Published As

Publication number Publication date
EA201700186A1 (ru) 2017-11-30
RU2613051C1 (ru) 2017-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA80228C2 (en) Method for producing of briquettes from coal, method for producing of iron melt and device for producing of iron melt
US20110024681A1 (en) Titanium oxide-containing agglomerate for producing granular metallic iron
CN102102147B (zh) 链篦机回转窑生产镁质球团工艺
CN104726696B (zh) 中碱度厚料层烧结生产方法
CN108774683B (zh) 一种高镁复合烧结矿及其生产方法
CN104630475A (zh) 一种生产铬铁合金的方法
CN105039684B (zh) 一种粉状兰炭作烧结燃料的使用方法
KR20120042981A (ko) 고로용의 비소성 함탄 괴성광 및 그 제조 방법
CN111100981B (zh) 一种提高富锰渣冶炼锰烧结矿冶金性能的方法
Deqing et al. Sintering behaviours of chromite fines and the consolidation mechanism
EA031479B1 (ru) Способ получения кокса
JP2013209748A (ja) 還元鉄塊成物の製造方法
UA119292C2 (uk) Спосіб одержання відновленого заліза
JP6014009B2 (ja) 還元鉄の製造方法
JPWO2010041770A1 (ja) 含炭非焼成ペレットを用いる高炉操業方法
CN108950191A (zh) 用于制备全精矿烧结混合料的含碳团块及混合料制备方法
CN102653822A (zh) 一种熔融还原炼铁含铁固体副产物及其生产方法
JP2010090431A (ja) ニッケルおよびバナジウムを含む合金鉄の製造方法
JP6273983B2 (ja) 還元鉄を用いた高炉操業方法
CN102168182A (zh) 含锌粉尘配碳团块高温直接还原脱锌方法
JP6326074B2 (ja) 炭材内装鉱およびその製造方法
KR101421208B1 (ko) 탄재 선정 방법 및 이를 이용한 환원철 제조 방법
CN102295944A (zh) 铸造焦炭砖及其生产方法
US1205944A (en) Process for sintering fine ores, flue-dust, purple ore, and the like.
JP6887717B2 (ja) 焼結鉱製造用の炭材内装造粒粒子およびそれを用いた焼結鉱の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG TJ TM