HU180944B - Method for producing shaped coke - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás — előnyösen a kohászatban kohókokszként és elektrometallurgiai üzemekben alkalmazható - alakos koksz előállítására, több, olyan legfeljebb 12 mm átmérőjű szemcsenagyságú szénkomponens összekeverésével, amelyek közül legalább az egyik nem sülő alapszén és legalább egy másik sülő kőszén, majd a keverék kokszosításával, valamint meleg-brikettálásával és a kapott keverék sajtolás előtti kigázosításával, nagy illóanyag tartalmú szenek alkalmazása útján.

Ilyen eljárást ismertet az 1 671 377 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírás, amely szerint sajtolt darabokat, illetve tüzelőanyag briketteket állítanak elő, olyan finomszemcsés keverék melegsajtolásával, amely a sajtolás hőmérsékletén lágyuló, a lágyuláspont alatti hőmérsékleten levő szénből és a sajtolás hőmérsékletén nem, vagy alig lágyuló anyagból (inertanyag) áll, amelyet annyira melegítenek fel, hogy a keverék a sajtoláshoz szükséges hőmérsékletet érje el; a kapott keveréket a sajtolás előtt kigázosítják (az illő részek eltávolítása céljából). A kigázosítás körülményeit 1-15 perces időtartamon és 450—530 °C hőmérséklettartományon belül úgy állítják be, hogy a brikettezésre kerülő anyagból képződő őskátrány csökkenése a formázás ideje alatt 0,07—0,2% között legyen.

Ennek az eljárásnak a kivitelében különleges megoldás a keverék két komponensének felhevítése áramló, forró gázzal úgy, hogy ugyanazzal a forró gázárammal először az inért anyagnak nevezett kom ponenst, majd ennek elkülönítése után a sülő szénkomponenst hevítik fel.

Az 1 915 905 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírás szerint a kokszbriketteket 5 nem lágyuló szilárd anyagból és sülő szénből 430—540°C-os hőmérsékleten végzett sajtolással állítják elő és a briketteket lehűtés előtt a hőmérséklettől függő időtartamig temperálják. Ennek során sovány szénen (inért anyag) kívül még íj antracit szenet is használnak és ugyanabban a forró gázáramban hevítik fel, mint az előbb említett eljárásban először a sovány szenet és ezt követően a sülő szenet.

A jelenlegi műszaki törekvések arra irányulnak, hogy az alakos koksz előállítására alkalmazható szénfajták választéka minél inkább kibővüljön; ma már nagy illóanyag-tartalmú szenek is felhasználhatók az ismert eljárásokban és alapszénként fel20 használásra is kerültek. Ez azonban a technika jelenlegi állása szerint csak a szenek költséges immunizáló előkezelésével és a szénben lévő illóanyag-tartalom tekintélyes részének megtartásával lehetséges. [Stahl und Eisen, 92., 215. sz, p. 1039-1044.

(1972).]

Ennek megfelelően találmányunk alapvető célkitűzése a fent megjelölt tárgykörben olyan eljárást találni és javasolni, amelynél a nagy illóanyag-tartalmú szenek felhasználásánál ilyen költséges elő30 kezelésre nincs szükség.

A feladatok megoldásához nem sülő alapszénként (inért anyag) nagy, legalább 35% illóanyag-tartalmú szén felhasználását javasoljuk, amelyből a sülő szénhez keverése előtt az illórész-tartalom túlnyomó részét egyszerű felhevítéssel és kokszosítással eltávolítottuk.

Nem volt előre várható, hogy az ilyen, nem sülő, sok illóanyagot tartalmazó szenek kigázosításuk után alkalmasak lesznek sülő szenekkel keverve nagy pontszilárdságú brikettek sajtolással történő kialakítására; az eddigi tapasztalatok alapján inkább az ellenkezőjére lehetett volna következtetni.

Nagy illóanyag-tartalmú szénként előnyösen kis szénülési fokú kőszenet használunk. Használhatók azonban barnaszenek is.

Koksz idomdarabokat kizárólag barnaszénből is elő lehet állítani egy javasolt eljárás szerint, ehhez azonban számos műszaki óvórendszabályt kell betartani és speciális berendezéseket kell alkalmazni. [2 507 735 sz. Német Szövetségi Köztársaság-beli nyilvánosságra hozatali irat]. Ennél az új eljárásnál célszerűnek bizonyult a nagy illóanyag-tartalmú alapszénből keletkezett kokszot összekeverés előtt 80%-ban 5 mm alatti szemcsenagyságúra aprítani és 600-900 °C-ra melegíteni, a sülő kőszénkomponenst pedig hasonló szemcsenagyságban 200-350 °C-ra melegíteni.

További, nem sülő szénkomponensként adagolható antracitszén, vagy maga a barnaszén is — legfeljebb 10 mm-ig terjedő szemcsenagyságban — a nem sülő alapszénhez, ennek 10-40%-os mennyiségében, oly módon, hogy ezeket az anyagokat az alapszénhez keverés előtt 80—120°C-ra melegítjük.

Különösen előnyös foganatosítási módja a találmányunk szerinti új eljárásnak, hogy az antracitszén, illetve a barnaszén felmelegítését ugyanabban a forró gázáramban végezzük, amelyben a sülő kőszénkomponenst a keverékhez felmelegítettük.

A találmány előnyös foganatosítási módjait a következő példák és a hozzájuk tartozó vázlatok segítségével világítjuk meg.

1. példa

Ebben az 1. ábrához tartozó példában a sülő szénnel való Összekeverés céljából érkező barnaszén hőmérséklete viszonylag alacsony, 600 °C. Ez kb. a legalacsonyabb alkalmazható hőmérséklet.

Az 1 kemencéhez a 2 etetőn keresztül 14% maradékvizet és 44% illórészt tartalmazó száraz barnaszenet táplálunk be. A barnaszenet a kemencében felhevítjük, szárítjuk és illórész-tartalmát 3% maradékig kigázosítjuk. A 3 csövön keresztül óránként 21 000 kg, 8051-ában 5 mm-nél kisebb szemcsenagyságú, 600°C-os barnaszénkoksz távozik a kemencéből a 4 cellásadagolón és 5 csövön keresztül a 7 keverőszerkezettel ellátott 6 keverőbe, amelynek a keverő·, illetve kaparókarjait a 8 hajtómű hajtja meg. A fúvó gázárammal működő 9 hevítőbe a 10 szállító szerkezeten és 11 zsilipen át óránként 9800 kg, 8-as fúvódási számú, 10 mm-nél kisebb szemcsenagyságú sülő kőszenet tápláltunk, amelynek 5 víztartalma 8%, hamutartalma (vízmentes anyagra számítva) 6,5%, illórész-tartalma (vízmentes anyagra számítva) 23%. A fúvó gázárammal 1 működő hevítőbe a 13 forró gázt termelő berendezésből a 12 vezetéken át óránként 17 000nm³ 800°C-os gázt 10 táplálunk, a 9 hevítőben a gázáram sebessége

25-35 m/sec és nyomása 500 vízoszlop mm-nek felel meg. A 9 fúvó gázárammal működő hevítőben 350 °C-ra hevítjük fel a szenet, amely a víztartalom spontán elgőzölése közben aprítódik és ezt a 14 15 vezetéken keresztül a 15 leválasztóba tápláljuk, ahol a szenet és port a gázáramból leválasztjuk. A 16 csövön át a levált szenet a 17 tárolóba, onnan a 18 cellás adagolón és a 19 csövön át a 20 szalagmérlegre vezetjük. A 20 szalagmérlegről a 21 csövön át 20 óránként 9000 kg, 350 °C-os sülő szenet adagolunk a 6 keverőbe, ahol az 5 csövön betáplált kis szemcséjű koksszal elkeveijük. Eközben a keverék hőmérsékletét 480°C-ra szabályozzuk és a keverő kúpos végéből 10 perc múlva 480°C-os keveréket 25 adagolunk a 22 csövön keresztül a 23 hengerprésre.

A 24 nyíl irányában óránként 29 130 kg alakos kokszot távolítunk el, amelynek 6 súly% az illórész-tartalma, és 480 °C a hőmérséklete, ezt a szokásos módon szilárdítjuk meg és továbbítjuk felhasznáj₀ lásra. A koksz idomdarabok pontszilárdsága a szilárdítás után 250 kg (DIN 23 081 szerint mérve).

A 15 leválasztóból a 25 vezetéken keresztül vízgőzt tartalmazó 450°C-os forró gázt vezetünk el és ebből 5130 nm³-t a szabad levegőbe engedünk, A forró gáz többi részét, azaz 12 840nm³-t a 27 vezetéken, 28 ventillátoron és 29 vezetéken át a 13 forró gázt termelő berendezésbe tápláljuk vissza, majd onnan a 12 vezetéken át újra a 9 hevítőbe.

₄₀ A 6 keverőbői a 30 vezetéken át óránként 870 kg port, kátrányt és 480 °C-os nagy fűtőértékű gázt vezetünk el. A 31 mosórendszerben a gázt kísérőanyagaitól megszabadítjuk és a 32 vezetéken át 260 kg tiszta, 5500 kcal/nm³ fűtőértékű gázt veze45 tünk el és továbbítunk a 33 vezetéken a 13 forró gázt termelő berendezésbe, amelynek a hőszükségletéből a gáz 47%-ot fedez.

₅₀ 2. példa

Ebben a példában (amelyhez a 2. ábra tartozik) a barnaszén kokszot magasabb hőmérsékleten, 775 °Con vezetjük be a keverőbe és a fölösleges forró gázt a sülő kőszén komponens felmelegítésére használt, fúvó gázárammal működő hevítőbői egy másik soványszén-komponens, ez esetben az antracit felmelegítésére hasznosítjuk.

A 101 kemencébe az 1. példában jellemzett száraz barnaszenet adagoljuk a 102 etetőn keresztül. A barnaszenet ugyanúgy hevítjük fel, szárítjuk meg és gáztalanítjuk, mint az 1. példában. A 103 csövön át óránként 16 000 kg 775 °C-os barnaszenet

-2180944 táplálunk a 104 cellás adagolón és 105 ejtőcsövön keresztül a 107 keverőszerkezettel és 108 hajtóművel ellátott 106 keveröbe. A fúvó gázárammal működő 109 hevítőbe a 110 szállító szerkezeten és 111 zsilipen át óránként 9800 kg sülő, az 1. példában megadott szemcseméretű és sülőképességű kőszenet adagolunk. Ezenkívül a 109 hevítőbe a 113 forró gázt termelő berendezésből a 112 vezetéken át óránként 14 180nm³ 800°C-os gázt vezetünk. A 109 hevítőben ugyanolyan sebesség- és nyomáskörülményeket biztosítunk, mint amilyeneket az 1. példában a 9 hevítőre vonatkozóan megadtunk. A 114 vezetéken át 300°C-ra hevített kis szemcséjű szenet vezetünk el. A 115 leválasztóban a szenet a gázáramból leválasztjuk és a 116 vezetéken át a 117 tárolóba tápláljuk; innen óránként 9000 kg 300 °Cos szenet adagolunk a 118 cellás adagolón és a 119 csövön át a 120 szalagmérlegre, majd erről a 12i csövön a 106 keverőbe. A fúvógázárammal működő 150 szárítóba a 151 etetőn és a 152 zsilipen át 5400 kg/óra kis szemcséjű. 8% víztartalmú antracitot táplálunk. Ezenkívül ide táplálunk még a 153 vezetéken keresztül a 115 leválasztóból óránként 4670 nm³ 420°C-os gázt. A 150 szárítóban 25-35 m/sec gázsebességet és 150 vízoszlop mm nyomást biztosítunk. A szárított kis szemcséjű antracitot, amelynek 1% a maradék víztartalma és 100 °C a hőmérséklete, a meleg gázzal a 154 vezetéken át a 155 leválasztóba vezetjük. Itt a meleg gázt a széntől elkülönítjük; a 150°C-os hőmérsékletű meleg gázt a 156 vezetéken keresztül elvezetjük a berendezésből. A száraz, kis szemcséjű antracitot a 157 csövön át a 158 tárolóba tápláljuk. Innen óránként 5000 kg, 100°C-os szenet adagolunk a 158a cellás adagolón át a 159 szalagmérlegre és erről a 160 csövön át a 106 keverőbe. A 106 keverőben a három komponenst összekeverjük és a hőmérsékletet 480 °C-ra állítjuk be. Keverés közben a sülő komponensek „körülfogják” a nem sülő komponenseket. A kész, még 480°C-os keveréket 10 perc múlva a keverőbői a 122 csövön át kibocsátják és a 123 hengerprésbe tápláljuk. Itt a keveréket 55 cm munkaszélességű hengerprésen összesen 192,51, tehát

3,5 t/hengerprés munkaszélesség fajlagos nyomással összenyomjuk; az alakos kokszbriketteket a berendezésből a 124 nyű irányában vezetjük el. Az alakos kokszbriketteket a szokásos módon szilárdítjuk; pontszilárdságuk ezt követően 250 kp. (DIN 23 081 szerint.) A 115 leválasztóból a 125 és 127 vezetéken át a 128 ventillátorral óránként 10490nm³ 420°C-os gázt táplálunk vissza, mint cirkuláló hűtőgázt a 129 vezetéken át a 113 torró gázt termelő berendezésbe. A 106 keverőn lévő 130 gázelvezetésen át a keverőbői óránként 260 kg, nagy porés kátránytartalmú, 5500 kcal/nm³ fűtőértékű gázt vezetünk el. A 2. ábrán fel nem tüntetett, az 1. példában említett mosórendszerben a gázt kísérőanyagaitól megszabadítjuk és a 113 forró gázt ter melő berendezésbe visszavezetjük; ily módon hőszükségletének 53%-át fedezni tudjuk.

Claims (9)

1. Szabadalmi igénypontok:

   1. Eljárás - előnyösen a kohászatban kohókokszként és elektrometallurgiai üzemekben alkalmazható - alakos koksz előállítására, több, olyan legfeljebb 12 mm átmérőjű szeme se nagyságú szénkomponens összekeverésével, amelyek közül legalább az egyik nem sülő alapszén és legalább egy másik sülő kőszén, majd a keverék kokszosításával és meleg-brikettálásával, és a kapott keveréknek sajtolás előtti kigázosításával nagy illóanyag-tartalmú szenek alkalmazása útján, azzal jellemezve, hogy nem sülő alapszénként használt nagy, legalább 35% illórész-tartalmú szénből a sülő szénhez keverése előtt az nlóanyag-tartalmat kokszosítással túlnyomórészben eltávolítjuk.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy nem sülő, nagy illóanyag-tartalmú szénkomponensként kis szénülési fokú kőszenet használunk.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy nem sülő alapszénként barnaszenet használunk,
4. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a nagy illóanyag-tartalmú szénkomponensből kapott kokszot 80%-ban 5 mm-nél kisebb szemcsenagyságban használjuk fel és a sülő kőszénhez keverjük.
5. 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a kis szemcseméretű kokszot a sülő szénhez történő keverése előtt 600-900 °C-ra hevítjük.
6. 6. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a legfeljebb 12 mm átmérőjű szemcsenagyságú, sülő kőszén komponenst kis szemcséjű kokszhoz keverése előtt 200-350 °Cra melegítjük.
7. 7. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a keverékhez további, nem sülő szénkomponensként legfeljebb 10 mm szemcseméretű antracitszenet vagy barnaszenet adagolunk a nem sülő alapszén 10-40%-ának megfelelő mennyiségben.
8. 8. A 7. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a további, nem sülő szénkomponensként adagolt antracitszenet vagy barnaszenet a többi szénkomponensekkel történő összekeverés előtt legfeljebb 10 mm-es szemcseméretűre aprítjuk és 80-120 °C-ra hevítjük.
9. 9. A 7. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a további, nem sülő szénkomponensként adagolt antracitszenet vagy barnaszenet ugyanazzal a forró gázárammal szárítjuk, mint amelyikkel a sülő kőszenet felhevítettük.