NO831844L

NO831844L - PROCEDURE FOR COOK MANUFACTURING

Info

Publication number: NO831844L
Application number: NO831844A
Authority: NO
Inventors: Gert-Wilhelm Lask
Original assignee: Int Minerals & Chem Corp
Priority date: 1982-05-27
Filing date: 1983-05-25
Publication date: 1983-11-28
Also published as: NL8301903A; SE8302948D0; DD210294A5; ES8402865A1; GB2121429A; SU1151215A3; AR231455A1; IT8321307A0; PL242229A1; PT76762B; FR2527628A1; JPS5925884A; SE8302948L; BE896840A; IT1163394B; GB8313135D0; AU1500283A; ZA833697B; PT76762A; ES522742A0

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av koks, spesielt koks for metallurgisk i.industri og støperier, hvor man fra ett eller flere utgangskull fremstiller en utgangs-kullbanding som ved koksovn-kammer-forkoksing fremviser en foregitt forkoksningstid, idet utgangskullblandingen tilsettes et metall i kornform, innfylles i koksovnkammerne av en koksovn, forkokses i disse og uttrykkes som kokskaker i samsvar med forkoksningstiden, The present invention relates to a method for producing coke, in particular coke for the metallurgical industry and foundries, where one or more starting coals are used to produce a starting coal banding which, in coke oven-chamber coking, exhibits a predetermined coking time, as the starting coal mixture is supplemented with a metal in grain form, is filled into the coke oven chambers of a coke oven, coked in these and expressed as coke cakes in accordance with the coke time,

og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at utgangskullblandingen tilblandes aluminium i en mengde på over 0,3 vekt% og at kokskaken uttrykkes etter en forkoksningstid som er minst 10% mindre enn forkoksningstiden. and the peculiarity of the method according to the invention is that the starting coal mixture is mixed with aluminum in an amount of more than 0.3% by weight and that the coke cake is expressed after a coking time that is at least 10% less than the coking time.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patetnkravene. These and other features of the invention appear from the patent claims.

Oppfinnelsen vedrører således en fremgangsmåte for fremstilling av koks, spesielt koks for metallurgisk industri og støpe-rier, hvor det fremstilles en utgangskullblånding fra et eller flere utgangskull og som ved koksovns-kammerforkoksning fremviser en foregitt forkoksningstid, idet utgangskullblandingen tilsettes et metall i kornform, innfylles eller foretrukket innstampes i koksovnskammerne av en koksovn, forkokses i disse og uttrykkes som kokskaker i samsvar med forkoksningstiden. Med betegnelsen "kornet" menes innenfor oppfinnelsens ramme for metallet hovedsakelig midlere til fine kornstørrelser i området fra noen millimetere til omtrent 100 mikrometer. Betegnelsen "kornet" omfatter dermed også spon, trådkutt og liknende. The invention thus relates to a method for the production of coke, in particular coke for the metallurgical industry and foundries, where a starting coal blend is produced from one or more starting coals and which, in coke oven chamber coking, exhibits a predetermined coking time, as a metal in grain form is added to the starting coal mixture, filled or preferably rammed into the coke oven chambers of a coke oven, coked in these and expressed as coke cakes in accordance with the coking time. Within the scope of the invention, the term "grain" means for the metal mainly average to fine grain sizes in the range from a few millimeters to approximately 100 micrometres. The term "grain" thus also includes shavings, thread cuts and the like.

Ved den fremgangsmåte som er kjent fra DE-PS 534.721 inn-blandes som metall selve metallet eller forbindelser av elementenes periodiske system, spesielt krom, mangan eller kobber, og da i en mengde på langt under 0,5 vekt%, nemlig i området fra 0,01 til 0,02 vekt%. Disse metaller skal bare virke som katalysator og reduseres svovelinnholdet i koksen ved svovelholdige kull. En påvirkning av forkoksningstiden er ikke gitt. I koksen lar de tilsatte metaller seg knapt påvise. For å forhøye styrken og stabiliteten av koks for metallurgisk industri er det kjent og tilblande utgangskullblandingen små stykker eller fibre av stål, austenittisk stål eller kobber, og da i en mengde på 0,01 til 0,5 vekt%. For dette antar man at tilblåndingen av disse stoffer forbedrer varmeledningen i den innstampede utgangskullblanding men for påvirkning av forkoksningstiden kan imidlertid intet ut-ledes. Man forventer videre en forbedring av grafittdannelsen. Forkoksningstiden tilsvarer innenfor rammen av alle disse kjente forholdsregler forkoksningstiden av utgangs-kullbland-ingen. In the method known from DE-PS 534,721, the metal itself or compounds of the periodic table of the elements, especially chromium, manganese or copper, is mixed in as metal, and then in an amount of well below 0.5% by weight, namely in the range from 0.01 to 0.02% by weight. These metals should only act as a catalyst and reduce the sulfur content in the coke with sulfur-containing coal. An influence of the coking time is not given. In the coke, the added metals are barely detectable. In order to increase the strength and stability of coke for the metallurgical industry, it is known to add to the starting coal mixture small pieces or fibers of steel, austenitic steel or copper, and then in an amount of 0.01 to 0.5% by weight. For this reason, it is assumed that the addition of these substances improves the heat conduction in the rammed-in starting coal mixture, but nothing can be deduced about the influence of the coking time. An improvement in graphite formation is also expected. The coking time corresponds within the framework of all these known precautions to the coking time of the starting coal mixture.

I motsetning til dette er det oppgave som ligger til grunn for den foreliggende oppfinnelse å gjennomføre en fremgangsmåte slik at forkoksningen kan gjennomføres med betraktelig redusert tid, og da uten påvirkning av kvaliteten av den fremstilte koks med hensyn til stabilitet og styrke. In contrast to this, the task underlying the present invention is to carry out a method so that the coking can be carried out with considerably reduced time, and then without affecting the quality of the produced coke with regard to stability and strength.

For løsning ; av denne oppgave lærer oppfinnelsen at utgangskullblandingen tilblandes aluminium i en mengde på 0,3 vekt% og at kokskaken trykkes ut etter en forkoksningstid som er minst 10% mindre enn den ellers forventede forkoksningstid. Læren i henhold til oppfinnelsen for teknisk handling gjør således en forskjell mellom "forkoksningstid" på den ene side og "forventet forkoksningstid" på den annen side. Forkoksningstiden er således definert på to måter, nemlig ved at den forventede forkoksningstid er den som kokskaken "utgangskullblandingen" ville fremvise uten tilsetning av aluminium. Uttrykt på en annen måte er formålet for oppfinnelsen anvendelse av forholdsreglen med tilblanding av aluminium i kornform i en mengde på over 0,3 vekt% til en for fbrkoks-ning bestemt kullblanding for å redusere den forventede forkoksningstid. Forkoksningstiden kan i forhold til den forventede forkoksningstid for utgangskullblandingen reduseres med opptil 30%, noe som på den ene side avhenger av sammen-setningen av utgangskullblandingen og på den annen side av mengden av det tilblandede aluminium. Ved et foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen tilblandes aluminium innen- For solution; from this task, the invention teaches that the starting coal mixture is mixed with aluminum in an amount of 0.3% by weight and that the coke cake is pressed out after a coking time that is at least 10% less than the otherwise expected coking time. The doctrine according to the invention for technical action thus makes a difference between "coking time" on the one hand and "expected coking time" on the other hand. The coking time is thus defined in two ways, namely that the expected coking time is that which the coke cake "initial coal mixture" would exhibit without the addition of aluminium. Expressed in another way, the purpose of the invention is the application of the rule of thumb with the addition of aluminum in granular form in an amount of more than 0.3% by weight to a coal mixture intended for coking in order to reduce the expected coking time. The coking time can be reduced by up to 30% in relation to the expected coking time for the starting coal mixture, which depends on the one hand on the composition of the starting coal mixture and on the other hand on the quantity of the added aluminium. In a preferred embodiment of the invention, aluminum is mixed within

for oppfinnelsens ramme i en mengde på 0,5 til maksimal 2,5 vekt%. Den øvre grense finnes av den fagkyndige for for the scope of the invention in an amount of 0.5 to a maximum of 2.5% by weight. The upper limit can be found by the expert

hver utgangskullblanding ved forsøk. Aluminium betegner innenfor oppfinnelsens ramme teknisk rent aluminium og innenfor området vanlige, hovedsakelig av! aluminium bestående lettmetall-legeringer, anvendt f.eks. for plater, profiler, beholdere, bokser, emballasjefolier, etc. Den ved oppfinnelsen tilsatte aluminiummengde påvirker overraskende ikke egenskapene som koksen må fremvise alt etter anvendelsesformålet. each starting coal mixture at trial. Within the scope of the invention, aluminum denotes technically pure aluminum and within the area common, mainly of! light metal alloys consisting of aluminium, used e.g. for sheets, profiles, containers, cans, packaging foils, etc. The amount of aluminum added in the invention surprisingly does not affect the properties that the coke must exhibit depending on the purpose of use.

Tilsetning av aluminium til kull som forkokses eller for-gasses er i og for seg kjent fra DE-PS 743.743. Det dreier seg imidlertid der ikke om forholdsregler ved tørrdestilla-sjon i koksovnskammeret, men om forkoksningsforholdsregler og svovelforholdsregler i nitrogenstrøm for forhøyelse av ut-byttet av gass henholdsvis gassbensin og tjære. Aluminium tilsettes som katalysator i spormengder og da for kompleter-ing til hovedsakelig tilsatte tungmetaller eller deres forbindelser . The addition of aluminum to coal that is pre-coked or pre-gassed is known per se from DE-PS 743,743. However, it is not a question of precautions for dry distillation in the coke oven chamber, but of coking precautions and sulfur precautions in nitrogen flow to increase the yield of gas, respectively gas petrol and tar. Aluminum is added as a catalyst in trace amounts and then to complement mainly added heavy metals or their compounds.

Innenfor rammen for oppfinnelsen består forskjellige mulig-heter for videre utførelsesformer og spesielt er det mulig å tilsette aluminium i form av spon av aluminiumfolie og/eller aluminiumplate. Et annet forslag består i å tilblande pulverformet aluminium og derved omhylle de enkelte korn av utgangskullblandingen med et omhyllingslag av aluminiumpulver. Arbeider man med pulverformet aluminium ligger kornstørrel-sen hensiktsmessig under 100 mikrometer. Within the framework of the invention, there are various possibilities for further embodiments and in particular it is possible to add aluminum in the form of shavings of aluminum foil and/or aluminum plate. Another proposal consists of mixing in powdered aluminum and thereby enveloping the individual grains of the starting coal mixture with an enveloping layer of aluminum powder. When working with powdered aluminium, the grain size is suitably below 100 micrometres.

Dreier det seg om fremstilling av masovnkoks lærer oppfinnelsen å tilblande det kornede aluminium om mulig i en mengde på 0,3 til 2 vekt%. Dreier det seg om fremstilling av støpe-rikoks har det vist seg gunstig med tilblanding av kornet aluminium i en mengde på over 0,5 vekt%, foretrukket omtrent 1 vekt%. Innenfor oppfinnelsens ramme kan man arbeide med en utgangskullblanding som består hovedsakelig eller utelukkende av høyflyktige kull. Ikke desto mindre erholder man en koks med høyere styrke og stabilitet. If it concerns the production of blast furnace coke, the invention teaches to mix in the granulated aluminum if possible in an amount of 0.3 to 2% by weight. If it concerns the production of foundry coke, it has proven beneficial to add granular aluminum in an amount of more than 0.5% by weight, preferably about 1% by weight. Within the framework of the invention, one can work with a starting coal mixture consisting mainly or exclusively of highly volatile coal. Nevertheless, a coke with higher strength and stability is obtained.

De oppnådde fordeler kan hovedsakelig sees deri at forkoksningstiden ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen til tidspunktet for uttrykking av kokskaken fra koksovnkammerne i forhold til den ved utgangskullblandingen forventede forkoksningstid kan reduseres betraktelig og da uten påvirkning av kvaliteten av den fremstilte koks med hensyn til abrasjon og styrke. Hertil kommer ytterligere fordeler: Ved stigenede aluminiuminnhold dehydrogeneres kullet i til-tagende grad når det bringes til forkoksningstemperaturen. Derved oppstår ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen på bekostning av metan og tunge hydrokarboner hydrogen og koks. Også når utgangskullblandingen hovedsakelig består av høytflyktige kull som uten videre ikke gir noe koks for metallurgisk industri, oppnår man innenfor oppfinnelsens ramme en koks som er brukbar innen den metallurgiske industri. Innenfor oppfinnelsens ramme kan man derfor også forarbeide tidligere ubrukbare kull til koks for metallurgisk industri. Reaksjonen mellom aluminium og svovel fører forøvrig til spesielle fordeler. Den opptrer først ved temperaturer på opptil 600°C. Dette medfører den fordel at man ved anvendelse av svovelholdige kull som tidligere kan trekke ut svovelet fra koksovnskamrene inntil temperaturen stiger over 600°C. Ved den høye hydrogenproduksjon på grunn av nærvær av aluminium understøttes endog denne utdriving av svovel. Svovelinnholdet i koksen reduseres. Den etter oppfinnelsens lære med redusert forkoksningstid fremstilte koks fremviser det tilsatte aluminium i metallisk form og dette fører til fordeler ved anvendelse av koksen. Ved høyere temperaturer i masovnen foreligger aluminiumet flytende i koksen. Det be-gynner da en reaksjon mellom aluminium og råjernet og dette fører til en avbinding til aluminiumsulfid. Aluminiumsulfidet vandrer inn i slagget og avlaster avsvovlingsanlegget etter masovnstappingen. The advantages achieved can mainly be seen in that the coking time of the method according to the invention to the time of expression of the coke cake from the coke oven chambers in relation to the expected coking time of the starting coal mixture can be reduced considerably and then without affecting the quality of the produced coke in terms of abrasion and strength . There are further advantages to this: With increased aluminum content, the coal is dehydrogenated to an increasing degree when it is brought to the coking temperature. The method according to the invention thereby produces hydrogen and coke at the expense of methane and heavy hydrocarbons. Even when the starting coal mixture mainly consists of highly volatile coals which naturally do not provide any coke for the metallurgical industry, within the framework of the invention a coke is obtained which is usable within the metallurgical industry. Within the scope of the invention, previously unusable coal can therefore also be processed into coke for the metallurgical industry. The reaction between aluminum and sulfur also leads to special advantages. It first appears at temperatures of up to 600°C. This entails the advantage that when using sulfur-containing coal, the sulfur can be extracted earlier from the coke oven chambers until the temperature rises above 600°C. The high hydrogen production due to the presence of aluminum even supports this expulsion of sulphur. The sulfur content in the coke is reduced. The coke produced according to the teachings of the invention with a reduced coking time exhibits the added aluminum in metallic form and this leads to advantages when using the coke. At higher temperatures in the blast furnace, the aluminum is liquid in the coke. A reaction then begins between the aluminum and the pig iron and this leads to a bond to aluminum sulphide. The aluminum sulphide migrates into the slag and relieves the desulphurisation plant after the blast furnace filling.

Oppfinnelsen forklares nærmere ved hjelp av en vedføyd graf-isk fremstilling. Den grafiske fremstilling viser kurver for tre forskjellige utgangskullblandinger I, II og III. Ved abscissen er aluminiuminnholdet angitt i vektprosent tilsatt utgangskullblandingen. Ved ordinaten er den forventede forkoksningstid angitt betegnet med t^. Forøvrig er forkoks- ningstidene minus 5%, t. minus 10% og minus 15% angitt. Kurvene muliggjør utlesning med hvilke tilblandinger av de angitte aluminiummengder man kan arbeide ved for reduserte forkoksningstider i forhold til forventede forkoksningstiderv The invention is explained in more detail with the help of an attached graphic representation. The graphic representation shows curves for three different starting coal mixtures I, II and III. On the abscissa, the aluminum content is indicated as a percentage by weight added to the starting coal mixture. On the ordinate, the expected coking time is indicated, denoted by t^. Otherwise, the coking times minus 5%, t. minus 10% and minus 15% are specified. The curves make it possible to read with which admixtures of the indicated quantities of aluminum one can work with for reduced coking times in relation to expected coking times

Claims

1. Method for the production of coke, especially coke for the metallic industry and foundry coke, where one or more starting coals produce a starting coal mixture which, in coke oven-chamber coking, exhibits a predetermined coking time, where a metal in granular form is added to the starting coal mixture, filled into the coke oven chambers of a coke oven , are coked in these and in accordance with the coking time are expressed as coke cakes, characterized by the fact that the starting coal mixture is mixed with aluminum in an amount of more than 0.3% by weight and that the coke cake is expressed after a coking time that is at least 10% less than the expected coking time.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that aluminum is added in an amount of 0.5 to a maximum of 2.5% by weight.

3. Method as specified in claim 1 or 2, characterized in that aluminum is added in the form of fine shavings of aluminum foil and/or aluminum plate.

4. Method as specified in claim 1 or 2, characterized in that aluminum is added in powder form and thereby surrounds the individual coal grains of the starting mixture with an enveloping layer of aluminum powder.

5. Method as stated in claim 4, characterized in that one works with powdered aluminum with a grain size below 1 mm.

6. Method as stated in claims 1 to 5, characterized in that the granulated aluminum is mixed in an amount of 0.3 to 2% by weight during the production of blast furnace coke.

7. Method as set forth in claims 1 to 5, characterized in that the granulated aluminum is mixed during the production of foundry coke in an amount of more than 0.5% by weight, preferably by about 1% by weight.

8. Method as stated in claim 6 or 7, characterized in that one works with a starting coal mixture which mainly or exclusively consists of highly volatile coal. in