PL152101B1

PL152101B1 - The method of obtaining coke for the blast furnace smelting of ferromanganese

Info

Publication number: PL152101B1
Application number: PL26545587A
Authority: PL
Priority date: 1987-04-29
Filing date: 1987-04-29
Publication date: 1990-11-30
Also published as: PL265455A1

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 152 101THE REPUBLIC PATENT DESCRIPTION 152 101

POLSKAPOLAND

Patent dodatkowy do patentu nr--Zgłoszono: 87 04 29 (P. 265455)Additional patent to patent no. - Pending: 87 04 29 (P. 265455)

Pierwszeństwo--Int. Cl.⁵ C10B 57/06 C22B 7/02Precedence - Int. Cl. ⁵ C10B 57/06 C22B 7/02

URZĄDOFFICE

PATENTOWYPATENT

RPRP

Zgłoszenie ogłoszono: 88 11 10Application announced: 88 11 10

Opis patentowy opublikowano: 1991 07 31Patent description published: 1991 07 31

CZYTElłlJI fi fi fi i I AREADING fi fi i I A

Twórcy wynalazku: Jerzy Węgiel, Jan Świeca, Jerzy Bromer,Creators of the invention: Jerzy Węgiel, Jan Świeca, Jerzy Bromer,

Franciszek Izdebski, Jan Dętko, Halina Machowska, Józef ChwałekFranciszek Izdebski, Jan Dętko, Halina Machowska, Józef Chwałek

Uprawniony z patentu: Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki, Kraków (Polska)The holder of the patent: Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszko, Krakow (Poland)

Sposób otrzymywania koksu do wielkopiecowego wytopu żelazomanganuThe method of obtaining coke for the blast furnace smelting of ferromanganese

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania koksu nadającego się do procesu wytapiania żelazomanganu w wielkim piecu.The present invention relates to a method of obtaining coke suitable for the process of smelting ferromanganese in a blast furnace.

Proces wytapiania żelazomanganu prowadzony jest przy użyciu rudy manganowej wstępnie nie przerobionej. Ruda wydobywana głównie techniką mechaniczną jest znacznie rozdrobniona, około 50% masy rudy ma granulację poniżej 6 mm. Nie stosowanie wstępnej przeróbki wynika z faktu, że ruda manganowa jest w skali technicznej źle spiekalna, brykietowanie rudy oraz ewentualnie jej pyłów jest ekonomicznie nieuzasadnione. Z tego powodu w procesie szybowym występują znaczne straty wydmuchiwanego pyłu manganowego, do 150 kg na jedną tonę uzyskiwanego żelazomanganu. Dotychczasowo wydmuchiwany pył manganowy odprowadzany był jako odpad na hałdę. Pył manganowy zawiera średnio od 15 do 35% Mn, co stanowi istotny udział w porównaniu z rudą manganową, w której występuje przeciętnie 35 do 48% Mn. Prowadzone próby wykorzystania pyłów, na przykład przez ich wdmuchiwanie w strumieniu powietrza dmuchu, okazały się niewykonalne w skali technicznej.The process of smelting ferromanganese is carried out using untreated manganese ore. The ore, mined mainly by mechanical technique, is significantly finely divided, about 50% of the mass of the ore has a granulation below 6 mm. The fact that manganese ore is not sintered on a technical scale is not used, and the briquetting of the ore and possibly its dust is economically unjustified. For this reason, significant losses of blown-out manganese dust occur in the shaft process, up to 150 kg per one ton of ferromanganese produced. The previously blown manganese dust was discharged as waste on a heap. Manganese dust contains an average of 15 to 35% Mn, which is a significant share in comparison to manganese ore, which has an average of 35 to 48% Mn. The conducted attempts to use dusts, for example by blowing them in the air stream of the blast, turned out to be unfeasible on a technical scale.

Koks stosowany w procesach wielkopiecowych musi cechować się wysokimi własnościami wytrzymałościowymi, zapewniającymi przewiewność wsadu w wysokiej temperaturze. W znanym procesie uzyskiwania koksu, jako wsad węglowy stosuje się węgiel koksujący - a najczęściej kilka rodzai węgli koksujących zestawionych zgodnie z założoną recepturą. Węgle koksujące w czasie podgrzewania przechodzą przez stan plastyczny i dodatkowy składnik do wsadu, który nie przechodzi przez stan plastyczny obniża jakość koksu - szczególnie ważną dla warunków technologii wielkopiecowej. Przygotowany wsad węglowy rozdrabnia się przez mielenie, następnie poddaje koksowaniu w komorach koksowniczych. W wyniku ogrzewania wsadu, bez dostępu powietrza, do temperatury około 1273K - następuje rozkład termiczny węgla, z wytworzeniem koksu oraz surowego gazu koksowniczego. Po wypchaniu z komory i schłodzeniu koks rozdziela się według granulacji na kilka asortymentów.The coke used in blast furnace processes must be characterized by high strength properties, ensuring the airiness of the charge at high temperature. In the known process of obtaining coke, coking coal is used as the coal feedstock - most often several types of coking coals combined in accordance with the established recipe. During heating, coking coals pass through a plastic state and an additional component to the charge, which does not go through a plastic state, reduces the quality of the coke - especially important for the conditions of blast furnace technology. The prepared coal charge is crushed by grinding, then it is coked in coking chambers. As a result of heating the charge, without air access, to a temperature of about 1273K - thermal decomposition of coal takes place, producing coke and crude coke oven gas. After pumping out of the chamber and cooling, the coke is divided into several assortments according to its granulation.

152 101152 101

Sposób otrzymywania koksu do wielkopiecowego wytopu żelazomanganu, według wynalazku, polega na wprowadzeniu, przed koksowaniem, do wsadu węglowego składnika w postaci drobnoziarnistego nośnika manganu, w ilości 1 do 15% wagowych całego wsadu koksowniczego, korzystnie 4 do 5%. Jako małowartościowy nośnik manganu stosuje się pył wydmuchiwany z wielkiego pieca przy produkcji żelazomanganu, względnie rudę manganową o ziarnistości poniżej 10 mm. W przypadku stosowania drobnej frakcji rudy manganowej korzystnym jest jej podsuszenie przed wprowadzeniem do wsadu węglowego.The method of obtaining coke for ferro-manganese blast furnace smelting, according to the invention, consists in introducing, prior to coking, a carbon component in the form of a manganese fine carrier in the amount of 1 to 15% by weight of the total coke oven charge, preferably 4 to 5%. As low-grade manganese carrier, blast furnace dust in the production of ferromanganese or manganese ore with a grain size of less than 10 mm is used. In the case of using a fine fraction of manganese ore, it is preferable to dry it before introducing it into the coal charge.

Wbrew przewidywaniom wprowadzenie w masę węglową wymienionych ilości odpadowego dodatku manganonośnego, nie ulegającego przecież uplastycznieniu oraz o znacznie różniącej się rozszerzalności cieplnej i gęstości, nie spowodowało szkodliwego obniżenia własności wytrzymałościowych koksu. Należy sądzić, że na tak korzystny efekt wpłynęły bliżej nieokreślone reakcje chemiczne zachodzące pomiędzy koksowanym węglem a pyłem manganowym. Ponadto w pełni sprawdziło się założenie, że związki manganu zawarte w koksie ulegną redukcji podczas wielkopiecowego procesu i mangan przejdzie do surówki wielkopiecowej, a nie do żużla. Najprawdopodobniej wytłumaczyć to można faktem wstępnej redukcji tlenków manganu i wytworzeniem z masą koksu substancji jednorodnej fizycznie. Uzyskany koks nie pęka przy wtórnym nagrzewaniu w wielkim piecu, nie powoduje zaburzeń pracy przez zmniejszenie przewiewności wsadu. Drobna granulacja koksu otrzymanego technologią według wynalazku wykorzystywana jest w spiekalni rud.Contrary to expectations, the introduction into the coal mass of the above-mentioned amounts of waste manganese-bearing additive, which does not undergo plasticization and with significantly different thermal expansion and density, did not cause a harmful reduction in the strength properties of coke. It should be assumed that such a beneficial effect was influenced by undefined chemical reactions between coked coal and manganese dust. In addition, the assumption that the manganese compounds in the coke would be reduced during the blast furnace process and that the manganese would go into the blast furnace pig iron and not into the slag was fully validated. Most likely, it can be explained by the fact that manganese oxides are initially reduced and the mass of coke is physically homogeneous. The obtained coke does not crack when reheated in a blast furnace, it does not cause disturbances in operation by reducing the charge airiness. The fine granulation of the coke obtained with the technology according to the invention is used in an ore sintering plant.

Sposób według wynalazku przedstawiony jest przykładowym wykonaniem koksów z mieszanek wsadowych zawierających dodatek manganonośny.The method according to the invention is presented as an exemplary embodiment of coke feedstock mixtures containing manganese-bearing additive.

W tych samych warunkach wyprażono w komorze koksowniczej trzy różne mieszanki wsadowe. Mieszankę oznaczoną I stanowił węgiel typu 34.1 w ilości wagowej 60%, węgiel typu 35.1 w ilości 38% oraz pył wychwycony z wielkiego pieca przy produkcji żelazomanganu w ilości 2%. Mieszanka II miała skład: węgiel typu 34.1 w ilości 53%, węgiel typu 35.1 w ilości 37% oraz odsiew rudy manganowej o granulacji do 10 mm w ilości 10%. Celem porównania wykonano również koks z mieszanki III bez dodatku manganonośnego, zawierającą 60% węgla typu 34.1 i 40% węgla typu 35.1. Otrzymane koksy poddano badaniom oznaczenia średniej wytrzymałości M40 oraz średniej ścieralności M10. Uzyskane , wyszczególnione poniżej w tabeli, wyniki badań wykazują pełną przydatność w tym zakresie koksów otrzymanych z mieszanek I i II, co potwierdziła następnie normalna praca wielkiego pieca.Three different batch mixes were roasted in the coking chamber under the same conditions. The blend marked I consisted of type 34.1 coal in the amount by weight of 60%, type 35.1 coal in the amount of 38% and dust collected from the blast furnace in the production of ferromanganese in the amount of 2%. The composition of the mixture II was: 53% type 34.1 coal, 37% type 35.1 coal and 10% manganese ore screening. For the purpose of comparison, coke was also made from mixture III without the addition of manganese-bearing material, containing 60% of type 34.1 carbon and 40% of type 35.1 carbon. The obtained cokes were tested to determine the average strength M40 and average abrasion M10. The obtained test results, listed in the table below, show that the cokes obtained from mixtures I and II are fully suitable in this respect, which was subsequently confirmed by the normal operation of the blast furnace.

— - — - Udział wagowy Weight fraction — - — - Mieszanka Blend Składniki mieszanki Components of the mixture (%) (%) M40 M40 M10 M10 węgiel 34.1 carbon 34.1 60 60 I AND węgiel 35.1 carbon 35.1 38 38 62 62 8 8 dod.manganonośny manganese load-bearing 2 2 węgiel 34.1 carbon 34.1 53 53 II II węgiel 35.1 carbon 35.1 37 37 65 65 7 7 dod.manganonośny manganese load-bearing 10 10 węgiel 34.1 carbon 34.1 60 60 III III węgiel 35.1 carbon 35.1 40 40 62 62 8 8

Claims

Patent claim

The method of obtaining coke for the blast furnace ferro-manganese smelting, consisting in the preparation of the coal charge, its grinding and coking in coking chambers, characterized in that the waste, fine-grained manganese carrier in the form of dust blown from the blast furnace during the production of ferromanganese or manganese ore is introduced into the coal charge. a grain size of less than 10 mm, with the addition constituting from 1 to 15% by weight of the total coke input, preferably 4 to 5%.

Department of Publishing of the UP RP. Circulation 100 copies

Price: PLN 3,000