RU2016048C1

RU2016048C1 - Fuel briquette for metallurgical processes and process for manufacturing thereof

Info

Publication number: RU2016048C1
Application number: SU914895304A
Authority: RU
Inventors: Флоик Жан-Клод; Леон Луи Воклэр Ипполит
Original assignee: Ле Комбюстибль де Норманди
Priority date: 1990-05-16
Filing date: 1991-05-15
Publication date: 1994-07-15
Also published as: NO911891D0; NO911891L; IE911640A1; FR2662172B1; EP0457635A1; FR2662172A1

Abstract

FIELD: metallurgical processes. SUBSTANCE: the fuel briquette comprises (wt % ): 60-90 granular lignite coke having a specific surface area of 300 m²/g; anthracite fines having a particle size of 0.5-4 mm; and 5-10 starch. The fuel briquette is prepared at 100-110 C by mixing granular lignite coke (granule particle size of maximum 5 mm), anthracite fines and starch with water used in an amount of 15-40 % by weight of the coke and anthracite; the mixture is briquetted and dried, water can partly be used as superheated steam and the drying operation can be effected in a furnace with hot air circulating at 110-130 C. EFFECT: improved properties of the fuel briquette. 6 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к топливным брикетам, предназначенным для металлургических процессов, и к способам изготовления таких брикетов. The invention relates to fuel briquettes intended for metallurgical processes, and to methods for manufacturing such briquettes.

Твердые углеродистые горючие материалы используются в способах выплавки стали или науглероживания стали и чугуна в качестве источника энергии, восстанавливающего материала и/или науглероживающего агента. Solid carbonaceous combustible materials are used in steelmaking or carburizing processes of steel and cast iron as a source of energy, a reducing material and / or a carbonizing agent.

В настоящее время в этих металлургических способах в качестве горючего материала используется гранулированный лигнитный кокс, обычно получаемый путем дробления лигнита с последующим его коксованием, причем этот лигнитный кокс отличается высокой хрупкостью, гранулированной структурой, низкой насыпной плотностью порядка 0,5 и очень большой удельной поверхностью, которая может достигать 300 м²/г.Currently, in these metallurgical methods, granular lignite coke, usually obtained by crushing lignite with its subsequent coking, is used as combustible material, and this lignite coke is characterized by high brittleness, granular structure, low bulk density of the order of 0.5, and very large specific surface, which can reach 300 m ² / g.

Однако использование лигнитного кокса в указанных металлургических способах сопровождается некоторыми недостатками. Так например, затруднено введение этого кокса в конвертеры через боковые желоба, так как из-за низкой плотности кокса его трудно вводить в массу расплавленного металла. Кроме того, вследствие порошкообразного состояния кокса часть его теряется при воспламенении на входе конвертера. Кроме того, порошкообразное состояние кокса затрудняет его транспортировку, перегрузку и хранение. However, the use of lignite coke in these metallurgical methods is accompanied by some disadvantages. For example, it is difficult to introduce this coke into the converters through the side troughs, since it is difficult to introduce it into the mass of molten metal due to the low density of coke. In addition, due to the powder state of coke, part of it is lost upon ignition at the inlet of the converter. In addition, the powdered state of coke makes it difficult to transport, reload and store.

В патенте США N 4645049 описывается топливный брикет, включающий измельченный нефтяной кокс, измельченный антрацит и крахмал. В этом же патенте описан способ получения указанного топливного брикета, включающий смешивание измельченного нефтяного кокса, антрацитовой мелочи и крахмала с водой при нагревании 65,5-93,3^оС и брикетировании смеси при 80-110^оС и сушку. Однако полученные брикеты во-первых не могут быть использованы для металлургических процессов, поскольку нефтяной кокс содержит обычно более 1,5% серы, которое отрицательно сказывается на качестве получаемого металла. Кроме того, нефтяной кокс имеет невысокую удельную поверхность и, следовательно, низкую скорость растворения и низкую реакционную способность, а невысокая температура смешивания компонентов замедляет активирование крахмала и удлиняет время для придания ему связующих свойств.US Pat. No. 4,645,049 describes a fuel briquette comprising crushed petroleum coke, crushed anthracite and starch. This patent discloses a process for preparing said fuel briquette, comprising: mixing pulverized petroleum coke, anthracite fines and starch on heating with water 65,5-93,3 ^{° C} and briquetting the mixture at 80-110 ^{° C} and drying. However, firstly, the obtained briquettes cannot be used for metallurgical processes, since petroleum coke usually contains more than 1.5% sulfur, which negatively affects the quality of the obtained metal. In addition, petroleum coke has a low specific surface area and, therefore, a low dissolution rate and low reactivity, and a low temperature of mixing the components slows down the activation of starch and lengthens the time to give it binding properties.

Следовательно, цель изобретения - создание плотных брикетов для металлургических процессов, удобных для введения в массу расплавленного металла, и которые обладали бы достаточной механической прочностью для возможности осуществления погрузочно-разгрузочных работ в относительно сложных условиях. Therefore, the aim of the invention is the creation of dense briquettes for metallurgical processes, convenient for introducing into the mass of molten metal, and which would have sufficient mechanical strength for the possibility of loading and unloading in relatively difficult conditions.

Эта цель достигается с помощью угольного брикета овальной формы или окатыша, включающего кокс, измельченный антрацит и крахмал, отличительной особенностью которых является то, что он содержит гранулированный лигнитовый кокс с удельной поверхностью до 300 м²/г, и антрацитовую мелочь с размером частиц 0,5-4 мм. В этом брикете лигнитный кокс предпочтительно имеет размер зерна, не превышающий 5 мм, при этом антрацитная мелочь имеет предпочтительно размер частицы порядка 0,5 - 4 мм.This goal is achieved using an oval-shaped coal briquette or pellet including coke, crushed anthracite and starch, the distinguishing feature of which is that it contains granular lignite coke with a specific surface of up to 300 m ² / g, and anthracite fines with a particle size of 0, 5-4 mm. In this briquette, the lignite coke preferably has a grain size not exceeding 5 mm, while the anthracite fines preferably have a particle size of the order of 0.5 to 4 mm.

Массовая пропорция лигнитового кокса, крахмала и антрацитовой мелочи внутри брикета преимущественно составляет соответственно 60-90% (предпочтительно 65-80% ), 5-10% и 5-30% (предпочтительно, 10-25%), причем особо предпочтительный состав является следующим: лигнитовый кокс - 72 мас. %, антрацитовая мелочь - 20 мас.%, крахмал - 8 мас.%. The mass proportion of lignite coke, starch and anthracite fines inside the briquette is preferably 60-90% (preferably 65-80%), 5-10% and 5-30% (preferably 10-25%), respectively, with a particularly preferred composition being as follows : lignite coke - 72 wt. %, anthracite fines - 20 wt.%, starch - 8 wt.%.

Крахмал, использующийся согласно изобретению, может выбираться из крахмалов любого вида и, в частности, из природных крахмалов, например кукурузы или пшеницы, и из природных крахмалов, обработанных варкой-экструзией для получения растворимых крахмалов. The starch used according to the invention can be selected from any type of starches and, in particular, from natural starches, for example corn or wheat, and from natural cooking extruded starches to produce soluble starches.

Согласно изобретению, способ изготовления описанного брикета в непрерывном или в периодическом режиме, отличается тем, что он включает смешивание при температуре 100-110^оС соответствующих количеств лигнитового кокса, антрацитовой мелочи и крахмала с водой, использующейся в массовом количестве, составляющем 15-40%, предпочтительно 15-35% от суммы весов лигнитного кокса и антрацитной мелочи, брикетирование смеси и высушивание полученного брикета.According to the invention, the method of manufacturing the described briquette in continuous or batch mode, characterized in that it comprises mixing at a temperature of 100-110 ^about With the appropriate amounts of lignite coke, anthracite fines and starch with water, used in a mass amount of 15-40% , preferably 15-35% of the sum of the weights of lignite coke and anthracite fines, briquetting the mixture and drying the resulting briquette.

В этом способе вода используется преимущественно частично в виде жидкости и частично в виде пара, перегретого, например, при 150-200^оС, в частности, 185^оС, причем относительные пропорции жидкой воды и водяного пара выбираются таким образом, чтобы перемешиваемая смесь имела температуру 100-110^оС. При обработке массы с целью ее брикетирования используют обычные технологии агломерации, описанные в литературе, в частности, речь может идти о технологиях брикетирования, экструзии и прессования под давлением. Что касается высушивания, оно преимущественно заключается в высушивании брикета, предпочтительно, в печи с циркуляцией горячего воздуха при температуре 110-130^оС.In this method, water is mainly used partially as a liquid and partially as a vapor, superheated, e.g., at 150-200 ^C, in particular 185 ^{° C,} the relative proportions of liquid water and water vapor are selected so that the stirred mixture was the temperature is 100-110 ^о С. When processing the mass with the purpose of briquetting it uses the usual agglomeration technologies described in the literature, in particular, we can talk about technologies for briquetting, extrusion and pressing under pressure. With regard to drying, it mainly consists in drying the briquette, preferably in a furnace with circulation of hot air at a temperature of 110-130 ^about C.

Брикет, согласно изобретению, обладает очень хорошей когезией, причем его механическое сопротивление сжатию может достигать значений порядка 150 ˙ 10⁵ Па.The briquette according to the invention has very good cohesion, and its mechanical compression resistance can reach values of the order of 150 ˙ 10 ⁵ Pa.

Для иллюстрации изобретения, ниже приводятся примеры изготовления брикетов согласно изобретению. To illustrate the invention, the following are examples of the manufacture of briquettes according to the invention.

П р и м е р 1. В смеситель, содержащий горизонтальные манипуляторы, жестко связанные с вертикальным валом, вращающимся со скоростью 11 оборотов в минуту, вводят с одной стороны 72 кг лигнитового кокса, 20 кг антрацитовой мелочи и 8 кг природного пшеничного крахмала и с другой стороны 20 кг горячей воды с температурой, близкой к 100^оС. Кроме того, водяной пар, перегретый при 185^оС, вводят в смеситель через патрубки, размещенные по всей высоте его боковой стенки, причем количество пара, подаваемого через эти патрубки, выбирают таким образом, чтобы перемешанная смесь имела температуру порядка 100-110^оС.PRI me R 1. In a mixer containing horizontal manipulators, rigidly connected with a vertical shaft rotating at a speed of 11 revolutions per minute, 72 kg of lignite coke, 20 kg of anthracite fines and 8 kg of natural wheat starch are introduced from one side and the other 20 kg of hot water at a temperature close to 100 ^C. in addition, water vapor, superheated at 185 ^{° C} is introduced into the mixer through nozzles arranged over the entire height of its side walls, wherein the amount of steam supplied through these nozzles, chosen so that eshannaya mixture had a temperature of about 100-110 ^o C.

Предпочтительно после выдерживания указанной смеси в смесителе в течение по меньшей мере 3 мин 30 с полученную массу извлекают из основания этого смесителя и подают в устройство прессования типа роликового пресса, имеющего полости, формующие брикеты заданной формы. Preferably, after keeping this mixture in the mixer for at least 3 minutes 30 seconds, the resulting mass is removed from the base of this mixer and fed to a pressing device such as a roller press having cavities forming briquettes of a given shape.

Затем полученные таким образом брикеты укладывают на металлическую конвейерную ленту, проходящую через печь с циркуляцией горячего воздуха с температурой 110-130^оС, причем скорость подачи этой ленты выбирают таким образом, чтобы время выдерживания указанных брикетов внутри печи составляло по меньшей мере 2 ч.Then, the thus obtained briquettes are placed on a metal conveyor belt extending through an oven with circulation of hot air with a temperature of ^about 110-130 C, the feed rate of the tape is selected so that the residence time of said pellets in the furnace was at least 2 hours.

Полученные высушенные брикеты имеют насыпную плотность порядка 0,7, а сопротивление сжатию, измеренное посредством компрессометра типа SAHUT CON REUR, порядка 150 ˙ 10⁵ Па.The obtained dried briquettes have a bulk density of the order of 0.7, and the compression resistance, measured with a SAHUT CON REUR type compressor, is of the order of 150 ˙ 10 ⁵ Pa.

П р и м е р ы 2-6. Работают согласно методике примера 1, но используя количества исходных, указанных в нижеследующей таблице. PRI me R s 2-6. They work according to the procedure of example 1, but using the amounts of the starting materials indicated in the table below.

Давление агломерации составляет 15 к N/см. Гранулометрия антрацитовой мелочи составляет 0,5-4 мм. Гранулометрия лигнитового кокса 1-5 мм. Количество используемой воды выражено в % от массы лигнитовогоо кокса и антрацитовой мелочи, причем 5 мас.% воды уходит в форме перегретого пара при температуре 185^оС.The agglomeration pressure is 15 to N / cm. Granulometry of anthracite fines is 0.5-4 mm. Granulometry of lignite coke 1-5 mm. The amount of water used is expressed in% by weight lignitovogoo coke and anthracite fines and 5 wt.% Water leaves in the form of superheated steam at a temperature of 185 ° ^C.

Полученные брикеты имеют сопротивление сжатию, измеренное компрессометром SAHUT CONREUR около 150 ˙ 10⁵ Па.The resulting briquettes have a compression resistance measured by the SAHUT CONREUR compressor about 150 ˙ 10 ⁵ Pa.

Claims

1. Fuel briquette for metallurgical processes, including coke, crushed anthracite and starch, characterized in that it contains granular lignite coke with a specific surface area of up to 300 m ² / g and anthracite fines with a particle size of 0.5 - 4 mm in the following ratio of components , wt.%:
Granular Lignite Coke 60 - 90
Anthracite fines 5 - 30
Starch 5 - 10
2. The briquette according to claim 1, characterized in that it contains lignite coke with a granule size of not more than 5 mm.

3. A method of manufacturing a fuel briquette for metallurgical processes, including mixing coke, crushed anthracite and starch with water when heating, briquetting the mixture and drying the briquette, characterized in that granulated lignite coke and anthracite fines are used in the mixture, water is used in an amount of 15-40 % by weight of lignite coke and anthracite fines, mixing is carried out at 100 - 110 ^o C.

4. The method according to claim 3, characterized in that partially the water is used in the form of superheated steam.

5. The method according to claim 3, characterized in that the drying is carried out in a furnace with circulation of hot air at 110 - 130 ^o C.