RU2124548C1

RU2124548C1 - Mixture of special composition for production of blast-furnace coke

Info

Publication number: RU2124548C1
Application number: RU98105864A
Authority: RU
Inventors: М.Ю. Посохов; Е.М. Литвин
Original assignee: Деречи Алексей Владимирович; Петров Сергей Геннадьевич; Посохов Михаил Юрьевич
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 1999-01-10

Abstract

FIELD: production of blast-furnace coke for smelting of ferrous and nonferrous metals. SUBSTANCE: mixture contains mixture of bituminous of coals of various process types and special addition in the form of oil coke fines including oil coke fines in the amount of 0.1-6.0 wt.%, and mixture of bituminous coals, the balance. EFFECT: extended raw material base of mixture of special composition for production of blast-furnace coke. 3 tbl

Description

Изобретение относится к получению доменного /каменноугольного/ кокса для выплавки черных и цветных металлов. The invention relates to the production of blast furnace / coal / coke for smelting ferrous and non-ferrous metals.

Уровень техники. The prior art.

Известны шихты специального состава для получения доменного кокса, включающие смесь каменных углей различных технологических типов и специальную добавку. В разных шихтах используются разные вещества в качестве специальной добавки. Так в шихте, описанной в патенте РФ N 1151215, C 10 B 57/04, 1983, в качестве специальной добавки используется алюминий в количестве 0,3 - 2,5 мас.%. Данное техническое решение позволяет сократить время коксования. В другой шихте, описанной в авторском свидетельстве СССР N 1490136, C 10 B 57/04, 1987, в качестве специальной добавки используется шлам обогащения медной или никелевой руды, взятой в количестве 0,5 - 1,0 мас. % в расчете на угольную шихту. Данный состав решает задачу повышения выхода кокса. Известна также шихта, описанная в авторском свидетельстве СССР N 1546467, C 10 B 57/04, 1984, в которой в качестве специальной добавки используется каменноугольный кокс крупностью 25 - 60 мм. В этом изобретении решается задача повышения выхода металлургического кокса крупностью 25 - 80 мм. Blends of a special composition for producing blast furnace coke are known, including a mixture of coals of various technological types and a special additive. Different materials use different substances as a special additive. So in the charge described in the patent of the Russian Federation N 1151215, C 10 B 57/04, 1983, aluminum is used as a special additive in an amount of 0.3 - 2.5 wt.%. This technical solution allows to reduce the coking time. In another charge described in the USSR author's certificate N 1490136, C 10 B 57/04, 1987, as a special additive, the sludge is used to enrich copper or nickel ore, taken in an amount of 0.5 - 1.0 wt. % calculated on the coal charge. This composition solves the problem of increasing the yield of coke. A mixture is also known, described in USSR author's certificate N 1546467, C 10 B 57/04, 1984, in which coal coke with a particle size of 25-60 mm is used as a special additive. This invention solves the problem of increasing the yield of metallurgical coke with a particle size of 25 - 80 mm.

Признаки известных шихт специального состава, совпадающие с существенными признаками заявленной шихты, заключаются в том, что каждая из указанных известных шихт включает смесь каменных углей различных технологических типов и специальную добавку. Signs of known mixtures of a special composition, which coincide with the essential features of the claimed mixture, are that each of these known mixtures includes a mixture of coal of various technological types and a special additive.

Причина, препятствующая получению в известных шихтах требуемого технического результата, заключается в использовании в качестве специальной добавки упомянутых веществ, не позволяющих снизить зольность получаемого доменного кокса при ограниченном повышении его сернистости и сохранении других качественных показателей, необходимых для выплавки черных и цветных металлов (например, никеля, меди). The reason that prevents obtaining the required technical result in known batches is the use of the mentioned substances as a special additive, which do not allow reducing the ash content of the obtained blast furnace coke with a limited increase in its sulfur content and maintaining other quality indicators necessary for the smelting of ferrous and non-ferrous metals (for example, nickel , copper).

Прототипом заявленной шихты является шихта специального состава для получения доменного кокса, описанная в авторском свидетельстве СССР N 1786059, C 10 B 57/04, 1990. The prototype of the claimed charge is a mixture of a special composition for producing blast furnace coke, described in the USSR author's certificate N 1786059, C 10 B 57/04, 1990.

Известная шихта (прототип) содержит смесь каменных углей различных технологических типов и специальную добавку, в качестве которой используется мелочь каменноугольного кокса при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Мелочь каменноугольного кокса - 1 - 2,5
Смесь каменных углей - Остальное
Признаки известной шихты (прототипа), совпадающие с существенными признаками заявленной шихты, заключаются в том, что известная шихта включает смесь каменных углей различных технологических типов и специальную добавку.Known charge (prototype) contains a mixture of coal of various technological types and a special additive, which is used as a fines of coal coke in the following ratio of components, wt.%:
Coal coke trifle - 1 - 2.5
Coal Mixture - Else
Signs of the known charge (prototype), which coincides with the essential features of the claimed charge, are that the known charge includes a mixture of coal of various technological types and a special additive.

Причина, препятствующая получению в известной шихте требуемого технического результата, заключается в том, что в указанной шихте в качестве специальной добавки используется мелочь каменноугольного кокса, которая не обеспечивает необходимого снижения зольности доменного кокса при ограниченном повышении его сернистости и сохранении других качественных показателей, необходимых для выплавки черных и цветных металлов. The reason that prevents obtaining the required technical result in a known mixture is that in this mixture, as a special additive, fines of coke are used, which does not provide the necessary reduction in the ash content of blast furnace coke with a limited increase in its sulfur content and the preservation of other quality indicators necessary for smelting ferrous and non-ferrous metals.

Сущность изобретения. SUMMARY OF THE INVENTION

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в расширении сырьевой базы шихты специального состава для получения доменного кокса, предназначенного для выплавки черных и цветных металлов. The problem to which the invention is directed, is to expand the raw material base of a mixture of a special composition for producing blast furnace coke intended for smelting ferrous and non-ferrous metals.

Технический результат, обеспечивающий решение указанной задачи, заключается в реализации данного назначения путем снижения зольности получаемого доменного кокса при ограниченном повышении его сернистости и при сохранении других показателей качества кокса. При этом снижение зольности является положительным фактором как для выплавки черных металлов, так и для выплавки цветных, например, никеля или меди. Увеличивающаяся при этом сернистость кокса не превышает допустимых пределов для выплавки черных металлов и одновременно является положительным фактором для выплавки цветных металлов. The technical result that provides the solution of this problem is to implement this purpose by reducing the ash content of the obtained blast furnace coke with a limited increase in its sulfur content and while maintaining other coke quality indicators. At the same time, a decrease in ash content is a positive factor both for the smelting of ferrous metals and for the smelting of non-ferrous, for example, nickel or copper. The increasing sulfur content of coke does not exceed the permissible limits for the smelting of ferrous metals and at the same time is a positive factor for the smelting of non-ferrous metals.

Достигается технический результат тем, что шихта специального состава для получения доменного кокса, включающая смесь каменных углей различных технологических типов и специальную добавку, содержит в качестве специальной добавки нефтекоксовую мелочь при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нефтекоксовая мелочь - 0,1 - 6,0
Смесь каменных углей - Остальное
Отличительным признаком заявленной шихты является включенность в ее состав нефтекоксовой мелочи в качестве специальной добавки при указанном соотношении компонентов.The technical result is achieved in that the mixture of a special composition for producing blast furnace coke, including a mixture of coals of various technological types and a special additive, contains petrocoke fines as a special additive in the following ratio of components, wt.%:
Oil coke change - 0.1 - 6.0
Coal Mixture - Else
A distinctive feature of the claimed mixture is the inclusion in its composition of petroleum coke fines as a special additive with the specified ratio of components.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Information confirming the possibility of carrying out the invention.

Для приготовления шихты специального состава была использована нефтекоксовая мелочь в качестве специальной добавки со следующими показателями, представленными в табл. 1. To prepare a mixture of a special composition was used petrocoke fines as a special additive with the following indicators, presented in table. 1.

Измельчение нефтекоксовой мелочи осуществлялось в цилиндрической роторной мельнице при линейной скорости вращения ротора, равной 5 - 15 м/с, удельной загрузке ее измельчаемым материалом 4,7 - 7,5 т/ч•м до 78%-го содержания частиц крупностью 0 - 3 мм. Отдельно производилось измельчение смеси каменных углей, содержащей пониженное количество хорошо спекающегося компонента, в молотковой дробилке до содержания класса 0 - 3 мм, равного 78%. Затем измельченную нефтекоксовую мелочь и смесь каменных углей различных технологических типов подают в центробежный смеситель в соотношении соответственно 5 : 95 мас.%. Линейная скорость вращения перемешивающих элементов смесителя составляет 45 - 50 м/с при удельной загрузке его материалов 54,2 - 62,4 т/ч•м. После смешения полученную шихту специального состава подают на коксование. The petroleum coke fines were crushed in a cylindrical rotor mill with a linear rotor speed of 5–15 m / s, and its specific charge with grinded material was 4.7–7.5 t / h • m to 78% content of particles with a particle size of 0–3 mm Separately, a mixture of fossil fuels, containing a reduced amount of well-sintered component, was crushed in a hammer mill to a grade of 0-3 mm equal to 78%. Then, the crushed petroleum coke fines and a mixture of fossil fuels of various technological types are fed to a centrifugal mixer in a ratio of 5: 95 wt.%, Respectively. The linear rotation speed of the mixing elements of the mixer is 45-50 m / s with a specific loading of its materials 54.2 - 62.4 t / h • m. After mixing, the resulting mixture of a special composition is served for coking.

На основании ящичных коксований были проведены промышленные испытания шихты на АО ММК. Испытания проводились в два этапа:
- серийные коксования на 10 печах к/бат 4,
- промышленные коксования на к/батареях 3 - 4 и 9 бис.Based on box coking, industrial tests of the charge at JSC MMK were carried out. The tests were carried out in two stages:
- serial coking on 10 furnaces to / baht 4,
- industrial coking on f / batteries 3 - 4 and 9 bis.

При этом промышленные испытания опытной шихты проводились без изменения технологического регламента в углеподготовительном и коксовых цехах. At the same time, industrial tests of the experimental charge were carried out without changing the technological schedule in the coal preparation and coke shops.

Сравнительная оценка составов шихт и их качество приведено в таблице 2, здесь же приведен состав сопоставительного варианта шихты, близкий по марочному составу к опытному. A comparative assessment of the composition of the charge and their quality are given in table 2, here also shows the composition of the comparative version of the charge, close in vintage composition to the experimental one.

Сравнительная оценка данных таблицы 2 показывает, что в период серийных и промышленных коксований качественные показатели опытной шихты практически не отличались по основным технологическим параметрам. При этом введение нефтекоксовой мелочи в шихту в упомянутых количествах снижает ее зольность, увеличивает содержание серы. Что касается увеличения летучих веществ в опытной шихте, то оно связано исключительно с повышением содержания в шихте углей группы ГЖ+Ж. Концентрация нефтекоксовой мелочи в крупных классах шихты не наблюдалась:
Класс крупности, мм - Содержание серы,%
+3 - 0,71
3 - 0,5 - 0,77
0,5 - 0 - 0,76
Показатели качества в опытном, базовом и сопоставительном периодах представлены в таблице 3.A comparative assessment of the data in table 2 shows that during the period of serial and industrial coking, the qualitative indicators of the experimental charge practically did not differ in basic technological parameters. In this case, the introduction of petroleum coke fines into the charge in the above amounts reduces its ash content and increases the sulfur content. As for the increase in volatiles in the experimental mixture, it is associated exclusively with an increase in the content of coals of the GZh + Zh group in the mixture. The concentration of petroleum coke fines in large charge classes was not observed:
Fineness class, mm - Sulfur content,%
+3 - 0.71
3 - 0.5 - 0.77
0.5 - 0 - 0.76
Quality indicators in the experimental, base and comparative periods are presented in table 3.

Данные проведенных испытаний показали, что зольность опытного кокса на коксовых батареях N 3 - 4 снизилась в сравнении с базовым и сопоставительным периодами на 0,7 - 0,8%. Сернистость опытного кокса увеличилась на 0,12 - 0,15% соответственно. Аналогичные результаты по содержанию серы в опытном периоде получены на коксовой батарее N 9 с сухим тушением кокса. The data of the tests showed that the ash content of the experimental coke on coke oven batteries N 3 - 4 decreased in comparison with the base and comparative periods by 0.7 - 0.8%. The sulfur content of the experimental coke increased by 0.12 - 0.15%, respectively. Similar results on the sulfur content in the experimental period were obtained on a coke oven battery N 9 with dry quenching of coke.

Механическая прочность кокса, полученного из шихты с участием нефтекоксовой мелочи при мокром тушении кокса практически не изменилась по показателю М 25. При этом истираемость кокса по показателю М 10 уменьшилась в сравнении с соответствующими показателями кокса базового варианта. Однако при сухом тушении кокса наблюдалось некоторое снижение этих показателей. Во всех случаях опытный кокс, полученный из шихты с участием нефтекоксовой мелочи, имел более высокую механическую прочность по всем показателям относительно кокса сопоставительного периода. Что касается крупности кокса, то средний диаметр куска доменного кокса опытного и базового периодов не претерпел изменений. В сопоставительном периоде отмечается уменьшение крупности кокса. The mechanical strength of coke obtained from a charge with the participation of petroleum coke fines during wet quenching of coke practically did not change in terms of M 25. At the same time, the abrasion of coke in terms of M 10 decreased in comparison with the corresponding coke indices of the base variant. However, with dry quenching of coke, a slight decrease in these indicators was observed. In all cases, the experimental coke obtained from the charge with the participation of petroleum coke fines had a higher mechanical strength in all respects relative to coke of the comparative period. As for the size of coke, the average diameter of a piece of blast furnace coke of the experimental and base periods has not changed. In the comparative period, a decrease in the size of coke was noted.

Таким образом, промышленные испытания по использованию нефтекоксовой мелочи при получении доменного кокса показали целесообразность использования нефтекоксовой мелочи в количестве 5% от общей массы шихты; при этом не происходит ухудшение основных показателей качества кокса, но увеличивается выход кокса на 5%. Годовая потребность в нефтекоксовой мелочи из расчета ее содержания в угольной шихте в количестве 5% для коксовых батарей N 3 - 4 и 9 бис составляет 100 тыс. т. Thus, industrial tests on the use of petroleum coke fines in the production of blast furnace coke showed the feasibility of using petroleum coke fines in the amount of 5% of the total mass of the charge; at the same time, there is no deterioration of the main indicators of coke quality, but the coke yield increases by 5%. The annual demand for petroleum coke fines based on its content in a coal charge in the amount of 5% for coke oven batteries Nos. 3–4 and 9 bis is 100 thousand tons.

Claims

A mixture of a special composition for producing blast furnace coke, including a mixture of fossil fuels of various technological types and a special additive, characterized in that it contains petroleum coke fines as a special additive in the following ratio of components, wt.%:
Oil coke change - 0.1 - 6.0
Coal Mixture - Else.