RU2135543C1

RU2135543C1 - Method of preparing coal charge for coking

Info

Publication number: RU2135543C1
Application number: RU98117834A
Authority: RU
Inventors: Ф.З. Хамидулин; Г.Р. Гайниева; Б.Ф. Пьянков; М.Н. Гладштейн; И.Н. Бабасев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Западно-Сибирский металлургический комбинат"
Priority date: 1998-09-28
Filing date: 1998-09-28
Publication date: 1999-08-27

Abstract

FIELD: coke industry. SUBSTANCE: method includes crushing, separately accumulating fiery (gas), fat, and hard-sintering coals, jointly and layer-by-layer accumulating low-ash-sintering coals and phthalo-pitch-containing waste at ratio 3:1, certifying each component with respect to ash, and releasing volatiles. Dispensing fiery, fat, hard-sintering, and low-ash-sintering coals with phthalo-pitch-containing waste is performed at ratio (0.35-0.40): (0.55- 0.58):(0.04-0.06), respectively. EFFECT: stabilized qualitative parameters of coal charge and utilized injurious coke-production waste. 1 tbl

Description

Изобретение относится к коксохимическому производству, в частности к способу подготовки угольной шихты к коксованию. The invention relates to by-product coke production, in particular to a method for preparing a coal charge for coking.

Известен способ подготовки угольной шихты к коксованию, включающий измельчение, смешивание компонентов угольной шихты, ввод в шихту слабоспекающихся компонентов, последние перед вводом в шихту смешивают со смолосодержащими отходами, смесь нагревают до 200^oC, охлаждают до температуры окружающей среды, измельчают и вводят в угольную шихту (1). RU 94020957 A1.A known method of preparing a coal charge for coking, including grinding, mixing the components of the coal charge, introducing low-sintering components into the charge, the latter are mixed with tar-containing waste before being introduced into the charge, the mixture is heated to 200 ^° C, cooled to ambient temperature, ground and introduced into coal charge (1). RU 94020957 A1.

Недостатками данного способа являются невозможность стабилизации качества шихты, наличие повышенного содержания пылевидных классов и отсутствие дозирования смолосодержащих отходов. The disadvantages of this method are the inability to stabilize the quality of the charge, the presence of a high content of dust-like classes and the lack of dosing of tar-containing waste.

Известен способ подготовки угольной шихты к коксованию, принятый за прототип, включающий дробление, дозирование, смешение углей, отделение фракций шихты углей менее 1 мм, введение в нее связующего, разделение угольной шихты на слои, введение каменноугольных фусов между слоями угольной шихты, брикетирование (2). SU 1490133 A1. A known method of preparing a coal charge for coking, adopted as a prototype, including crushing, dosing, mixing coal, separating fractions of a coal charge of less than 1 mm, introducing a binder into it, dividing the coal charge into layers, introducing coal fuser between the layers of the coal charge, briquetting (2 ) SU 1490133 A1.

Данный способ не позволяет достигнуть однородности шихты по качественным параметрам. This method does not allow to achieve uniformity of the charge in terms of quality parameters.

Задачей изобретения является стабилизация качественных параметров угольной шихты при снижении затрат на ее производство, утилизация вредных отходов коксохимического производства. The objective of the invention is the stabilization of the quality parameters of the coal charge while reducing the cost of its production, the disposal of hazardous waste by-product coke production.

Поставленная задача достигается тем, что в способе подготовки угольной шихты к коксованию, включающем дробление, дозирование, смешение углей, отделение мелких фракций, введение в нее связующего, согласно изобретению в качестве связующего используют фталопекосодержащие отходы, перед дозированием раздельно накапливают газовые, жирные и отощенные спекающиеся угли, а совместно и послойно малозольные слабоспекающиеся рядовые угли и фталопекосодержащие отходы в соотношении 3:1, сертифицируют каждый компонент по золе, выходу летучих веществ, причем дозируют газовые, жирные, отощенные спекающиеся и малозольные слабоспекающиеся угли с фталопекосодержащими отходами в соотношении (0,35 - 0,40) : (0,55 - 0,58) : (0,04 - 0,06) соответственно. This object is achieved by the fact that in the method of preparing a coal charge for coking, including crushing, dosing, mixing coal, separating fine fractions, introducing a binder into it, according to the invention, phthalopaque-containing wastes are used as a binder, before dosing, gas, greasy and sintering sintering are separately accumulated. coals, and in combination with layer-by-layer low-ash low-sintering ordinary coals and phthalopeque-containing wastes in a ratio of 3: 1, certify each component for ash, the yield of volatile substances moreover, gas, fatty, refined sintering and low-ash low-sintering coals with phthalopec-containing wastes are dosed in the ratio (0.35 - 0.40): (0.55 - 0.58): (0.04 - 0.06), respectively.

Проверка соответствия заявляемого изобретения требованиям новизны проводилась с учетом всех опубликованных изобретений. Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию изобретения "новизна"
В процессе исследований доказана целесообразность совместного накопления малозольных слабоспекающихся рядовых углей и фталопекосодержащих отходов коксохимпроизводства, их оптимального соотношения в смеси для обеспечения необходимых показателей (выход летучих веществ, содержание золы) и послойного накопления, последнее способствует их предварительному смешению и усреднению состава смеси. Соблюдение соотношения при совместном накоплении малозольных слабоспекающихся углей и фталопекосодержащих отходов 2:1 соответственно ведет к получению смеси с высоким выходом летучих веществ, что отрицательно влияет на качество шихты. При соотношении малозольных углей к фталопекосодержащим отходам 4:1 получается смесь неусредненного состава с высокой зольностью, что повышает содержание золы в шихте и, соответственно, в доменном коксе. Твердые фталопекосодержащие отходы коксохимпроизводства легко дробятся, равномерно распределяются в шихте, размягчаются и являются связующими между компонентами шихты. Введение в шихту в качестве связующего фталопекосодержащих отходов решает проблему утилизации образующихся вредных отходов коксохимпроизводства, которые до настоящего времени вывозятся в отвалы, загрязняя земельные участки и атмосферу вблизи предприятия, населенных пунктов. Отходы коксохимпроизводства представляют собой смесь кубовых остатков при получении фталевого ангидрида, осадков с пекоприемников смолоперерабатывающего цеха и пековых остатков цеха химулавливания, качественные характеристики которых представлены ниже.Verification of compliance of the claimed invention with the requirements of novelty was carried out taking into account all published inventions. Comparison of the claimed technical solution with the prototype allowed us to establish compliance with its criteria of the invention of "novelty"
In the process of research, the feasibility of the joint accumulation of low-ash low-sintering ordinary coals and phthalic-containing waste of coke production, their optimal ratio in the mixture to ensure the necessary indicators (yield of volatile substances, ash content) and layer-by-layer accumulation was proved, the latter contributes to their preliminary mixing and averaging of the mixture composition. The observance of the ratio during the joint accumulation of low-ash low-sintering coals and phthalic-containing waste 2: 1, respectively, leads to a mixture with a high yield of volatile substances, which negatively affects the quality of the charge. When the ratio of low-ash coals to phthalopec-containing waste is 4: 1, a mixture of an unalloyed composition with a high ash content is obtained, which increases the ash content in the charge and, accordingly, in blast furnace coke. Solid phthalopec-containing wastes of coke production are easily crushed, evenly distributed in the mixture, softened and are binders between the components of the mixture. The introduction of phthalopec containing waste as a binder solves the problem of utilizing the generated hazardous waste from coke production, which are still disposed of in dumps, polluting land and the atmosphere near the enterprise and settlements. Wastes of coke and chemical production are a mixture of bottoms in the production of phthalic anhydride, sludge from the bins of the resin-processing plant and pitch residues of the chemical recovery shop, the qualitative characteristics of which are presented below.

Кубовые остатки цеха фталевого ангидрида:
массовая доля фталевого ангидрида - 30 - 50%;
температура плавления - 137 - 145^oC;
зольность - 0,7 - 4,5%;
выход летучих веществ - 55 - 70%.VAT residues of the phthalic anhydride workshop:
mass fraction of phthalic anhydride - 30 - 50%;
melting point - 137 - 145 ^o C;
ash content - 0.7 - 4.5%;
the yield of volatiles is 55 - 70%.

Осадки с пекоприемников смолоперерабатывающего цеха:
температура размягчения - 91^oC;
зольность - 6,2%;
выход летучих веществ - 38,8%.Precipitation from the bins of the resin processing plant:
softening temperature - 91 ^o C;
ash content - 6.2%;
the yield of volatile substances is 38.8%.

Пековые остатки цеха химулавливания:
температура размягчения - 71^oC;
зольность - 3,6%;
выход летучих веществ - 61,8%.The pitch remains of the chemical recovery shop:
softening temperature - 71 ^o C;
ash content - 3.6%;
the yield of volatiles is 61.8%.

Экспериментально установлено, что дозирование компонентов шихты необходимо производить, соблюдая их оптимальное соотношение, а именно, газовые, жирные, отощенные спекающиеся угли и угли малозольные слабоспекающиеся с фталопекосодержащими отходами в соотношении (0,35 - 0,40) : (0,50 - 0,58) : (0,04 - 0,06), что позволяет получить угольную шихту со стабильными качественными параметрами, близкими к требуемым по техническим условиям. Нарушение данного соотношения при дозировании компонентов приводит к ухудшению качественных характеристик угольной шихты, например, при пониженном количестве газовых, жирных углей, повышенном содержании отощенных спекающихся углей и пониженном содержании малозольных слабоспекающихся углей с фталопекосодержащими отходами в соотношении 3,2 : 6,5 : 0,3 соответственно угольная шихта имеет заниженные значения выхода летучих веществ и спекаемости, что ухудшает качество металлургического кокса по механической прочности - пониженная усадочность коксового пирога. Если при дозировании повышенное содержание газовых, жирных углей, малозольных слабоспекающихся углей с фталопекосодержащими отходами и низкое содержание отощенных спекающихся углей, т.е. соотношение 4,5 : 4,7 : 0,7, то полученная угольная шихта имеет высокие значения спекаемости и выход летучих веществ, что снижает выход валового кокса, ведет к появлению кокса с высокой трещиноватостью. Как следствие, при высоких значениях выхода летучих веществ шихты кокс характеризуется повышенной пористостью и реакционной способностью, что отрицательно сказывается на доменном процессе (3,4). М.В. Гофтман. Прикладная химия твердого топлива. М.: 1963, с. 368, 455. Н.С. Грязнов. Основы теории коксования. М.: 1976, с. 76. It was experimentally established that the dosage of the components of the charge must be carried out, observing their optimal ratio, namely, gas, fatty, lean sintering coals and low-ash low-sintering coals with phthalic-containing waste in the ratio (0.35 - 0.40): (0.50 - 0 , 58): (0.04 - 0.06), which makes it possible to obtain a coal charge with stable quality parameters close to those required by technical conditions. Violation of this ratio when dosing the components leads to a deterioration in the quality characteristics of the coal charge, for example, with a reduced amount of gas, fatty coals, an increased content of lean sintering coals and a low content of low-ash low-sintering coals with phthalic-containing waste in a ratio of 3.2: 6.5: 0. 3, respectively, the coal charge has underestimated values of the yield of volatile substances and sinterability, which degrades the quality of metallurgical coke by mechanical strength - reduced shrinkage be the coke cake. If, during dosing, there is a high content of gas, fatty coals, low-ash low-sintering coals with phthalic-containing wastes and a low content of lean sintering coals, i.e. the ratio of 4.5: 4.7: 0.7, then the obtained coal charge has high values of sintering ability and the yield of volatile substances, which reduces the output of bulk coke, leads to the appearance of coke with high fracturing. As a result, at high values of the yield of volatiles of the charge, coke is characterized by increased porosity and reactivity, which negatively affects the domain process (3,4). M.V. Hoftman. Applied chemistry of solid fuels. M .: 1963, p. 368, 455. N.S. Gryaznov. Fundamentals of coking theory. M .: 1976, p. 76.

Признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа, не были выявлены в других технических решениях при изучении данной области техники и обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию "изобретательский уровень". Signs that distinguish the claimed method from the prototype, were not identified in other technical solutions in the study of this technical field and provide the claimed solution with the criterion of "inventive step".

Пример. По предлагаемому способу подготовили угольную шихту к коксованию, которая представляла собой смесь углей: газовых, жирных, отощенных спекающихся, малозольных слабоспекающихся и фталопекосодержащих отходов коксохимпроизводства, составленную в соответствии с заданным их долевым участием. Малозольные слабоспекающиеся рядовые угли (зольность A^d) 11-12%, выход летучих веществ V^daf = 23%, спекаемость y = 7 мм) и фталопекосодержащие отходы (A^d = 3,8; V = 57,4%) дробили, а затем совместно и послойно в соотношении 3: 1 накапливали. При этом раздельно накапливали газовые, жирные угли (A^d = 8%, V^daf = 37.5%, y = 25,1 мм) и отощенные спекающиеся угли (A^d = 8,4%, V^daf = 20%, y = 8-9 мм). Сертифицировали компоненты по золе, выходу летучих веществ. Дозировали в угольную шихту газовых и жирных углей (I) 37,5%, отощенных спекающихся углей (II) 57,5% и малозольных слабоспекающихся рядовых углей с фталопекосодержащими отходами (III) 5%, т.е. при дозировании компонентов соблюдали соотношение I : II : III как 0,375 : 0,575 : 0,05.Example. According to the proposed method, a coal charge was prepared for coking, which was a mixture of coals: gas, fatty, lean sintering, low-ash low-sintering and phthalic-containing waste coke production, compiled in accordance with their specified share. Low-ash low-caking ordinary coals (ash A ^d ) 11-12%, volatiles yield V ^d af = 23%, sintering ability y = 7 mm) and phthalopeco-containing waste (A ^d = 3.8; V = 57.4%) were crushed, and then together and in layers in a ratio of 3: 1 accumulated. In this case, gas and fat coals (A ^d = 8%, V ^d af = 37.5%, y = 25.1 mm) and lean sintering coals (A ^d = 8.4%, V ^d af = 20%, y = 8-9 mm). Certified components for ash, volatiles. Dosed into a coal charge of gas and fat coals (I) 37.5%, low-sintering sintering coals (II) 57.5% and low-ash low-sintering ordinary coals with phthalic-containing waste (III) 5%, i.e. when dosing the components, the ratio I: II: III was observed as 0.375: 0.575: 0.05.

Полученная по заявляемому способу угольная шихта имела следующие показатели качества: A^d = 8,3%, V^daf = 25,1%, y = 15,2 мм, т.е. были достигнуты качественные характеристики шихты, близкие к требуемым по техническим условиям (см. пример 3 таблицы).Obtained by the present method, the coal charge had the following quality indicators: A ^d = 8.3%, V ^d af = 25.1%, y = 15.2 mm, i.e. the qualitative characteristics of the mixture were achieved, close to those required by the technical conditions (see example 3 of the table).

Проведенные испытания подтвердили, что при соблюдении заявляемой последовательности операций подготовки угольной шихты, заданном соотношении компонентов при их дозировании достигнуты были качественные параметры шихты, удовлетворяющие требованиям технических условий, при этом улучшалась спекаемость шихты и, соответственно, повышалась механическая прочность полученного из нее металлургического кокса. Таким образом, реализация предлагаемого способа подготовки угольной шихты к коксованию (см. таблицу) позволила стабилизировать качественные показатели угольной шихты при снижении ее себестоимости, решить задачи утилизации вредных отходов коксохимического производства, снижения загрязнения водовоздушного бассейна и земельных участков вблизи предприятия, населенных пунктов. The tests carried out confirmed that, subject to the claimed sequence of operations for preparing the coal charge, the specified ratio of the components during their dosing, qualitative parameters of the charge were achieved that met the specifications, while the sintering ability of the charge was improved and, accordingly, the mechanical strength of metallurgical coke obtained from it was increased. Thus, the implementation of the proposed method for preparing a coal charge for coking (see the table) made it possible to stabilize the quality indicators of a coal charge while reducing its cost, to solve the problems of utilizing harmful wastes of coke production, and to reduce pollution of the air-water basin and land plots near the enterprise, settlements.

Заявляемый способ промышленно применим на коксохимических предприятиях при подготовке угольной шихты к коксованию для производства металлургического кокса. The inventive method is industrially applicable at coke plants in the preparation of a coal charge for coking for the production of metallurgical coke.

Claims

A method of preparing a coal charge for mowing, including crushing, dosing, mixing coal, separating fine fractions, introducing a binder into it, characterized in that phthalopec-containing waste is used as a binder, gas, fatty and lean sintering coals are separately accumulated before dosing, and together layer by layer in a ratio of 3: 1 accumulate low-ash low-sintering ordinary coals and phthalic-containing wastes, certify each component for ash, the output of volatile substances, meter gas, greasy, nye caking and low-ash coals with weakly caking ftalopekosoderzhaschimi waste in a ratio (0.35 - 0.40): (0.55 - 0.58): (0.04 - 0.06), respectively.