RU2203928C1 - Thermally strong briquettes fabrication process - Google Patents
Thermally strong briquettes fabrication process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2203928C1 RU2203928C1 RU2001135904/04A RU2001135904A RU2203928C1 RU 2203928 C1 RU2203928 C1 RU 2203928C1 RU 2001135904/04 A RU2001135904/04 A RU 2001135904/04A RU 2001135904 A RU2001135904 A RU 2001135904A RU 2203928 C1 RU2203928 C1 RU 2203928C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- briquettes
- coke
- binder
- sintering
- mixture
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения технологического топлива для использования в шахтной плавке и обжиговых процессах. The invention relates to the field of production of process fuels for use in mine smelting and firing processes.
Известен способ получения угольных брикетов (патент РФ 2087527, приоритет 06.09.95 г. , МПК C 10 L 5/08, 5/48, 5/28), включающий обезвоживание угольного шлама, формование обезвоженного угольного шлама в брикеты и последующую термообработку брикетов при 200-700 С, угольный шлам обезвоживают до влажности 10-35%. При этом угольный шлам может содержать не менее 25% спекающихся углей. A known method of producing coal briquettes (RF patent 2087527, priority 06.09.95, IPC C 10 L 5/08, 5/48, 5/28), including dehydration of coal sludge, forming dehydrated coal sludge into briquettes and subsequent heat treatment of briquettes when 200-700 C, coal sludge is dehydrated to a moisture content of 10-35%. At the same time, coal slurry may contain at least 25% sintering coals.
Данный способ не предусматривает использования связующего, за счет этого достигается снижение затрат, однако в случае необходимости путем добавления спекающихся углей в данном способе добиваются повышения прочности брикетов. При этом в случае добавления спекающихся углей или при их отсутствии способ предусматривает предварительное обезвоживание угольного шлама и термообработку сформованных брикетов, что ведет к увеличению капитальных затрат и потребляемой при производстве брикетов электроэнергии. Кроме того, последующая термообработка брикетов способствует снижению их прочности, возможному возникновению трещин на поверхности брикета, что в свою очередь снижает потребительские свойства брикетов. This method does not provide for the use of a binder, due to this, cost reduction is achieved, however, if necessary, by adding sintering coals in this method, they increase the strength of briquettes. Moreover, in the case of adding sintering coals or in their absence, the method provides for preliminary dewatering of coal sludge and heat treatment of the formed briquettes, which leads to an increase in capital costs and energy consumed in the production of briquettes. In addition, subsequent heat treatment of the briquettes helps to reduce their strength, the possible occurrence of cracks on the surface of the briquette, which in turn reduces the consumer properties of the briquettes.
Известен способ брикетирования спекающихся, слабоспекающихся и неспекающихся шламов и мелких классов угля (патент РФ 2088636, приоритет 16.09.94 г., МПК C 10 L 5/32), включающий смешивание шламов или мелких классов угля с водорастворимым связующим, дозирование смеси, изготовление брикетов, упаковку. При этом в данном способе отверждение и обеспечение термопрочности брикетов производят одновременно с фазой нагрева при сжигании брикетов непосредственно в разогретой топке сжигающего устройства или при коксовании непосредственно в коксовой камере. A known method of briquetting sintering, weakly caking and non-sintering sludges and small classes of coal (RF patent 2088636, priority 16.09.94, IPC C 10 L 5/32), including mixing sludges or small classes of coal with a water-soluble binder, dosing the mixture, making briquettes packing. Moreover, in this method, the curing and thermal stability of the briquettes is carried out simultaneously with the heating phase when burning the briquettes directly in the heated furnace of the burning device or during coking directly in the coke oven.
Недостатком данного способа являются низкие потребительские свойства получаемых брикетов. Вследствие того, что брикеты не подвергаются процессу сушки, они имеют низкие прочностные характеристики и могут растрескиваться в процессе их технологического использования при транспортировке в зону горения. The disadvantage of this method is the low consumer properties of the resulting briquettes. Due to the fact that the briquettes are not subjected to the drying process, they have low strength characteristics and may crack during their technological use during transportation to the combustion zone.
Кроме того, потребительские свойства брикетов, получаемых данным способом, достаточно нестабильны, поскольку свойства исходного сырья резко отличаются друг от друга - спекающиеся, слабоспекающиеся и неспекающиеся угли отличаются друг от друга пластическими свойствами, способностью к коксованию в условиях высоких температур. Поэтому невозможно заранее определить прочностные и теплотворные характеристики брикетов с тем, чтобы решить - возможно или невозможно их технологическое применение. In addition, the consumer properties of briquettes obtained by this method are quite unstable, since the properties of the feedstock differ sharply from each other - sintering, weakly sintering and non-sintering coals differ from each other by their plastic properties, their ability to coking at high temperatures. Therefore, it is impossible to determine the strength and calorific value of briquettes in advance in order to decide whether their technological application is possible or impossible.
Для повышения прочностных характеристик брикетов с целью обеспечения их неразрушаемости при транспортировке от изготовителя до потребителя брикеты упаковывают, например, в пергамент, полистирол и т.п. To increase the strength characteristics of briquettes in order to ensure their indestructibility during transportation from the manufacturer to the consumer, the briquettes are packaged, for example, in parchment, polystyrene, etc.
Наличие операции упаковки, во-первых, ведет к увеличению затрат на производство брикетов, а во-вторых, обеспечивает сохранность брикетов только при их перевозке. В процессе технологического использования брикетов в печи упаковка быстро сгорает, неподготовленные, сырые брикеты в условиях высоких температур будут растрескиваться (что подтверждается и данными, приведенными в описании к данному патенту). Процесс трещинообразования может привести к разрушению брикета, что приведет к резкому снижению времени его сгорания. The presence of the packaging operation, firstly, leads to an increase in the cost of production of briquettes, and secondly, ensures the safety of briquettes only during their transportation. In the process of technological use of briquettes in the oven, the packaging quickly burns out, unprepared, raw briquettes will crack at high temperatures (which is also confirmed by the data given in the description of this patent). The cracking process can lead to the destruction of the briquette, which will lead to a sharp decrease in the time of its combustion.
Следует отметить, что технологическое использование при температурах более 700oС брикетов, полученных данным способом, невозможно ввиду высокого содержания в них летучих и смолистых веществ, отрицательно влияющих на прочностные характеристики брикетов, а также на экологические параметры процесса их получения.It should be noted that the technological use of briquettes obtained by this method at temperatures above 700 o C is impossible due to the high content of volatile and resinous substances in them, which negatively affects the strength characteristics of the briquettes, as well as the environmental parameters of the process for their production.
Кроме того, данный способ имеет достаточно узкую область применения - только для брикетирования спекающихся, слабоспекающихся и неспекающихся шламов и мелких классов угля. Ограничение в использовании данного способа связано также с тем, что используется только водорастворимое связующее. In addition, this method has a fairly narrow scope - only for briquetting sintering, weakly sintering and non-sintering sludges and small classes of coal. The limitation in the use of this method is also due to the fact that only a water-soluble binder is used.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, - повышение потребительских свойств брикетов за счет обеспечения стабильных термопрочностных характеристик брикетов; снижение капитальных затрат на их производство; расширение функциональных возможностей способа за счет снятия ограничений при выборе связующего и резкого расширения возможного исходного сырья. The technical problem solved by the invention is to increase the consumer properties of briquettes by providing stable thermal strength characteristics of briquettes; reduction in capital costs for their production; expanding the functionality of the method by removing restrictions when choosing a binder and a sharp expansion of the possible feedstock.
Поставленная задача достигается тем, что в способе получения термостойких брикетов, включающем приготовление брикетируемой смеси из исходного сырья и связующего, формование брикетируемой смеси в брикеты, при этом обеспечение термопрочности брикетов производят одновременно с фазой нагрева при сжигании брикетов в процессе их технологического использования, в качестве исходного сырья используют углеродсодержащее сырье с содержанием летучих веществ не более 14% на сухую беззольную массу, перед приготовлением брикетируемой смеси осуществляют выделение из рассева исходного сырья фракции не более 10 мм, в состав брикетируемой смеси добавляют 5-25% от общей массы брикетируемой смеси спекающихся углей или измельченный нефтяной кокс с содержанием летучих веществ 25-35%, после формования брикетов осуществляют их сушку, а в качестве связующего используют порошкообразное или жидкое связующее, например лигносульфонат, при этом количество связующего в общей массе брикетируемой смеси составляет не более 20%. The problem is achieved in that in a method for producing heat-resistant briquettes, including the preparation of a briquetted mixture from raw materials and a binder, molding the briquetted mixture into briquettes, while ensuring the thermal strength of the briquettes is carried out simultaneously with the heating phase when burning briquettes during their technological use, as the initial raw materials use carbon-containing raw materials with a volatile matter content of not more than 14% on dry ash-free mass, before preparing the briquetted mixture is carried out the fraction of no more than 10 mm is selected from the sieving of the feedstock, 5-25% of the total mass of the briquetted mixture of sintered coals or crushed petroleum coke with a volatile content of 25-35% is added to the briquetted mixture, after the briquettes are formed, they are dried, and as a binder, a powder or liquid binder, for example lignosulfonate, is used, while the amount of binder in the total mass of the briquetted mixture is not more than 20%.
Сушку брикетов осуществляют в естественных условиях или в сушилках. The briquettes are dried in natural conditions or in dryers.
В качестве углеродсодержащего сырья используют нефтяной кокс с содержанием летучих веществ не более 14% и/или отсев металлургического кокса и коксовой мелочи и/или тощие угли и антрациты. Petroleum coke with a volatile content of not more than 14% and / or screening of metallurgical coke and coke breeze and / or lean coals and anthracites is used as carbon-containing raw materials.
Спекающиеся угли имеют величину пластического слоя Y не менее 6 мм. Sintering coals have a plastic layer Y of at least 6 mm.
Отличительной характеристикой спекающихся углей является наличие у них пластического слоя, что предопределяет наличие у спекающихся углей склеивающих свойств, позволяющих использовать спекающиеся угли в качестве связующего при изготовлении брикетов. Введение в брикетируемую смесь от 5 до 25% спекающихся углей, наряду со связующим, например лигносульфонатом, способствует получению технологичной, хорошо формуемой исходной брикетируемой смеси с дальнейшим получением достаточно прочного сформованного "сырого" брикета. A distinctive characteristic of sintering coals is the presence of a plastic layer in them, which determines the presence of sintering coals in sintering coals, allowing the use of sintering coals as a binder in the manufacture of briquettes. The introduction of 5 to 25% of sintering coals into the briquetted mixture, along with a binder, for example lignosulfonate, helps to obtain a technologically advanced, well-formed initial briquetted mixture with the further production of a sufficiently strong molded "raw" briquette.
Также отличительной характеристикой спекающихся углей является их высокая термическая устойчивость в период воздействия высоких температур. В условиях высоких температур (360-460oС) происходит коксование спекающихся углей. Поэтому включение спекающихся углей в состав брикетируемой смеси будет способствовать тому, что при воздействии высоких температур спекающиеся угли в составе брикета будут образовывать коксовую сетку (каркас), не допускающую распада брикетов.Also a distinctive characteristic of sintering coals is their high thermal stability during exposure to high temperatures. At high temperatures (360-460 o C) there is coking of sintering coals. Therefore, the inclusion of sintering coals in the composition of the briquetted mixture will contribute to the fact that when exposed to high temperatures, the sintering coals in the composition of the briquette will form a coke network (frame), which does not allow the decomposition of briquettes.
Наличие у спекающихся углей описанных свойств позволяет изготавливать брикеты без их предварительной термообработки (прокалки) после формования. Брикеты, изготовленные предлагаемым способом, после сушки уже готовы для технологического использования в печах. The presence of the described properties in sintering coals allows one to produce briquettes without preliminary heat treatment (calcination) after molding. Briquettes made by the proposed method, after drying, are ready for technological use in furnaces.
Свойствами, аналогичными свойствам спекающихся углей, обладает нефтяной кокс с содержанием летучих веществ 25-35. Поэтому возможно использование вместо спекающихся углей нефтяного кокса с содержанием летучих веществ 25-35% при сохранении достигаемого технического результата. Схожесть спекающих свойств спекающихся углей и нефтяного кокса обусловлена тем, что нефтяной кокс содержит жидкоподвижные продукты и обладает способностью влиять на процессы пиролиза угольной массы. Свойства спекающихся углей и нефтяного кокса с содержанием летучих веществ 25-35% являются наиболее похожими. Properties similar to those of sintering coals are possessed by petroleum coke with a volatile content of 25-35. Therefore, it is possible to use petroleum coke instead of sintering coals with a volatile content of 25-35% while maintaining the technical result achieved. The similarity of the sintering properties of sintering coals and petroleum coke is due to the fact that petroleum coke contains liquid-moving products and has the ability to influence the pyrolysis of coal mass. The properties of sintering coal and petroleum coke with a volatile content of 25-35% are the most similar.
Отличие данного способа получения термостойких брикетов состоит в том, что в качестве исходного сырья используют любое углеродсодержащее сырье, например нефтяной кокс и/или отсев металлургического кокса и коксовой мелочи и/или тощие угли и антрациты. The difference between this method of obtaining heat-resistant briquettes is that any carbon-containing raw material, for example petroleum coke and / or screening of metallurgical coke and coke breeze and / or lean coals and anthracites, is used as a feedstock.
Основное требование к исходному сырью - содержание летучих веществ не более 14% на сухую беззольную массу, для того, чтобы исключить вспучивание брикетов при их технологическом использовании и тем самым сохранить их прочностные характеристики. The main requirement for the feedstock is a volatile matter content of not more than 14% per dry ash-free mass, in order to exclude swelling of briquettes during their technological use and thereby preserve their strength characteristics.
Данный способ не имеет никаких ограничений по типу используемого связующего - главное, чтобы связующее обладало склеивающими свойствами. This method has no restrictions on the type of binder used - the main thing is that the binder has adhesive properties.
Размер фракции исходного сырья составляет не более 10 мм, поскольку при таких размерах частиц достигаются оптимальные прочностные характеристики брикетов. The size of the fraction of the feedstock is not more than 10 mm, since at such particle sizes the optimum strength characteristics of the briquettes are achieved.
Осуществление операции сушки брикетов после их формования позволяет удалить из брикетов балластную влагу, подготовить брикеты для их технологического использования. Подсушенные брикеты обладают гораздо меньшей склонностью к образованию трещин и, следовательно, имеют более высокие прочностные характеристики по сравнению с брикетами, подвергающимися для технологического использования "сырыми". Кроме того, брикеты после того, как их подсушили, обладают гораздо более высокой прочностью по сравнению с "сырыми" брикетами и сохраняют свою форму и в процессе их транспортирования, и при их длительном хранении. The implementation of the drying operation of the briquettes after their molding allows you to remove ballast moisture from the briquettes, prepare the briquettes for their technological use. Dried briquettes have a much lower tendency to crack and, therefore, have higher strength characteristics than briquettes subjected to raw processing for technological use. In addition, briquettes after they are dried, have a much higher strength compared to “raw” briquettes and retain their shape during transportation and during their long-term storage.
Наличие единых требований к исходному сырью - углеродсодержащее сырье с содержанием летучих веществ не более 14% на сухую беззольную массу, определенный состав брикетируемой смеси, содержащей нормированное количество связующего и спекающихся углей или нефтяного кокса с содержанием летучих веществ 25-35%, позволяет получить термостойкие брикеты, обладающие стабильными, вполне определенными прочностными и иными характеристиками, которые задаются именно в процессе приготовления брикетируемой смеси. The presence of uniform requirements for the feedstock - carbon-containing feedstock with a volatile matter content of not more than 14% for dry ash-free mass, a specific composition of the briquetted mixture containing a normalized amount of binder and sintering coal or petroleum coke with a volatile matter content of 25-35%, allows to obtain heat-resistant briquettes having stable, well-defined strength and other characteristics that are set precisely in the process of preparing the briquetted mixture.
При этом необходимо отметить, что действие связующего проявляется, главным образом, при низких температурах, а действие спекающихся углей (или нефтяного кокса с содержанием летучих веществ 25-35%) проявляется при повышенных температурах (от 350oС и выше), вплоть до температур зоны горения топлива (1000-1800oС). Формирование коксового каркаса из спекающегося угля (или нефтяного кокса с содержанием летучих веществ 25-35%) происходит в условиях сохранения связующих свойств связующего, последнее также дает вклад в коксовую структуру каркаса. Пластические свойства связующего и спекающихся углей (или нефтяного кокса с содержанием летучих веществ 25-35%) обеспечат достаточную прочность и неразрушаемость брикета.It should be noted that the action of the binder is manifested mainly at low temperatures, and the effect of sintering coals (or petroleum coke with a volatile content of 25-35%) is manifested at elevated temperatures (from 350 o C and above), up to temperatures fuel combustion zone (1000-1800 o C). The formation of a coke skeleton from sintering coal (or petroleum coke with a volatile content of 25-35%) occurs while maintaining the binding properties of the binder, the latter also contributes to the coke structure of the skeleton. The plastic properties of binder and sintering coals (or petroleum coke with a volatile content of 25-35%) will provide sufficient strength and indestructibility of the briquette.
Оптимальные прочностные и тепловые характеристики брикета достигаются не в процессе их изготовления, а уже в процессе их использования в печах. В печь брикеты опускают, и дальнейшее их упрочнение происходит в результате воздействия высоких температур на спекающиеся угли (или нефтяной кокс с содержанием летучих веществ 25-35%) в составе брикета, приводящих к образованию прочного коксового каркаса по всему объему брикета. The optimal strength and thermal characteristics of the briquette are achieved not in the process of their manufacture, but already in the process of their use in furnaces. The briquettes are lowered into the oven, and their further hardening occurs as a result of the influence of high temperatures on sintering coals (or petroleum coke with a volatile content of 25-35%) in the briquette, leading to the formation of a strong coke frame over the entire volume of the briquette.
В процессе опускания брикетов в печь в условиях высоких температур (360-460oС) осуществляется послойный переход в пластическое состояние и коксование спекающегося угля (или нефтяного кокса с содержанием летучих веществ 25-35%) в составе брикета. В зону горения печи уже подходят брикеты прочные, хорошо спеченные. Спекание брикета происходит по всему его объему, поскольку спекающийся уголь был добавлен в брикетируемую смесь до процесса ее смешения и формования брикетов. Таким образом, в зону горения печи поступают углеродистые брикеты, обладающие высокой "горячей" (термомеханической) прочностью, не подверженные разрушению.In the process of lowering the briquettes into the furnace at high temperatures (360-460 o C) is a layer-by-layer transition to the plastic state and coking of sintering coal (or petroleum coke with a volatile substance content of 25-35%) in the composition of the briquette. Durable, well sintered briquettes are already suitable for the combustion zone of the furnace. Sintering of the briquette takes place over its entire volume, since sintering coal was added to the briquetted mixture before the process of mixing and forming the briquettes. Thus, carbon briquettes with high "hot" (thermomechanical) strength, not subject to destruction, enter the combustion zone of the furnace.
Наличие в составе брикетируемой смеси определенного количества спекающихся углей (или нефтяного кокса с содержанием летучих веществ 25-35%) предопределяет прочностные характеристики коксового каркаса и задает тем самым прочностные свойства брикетов при их технологическом использовании. The presence in the composition of the briquetted mixture of a certain amount of sintering coals (or petroleum coke with a volatile content of 25-35%) determines the strength characteristics of the coke skeleton and thereby sets the strength properties of briquettes during their technological use.
Равномерное спекание брикетов с образованием прочного коксового каркаса по всему объему значительно улучшает их потребительские свойства, а именно:
- обеспечена высокая равномерная прочность брикетов по всему объему, что ведет к снижению риска их растрескивания в процессе эксплуатации;
- наличие (образование) углеродистого каркаса обеспечивает брикетам необходимую пористость, что в свою очередь ведет к полному выгоранию брикетов в процессе их использования.Uniform sintering of briquettes with the formation of a strong coke frame throughout the volume significantly improves their consumer properties, namely:
- high uniform strength of briquettes over the entire volume is ensured, which leads to a decrease in the risk of cracking during operation;
- the presence (formation) of a carbon skeleton provides the briquettes with the necessary porosity, which in turn leads to the complete burnout of the briquettes in the process of their use.
При добавлении спекающихся углей (или нефтяного кокса с содержанием летучих веществ 25-35%) в состав брикетируемой смеси менее 5% поставленная задача может быть не достигнута. When sintering coals (or petroleum coke with a volatile content of 25-35%) are added to the composition of the briquetted mixture of less than 5%, the assigned task may not be achieved.
При наличии в общей массе брикетируемой смеси спекающихся углей (или нефтяного кокса с содержанием летучих веществ 25-35%) более 25% возможно неоправданное повышение стоимости брикетов. Кроме того, такое количество спекающихся углей (или нефтяного кокса с содержанием летучих веществ 25-35%) приведет к увеличению в составе брикетов летучих, смолистых веществ. Излишнее количество летучих веществ может привести к вспучиванию брикета в процессе его технологического использования и к его разрушению, а излишнее количество смолистых веществ будет отрицательно влиять на экологию при технологическом использовании таких брикетов. If the total mass of the briquetted mixture of sintering coals (or petroleum coke with a volatile content of 25-35%) exceeds 25%, an unjustified increase in the cost of briquettes is possible. In addition, such an amount of sintering coals (or petroleum coke with a volatile content of 25-35%) will lead to an increase in the composition of briquettes of volatile, resinous substances. An excessive amount of volatile substances can lead to swelling of the briquette during its technological use and to its destruction, and an excessive amount of resinous substances will adversely affect the environment in the technological use of such briquettes.
Для обеспечения достаточных склеивающих свойств спекающихся углей, а также для обеспечения надежного и прочного коксового каркаса, получаемого при воздействии высоких температур, предпочтительно использовать спекающиеся угли, у которых величина пластического слоя Y составляет не менее 6 мм. To ensure sufficient bonding properties of sintering coals, as well as to provide a reliable and durable coke frame obtained by exposure to high temperatures, it is preferable to use sintering coals, in which the plastic layer Y is not less than 6 mm.
В качестве улеродсодержащего сырья возможно использование нефтяного кокса с содержанием летучих веществ не более 14% и/или отсева металлургического кокса и коксовой мелочи и/или тощих углей и антрацитов с содержанием летучих веществ не более 14% на сухую беззольную массу. It is possible to use petroleum coke with a volatile substance content of not more than 14% and / or screenings of metallurgical coke and coke breeze and / or lean coals and anthracites with a volatile substance content of not more than 14% on an ash-free dry mass as a carbon-containing raw material.
Таким образом, предлагаемый способ получения термостойких брикетов позволяет получать брикеты со стабильными характеристиками, предопределяющими возможность их дальнейшего использования. Возможность использования в качестве исходного сырья углеродсодержащее сырье с содержанием летучих веществ не более 14% на сухую беззольную массу, а также возможность использования в качестве связующего любой материал, обладающий склеивающими свойствами, значительно расширяют функциональные возможности и область применения предлагаемого способа. Наличие операции сушки брикетов перед их технологическим использованием снижает возможность образования трещин на поверхности брикетов в процессе их технологического использования, увеличивая тем самым прочностные характеристики и теплотворные возможности брикетов. Отсутствие операции упаковки сырых брикетов упрощает технологический цикл их изготовления и ведет к снижению затрат на их производство. Thus, the proposed method for producing heat-resistant briquettes allows you to get briquettes with stable characteristics that determine the possibility of their further use. The possibility of using carbon-containing raw materials with a volatile matter content of not more than 14% on a dry ash-free basis as a starting material, as well as the possibility of using any material with adhesive properties as a binder, significantly expand the functionality and scope of the proposed method. The presence of drying briquettes before their technological use reduces the possibility of cracking on the surface of the briquettes in the process of their technological use, thereby increasing the strength characteristics and calorific value of the briquettes. The absence of the operation of packaging raw briquettes simplifies the technological cycle of their manufacture and leads to lower costs for their production.
Анализ известных технических решений, касающихся способов получения термостойких углеродистых брикетов, а также анализ совокупности существенных признаков предлагаемого изобретения позволяет сделать вывод о соответствие данного изобретения критерию "новизна". Analysis of known technical solutions regarding methods for producing heat-resistant carbon briquettes, as well as analysis of the essential features of the present invention allows to conclude that this invention meets the criterion of "novelty."
Возможность достижения поставленной технической задачи предлагаемой совокупностью существенных признаков позволяет сделать вывод о соответствии данного изобретения критерию "изобретательский уровень". The ability to achieve the technical task of the proposed combination of essential features allows us to conclude that this invention meets the criterion of "inventive step".
Использование предлагаемого способа иллюстрируют примеры. Using the proposed method is illustrated by examples.
Пример 1. Example 1
Дозированные количества отсевов металлургического кокса и коксовой мелочи крупностью не более 10 мм, 10% спекающегося угля с величиной пластического слоя 12 мм, с крупностью частиц не более 3 мм и жидкого технического лигносульфоната марки А по ТУ 13-0281036-029-94 перемешивались и одновременно подсушивались дымовыми газами с температурой 700-900oС в барабанной сушилке при скорости вращения барабана 6 об/мин. Влажность шихты на выходе из барабана сушилки поддерживалась в интервале 7,5-9,0%. Шихта накапливалась в промежуточном бункере и брикетировалась на промышленном валковом ячейковом прессе.Dosed screenings of metallurgical coke and coke breeze with a grain size of not more than 10 mm, 10% sintering coal with a plastic layer of 12 mm, particle size of not more than 3 mm and liquid technical lignosulfonate grade A according to TU 13-0281036-029-94 were mixed and simultaneously dried by flue gases with a temperature of 700-900 o C in a drum dryer at a drum rotation speed of 6 rpm The moisture content of the charge at the outlet of the dryer drum was maintained in the range of 7.5-9.0%. The mixture was accumulated in the intermediate hopper and briquetted on an industrial roll cell press.
Брикеты отсевались от облоя и мелочи на сите 20•20 мм и подсушивались в естественных условиях в течение 3 дней до остаточной влажности 4,5-5%. Briquettes were sifted out from burr and fines on a 20 • 20 mm sieve and dried under natural conditions for 3 days to a residual moisture content of 4.5-5%.
Мелочь возвращалась в шихту для брикетирования. A trifle returned to the briquetting mixture.
Полученные брикеты имели следующие характеристики:
Объем, см3 - 100
Масса, г - 135-140
Зольность, % - До 15
Прочность на точечное сжатие, кГс/бр - 150-230
Получено 2,5 тыс. т брикетов.The resulting briquettes had the following characteristics:
Volume, cm 3 - 100
Weight, g - 135-140
Ash content,% - Up to 15
Point compression strength, kgf / br - 150-230
Received 2.5 thousand tons of briquettes.
Испытание брикетов, полученных по примеру 1. Test briquettes obtained in example 1.
Испытание 1. Test 1.
Брикеты 10 шт. помещались в разогретый до 450oС муфель и при ограниченном доступе воздуха в течение двух часов нагревались до 950oС в режиме, близком к режиму нагрева материалов в шахтной печи для плавки окисленных никелевых руд при получении никелевого штейна и ряда других материалов, например чугунолитейных вагранок.Briquettes 10 pcs. they were placed in a muffle preheated to 450 o С and, with limited air access, heated to 950 o С for two hours in a mode close to the mode of heating materials in a shaft furnace for smelting oxidized nickel ores upon receipt of nickel matte and a number of other materials, such as cast iron cupola .
Брикеты после нагрева сохранились целыми, недеформированными, не имели трещин и выдерживали усилие на точечное сжатие в интервале 190-210 кГс/бр. After heating, the briquettes were kept intact, undeformed, had no cracks and withstood the force of point compression in the range of 190-210 kG / br.
Такие прочностные показатели позволяют применять полученные углеродистые брикеты как заменители металлургического кокса в шахтной плавке руд или в вагранках. Such strength indicators make it possible to use the obtained carbon briquettes as substitutes for metallurgical coke in mine smelting of ores or in cupola furnaces.
Испытание 2. Test 2.
Полученные углеродистые брикеты 2,5 тыс. т использованы в шахтной плавке окисленной сбрикетированной никелевой руды. Заменялось углеродистыми брикетами до 50% металлургического кокса. Показатели плавки сохранялись на прежнем уровне: суммарный расход топлива 30%, величина проплава 28 т/м2•час.The resulting carbon briquettes of 2.5 thousand tons were used in mine smelting of oxidized briquetted nickel ore. Replaced with carbon briquettes up to 50% metallurgical coke. Melting indices remained at the same level: total fuel consumption 30%, melt size 28 t / m 2 • hour.
Испытание 3. Test 3.
Углеродистые брикеты использовались в качестве топлива для обжига известняка в шахтной печи с полезным объемом 90 м2. Проектный расход кокса 160 кГ/т извести. При расходе брикетов 145 кГ/т извести получена известь с содержанием СаО 80%.Carbon briquettes were used as fuel for calcining limestone in a shaft furnace with a useful volume of 90 m 2 . The design coke consumption is 160 kg / t of lime. With a consumption of briquettes of 145 kg / t of lime, lime is obtained with a CaO content of 80%.
Пример 2. Example 2
Дозированные количества отсева кокса сухого тушения - 83% крупностью не более 10 мм, спекающегося угля с величиной пластического слоя 12 мм и крупностью не более 3 мм - 10% и 7% (по сухой массе) жидкого технического лигносульфоната марки А по ТУ 13-0281036-029-94 смешивались при температуре в интервале от 10 до 40oС в двухвальном смесителе типа СД-200, накапливались в промежуточном бункере и брикетировались на валковом ячейковом прессе типа УБМ. Влажность шихты для брикетирования поддерживалась в интервале 6,5 -9,0%.Dosed screenings of dry quenching coke - 83% with a grain size of not more than 10 mm, sintering coal with a plastic layer of 12 mm and a particle size of not more than 3 mm - 10% and 7% (by dry weight) of liquid technical lignosulfonate grade A according to TU 13-0281036 -029-94 were mixed at a temperature in the range from 10 to 40 o C in a twin-shaft mixer type SD-200, accumulated in an intermediate hopper and briquetted on a roller cell press type UBM. The moisture content of the briquetting mixture was maintained in the range of 6.5 -9.0%.
Характеристики полученных брикетов после выдержки в течение 10 дней в естественных условиях:
Объем, см3 - 150
Масса, г - 200
Зольность, % - До 15%
Прочность на сжатие, кГс/бр. - 180-200
Произведено 16 т брикетов.Characteristics of the obtained briquettes after aging for 10 days in vivo:
Volume, cm 3 - 150
Weight, g - 200
Ash content,% - Up to 15%
Compressive strength, kgf / br - 180-200
16 tons of briquettes were produced.
Испытание брикетов, полученных по примеру 2. Test briquettes obtained in example 2.
Испытание 1. Test 1.
Сырые брикеты 10 шт. сушились при 160-180oС в сушильном шкафу в течение 0,5 часа. За период сушки влажность брикетов понизилась на 3%. Прочность подсушенных брикетов на сжатие составила 220-250 кГс/бр.Raw briquettes 10 pcs. dried at 160-180 o C in an oven for 0.5 hours. During the drying period, the moisture content of the briquettes decreased by 3%. The strength of the dried briquettes in compression was 220-250 kG / br.
Испытание 2. Test 2.
Испытано изменение влажности брикетов при сушке их в монослое в естественных условиях при 23oС. Прочность брикетов, подсушенных в течение трех суток на сжатие, составила 150-180 кГс/бр.We tested the change in the moisture content of briquettes when drying them in a monolayer in natural conditions at 23 o C. The strength of the briquettes, dried for three days in compression, amounted to 150-180 kG / br.
Испытание 3. Test 3.
Брикеты испытаны при плавке чугуна в вагранках. Заменялось брикетами 100% литейного кокса при плавке чугуна в вагранке производительностью 8 т/час. При плавке на брикетах возрастала по сравнению с плавкой на коксе на 20-30oС температура чугуна на выходе из вагранки при сохранении других показателей плавки.The briquettes were tested during the melting of cast iron in cupola furnaces. It was replaced by briquettes of 100% foundry coke during cast iron melting in a cupola with a capacity of 8 t / h. When smelting on briquettes, the temperature of cast iron at the outlet of the cupola increased compared to smelting on coke by 20-30 o C while maintaining other indicators of smelting.
Пример 3. Example 3
Дозированные количества коксовой мелочи крупностью до 10 мм - 82%, спекающегося угля с величиной пластического слоя 12 мм и крупностью до 3 мм - 10% и порошкового лигносульфоната по ТУ 2455-002-00281039-00 - 8% смешивались в двухвальном смесителе периодического действия. Влажность смеси регулировалась в интервале 6,5-9,0% путем дополнительного смачивания водой или "мятым" паром. Dosed amounts of coke breeze with a particle size of up to 10 mm - 82%, sintering coal with a plastic layer of 12 mm and a particle size of up to 3 mm - 10% and powder lignosulfonate according to TU 2455-002-00281039-00 - 8% were mixed in a two-shaft batch mixer. The humidity of the mixture was regulated in the range of 6.5–9.0% by additional wetting with water or “crushed” steam.
Смесь брикетировалась на прессе типа УБМ. Характеристика брикетов: объем - 150 см3, масса - 200 г, прочность брикетов, подсушенных в естественных условиях в течение 3 суток - 150-180 кГс/бр.The mixture was briquetted on a press type UBM. Characteristics of briquettes: volume - 150 cm 3 , weight - 200 g, strength of briquettes, dried in natural conditions for 3 days - 150-180 kg / br.
Получено 10 т брикетов. Received 10 tons of briquettes.
Испытание 1. Test 1.
Брикеты 10 шт. помещены в разогретый муфель при 450oС и в течение двух часов температура в муфеле доводилась до 950oС. Брикеты сохранили форму и не имели трещин. Прочность брикетов на точечное сжатие после испытания была в интервале 180-200 кГс/бр.Briquettes 10 pcs. placed in a heated muffle at 450 o C and for two hours the temperature in the muffle was brought to 950 o C. Briquettes retained shape and had no cracks. The strength of the briquettes for point compression after the test was in the range of 180-200 kG / br.
Испытание 2. Test 2.
Брикеты использовались взамен литейного кокса при плавке чугуна в вагранках производительностью 8 т/час. Расход брикетов (и литейного кокса до испытания) составил 12% от металлической части шихты. При сохранении всех расходных показателей плавки на прежнем уровне температура чугуна на выходе из вагранки при плавке с использованием брикетов возросла на 20oС.Briquettes were used instead of foundry coke when casting iron in cupola furnaces with a capacity of 8 t / h. The consumption of briquettes (and foundry coke before the test) amounted to 12% of the metal part of the charge. While maintaining all expenditure indicators of smelting at the same level, the temperature of cast iron at the exit of the cupola during smelting using briquettes increased by 20 o C.
Пример 4. Example 4
Дозированные количества отсевов металлургического кокса - 25% (с размером частиц не более 10 мм), нефтяного кокса - 25%, антрацита - 18%, спекающегося угля с величиной пластического слоя 7 мм - 25% и жидкого технического лигносульфоната - 7% по сухой массе перемешивались в двухвальном смесителе периодического действия до получения однородной гомогенной массы. Влажность смеси составляла 8,5-9,5%, температура - 20oС. Смесь брикетировалась на валковом прессе типа УБМ. Получено 2 т брикетов. Брикеты 10 шт. испытаны на термомеханическую прочность, при этом прочность брикетов на сжатие после нагрева составила 150 кГс/бр.Dosed screenings of metallurgical coke - 25% (with a particle size of not more than 10 mm), petroleum coke - 25%, anthracite - 18%, sintering coal with a plastic layer of 7 mm - 25% and liquid technical lignosulfonate - 7% by dry weight mixed in a twin-shaft batch mixer to obtain a homogeneous homogeneous mass. The humidity of the mixture was 8.5-9.5%, the temperature was 20 o C. The mixture was briquetted on a roller press type UBM. Received 2 tons of briquettes. Briquettes 10 pcs. tested for thermomechanical strength, while the compressive strength of the briquettes after heating was 150 kG / br.
Пример 5. Example 5
76% отсева нефтекокса с крупностью частиц не более 10 мм с содержанием летучих веществ 7%, 16% нефтекокса (с крупностью частиц не более 5 мм) с содержанием 30% летучих веществ и 8% по содержанию сухих веществ жидкого технического лигносульфоната перемешивались в течение 10 минут в смесителе периодического действия до получения однородной массы, имеющей следующие характеристики:
Температура, oС - 20-25
Влажность,% - До 9
Полученная смесь (шихта) брикетировалась на прессе типа УБМ.76% of screening of Neftekoks with a particle size of not more than 10 mm with a volatiles content of 7%, 16% of Neftekoks (with a particle size of not more than 5 mm) with a content of 30% of volatiles and 8% of the solids content of liquid technical lignosulfonate were mixed for 10 minutes in a batch mixer until a homogeneous mass is obtained having the following characteristics:
Temperature, o С - 20-25
Humidity,% - Up to 9
The resulting mixture (mixture) was briquetted on a press type UBM.
Характеристика получаемых брикетов:
Объем, см3 - 100
Масса, г - 138-140 - 140
Получено 2 т брикетов.Characteristics of the obtained briquettes:
Volume, cm 3 - 100
Weight, g - 138-140 - 140
Received 2 tons of briquettes.
Брикеты помещались в нагретый до 450oС муфель, а затем температура в муфеле в течение двух часов поднималась до 950oС. Брикеты в период испытания сохранили форму, не деформировались и не имели трещин. Прочность на сжатие таких брикетов составила 160-180 кГс/бр.The briquettes were placed in a muffle heated to 450 ° C, and then the temperature in the muffle rose to 950 ° C for two hours. The briquettes remained in shape during the test period, did not deform and had no cracks. The compressive strength of such briquettes was 160-180 kG / br.
Испытание 1. Test 1.
Брикеты испытаны на опытно-промышленной печи при плавке окисленной никелевой руды. Заменялось брикетами 50% металлургического кокса. Расход кокса до испытаний и суммарный расход кокса и брикетов в период испытаний сохранялись на уровне 30% от рудной части. Величина проплава сохранялась на уровне 28 т/м2•час.The briquettes were tested in a pilot furnace during the smelting of oxidized nickel ore. Replaced with briquettes 50% metallurgical coke. Coke consumption before testing and the total consumption of coke and briquettes during the test period were kept at 30% of the ore part. The size of the melt remained at the level of 28 t / m 2 • hour.
Пример 6. Example 6
82% отсева металлургического кокса, 10% спекающегося угля с величиной пластического слоя 12 мм и 8% (по сухому веществу) жидкого стекла (ГОСТ 13078-81) смешивались в двухвальном смесителе при температуре 20oС, а затем прессовались на гидравлическом прессе ПГ-50 при давлении 200 кГс/см2. Изготовлено 4 кГ брикетов. Масса брикета составила 100 г, объем - 74 см3. Брикеты были подсушены в сушильном шкафу в течение 90 минут при 150oС.82% of the screening of metallurgical coke, 10% of sintering coal with a plastic layer of 12 mm and 8% (dry matter) of liquid glass (GOST 13078-81) were mixed in a twin-shaft mixer at a temperature of 20 o C, and then pressed on a hydraulic press PG- 50 at a pressure of 200 kG / cm 2 . Made 4 kg briquettes. The mass of the briquette was 100 g, the volume was 74 cm 3 . The briquettes were dried in an oven for 90 minutes at 150 o C.
Испытание 1. Test 1.
Брикеты 10 шт. испытаны на сжатие. Прочность на сжатие составила 260 кГс/бр. Briquettes 10 pcs. tested for compression. The compressive strength was 260 kgf / br.
Испытание 2. Test 2.
Брикеты 10 шт. помещены в муфель, нагретый до 450oС, а затем в течение двух часов температура в муфеле доведена до 950oС. Прочность охлажденных брикетов на сжатие составила 150 кГс/бр.Briquettes 10 pcs. placed in a muffle heated to 450 o C, and then within two hours the temperature in the muffle was brought to 950 o C. The compressive strength of the cooled briquettes was 150 kG / br.
Таким образом, при высокой температуре обеспечено сохранение высокой прочности брикетов. Thus, at high temperature, high briquette strength is maintained.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001135904/04A RU2203928C1 (en) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Thermally strong briquettes fabrication process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001135904/04A RU2203928C1 (en) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Thermally strong briquettes fabrication process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2203928C1 true RU2203928C1 (en) | 2003-05-10 |
Family
ID=20255009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001135904/04A RU2203928C1 (en) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Thermally strong briquettes fabrication process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2203928C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114506840A (en) * | 2021-11-04 | 2022-05-17 | 贵阳铝镁设计研究院有限公司 | Fine petroleum coke powder forming process |
-
2001
- 2001-12-26 RU RU2001135904/04A patent/RU2203928C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114506840A (en) * | 2021-11-04 | 2022-05-17 | 贵阳铝镁设计研究院有限公司 | Fine petroleum coke powder forming process |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102516994B1 (en) | Multi-modal bed of caulking material | |
| RU2577266C2 (en) | Pelletising and baking of green coke | |
| AU2002328650B2 (en) | Iron ore briquetting | |
| CN101550372B (en) | Method for producing carbonized coal with coal material | |
| AU2002322154A1 (en) | Iron ore briquetting | |
| Fehse et al. | Influence of briquetting and coking parameters on the lump coke production using non-caking coals | |
| AU2003228122B2 (en) | Coal briquettes for smelting reduction process, and method for manufacturing the same | |
| US3684465A (en) | Fuel briquets and their method of manufacture | |
| RU2203928C1 (en) | Thermally strong briquettes fabrication process | |
| CN101362971A (en) | High-density calcined petroleum coke and preparation technology thereof | |
| KR101444562B1 (en) | Unfired carbon-containing agglomerate and production method therefor | |
| NO152013B (en) | PROCEDURE FOR MANUFACTURING SYNTHETIC CARBON CONTAINING GRANULES | |
| JP3825260B2 (en) | Method for producing iron ore pellets | |
| US4106996A (en) | Method of improving the mechanical resistance of coke | |
| CN102295944A (en) | Foundry coke brick and production method thereof | |
| RU2078794C1 (en) | Method of fabricating coal briquets | |
| SU920066A1 (en) | Method of producing lump coke from unsintering or weakly sintering coal | |
| JP7493121B1 (en) | Coke manufacturing method | |
| RU2819957C1 (en) | Iron ore pellets and method of producing iron ore pellets | |
| RU2660129C1 (en) | Method for forming fine factions of oil coke | |
| KR101191962B1 (en) | Method for producing carbon composite metal oxide briquette | |
| KR101191963B1 (en) | Method for producing carbon composite metal oxide briquette | |
| Zhuravlev et al. | Investigation of Fuel Briquettes Properties Using Wastes of Mineral Wool Production | |
| RU2078120C1 (en) | Fuel briquet and method of fabrication thereof | |
| RU2087527C1 (en) | Method of manufacturing coal briquets |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20130205 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161227 |