RU2285715C1 - Metallurgical medium-temperature coke production process - Google Patents

Metallurgical medium-temperature coke production process Download PDF

Info

Publication number
RU2285715C1
RU2285715C1 RU2005124136/04A RU2005124136A RU2285715C1 RU 2285715 C1 RU2285715 C1 RU 2285715C1 RU 2005124136/04 A RU2005124136/04 A RU 2005124136/04A RU 2005124136 A RU2005124136 A RU 2005124136A RU 2285715 C1 RU2285715 C1 RU 2285715C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coal
coke
temperature
medium
temperature coke
Prior art date
Application number
RU2005124136/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Романович Исламов (RU)
Сергей Романович Исламов
Сергей Григорьевич Степанов (RU)
Сергей Григорьевич Степанов
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Сибтермо"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Сибтермо" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Сибтермо"
Priority to RU2005124136/04A priority Critical patent/RU2285715C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2285715C1 publication Critical patent/RU2285715C1/en

Links

Landscapes

  • Coke Industry (AREA)

Abstract

FIELD: coal processing methods.
SUBSTANCE: object of invention is processing of coal into medium-temperature coke destined for use in metallurgy and in power engineering by way of fluidized-bed thermooxidative coking of coal. Processing is distinguished by that processed is coal fraction 0ч15mm and air is supplied through coal bed at 800-900°C. Product is characterized by structural strength 70% for brown coal coke and 80% for coal coke.
EFFECT: increased strength of medium-temperature coke, increased average piece size, and increased productivity based in square meter of gas-distribution grate.

Description

Изобретение относится к области переработки угля, в частности к получению среднетемпературного кокса металлургического и энергетического назначения.The invention relates to the field of coal processing, in particular to the production of medium-temperature coke for metallurgical and energy purposes.

Известен целый ряд способов энерготехнологической переработки углей с использованием техники кипящего слоя, ориентированных на получение кокса преимущественно из бурого угля. Характерным примером является технология, известная как способ термоконтактного коксования угля (способ ТККУ) в кипящем слое (Андрющенко А.И., Попов А.И. Основы проектирования энерготехнологических установок электростанций. - М.: Высшая школа, 1980). Коксование мелкозернистого угля осуществляется в аппарате с кипящим слоем при температуре около 540°С. При этом подвод тепла в кипящий слой обеспечивается за счет промежуточного теплоносителя, роль которого выполняет образующийся в процессе кокс. Для этой цели рециркулируемая часть кокса нагревается в коксонагревателе с воздушным дутьем за счет сжигания пиролизного газа. Основными продуктами данного способа являются мелкозернистый кокс (фракция 0-З мм составляет 90-95%), а также пылевидный кокс (фракция менее 0,063 мм составляет 80-95%). Их выход при переработке бородинского бурого угля (Канско-Ачинский угольный бассейн) составляет соответственно 28 и 10% от массы исходного угля. Парогазовые продукты разложения угля подвергаются конденсации с выделением нескольких фракций смолы и пиролизного газа.There are a number of known methods for energy-technological processing of coal using the fluidized bed technique, focused on obtaining coke mainly from brown coal. A typical example is the technology known as the method of thermal contact coking of coal (TKKU method) in a fluidized bed (Andryushchenko AI, Popov AI Fundamentals of the design of energy-technological installations of power plants. - M .: Higher school, 1980). Coking of fine-grained coal is carried out in a fluidized bed apparatus at a temperature of about 540 ° C. In this case, the supply of heat to the fluidized bed is ensured by an intermediate coolant, the role of which is formed in the process of coke. For this purpose, the recirculated portion of the coke is heated in an air-blown coke heater by burning pyrolysis gas. The main products of this method are fine-grained coke (a fraction of 0-3 mm is 90-95%), as well as pulverized coke (a fraction of less than 0.063 mm is 80-95%). Their output during the processing of Borodino brown coal (Kansk-Achinsky coal basin) is 28 and 10% of the mass of initial coal, respectively. Combined-cycle products of coal decomposition undergo condensation with the release of several fractions of resin and pyrolysis gas.

Главный недостаток данного способа заключается в многостадийности процесса коксования, а также в связанной с этим сложности технологической схемы и конструкций составляющих ее аппаратов. Продуктом является мелкозернистый и пылевидный кокс, который рекомендуется использовать преимущественно как энергетическое топливо на месте его производства. В металлургической промышленности такой продукт практически не используется.The main disadvantage of this method is the multi-stage process of coking, as well as the associated complexity of the technological scheme and structures of its constituent apparatuses. The product is fine-grained and dusty coke, which is recommended to be used mainly as energy fuel at the place of its production. In the metallurgical industry, such a product is practically not used.

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности является "Способ получения полукокса из бурых и каменных углей" (патент РФ №2073061, 10.02.1997 г.). Данный способ заключается в коксовании угля крупностью до 10 мм в кипящем слое при температуре 600-700°С с добавлением к воздушному дутью некоторого количества водяного пара с целью активации продукта путем увеличения его пористости и внутренней поверхности.Closest to the claimed method according to the technical essence is the "Method for producing semi-coke from brown and hard coal" (RF patent No. 2073061, 02/10/1997). This method consists in the coking of coal with a grain size of up to 10 mm in a fluidized bed at a temperature of 600-700 ° C with the addition of a certain amount of water vapor to the air blast in order to activate the product by increasing its porosity and internal surface.

К основным недостаткам этого способа следует отнести низкую удельную производительность (в расчете на квадратный метр газораспределительной решетки она составляет 1000 кг/(м2·ч) по углю), мелкий фракционный состав продукта (99% частиц менее 2,8 мм) и его пониженную структурную прочность вследствие высокой гористости. Последние два показателя по существу исключают возможность широкого использования кокса в металлургии, т.к. самым низшим классом крупности кокса в соответствии с ТУ 1-7-115-89 является коксовая мелочь с размером частиц до 10 мм.The main disadvantages of this method include the low specific productivity (per square meter of gas distribution grid it is 1000 kg / (m 2 · h) for coal), the fine fractional composition of the product (99% of particles less than 2.8 mm) and its reduced structural strength due to high mountain. The last two indicators essentially exclude the possibility of widespread use of coke in metallurgy, since the lowest class of coke size in accordance with TU 1-7-115-89 is coke breeze with a particle size of up to 10 mm.

Задача настоящего изобретения состоит в повышении удельной производительности процесса, укрупнении фракционного состава получаемого среднетемпературного кокса и повышения его структурной прочности.The objective of the present invention is to increase the specific productivity of the process, the enlargement of the fractional composition of the resulting medium temperature coke and increase its structural strength.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности среднетемпературного кокса, увеличение среднего размера куска и производительности процесса в расчете на квадратный метр газораспределительной решетки.The technical result of the invention is to increase the strength of medium-temperature coke, increase the average size of a piece and the performance of the process per square meter of gas distribution grill.

Технический результат достигается за счет повышения температуры обработки угля в кипящем слое до 800-900°С, использования воздушного дутья, а также укрупнения фракционного состава исходного угля до 15 мм. Вследствие более высокой температуры значительно возрастает производительность процесса: удельный расход угля на квадратный метр газораспределительной решетки составляет от 3000 до 6000 кг/(м2·ч) в зависимости от марки угля, рабочей температуры процесса и температуры подогрева воздуха. Фракционный состав продукта удовлетворяет требованиям ТУ 14-7-115-89 на коксовую мелочь. За счет высокой скорости нагрева и отказа от использования дополнительного пара пористость частиц кокса заметно снижается по сравнению с известным способом. Это обеспечивает повышение структурной прочности продукта до 70-75% для бурого угля и до 80% - для каменного угля.The technical result is achieved by increasing the temperature of coal processing in a fluidized bed to 800-900 ° C, using air blasting, as well as enlarging the fractional composition of the source coal to 15 mm. Due to the higher temperature, the productivity of the process increases significantly: the specific consumption of coal per square meter of the gas distribution grid is from 3000 to 6000 kg / (m 2 · h) depending on the type of coal, the operating temperature of the process and the temperature of the air heating. The fractional composition of the product meets the requirements of TU 14-7-115-89 for coke breeze. Due to the high heating rate and the refusal to use additional steam, the porosity of the coke particles is markedly reduced in comparison with the known method. This provides an increase in the structural strength of the product up to 70-75% for brown coal and up to 80% for hard coal.

Способ осуществляют следующим образом. В аппарат с кипящим слоем угля, который в зависимости от назначенного режима имеет температуру от 800 до 900°С, питателем непрерывно подают дробленый уголь фракции 0-15 мм. Более крупные частицы исходного угля, нагреваясь до температуры слоя и перемещаясь в горизонтальном направлении, последовательно проходят стадии сушки, пиролиза и выгружаются из аппарата путем естественного перетока через отборный патрубок. Мелкодисперсный уголь и газообразные продукты коксования воспламеняются в верхней части кипящего слоя и догорают в надслоевом пространстве, отдавая тепло излучением верхней части слоя. Продукты сгорания подаются в котел-утилизатор на генерацию тепловой энергии.The method is as follows. In the apparatus with a fluidized bed of coal, which, depending on the intended mode, has a temperature of 800 to 900 ° C, crushed coal of a fraction of 0-15 mm is continuously fed by a feeder. Larger particles of the initial coal, heating to the temperature of the layer and moving in the horizontal direction, successively pass through the stages of drying, pyrolysis and are discharged from the apparatus by natural overflow through a selective pipe. Fine coal and gaseous coking products ignite in the upper part of the fluidized bed and burn out in the superlayer space, giving off heat by radiation from the upper part of the layer. Combustion products are fed to a recovery boiler to generate thermal energy.

В примерах, иллюстрирующих способ, использован аппарат кипящего слоя с размером камеры коксования в плане примерно 60×540 мм и отбором твердого продукта на высоте, например, 560 мм.In examples illustrating the method, a fluidized bed apparatus was used with a coking chamber in size of approximately 60 × 540 mm and taking a solid product at a height of, for example, 560 mm.

Пример 1.Example 1

В качестве сырья использовали уголь фракции 0-15 мм марки 2Б (разрез "Березовский" Канско-Ачинского угольного бассейна), имеющий следующий технический и элементный состав:As raw materials used coal fraction 0-15 mm grade 2B (section "Berezovsky" Kansk-Achinsk coal basin), having the following technical and elemental composition:

Figure 00000001
Figure 00000001

В аппарат подается 170 кг/час угля и 280 нм3/ч воздуха.170 kg / h of coal and 280 nm 3 / h of air are fed into the apparatus.

Температура в кипящем слое - 890-900°С.The temperature in the fluidized bed is 890-900 ° C.

Удельный расход угля - 5250 кг/(м2·ч).The specific consumption of coal is 5250 kg / (m 2 · h).

Выход кокса - 41% от массы исходного угля.The coke yield is 41% by weight of the initial coal.

Зольность кокса, Аd=11,3%.The ash content of coke, And d = 11.3%.

Насыпная плотность кокса - 0,56 г/м3.The bulk density of coke is 0.56 g / m 3 .

Структурная прочность кокса - 72%.The structural strength of coke is 72%.

Гранулометрический состав кокса:Granulometric composition of coke:

более 10 мм - 7%; 5-10 мм - 64%; менее 5 мм - 29%.more than 10 mm - 7%; 5-10 mm - 64%; less than 5 mm - 29%.

Пример 2.Example 2

В качестве сырья использовали уголь фракции 0-15 мм марки Д (разрез "Моховский" Кузнецкого угольного бассейна), имеющий следующий технический и элементный состав:As raw materials used coal fraction 0-15 mm grade D (Mokhovsky open pit of the Kuznetsk coal basin), having the following technical and elemental composition:

Figure 00000002
Figure 00000002

В аппарат подается 130 кг/ч угля и 195 нм3/ч воздуха.130 kg / h of coal and 195 nm 3 / h of air are fed into the apparatus.

Температура в кипящем слое - 850-870°С.The temperature in the fluidized bed is 850-870 ° C.

Удельный расход угля - 4012 кг/(м2·ч).The specific consumption of coal is 4012 kg / (m 2 · h).

Выход кокса - 59% от массы исходного угля.The coke yield is 59% by weight of the source coal.

Зольность кокса, Аd=5,4%.Ash content of coke, And d = 5.4%.

Насыпная плотность кокса - 0,6 г/м3.The bulk density of coke is 0.6 g / m 3 .

Структурная прочность кокса - 80%.The structural strength of coke is 80%.

Гранулометрический состав кокса:Granulometric composition of coke:

более 10 мм - 11%; 5-10 мм - 54%; менее 5 мм - 35%.more than 10 mm - 11%; 5-10 mm - 54%; less than 5 mm - 35%.

Пример 3. (сравнительный из патента РФ №2073061, 10.02.1997 г.)Example 3. (comparative of the patent of the Russian Federation No. 2073061, 02/10/1997)

В качестве сырья использовали подсушенный уголь фракции 0,5-7 мм марки 3Б (месторождение "Лермонтовское", Сахалин), имеющий следующий технический и элементный состав:As raw materials, dried coal of a fraction of 0.5-7 mm of grade 3B (Lermontovskoye deposit, Sakhalin), having the following technical and elemental composition, was used:

Figure 00000003
Аd=31,2%; Vdaf=44,9%: Сdaf=73,4%.
Figure 00000003
A d = 31.2%; V daf = 44.9%: C daf = 73.4%.

В аппарат поперечным сечением 0,075 м2 подается 75 кг/ч угля, 106 нм3/ч воздуха и 8,5 кг/ч водяного пара.75 kg / h of coal, 106 nm 3 / h of air and 8.5 kg / h of water vapor are supplied to the apparatus with a cross section of 0.075 m 2 .

Температура в кипящем слое - 680-720°С.The temperature in the fluidized bed is 680-720 ° C.

Удельный расход угля - 1000 кг/(м2·ч).The specific consumption of coal is 1000 kg / (m 2 · h).

Выход кокса - 63% от массы исходного (подсушенного) угля.The coke yield is 63% by weight of the initial (dried) coal.

Зольность кокса, Аd=54,2%.The ash content of coke, And d = 54.2%.

Насыпная плотность кокса - 0,52 г/м3.The bulk density of coke is 0.52 g / m 3 .

Гранулометрический состав кокса:Granulometric composition of coke:

более 2,8 мм - 1%; 1,6-2,8 мм - 11%; 0,5-1,6 мм - 55%; менее 0,5 мм - 33%.more than 2.8 mm - 1%; 1.6-2.8 mm - 11%; 0.5-1.6 mm - 55%; less than 0.5 mm - 33%.

Средний размер куска кокса - 0,9 мм.The average size of a piece of coke is 0.9 mm.

Таким образом, предложенный способ позволяет получать среднетемпературный кокс, имеющий более высокую прочность и плотность, более крупный средний размер куска и более высокую производительность процесса в расчете на квадратный метр газораспределительной решетки (см. таблицу).Thus, the proposed method allows to obtain medium-temperature coke having higher strength and density, a larger average piece size and higher productivity of the process per square meter of gas distribution grid (see table).

ТаблицаTable ПараметрParameter Пример 1Example 1 Пример 2Example 2 Пример 3 (сравнительный)Example 3 (comparative) Размер фракции угля, ммThe size of the coal fraction, mm 0-150-15 0-150-15 0,5-70.5-7 Температура в кипящем слое, °СFluidized bed temperature, ° С 890-910890-910 850-870850-870 680-720680-720 Удельный расход угля, кг/(м2·ч)Specific consumption of coal, kg / (m 2 · h) 52505250 40124012 10001000 Структурная прочность кокса, %The structural strength of coke,% 7272 8080 Нет данныхThere is no data Насыпная плотность кокса, г/см3 The bulk density of coke, g / cm 3 0,560.56 0,60.6 0,520.52 Средний размер куска кокса, ммThe average size of a piece of coke, mm 6,26.2 7,57.5 0,90.9

Claims (1)

Способ получения металлургического среднетемпературного кокса путем термоокислительной обработки угля в кипящем слое, отличающийся тем, что в качестве слоя угля используют уголь с фракционным составом 0÷15 мм, а подачу воздуха через слой угля осуществляют при температуре 800÷900°С.A method for producing metallurgical medium-temperature coke by thermally oxidizing treatment of coal in a fluidized bed, characterized in that coal with a fractional composition of 0 ÷ 15 mm is used as a coal layer, and air is supplied through a coal layer at a temperature of 800 ÷ 900 ° C.
RU2005124136/04A 2005-07-29 2005-07-29 Metallurgical medium-temperature coke production process RU2285715C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005124136/04A RU2285715C1 (en) 2005-07-29 2005-07-29 Metallurgical medium-temperature coke production process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005124136/04A RU2285715C1 (en) 2005-07-29 2005-07-29 Metallurgical medium-temperature coke production process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2285715C1 true RU2285715C1 (en) 2006-10-20

Family

ID=37437872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005124136/04A RU2285715C1 (en) 2005-07-29 2005-07-29 Metallurgical medium-temperature coke production process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2285715C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653174C1 (en) * 2017-07-18 2018-05-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method of thermal processing of coal
RU2666420C1 (en) * 2017-11-20 2018-09-07 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Method of obtaining restorer for production of technical silicon
RU2782819C1 (en) * 2021-08-10 2022-11-03 Сергей Николаевич Силкин Method for coal carbonation in boiling layer and device for its implementation

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653174C1 (en) * 2017-07-18 2018-05-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method of thermal processing of coal
RU2666420C1 (en) * 2017-11-20 2018-09-07 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Method of obtaining restorer for production of technical silicon
WO2019098890A1 (en) * 2017-11-20 2019-05-23 Общество С Ограниченной Ответственностью "Объединенная Компания Русал Инженерно -Технологический Центр" Method of producing reducing agent for manufacturing industrial silicon
RU2782819C1 (en) * 2021-08-10 2022-11-03 Сергей Николаевич Силкин Method for coal carbonation in boiling layer and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8579999B2 (en) Method of enhancing the quality of high-moisture materials using system heat sources
CN108151051B (en) A kind of large scale mixes the coal-fired power station boiler system and co-combustion method of burning semicoke
WO2017050231A1 (en) Industrial furnace integrated with biomass gasification system
CN104130790A (en) Coal dry distillation technology employing indirect heat exchange
RU2401295C1 (en) Method of coal conversion
RU2627865C1 (en) Production method of synthetic gas from low-calorial brown coals with high-ash and device for its implementation
CN101429459B (en) Front-boiler coal drawhead method for pulverized coal fired boiler
RU2285715C1 (en) Metallurgical medium-temperature coke production process
RU2288937C1 (en) Metallurgical medium-temperature coke production process
Pihu et al. Short-term tests on firing oil shale fuel applying low-temperature vortex technology
JP4396843B2 (en) Multi-stage fluidized bed combustion method
EA025090B1 (en) Coal conversion method
RU2665409C2 (en) Method of producing metallurgical medium-temperature coke in fluidized bed
US2773018A (en) Continuous process for drying, preheating, and devolatilization of carbonaceous materials
CN205690388U (en) A kind of high volatile carbon-containing fuel hot efflorescence high efficient combustion device
RU2366861C1 (en) Two-stage method of thermal plasmic preparation of lump fuel for burning, and device for method implementation
RU2359006C1 (en) Method of coal processing
CN105889906A (en) Thermal-pulverization high-efficiency combustion device and method for high-volatile-component carbon-containing fuel
CN210287229U (en) Low-temperature dry distillation pyrolysis process system of double-heat-source low-rank coal
CN106865659A (en) A kind of coal low temperature distillation high temperature in wastewater disposal and Application way
CN103013573A (en) System for supplying high temperature air for fluidized bed coal gasification furnace
EA007801B1 (en) Process for producing metallurgical medium-temperature coke
CN205590304U (en) Oxidation carbomorphism system of flue gas inner loop
RU2687411C1 (en) Method of producing medium-temperature coke
CN212298958U (en) Circulating fluidized bed boiler using semi coke as fuel

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20130506

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20151023

PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20180917

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190715

Effective date: 20190715