RU2343179C1 - Development method for layerwise carbonisation of charge, containing products of brown coal thermal treatment - Google Patents

Development method for layerwise carbonisation of charge, containing products of brown coal thermal treatment Download PDF

Info

Publication number
RU2343179C1
RU2343179C1 RU2007120106/15A RU2007120106A RU2343179C1 RU 2343179 C1 RU2343179 C1 RU 2343179C1 RU 2007120106/15 A RU2007120106/15 A RU 2007120106/15A RU 2007120106 A RU2007120106 A RU 2007120106A RU 2343179 C1 RU2343179 C1 RU 2343179C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coal
coke
charge
coals
brown
Prior art date
Application number
RU2007120106/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Оюунболд Дангаа (MN)
Оюунболд Дангаа
Александр Михайлович Сыроежко (RU)
Александр Михайлович Сыроежко
Владимир Михайлович Страхов (RU)
Владимир Михайлович Страхов
Натали Владиславовна Ларина (RU)
Наталия Владиславовна Ларина
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)"
Priority to RU2007120106/15A priority Critical patent/RU2343179C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2343179C1 publication Critical patent/RU2343179C1/en

Links

Landscapes

  • Coke Industry (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: into initial charge, containing mixture of gaseous, gaseous rich, rich, coke and mineraling-sintered coals, additionally it is introduced modifying agent in the form of preliminarily heat-treated brown-coal resin of brown coal rapid pyrolysis. In the capacity of mineral filler it is introduced mineraling-sintered coals or its mixture with "rich" admixture in the form of coal of the second coke at content of mineraling-sintered coals in charge in amount 4.32-14.32 wt %, and coal of the second coke in amount 6.09-13.09 wt %.
EFFECT: expansion of carbonisation raw materials base and increasing of bulk-coke yield with improved physical-mechanical properties.
3 cl, 1 ex, 3 tbl

Description

Изобретение относится к способам подготовки угольных шихт для слоевого коксования с целью получения металлургического кокса и сопутствующих химических продуктов коксования (коксового газа, сырого бензола, смолы).The invention relates to methods for preparing coal blends for layer-by-layer coking with the aim of producing metallurgical coke and related chemical products of coking (coke oven gas, crude benzene, resin).

Развитие коксохимической промышленности на современном этапе во многом зависит от расширения ее сырьевой базы. В связи с возрастающим дефицитом коксовых и жирных углей встает вопрос о необходимости их экономного расходования и поиске путей замены последних в шихтах коксования.The development of the coke industry at the present stage largely depends on the expansion of its raw material base. In connection with the growing deficit of coke and fat coals, the question arises of the need for their economical spending and finding ways to replace the latter in coking charges.

В связи с распадом СССР два из четырех крупнейших, хорошо освоенных угольных бассейнов - основных поставщиков углей на коксование (Кузбасс, Донбасс, Карагандинский и Печорский) - оказались за рубежом. Однако ряд российских коксохимических заводов и в настоящее время, наряду с углями Кузбасса и Печорского бассейна, используют в шихтах слоевого коксования угли Украины и Казахстана (донецкие и карагандинские). Поэтому проблема расширения сырьевой базы углей для коксования с одновременным повышением выхода целевого кокса и улучшением его механических свойств путем частичной замены дефицитных коксовых углей в шихтах для коксования на недефицитные слабоспекающиеся угли с восполнением дефицита нелетучих жидких соединений в шихте добавкой термообработанной тяжелой смолы высокоскоростного пиролиза бурых углей несомненно актуальна технически значима и важна для коксохимической промышленности. Для высокоскоростного пиролиза с целью получения максимального количества смолы с последующей ее термообработкой и добавкой в шихты коксования предлагается использовать малозольные низкосернистые бурые угли Канско-Ачинского бассейна (КАУ) или бурые угли Монголии Багануурский (БН) и Тугругнуурский (ТН). Возможно использование бурых углей и других месторождений по техническим показателям (влажность, зольность, сернистость), близких к аналогичным показателям Канско-Ачинских или Монгольских бурых углей.In connection with the collapse of the USSR, two of the four largest, well-developed coal basins - the main suppliers of coal for coking (Kuzbass, Donbass, Karaganda and Pechorsky) - were abroad. However, a number of Russian coke and chemical plants and at present, along with the coals of the Kuzbass and Pechora basin, use coals of Ukraine and Kazakhstan (Donetsk and Karaganda) in layered coking charges. Therefore, the problem of expanding the raw material base of coking coals with a simultaneous increase in the yield of target coke and improving its mechanical properties by partially replacing scarce coke coals in coking blends with non-deficient low-caking coals with filling the deficiency of non-volatile liquid compounds in the charge by adding heat-treated heavy tar with high-speed brown pyrolysis relevant technically significant and important for the coke industry. It is proposed to use low-ash low-sulfur brown coals of the Kansk-Achinsk basin (KAU) or brown coals of Mongolia Baganuursky (BN) and Tugrugnuursky (TN) for high-speed pyrolysis in order to obtain the maximum amount of resin with its subsequent heat treatment and addition to coking charges. It is possible to use brown coals and other deposits according to technical indicators (humidity, ash content, sulfur content), close to similar indicators of Kansk-Achinsk or Mongolian brown coals.

Наиболее близким к заявляемому является способ подготовки к коксованию шихты, включающий в качестве отощающей добавки мелкозернистый буроугольный полукокс (БПК) скоростного пиролиза, путем измельчения компонентов шихты, смешения углей и БПК, сушки шихты до остаточной влажности 2,5-4% с последующим коксованием (а.с. СССР. №1214718, БИ. опубл. 28.02.1986. / В.М.Динельт, М.Б.Школлер, И.В.Тимофива, Е.Б.Ушаков) (прототип).Closest to the claimed one is a method of preparing for charge coking, including fine-grained brown coal half-coke (BOD) of high-speed pyrolysis as an exhausting agent, by grinding the charge components, mixing coal and BOD, drying the mixture to a residual moisture of 2.5-4%, followed by coking ( AS USSR, No. 1214718, BI, publ. 02/28/1986 / V.M. Dinelt, M. B. Shkoller, I. Timofiva, E. B. Ushakov) (prototype).

Использовать отощающие шихту добавки в больших количествах нельзя из-за дефицита в коксуемой шихте собственных жидкоподвижных продуктов термолиза углей шихты. Отметим, что Донецкие угли характеризуются следующим выходом подвижной пластической массы, % на горючую массу угля: газовые (Г) 5-25; жирные (Ж) 35-70; коксовые (К) 20-35; отощенные спекающиеся (ОС) 1-20.It is impossible to use additives in thin quantities in the charge due to the deficiency in the coke charge of its own liquid-moving thermolysis products of the coals of the charge. Note that Donetsk coals are characterized by the following yield of mobile plastic mass,% of the combustible mass of coal: gas (G) 5-25; fatty (W) 35-70; coke (K) 20-35; lean sintering (OS) 1-20.

Традиционно шихту слоевого коксования составляют из нескольких компонентов (групп, шахтогрупп), и многие ее свойства не являются аддитивной величиной (выход жидкоподвижных продуктов в центробежном поле, кажущаяся вязкость, газопроницаемость, вспучиваемость и др.).Traditionally, the charge of layered coking is composed of several components (groups, mine groups), and many of its properties are not an additive quantity (yield of liquid-moving products in a centrifugal field, apparent viscosity, gas permeability, swelling, etc.).

Угольные шихты коксохимических предприятий в пластическом состоянии характеризуются в основном следующими показателями: индекс вспучивания (ИГИ-ДМетИ) 12-39 мм; толщина пластического слоя 14-20 мм; индекс Рога (RI) 50-65.Coal blends of coke-chemical enterprises in a plastic state are characterized mainly by the following indicators: expansion index (IGI-DMetI) 12-39 mm; the thickness of the plastic layer is 14-20 mm; Horn Index (RI) 50-65.

Отметим, что газовые угли в шихтах снижают давление распирания и облегчают выдачу кокса, но они дают мелкий кокс с невысокой механической прочностью. Жирные и газовые угли в шихте обеспечивают нормальную структуру, высокую прочность и однородную кусковатость кокса. Отощенные угли способствуют повышению крупности кокса. По прототипу добавка 5 мас.% буроугольного полукокса (БПК) к компонентам шихты дает положительный эффект: а) увеличивается механическая прочность кокса на 2,2 мас.%; б) снижается истираемость кокса на 1,4 мас.%.It should be noted that the gas coals in the blends reduce the bursting pressure and facilitate the delivery of coke, but they give fine coke with low mechanical strength. Fatty and gaseous coals in the charge provide a normal structure, high strength and uniform lumpiness of coke. Fine coals contribute to the increase in coke size. According to the prototype, the addition of 5 wt.% Brown coal semicoke (BOD) to the components of the mixture gives a positive effect: a) increases the mechanical strength of coke by 2.2 wt.%; b) the abrasion of coke is reduced by 1.4 wt.%.

Однако известный способ обладает существенным недостатком, так как присутствие в шихте БПК (отощающая добавка) приводит к снижению в процессе коксование выхода нелетучих жидких соединений (НЖС), ответственных за переход коксуемой массы в пластическое состояние и ее формирование. В прототипе давление распирания будет выше по сравнению с коксованием без отощающих добавок. Количество НЖС в шихте должна быть оптимальным, так как НЖС активно взаимодействует с частицами формирующегося полукокса, адсорбируясь в его порах и трещинах. В оптимальных условиях зона основного пластического состояния характеризуются минимальной вязкостью и максимальной парогазонасыщенность. При введении в шихту отощающих добавок (БПК или отощенноспекающегося угля марки ОС) без восполнения недостатка НЖС добавкой жидких продуктов подобных НЖС (например, тяжелых смол пиролиза бурых углей) пластическая масса будет характеризоваться повышенной вязкостью и еще большей парогазонасыщенностью, что приводит к повышению в камере коксования давления распирания, что чревато аварийной ситуацией или преждевременным выходом из строя огнеупорной кладки коксовой печи. Указанное явление отрицательно сказывается на режиме работы коксовых печей и приводит к их преждевременному износу.However, the known method has a significant drawback, since the presence of BOD in the charge (depleting additive) leads to a decrease in the coking process of the yield of non-volatile liquid compounds (NLC), which are responsible for the transition of the coking mass to a plastic state and its formation. In the prototype, the burst pressure will be higher compared to coking without thinning additives. The amount of NLF in the charge should be optimal, since the NLF actively interacts with particles of the emerging semicoke, adsorbing in its pores and cracks. Under optimal conditions, the zone of the ground plastic state is characterized by a minimum viscosity and maximum vapor and gas saturation. When introducing thinning additives (BOD or flaking coal of the OS grade) into the charge without compensating for the lack of NLF with the addition of liquid products like NLF (for example, heavy brown coal pyrolysis resins), the plastic mass will be characterized by increased viscosity and even greater vapor and gas saturation, which leads to an increase in the coking chamber bursting pressure, which is fraught with an emergency or premature failure of the coke oven refractory masonry. This phenomenon adversely affects the operating mode of coke ovens and leads to their premature wear.

Задачей предлагаемого технического решения является расширение сырьевой базы коксования и повышение выхода целевого кокса с улучшенными физико-механическими характеристиками.The objective of the proposed technical solution is to expand the raw material base of coking and increase the yield of target coke with improved physical and mechanical characteristics.

Поставленная задача достигается тем, что в способе подготовки к слоевому коксованию шихты, содержащей продукты термической переработки бурых углей, путем измельчения компонентов, в том числе отощающей добавки, их смешения и сушки теплоносителем, в исходную шихту, содержащую смесь газовых, газовых жирных, жирных, коксовых и отощенноспекающихся углей, дополнительно вводят модифицирующую добавку в виде предварительно термообработанной буроугольной смолы скоростного пиролиза бурых углей, а в качестве отощающей добавки вводят отощенноспекающийся уголь или его смесь с "жирной добавкой" в виде второго коксового угля при содержании отощенноспекающихся углей в шихте в количестве 4,32-14,32 мас.%, а угля второго коксового в количестве 6,09-13,09 мас.%.This object is achieved by the fact that in the method of preparing for layer-by-layer coking of a charge containing products of thermal processing of brown coals, by grinding the components, including the exhaust additive, mixing and drying them with a heat carrier, into the initial charge containing a mixture of gas, gas fatty, fatty, coke and lean coals, additionally introduce a modifying additive in the form of pre-heat-treated brown coal tar high-speed pyrolysis of brown coals, and as a lean additive enter a lean repenting coal or its mixture with a "fatty additive" in the form of a second coke coal with the content of lean coal in the charge in the amount of 4.32-14.32 wt.%, and coal of the second coke in the amount of 6.09-13.09 wt.% .

Поставленная задача достигается также тем, что в исходную шихту вводят 3-10 мас.% отощающей добавки в виде угля марки ОС6, 3-7 мас.% "жирной" добавки в виде второго коксового угля марки К2 и 3-6 мас.% модифицирующей добавки. Кроме того, поставленная задача достигается тем, что для получения термообработанной буроугольной смолы скоростного пиролиза используют малозольные, низкосернистые Канско-Ачинские бурые угли или бурые угли Монголии различных месторождений или аналогичные по качеству бурые угли других регионов.The task is also achieved by the fact that 3-10 wt.% Of the exhaust additive in the form of OS6 coal, 3-7 wt.% Of the "fat" additive in the form of the second coke coal of the K 2 and 3-6 wt.% Are introduced into the initial charge modifying additives. In addition, the task is achieved in that low-ash, low-sulfur Kansk-Achinsk brown coals or brown coals of Mongolia of various deposits or brown coals of other regions of similar quality are used to produce heat-treated brown coal of high-speed pyrolysis.

Техническим эффектом заявляемого способа является получение целевого продукта с улучшенными физико-химическими свойствами (повышенная прочность и пониженная истираемость) и с высоким выходом, а также расширение сырьевой базы коксования.The technical effect of the proposed method is to obtain the target product with improved physico-chemical properties (increased strength and reduced abrasion) and with a high yield, as well as the expansion of the coking raw material base.

Предлагаемое техническое решение является новым, обладает изобретательским уровнем и промышленно применимо.The proposed technical solution is new, has an inventive step and is industrially applicable.

Примеры осуществления способа.Examples of the method.

Пример 1. Коксуют шихту Запорожского коксохимического завода (ЗКХЗ) в опытной печи, выполненной из огнеупорного материала, представляющей собой герметичную камеру шириной 400 мм, высотой 413 мм и длиной 365 мм с боковым электрообогревом и стояком для отвода летучих продуктов коксования. Разовая загрузка шихты составляет 30 кг.Example 1. Coke the charge of the Zaporozhye Coke and Chemical Plant (ZKKhZ) in an experimental furnace made of refractory material, which is an airtight chamber 400 mm wide, 413 mm high and 365 mm long with side electric heating and riser for removal of volatile coking products. A single charge charge is 30 kg.

Марочный состав шихты (мас.%): газовый уголь (Г) 36,2; газовый жирный (ГЖ) 13,2; жирный уголь (Ж) 24,1; (суммарное содержание коксового (К) и второго коксового (К2) 21,7; содержание угля марки К2 в шихте 7%; отощенноспекающийся уголь (ОС) 4,8; уголь марки K2 Донбасса характеризуется параметром y=18,6; содержанием серы 2,6 мас.%; уголь К2 Кузбасса содержит 0,5% серы и характеризуется параметром y=8,7 мм. Технический анализ шихты: зольность на сухую массу 7,4 мас.%; выход летучих на горючую массу 33 мас.%; общее содержание серы на сухую шихту 1,83 мас.%;Grade composition of the charge (wt.%): Gas coal (G) 36.2; gas fatty (GF) 13.2; fat coal (W) 24.1; (the total content of coke (K) and second coke (K 2 ) is 21.7; the content of K 2 coal in the charge is 7%; lean coal (OS) 4.8; coal of K 2 Donbass is characterized by the parameter y = 18.6; sulfur content of 2.6 wt.%; coal K 2 Kuzbass contains 0.5% sulfur and is characterized by a parameter y = 8.7 mm Technical analysis of the mixture: ash ash on a dry mass of 7.4 wt.%; the yield of volatiles on a combustible mass 33 wt.%; total sulfur content per dry charge 1.83 wt.%;

Пластометрические показатели шихты: усадка (х) 41 мм; толщина пластического слоя (y) 17,5;Plastometric indicators of the charge: shrinkage (x) 41 mm; the thickness of the plastic layer (y) 17.5;

Указанную шихту загружают в опытную печь при температуре внутри печи 1000°С, температуру боковых стенок поддерживают в течение 10 часов в пределах 1250-1300°С. По достижении в осевой плоскости коксового пирота температуры 950°С, кокс выдерживают при этой температуре еще 2 часа, после чего выгружают в камеру сухого тушения, где кокс тушат 4-5 часов без доступа воздуха. Выход кокса определяют на лабораторных весах с точностью ±0,01 кг. Кокс последовательно просеивают через сита с отверстиями 80, 40, 25 и 10 мм. Затем надрешеточные продукты взвешивают и определяют выход (мас.%) фракций (мм) >80; 80-40; 40-25; 25-10 и менее 10.The specified charge is loaded into the experimental furnace at a temperature inside the furnace of 1000 ° C, the temperature of the side walls is maintained for 10 hours within 1250-1300 ° C. Upon reaching a temperature of 950 ° C in the axial plane of the coke cake, the coke is kept at this temperature for another 2 hours, after which it is discharged into the dry quenching chamber, where the coke is quenched for 4-5 hours without air. The coke yield is determined on a laboratory balance with an accuracy of ± 0.01 kg. Coke is successively sieved through sieves with openings of 80, 40, 25 and 10 mm. Then the superlattice products are weighed and the yield (wt.%) Of the fractions (mm)> 80 is determined; 80-40; 40-25; 25-10 and less than 10.

Испытания кокса на истираемость проводили в малом барабане (12,5 кг загрузки) в соответствии с ГОСТ 8929-65.Coke abrasion tests were carried out in a snare drum (12.5 kg load) in accordance with GOST 8929-65.

Вязкость пластической массы косвенно оценивали по усилию прокола при коксовании опытных шихт в автоматизированном пластометрическом аппарате (ГОСТ 1186-69). Опыты проведены в центральной заводской лаборатории Запорожского коксохимического завода, на кафедре технологии углехимических производств Санкт-Петербургского государственного технологического института и в Новокузнецком центре Восточного углехимических института.The viscosity of the plastic mass was indirectly evaluated by the puncture force during coking of the experimental charges in an automated plastometric apparatus (GOST 1186-69). The experiments were carried out in the central laboratory of the Zaporizhzhya Coke and Chemical Plant, at the Department of Coal Chemical Production Technology of the St. Petersburg State Technological Institute and at the Novokuznetsk Center of the Eastern Coal Chemical Institute.

Составы шихт по заявляемому способу, а также результат испытаний пластометрических параметров шихт и физико-химических показателей полученных коксов приведены в табл.1-3.The compositions of the mixtures according to the present method, as well as the test results of the plastometric parameters of the mixture and physico-chemical parameters of the obtained cokes are given in table 1-3.

Остальные примеры, приведенные в табл.1, осуществляются аналогично примеру 1. Для получения модифицирующих добавок использовали бурые угли из месторождений России и Монголии. Возможно использование бурых углей из бассейнов других стран по качеству близких к углям Канско-Ачинского (Россия) бассейна или Багануурского и Тугругнуурского месторождений Монголии (МНР).The remaining examples shown in Table 1 are carried out analogously to Example 1. To obtain modifying additives, brown coal was used from deposits in Russia and Mongolia. It is possible to use brown coals from the basins of other countries for the quality of the Kansko-Achinsky (Russia) basin close to the coals or the Baganuursky and Tugrugnuursky deposits of Mongolia (Mongolia).

В заявляемом способе для коксования использовались базовые шихты Запоржского коксохимического завода с добавкой отощенноспекающегося угля (ОС6), второго коксового (К2) и термообработанной тяжелой смолы скоростного пиролиза бурых углей со следующими характеристиками:In the inventive method for coking, the basic blends of the Zaporizhia Coke and Chemical Plant were used with the addition of flaked coal (OS6), a second coke (K 2 ) and heat-treated heavy tar brown coal pyrolysis resin with the following characteristics:

1) уголь ОС6 с зольностью 6,5 мас.%, с выходом летучих на горючую массу 17,1 мас.% и влажностью 2,8 мас.%.1) OS6 coal with an ash content of 6.5 wt.%, With a release of volatile fuels of 17.1 wt.% And a moisture content of 2.8 wt.%.

2) уголь К2 с зольностью 6,8 мас.%, с выходом летучих на горючую массу 21,4 мас.%, с рабочей влажностью 2,7 мас.%.2) coal K 2 with an ash content of 6.8 wt.%, With a release of volatile fuels of 21.4 wt.%, With a working humidity of 2.7 wt.%.

3) Термообработанные (с удалением 5,1 мас.% жидких и парогазообразных продуктов из исходных суммарных смол скоростного пиролиза) тяжелые смолы скоростного пиролиза бурых углей имели начало кипения 270-272°С и характеризовались следующими показателями:3) Heat-treated (with the removal of 5.1 wt.% Of liquid and vapor-gas products from the initial total resins of high-speed pyrolysis) heavy resins of high-speed pyrolysis of brown coal had a boiling point of 270-272 ° C and were characterized by the following indicators:

а) Термообработанная смола скоростного пиролиза из Канско-Ачинского бурого угля Березовского месторождения (ТСВП КАУ) - плотность 1250 кг/м3; температура размягчения 35,3°С; зольность 1,97%, коксуемость по Конрадсону 32%; элементный состав (мас.% на горючую массу): С 81,3; Н 5,9; N 0,8; S 0,31; O 11,7.a) Heat-treated resin of high-speed pyrolysis from Kansk-Achinsky brown coal of the Berezovsky deposit (TSVP KAU) - density 1250 kg / m 3 ; softening temperature 35.3 ° C; ash content of 1.97%, Conradson coking capacity of 32%; elemental composition (wt.% per combustible mass): C 81.3; H 5.9; N, 0.8; S 0.31; O 11.7.

Характеристики термообработанных смол скоростного пиролиза бурых углей Монголии: а) Термообработанная смола скоростного пиролиза из Багануурских углей (ТСВП БН): плотность при 20°С 1236 кг/м3; температура размягчения 34,9°С;Characteristics of heat-treated resins of high-speed pyrolysis of brown coals of Mongolia: a) Heat-treated resins of high-speed pyrolysis from Baganuur coals (TSVP BN): density at 20 ° С 1236 kg / m 3 ; softening temperature 34.9 ° C;

б) Термообработанная смола скоростного пиролиза из Тугругнуурских углей (ТСВП ТН): плотность при 20°С 1232 кг/м3; температура размягчения 34,6°С;b) Heat-treated resin of high-speed pyrolysis from Tugrugnuur coal (TSVP TN): density at 20 ° C 1232 kg / m 3 ; softening temperature 34.6 ° C;

в) В табл.1 кроме пластометрических показателей (x и y) базовой и предлагаемых шихт приведены величины усилий (относительные единицы) прокала пластической массы при измерении толщины пластического слоя при их испытании в автоматизированном пластометре.c) In Table 1, in addition to the plastometric indicators (x and y) of the base and the proposed blends, the values of the efforts (relative units) of the plastic dip during measurement of the thickness of the plastic layer when testing them in an automated plastometer are given.

При коксовании шихт №2, 4-6 (табл.1) усилие прокола пластической массы выше, чем у типовых шихт, используемых при промышленных коксованиях на Запорожском коксохимическом заводе (ЗКХЗ), однако оно ниже, чем у прототипа. Следовательно, при коксовании всех заявляемых шихт (табл.1) давление распирания в камере коксования будет ниже, чем у прототипа, что благоприятно скажется на сроках службы коксовых печей. Максимально комфортные условия коксования (по критерию безопасной эксплуатации коксовых печей) обеспечиваются на шихтах №2, 7-11 (минимальное усилие прокола слоя пластической массы коксуемой шихты).When coking blends No. 2, 4-6 (table 1), the puncture force of the plastic mass is higher than that of typical blends used in industrial coking at the Zaporizhzhya Coke and Chemical Plant (ZKHZ), but it is lower than that of the prototype. Therefore, when coking all the claimed blends (table 1), the burst pressure in the coking chamber will be lower than that of the prototype, which will favorably affect the service life of coke ovens. The most comfortable coking conditions (according to the criterion of safe operation of coke ovens) are provided on blends No. 2, 7-11 (the minimum effort to puncture the plastic layer of the coke charge).

Соотношение цен на используемые в шихтах марки углей (по данным ЗКХЗ) следующее: угли Донбасса Г:Ж:К:ОС-1:1,26:1,36:1,21; уголь ГЖ Львовско-Волынского бассейна - 1,15, относительные цены на угли Кузбасса (марок Г и К2) 0,48; 0,58 соответственно. Наиболее дешевыми компонентами предлагаемых шихт являются буроугольный полукокс (БПК) и термообработанная смола высокоскоростного пиролиза (ТСВП) с опытно-промышленной установки Тверской ТЭЦ (0,36) при базисе, равном единице (стоимость газового угля Донецкого бассейна). Это связано с низкой ценой на бурые угли Канско-Ачинского бассейна, где добыча проводится открытым способом на мощных угольных разрезах. Более высокая стоимость углей Донбасса связана с невысокой рабочей мощностью промышленных сложных пластов и с большей глубиной залегания угля по сравнению с Кузбассом.The price ratio for the coal grades used in the blends (according to the ZKHZ) is as follows: Donbass coals G: F: K: OS-1: 1.26: 1.36: 1.21; GZ coal of the Lviv-Volyn basin - 1.15, relative prices for Kuzbass coal (grades G and K 2 ) 0.48; 0.58, respectively. The cheapest components of the proposed blends are lignite semi-coke (BOD) and heat-treated high-speed pyrolysis resin (TSVP) from the pilot plant of Tverskaya CHPP (0.36) with a basis equal to one (cost of gas coal from the Donetsk basin). This is due to the low price of brown coals of the Kansk-Achinsk basin, where mining is carried out by open pit mining at powerful coal mines. The higher cost of Donbass coal is associated with the low working capacity of industrial complex formations and with a greater depth of coal than Kuzbass.

Таким образом видно, что в шихтах целесообразно максимально использовать относительно дешевые угли и добавки: Г, К2, ОС6, ТСВП. Использование же в шихтах коксования буроугольного полукокса также целесообразно, экономически оправданно, и этот вариант предложен в выбранном нами прототипе.Thus, it can be seen that it is advisable to use relatively cheap coals and additives in blends: G, K 2 , OS6, TSVP. The use of brown coal semi-coke in the coking charges is also expedient, economically justified, and this option was proposed in our prototype.

Однако увеличивать в шихтах коксования по сравнению с оптимальным содержание газовых углей нецелесообразно, так как это приведет к снижению выхода валового кокса и ухудшению его качества (механической прочности).However, it is not advisable to increase the content of gas coals in the coking charges in comparison with the optimum, since this will lead to a decrease in the yield of gross coke and a deterioration in its quality (mechanical strength).

Поэтому модернизировать составы исходных шихт коксования целесообразно за счет использования индивидуальных добавок БПК, углей К2, ОС6, ТСВП или различного их сочетания.Therefore, it is advisable to modernize the compositions of the initial coking charges by using individual additives of BOD, K 2 , OS6, TSVP coals or various combinations thereof.

Из табл.2 видно, что товарный кокс из заявляемых шихт по сравнению с промышленным коксованием шихты ЗКХЗ характеризуется увеличением механической прочности (по выходу классу М25) до 2,7% и снижением истираемости (по выходу класса М10) до 2,9%. Товарный кокс характеризуется по этим показателям также и более высокими показателями по сравнению с прототипом.From table 2 it is seen that commodity coke from the claimed charge compared to industrial coking of the charge ZKHZ characterized by an increase in mechanical strength (yield class M25) to 2.7% and a decrease in abrasion (yield class M10) to 2.9%. Commodity coke is characterized by these indicators also higher rates compared to the prototype.

Наиболее благоприятные условия коксования (по давлению распирания) наблюдаются при использовании заявляемых шихт №7-11. В этих условиях достигаются более высокие показатели по выходу классов кокса +80, 80-40, 40, 25 (табл.3). По сравнению с промышленным коксованием шихты ЗКХЗ истираемость кокса (класс минус 10) понижается на 2,5-2,9 мас.%The most favorable coking conditions (pressure bursting) are observed when using the inventive charge No. 7-11. Under these conditions, higher yields are achieved for the yield of coke classes +80, 80-40, 40, 25 (Table 3). Compared to industrial coking of the ZKKhZ blend, the abrasion of coke (class minus 10) is reduced by 2.5-2.9 wt.%

Кроме того, по заявляемому способу модифицированные шихты будут дешевле за счет вовлечения в их состав менее дорогих и менее дефицитных марок угля ОС6, К2 и модифицирующих добавок (термообработанных смол скоростного пиролиза бурых углей).In addition, according to the claimed method, modified mixtures will be cheaper due to the involvement of less expensive and less scarce grades of OS6, K 2 coal and modifying additives (heat-treated resins of high-speed pyrolysis of brown coal) in their composition.

Суммарный полезный эффект изобретения заключается в расширении сырьевой базы коксования, повышении выхода валового кокса и улучшении его физико-механических свойств (повышенная прочность и пониженная истираемость).The total beneficial effect of the invention is to expand the raw material base of coking, increase the yield of bulk coke and improve its physical and mechanical properties (increased strength and reduced abrasion).

Таблица 1Table 1 Толщина пластического слоя (y) и усадка (х) и усилие прокола (р) базовой и заявляемой шихт коксованияThe thickness of the plastic layer (y) and shrinkage (x) and the puncture force (p) of the base and claimed charge coking № п/пNo. p / p Состав шихты, мас.%The composition of the charge, wt.% x, ммx mm y, ммy mm Р, относит. единицыP relates. units 1one Базовая шихта ЗКХЗBase charge ZKHZ 3333 2222 0,160.16 22 Шихта + 10% ТСВП (КАУ)Charge + 10% TSVP (KAU) 3535 2626 0,100.10 33 Шихта + 10% БПК (КАУ)Charge + 10% BOD (KAU) 2828 1919 0,230.23 4four Шихта + 10% БПК (БН) + 3% ТСВП (БН)Charge + 10% BOD (BN) + 3% TSVP (BN) 30thirty 18eighteen 0,200.20 55 Шихта + 10% угля ОС6Charge + 10% of OS6 coal 2828 1919 0,230.23 66 Шихта + 10% угля ОС6 + 3% ТСВП (КАУ)Charge + 10% of OS6 coal + 3% TSVP (KAU) 2929th 20twenty 0,170.17 77 Шихта + 10% угля ОС6 + 6% ТСВП (ТН)Charge + 10% of OS6 coal + 6% of TSVP (TN) 3232 2323 0,150.15 88 Шихта + 10% угля ОС6 + 6% ТСВП (КАУ)Charge + 10% of OS6 coal + 6% TSVP (KAU) 3232 2222 0,140.14 99 Шихта + 10% угля ОС6 + 6% ТСВП (БН)Charge + 10% of OS6 coal + 6% of TSVP (BN) 3232 2323 0,140.14 1010 Шихта + 7% угля К2 + 3% угля ОС6 + 3% ТСВП (КАУ)The mixture + 7% coal K2 + 3% coal OS6 + 3% TSVP (KAU) 3131 2424 0,130.13 11eleven Шихта + 7% угля ОС6+3% угля К2 + 6% ТСВП (БН)Charge + 7% of coal OS6 + 3% of coal K 2 + 6% TSVP (BN) 3333 2222 0,160.16

Таблица 2table 2 Выход кокса и его прочность (%)**Coke yield and strength (%) ** № п/пNo. p / p Состав шихты, мас.%The composition of the charge, wt.% Механическая прочность, %Mechanical strength,% Выход кокса, %Coke yield,% М25M25 М10M10 77 Шихта ЗКХЗ + 10% угля ОС6 + 6% ТСВП (ТН)The charge ZKHZ + 10% coal OS6 + 6% TSVP (TN) 88,488.4 7,57.5 79,579.5 88 Шихта ЗКХЗ + 10% угля ОС6 + 6% ТСВП (КАУ)ZKHZ charge + 10% of OS6 coal + 6% TSVP (KAU) 88,488.4 7,47.4 79,479,4 99 Шихта ЗКХЗ + 10% угля ОС6 + 6% ТСВП (БН)The charge ZKHZ + 10% coal OS6 + 6% TSVP (BN) 88,488.4 7,57.5 79,579.5 1010 Шихта ЗКХЗ + 7% угля К2 + 3% угля ОС6 + 3% ТСВП (КАУ)ZKHZ charge + 7% K2 coal + 3% OS6 coal + 3% TSVP (KAU) 88,688.6 7,17.1 79,479,4 11eleven Шихта ЗКХЗ + 7% угля ОС6+3% угля К2+6% ТСВП (БН)ZKHZ charge + 7% of OS6 coal + 3% of K2 coal + 6% of TSVP (BN) 88,788.7 7,47.4 79,779.7 1212 Шихта ЗКХЗ + 5% БПК (КАУ)The charge ZKHZ + 5% BOD (KAU) 87,187.1 6,66.6 78,278,2 1313 Шихта ЗКХЗ + 10% БПК (КАУ)The charge ZKHZ + 10% BOD (KAU) 88,288.2 9,29.2 78,378.3 14fourteen Шихта ЗКХЗCharge ZKHZ 8686 1010 7878 ** Влажность шихты 2,3-2,7%** The moisture content of the mixture of 2.3-2.7%

Таблица 3Table 3 Ситовый состав кокса из заявляемой и базовой шихтThe sieve composition of coke from the inventive and base charge № п/пNo. p / p Содержание добовак к базовой шихте ЗКХЗ, мас.%Content dobovak to the basic charge ZKHZ, wt.% Выход кокса по классам крупности (мм), мас.%Coke yield by size classes (mm), wt.% ОС6OS6 К2 K 2 ТСВПTSVP +80+80 80-4080-40 40-2540-25 25-1025-10 -10-10 77 1010 -- 6 (ТН)6 (VT) 4,54,5 50fifty 29,429.4 9,69.6 7,57.5 88 1010 -- 6 (КАУ)6 (KAU) 4,64.6 50,150.1 28,028.0 9,99.9 7,47.4 99 1010 -- 6 (БН)6 (BN) 4,54,5 50fifty 28,128.1 9,99.9 7,57.5 1010 33 77 3 (КАУ)3 (KAU) 4,84.8 51,551.5 28,328.3 8,48.4 7,17.1 11eleven 77 33 6 (БН)6 (BN) 5,75.7 51,351.3 2828 9,69.6 7,47.4 Базовая шихта ЗКХЗBase charge ZKHZ 00 00 00 2,42,4 4949 28,228,2 10,410,4 1010

Claims (3)

1. Способ подготовки к слоевому коксованию шихты, содержащей продукты термической переработки бурых углей, путем измельчения компонентов, в том числе отощающей добавки, их смешения и сушки теплоносителем, отличающийся тем, что в исходную шихту, содержащую смесь газовых, газовых жирных, жирных, коксовых и отощенноспекающихся углей, дополнительно вводят модифицирующую добавку в виде предварительно термообработанной буроугольной смолы скоростного пиролиза бурых углей, в качестве отощающей добавки вводят отощенноспекающийся уголь или его смесь с «жирной» добавкой в виде угля второго коксового при содержании отощенноспекающихся углей в шихте в количестве 4,32-14,32 мас.%, а угля второго коксового в количестве 6,09-13,09 мас.%.1. A method of preparing for layer-by-layer coking of a charge containing products of thermal processing of brown coals by grinding components, including an exhaust agent, mixing and drying with a heat carrier, characterized in that the initial charge containing a mixture of gas, gas, fatty, fatty, coke and sintering coals, a modifying additive is additionally introduced in the form of a pre-heat-treated brown coal tar of high-speed pyrolysis of brown coals, as a sludge additive is introduced a sintering coal or its a mixture with a "fatty" additive in the form of second coke coal with the content of leaning coals in the charge in the amount of 4.32-14.32 wt.%, and the second coke coal in the amount of 6.09-13.09 wt.%. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в исходную шихту вводят 3-10 мас.% отощающей добавки, 3-7 мас.% «жирной» добавки и 3-6 мас.% модифицирующей добавки.2. The method according to claim 1, characterized in that 3-10 wt.% Of an exhaustive additive, 3-7 wt.% Of a "fat" additive and 3-6 wt.% Of a modifying additive are introduced into the initial charge. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что для получения термообработанной буроугольной смолы скоростного пиролиза используют Канско-Ачинские бурые угли или бурые угли Монголии из различных месторождений. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that to obtain a heat-treated brown coal tar of high-speed pyrolysis, Kansk-Achinsk brown coals or brown coals of Mongolia from various deposits are used.
RU2007120106/15A 2007-05-29 2007-05-29 Development method for layerwise carbonisation of charge, containing products of brown coal thermal treatment RU2343179C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007120106/15A RU2343179C1 (en) 2007-05-29 2007-05-29 Development method for layerwise carbonisation of charge, containing products of brown coal thermal treatment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007120106/15A RU2343179C1 (en) 2007-05-29 2007-05-29 Development method for layerwise carbonisation of charge, containing products of brown coal thermal treatment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2343179C1 true RU2343179C1 (en) 2009-01-10

Family

ID=40374169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007120106/15A RU2343179C1 (en) 2007-05-29 2007-05-29 Development method for layerwise carbonisation of charge, containing products of brown coal thermal treatment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2343179C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2733610C1 (en) * 2019-10-28 2020-10-05 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Carbon-containing innovative product and method for production thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2733610C1 (en) * 2019-10-28 2020-10-05 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Carbon-containing innovative product and method for production thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10975311B2 (en) Multi-modal beds of coking material
TW201406945A (en) Process and device for the production of metallurgical coke from petrol coal obtained in petroleum refineries by carbonisation in non-recovery or heat-recovery coke ovens
EA015018B1 (en) Mixture of minerals and fluxes for obtaining metallurgical coke (variants)
JP2012102325A (en) Method for producing formed coke, and formed coke produced by the method
RU2400518C1 (en) Procedure for production of coking additive by retarded coking
EA014766B1 (en) Method for forming coal mixtures for producing coking burden and a composition of said mixtures
RU2627425C1 (en) Charge for metallurgical coke production
JPS5811914B2 (en) Method for manufacturing coke for blast furnaces
RU2343179C1 (en) Development method for layerwise carbonisation of charge, containing products of brown coal thermal treatment
RU2305122C1 (en) Charge for producing metallurgical coke (variants)
RU2459856C1 (en) Method of making coal charge for producing metallurgical coke
Chatterjee et al. Possibilities of tar addition to coal as a method of improving coke strength
WO2018084738A1 (en) Petroleum coking additive
JP6241336B2 (en) Method for producing blast furnace coke
RU2224782C1 (en) Charge for manufacture of metallurgical coke
RU2418837C1 (en) Additive to coking charge
JP6227482B2 (en) Method for producing blast furnace coke and blast furnace coke
RU2769188C1 (en) Composition of charge for producing metallurgical coke
EA021524B1 (en) Charge mixture for producing coke
US3058821A (en) Manufacture of coke
Miroshnichenko Influence of coal preparation and coking conditions on coke reactivity
RU2348680C1 (en) Method of partially briquetted charge preparation for coking
Sharma et al. Study on coke size degradation from coke plant wharf to blast furnaces stock house
JP5163247B2 (en) Coke production method
JP2002226864A (en) Method for producing coke using waste plastic

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120530