RU2636514C1 - Additive to charges for manufacturing metallurgical coke - Google Patents

Additive to charges for manufacturing metallurgical coke Download PDF

Info

Publication number
RU2636514C1
RU2636514C1 RU2017103405A RU2017103405A RU2636514C1 RU 2636514 C1 RU2636514 C1 RU 2636514C1 RU 2017103405 A RU2017103405 A RU 2017103405A RU 2017103405 A RU2017103405 A RU 2017103405A RU 2636514 C1 RU2636514 C1 RU 2636514C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coke
additive
charge
coal
petroleum
Prior art date
Application number
RU2017103405A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Владимирович Лизогуб
Илья Александрович Золтуев
Елена Викторовна Денисенко
Сергей Павлович Осадчий
Алексей Владимирович Попов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Алтай-кокс"
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 Открытое акционерное общество "Алтай-кокс" filed Critical Открытое акционерное общество "Алтай-кокс"
Priority to RU2017103405A priority Critical patent/RU2636514C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2636514C1 publication Critical patent/RU2636514C1/en

Links

Landscapes

  • Coke Industry (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: mixture of coal tar pitch with petroleum semi-coke with a yield of volatile substances of 12-27%, sulfur content up to 4.8%, a temperature range of ductility in the range of 50-100°C at the ratio from 1.0 to 10.0 to 1.0 to 2.5 is used as an additive-substitute for at least one of the group of charge coals in the production of metallurgical coke.
EFFECT: universal properties which can replace different groups of coals in the charge in the production of metallurgical coke, depending on the ratio of the coal tar pitch and petroleum semi-coke.
1 cl

Description

Предлагаемое изобретение относится к области получения металлургического кокса и может быть использовано в металлургии, в частности на коксохимических предприятиях.The present invention relates to the field of production of metallurgical coke and can be used in metallurgy, in particular at coke plants.

Известно получение литейного кокса из угольной шихты с участием полукоксовой мелочи при проведении на ОАО «Алтай-Кокс» исследований по разработке и совершенствованию технологии получения литейного кокса улучшенного качества. При этом в состав угольной шихты вводилась отощающая добавка - полукоксовая мелочь. См. статью Кокс. Химия, 1997 год. №2. УДК 662.749.001.5, авторов: канд. техн. наук В.М. Страхова (Кузнецкий филиал ВУХИНа), канд. техн. наук О.Г. Унтербергера, Н.В. Капустиной (ВУХИН), В.В. Кочкина, P.P. Канцлера и B.C. Просвирова (АО «Алтай-кокс»).It is known to obtain foundry coke from a coal charge with the participation of semi-coke fines during research at Altai-Koks to develop and improve the technology for producing foundry coke of improved quality. At the same time, a thinning additive, a semi-coke trifle, was introduced into the composition of the coal charge. See Cox's article. Chemistry, 1997. No. 2. UDC 662.749.001.5, authors: cand. tech. sciences V.M. Strakhova (Kuznetsk branch of VUKHIN), Ph.D. tech. sciences O.G. Unterberger, N.V. Kapustina (VUKHIN), V.V. Kochkina, P.P. Chancellor and B.C. Prosvirova (Altai-Koks JSC).

С введением в шихту 1 и 3% полукокса повышалась крупность кокса, увеличивался средний размер куска с 69,56 у исходного кокса до 71,17 и 72,68% и содержание крупного класса более 60 мм - от 75,2 до соответственно 79,8 и 76,8%. При этом повышалась механическая прочность кокса.With the introduction of 1 and 3% semi-coke into the charge, the coke size increased, the average piece size increased from 69.56 in the initial coke to 71.17 and 72.68%, and the content of the large class over 60 mm increased from 75.2 to 79.8 respectively and 76.8%. At the same time, the mechanical strength of coke increased.

К недостаткам получения литейного кокса с использованием полукоксовой мелочи можно отнести повышенную зольность шихты и, как следствие, повышенную зольность металлургического кокса, а также повышенную реакционную способность кокса.The disadvantages of producing foundry coke using semi-coke fines are the increased ash content of the charge and, as a result, the increased ash content of metallurgical coke, as well as the increased reactivity of coke.

Известен патент РФ №2224782 «Шихта для получения металлургического кокса», согласно которому в соответствующем соотношении содержатся жирные, газово-жирные коксовые слабоспекающиеся угли, отощенно-спекающиеся угли и спекающая добавка. Спекающая добавка получена путем смешения пекообразного продукта с отходами пластмасс в определенном соотношении, нагрева данной смеси до температуры 300-350°C в течение 0,5-1,0 часа.Known patent of the Russian Federation No. 2224782 "charge for producing metallurgical coke", according to which in an appropriate ratio contains fatty, gas-fatty coke low-sintering coals, lean sintering coals and sintering additive. Sintering additive was obtained by mixing a pecky product with plastic waste in a certain ratio, heating this mixture to a temperature of 300-350 ° C for 0.5-1.0 hours.

Получение данной шихты эффективно с точки зрения утилизации отходов пластмасс, но недостаток известного решения заключается в необходимости приготовления спекающей добавки в течение определенного времени, данный фактор усложняет технологию приготовления смеси.Obtaining this mixture is effective from the point of view of recycling plastic waste, but the disadvantage of the known solution lies in the need to prepare a sintering additive for a certain time, this factor complicates the technology for preparing the mixture.

Известна более эффективная добавка коксующая по патенту РФ №2355729 - прототип в виде применения нефтяного кокса с выходом летучих веществ в интервале более 14% и менее 25% в качестве коксующей добавки к угольным шихтам, используемым для производства металлургического кокса.Known more effective coking additive according to the patent of the Russian Federation No. 2355729 - a prototype in the form of the use of petroleum coke with a yield of volatiles in the range of more than 14% and less than 25% as a coking additive to coal blends used for the production of metallurgical coke.

Технический результат - замена остродефицитного угля марки К на дешевый попутный продукт - нефтяной кокс; утилизация нефтяного кокса и снижение себестоимости процесса коксования. Дополнительно, по мнению авторов и заявителя указанного патента, использование нефтяного кокса позволило при сохранении коксующих и спекающих свойств добавки на необходимом уровне обеспечить снижение содержания летучих веществ в шихте по сравнению с коксующими добавками с содержанием летучих веществ в диапазоне от 25 до 35%, улучшив соответственно качество шихты.EFFECT: replacement of severely deficient coal of brand K with a cheap associated product - petroleum coke; utilization of petroleum coke and cost reduction of the coking process. In addition, according to the authors and the applicant of the said patent, the use of petroleum coke, while maintaining the coking and sintering properties of the additive at the required level, ensured a reduction in the volatiles content in the charge as compared with coking additives with a volatiles content in the range from 25 to 35%, improving accordingly charge quality.

Однако замена остродефицитного угля марки К на дешевый попутный продукт - нефтяной кокс не является равноценной заменой по следующим причинам: - при полной или частичной замене в составе шихты компонентов марки К на добавку коксующую - нефтяной кокс значительно ухудшается качество кокса по содержанию серы, снижается уровень выхода летучих веществ шихты до критичных значений, создающих риски при ведении технологических процессов (бурение печи).However, replacing K-grade coal with a low-cost by-product - petroleum coke is not an equivalent substitute for the following reasons: - when the K components are completely or partially replaced by a coking additive in the composition of the blend - petroleum coke significantly reduces the quality of coke in terms of sulfur content, and reduces the yield volatile substances of the charge to critical values, creating risks when conducting technological processes (drilling a furnace).

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание добавки - заменителя углей шихты при производстве металлургического кокса, обеспечивающей замену по меньшей мере одного вида угля в составе шихты, позволяющую обеспечить высокую коксуемость шихты, пониженное содержание серы в конечном продукте и повышение качества кокса по показателям прочности кокса (CSR) и реакционной способности (CRI). Дополнительным техническим результатом является расширение технологических возможностей производства кокса, связанных с обеспечением беспрепятственной выдачи кокса из камер коксования и снижение затрат на производство кокса при использовании известных составляющих по новому назначению.The technical result of the invention is the creation of an additive - a substitute for charge coal in the production of metallurgical coke, which provides for the replacement of at least one type of coal in the composition of the charge, which allows for high cokeability of the charge, low sulfur content in the final product and an increase in the quality of coke in terms of coke strength (CSR ) and reactivity (CRI). An additional technical result is the expansion of technological capabilities for the production of coke associated with the unhindered release of coke from coking chambers and lower costs for the production of coke using known components for a new purpose.

Поставленный предлагаемым изобретением технический результат достигается применением смеси каменноугольного пека с нефтяным полукоксом с выходом летучих веществ 12-27%, содержанием серы до 4,8%, температурным интервалом пластичности в диапазоне 50-100°C в соотношении от 1,0 к 10,0 до 1,0 к 2,5 - пеконефтекокса, в качестве добавки-заменителя по меньшей мере одного из группы углей шихты при производстве металлургического кокса.The technical result set by the invention is achieved by using a mixture of coal tar pitch with petroleum semi-coke with a yield of volatiles of 12-27%, a sulfur content of up to 4.8%, a temperature range of ductility in the range of 50-100 ° C in a ratio from 1.0 to 10.0 up to 1.0 to 2.5 - peconeftecox, as an additive substitute for at least one of the group of coals of the mixture in the production of metallurgical coke.

Каменноугольный пек - это твердый продукт переработки каменноугольной смолы (выход 50-60% по массе). Однородное по внешнему виду термопластичное вещество черного цвета с блестящим раковистым изломом. Элементный состав (%): 92-93 C, 4,3-4,7 H, 0,3-0,85 S, 1,7-1,8 N, 0,8-1,0 O. Плотность 1,2-1,3 г/см3, зольность 0,2-0,3%, выход летучих 50-63%, содержание серы до 0,65 (по данным ОАО «Алтай-Кокс»). При этом для получения пеконефтекокса используется гранулированный каменноугольный пек.Coal tar pitch is a solid product of the processing of coal tar (yield 50-60% by weight). Black in appearance thermoplastic substance with a shiny conchoid fracture. Elemental composition (%): 92-93 C, 4.3-4.7 H, 0.3-0.85 S, 1.7-1.8 N, 0.8-1.0 O. Density 1, 2-1.3 g / cm 3 , ash content 0.2-0.3%, volatile yield 50-63%, sulfur content up to 0.65 (according to Altai-Koks OJSC). At the same time, granular coal tar pitch is used to obtain peconeftecox.

Нефтяной полукокс - это продукт, получаемый путем полукоксования тяжелых нефтяных остатков без доступа воздуха при температуре не выше 550°C.Petroleum semi-coke is a product obtained by semi-coking of heavy oil residues without access of air at a temperature not exceeding 550 ° C.

Использование смеси каменноугольного пека и нефтяного полукокса в качестве компонента шихты, обеспечивающего замену по меньшей мере одного вида угля в составе шихты и позволяющего обеспечить высокую коксуемость шихты, пониженное содержание серы в конечном продукте и повышение качества кокса по показателям прочности кокса (CSR) и реакционной способности (CRI), не известно из выявленных технических решений, что позволяет отнести признаки предлагаемого объекта к обладающими новизной, а в сочетании с количественными характеристиками и достигаемым положительным результатом - к имеющим изобретательский уровень.The use of a mixture of coal tar pitch and petroleum coke as a component of the charge, which provides the replacement of at least one type of coal in the composition of the charge and allows for high cokeability of the charge, low sulfur content in the final product and an increase in the quality of coke in terms of coke strength (CSR) and reactivity (CRI), it is not known from the identified technical solutions, which allows us to attribute the features of the proposed facility to those with novelty, and in combination with quantitative characteristics and achieve the expected positive result - to those who have an inventive step.

Описание процесса получения добавки - заменителя углей шихты при производстве металлургического кокса, проведенные опытные работы получения кокса с более высокими эксплуатационными характеристиками позволяют отнести предлагаемые существенные признаки предлагаемого изобретения к промышленно выполнимым.A description of the process for producing an additive as a substitute for charge coal in the production of metallurgical coke, the conducted experimental work of producing coke with higher operational characteristics make it possible to attribute the proposed essential features of the invention to industrially feasible.

Указанная смесь каменноугольного пека и нефтяного полукокса обладает достаточной коксуемостью - против пека, пониженным содержанием серы - против нефтяного полукокса и выходом летучих веществ, обеспечивающих усадку коксового пирога до уровня, который не приводит к повышенному усилию при выдаче коксового пирога из печи.The specified mixture of coal tar pitch and petroleum coke has sufficient coking ability - against pitch, low sulfur content - against petroleum coke and the release of volatile substances that shrink the coke cake to a level that does not lead to increased force when the coke cake is discharged from the furnace.

Предлагаемая добавка - пеконефтекокс имеет универсальные свойства, позволяющие в зависимости от соотношения пека каменноугольного и нефтяного полукокса, заменять собой разные группы углей в шихте для производства металлургического кокса.The proposed additive - peconeftecox has universal properties, which, depending on the ratio of the pitch of coal and petroleum coke, replace different coal groups in the charge for the production of metallurgical coke.

Для проверки возможности замены по меньшей мере одного вида угля в составе шихты на предлагаемую добавку были проведены опытные работы с использованием в шихте добавки заменяющей с различным количественным соотношением каменноугольного пека к нефтяному полукоксу - от 1,0 к 10,0 до 1,0 к 2,5.To test the feasibility of replacing at least one type of coal in the composition of the charge with the proposed additive, experimental work was carried out using an additive in the charge replacing with a different quantitative ratio of coal tar pitch to petroleum semi-coke - from 1.0 to 10.0 to 1.0 to 2 ,5.

Первоначально для шихты требуемого состава готовят заменяющую добавку - смесь каменноугольного пека и нефтяного полукокса. Для этого в определенном соотношении осуществляют смешение нефтяного полукокса с пеком каменноугольным. Добавка приготавливается путем равномерного дозирования каждого из двух продуктов из бункеров углеприема на ленту конвейера с последующим перемешиванием в перегрузочных желобах при транспортировке до силоса закрытого склада углей. Новая добавка обладает достаточными коксующими свойствами, увеличенным выходом летучих веществ и пониженным содержанием серы.Initially, for the charge of the required composition, a replacement additive is prepared - a mixture of coal tar pitch and petroleum coke. To do this, in a certain ratio carry out the mixing of petroleum coke with tar pitch. The additive is prepared by uniformly dispensing each of the two products from the coal receiving hoppers onto the conveyor belt, followed by mixing in the transfer chutes during transportation to the silo of the closed coal storage. The new additive has sufficient coking properties, an increased yield of volatile substances and a low sulfur content.

Использование новой добавки - пеконефтекокса в составе угольной шихты для производства кокса позволяет получить металлургический кокс с высокими качественными показателями по показателю М25, CSR/CRI, пониженному содержанию серы и имеющий достаточную усадку коксового пирога для обеспечения беспрепятственной выдачи кокса из камер коксования.The use of a new additive - peconeftecox as part of a coal charge for the production of coke makes it possible to obtain metallurgical coke with high quality indicators in terms of M25, CSR / CRI, low sulfur content and sufficient shrinkage of coke cake to ensure unhindered coke dispensing from coking chambers.

В результате проведенных работ пришли к выводу, что при увеличении доли участия пека в пеконефтекоксе происходит снижение содержания серы, увеличение выхода летучих веществ, улучшаются спекающие свойства добавки, что позволяет использовать ее для замены углей спекающих групп (марки Ж, ГЖ) с внесением коксующих свойств. При снижении доли участия пека в пеконефтекоксе происходит снижение выхода летучих веществ, сопровождающееся увеличением выхода валового кокса, улучшение коксующих свойств, что дает возможность использовать пеконефтекокс для замены углей коксовой и отощающей групп.As a result of the work carried out, it was concluded that with an increase in the participation of pitch in peconeftecox, there is a decrease in sulfur content, an increase in the yield of volatile substances, the sintering properties of the additive are improved, which allows it to be used to replace the coals of sintering groups (grade G, GZ) with the introduction of coking properties . With a decrease in the share of pitch in peconeftecox, a decrease in the yield of volatiles occurs, accompanied by an increase in the yield of gross coke, an improvement in coking properties, which makes it possible to use peconefecox to replace coals of coke and depletion groups.

Так, в результате проведенных экспериментальных работ установлено, что при использовании соотношения пека к нефтяному полукоксу 1,0 к 10,0 индекс спекаемости пеконефтекокса, определяемый по ГОСТ ISO 15585, составил 65 ед., выход летучих веществ составил 18,5%. При использовании данного пеконефтекокса в составе шихты для коксования в качестве заменителя части углей коксовой и отощающей групп произошло увеличение показателя горячей прочности (CSR) кокса на 1,7%, снижение реакционной способности (CRI) кокса на 1,1% относительно варианта шихты, не содержащей пеконефтекокса. При использовании соотношения пека к нефтяному полукоксу 1 к 2,5 индекс спекаемости составил 100 ед., выход летучих веществ составил 25,6%, что позволило рассматривать пеконефтекокс в качестве заменителя углей спекающей группы. При использовании данного пеконефтекокса в составе шихты для коксования произошло увеличение показателя горячей прочности (CSR) кокса на 4,3%, снижение реакционной способности (CRI) кокса на 1,9% относительно варианта шихты, не содержащей пеконефтекокса. Т.е. при каждом новом соотношении каменноугольного пека к нефтяному полукоксу был получен конечный продукт - кокс с требуемыми эксплуатационными характеристиками по прочности кокса (CSR) и реакционной способности (CRI).Thus, as a result of experimental work, it was found that when using a ratio of pitch to oil semi-coke of 1.0 to 10.0, the pecone oil coke sintering index, determined according to GOST ISO 15585, was 65 units, the yield of volatile substances was 18.5%. When using this peconeftecox in the composition of the coking charge as a substitute for part of the coke and exhaust group coals, the coke hot strength index (CSR) increased by 1.7%, the coke reactivity (CRI) decreased by 1.1% relative to the charge variant, not containing peconeftecox. When using the ratio of pitch to petroleum semi-coke 1 to 2.5, the sintering index was 100 units, the yield of volatiles was 25.6%, which made it possible to consider peconeftecox as a substitute for coals of the sintering group. When using this peconeftecox in the composition of the coking charge, an increase in the coke hot strength index (CSR) by 4.3%, a decrease in the reactivity (CRI) of coke by 1.9%, relative to the charge-free pecone oil coke variant. Those. with each new ratio of coal tar pitch to petroleum semi-coke, a final product was obtained - coke with the required performance characteristics for coke strength (CSR) and reactivity (CRI).

В настоящее время на предприятии проведен комплекс исследований по замене некоторых видов углей на предлагаемую добавку и получены положительные результаты.Currently, the company has conducted a series of studies on the replacement of certain types of coal with the proposed additive and positive results have been obtained.

Claims (1)

Применение смеси каменноугольного пека с нефтяным полукоксом с выходом летучих веществ 12-27%, содержанием серы до 4,8%, температурным интервалом пластичности в диапазоне 50-100°C в соотношении от 1,0 к 10,0 до 1,0 к 2,5 - пеконефтекокса, в качестве добавки-заменителя по меньшей мере одного из группы углей шихты при производстве металлургического кокса. The use of a mixture of coal tar pitch with petroleum coke with a yield of volatiles of 12-27%, a sulfur content of up to 4.8%, a temperature range of ductility in the range of 50-100 ° C in a ratio of 1.0 to 10.0 to 1.0 to 2 , 5 - peconeftecox, as an additive substitute for at least one of the group of coals of the mixture in the production of metallurgical coke.
RU2017103405A 2017-01-25 2017-01-25 Additive to charges for manufacturing metallurgical coke RU2636514C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017103405A RU2636514C1 (en) 2017-01-25 2017-01-25 Additive to charges for manufacturing metallurgical coke

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017103405A RU2636514C1 (en) 2017-01-25 2017-01-25 Additive to charges for manufacturing metallurgical coke

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2636514C1 true RU2636514C1 (en) 2017-11-23

Family

ID=63853297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017103405A RU2636514C1 (en) 2017-01-25 2017-01-25 Additive to charges for manufacturing metallurgical coke

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2636514C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1703674A1 (en) * 1989-03-20 1992-01-07 Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина Charge for producing metallurgical coke
RU2186823C2 (en) * 2000-10-09 2002-08-10 Салтанов Андрей Владимирович Method of preparation of coal charge for coking
RU2224782C1 (en) * 2002-09-02 2004-02-27 Открытое акционерное общество "Западно-Сибирский металлургический комбинат" Charge for manufacture of metallurgical coke
RU2355729C1 (en) * 2008-02-26 2009-05-20 Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ЗАО "НПО "ВУХИН") Coke addition
RU2013147973A (en) * 2013-10-28 2016-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Технолог" (ООО "Технолог") METHOD FOR PRODUCING OIL SINTERING ADDITIVE-COMPOSITE MATERIAL TO THE COATING CHARGE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1703674A1 (en) * 1989-03-20 1992-01-07 Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина Charge for producing metallurgical coke
RU2186823C2 (en) * 2000-10-09 2002-08-10 Салтанов Андрей Владимирович Method of preparation of coal charge for coking
RU2224782C1 (en) * 2002-09-02 2004-02-27 Открытое акционерное общество "Западно-Сибирский металлургический комбинат" Charge for manufacture of metallurgical coke
RU2355729C1 (en) * 2008-02-26 2009-05-20 Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Восточный научно-исследовательский углехимический институт" (ЗАО "НПО "ВУХИН") Coke addition
RU2013147973A (en) * 2013-10-28 2016-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Технолог" (ООО "Технолог") METHOD FOR PRODUCING OIL SINTERING ADDITIVE-COMPOSITE MATERIAL TO THE COATING CHARGE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shui et al. Caking and coking properties of the thermal dissolution soluble fraction of a fat coal
US3010882A (en) Process of extruding anthracite coal to form a metallurgical coke-like material
KR101750784B1 (en) binder for forming briquetting and briquetting using the same, manufacturing method thereof
EA015018B1 (en) Mixture of minerals and fluxes for obtaining metallurgical coke (variants)
US20110016778A1 (en) Method for forming coal mixtures for producing coking burden and a composition of said mixtures
RU2013112886A (en) METHOD FOR PREPARING COAL CHARGE PREPARATION FOR PRODUCING METALLURGICAL COKE
RU2636514C1 (en) Additive to charges for manufacturing metallurgical coke
CN1049372A (en) A kind of blending method of coking
RU2627425C1 (en) Charge for metallurgical coke production
US2234769A (en) Heat treatment of carbonaceous materials
KR0178327B1 (en) Production of blast furnace coke
KR101982964B1 (en) Method for producing ferrocoke
AU2015241616B2 (en) Coal blend
EA201700186A1 (en) METHOD OF OBTAINING COKE
CN108570331A (en) A kind of coke and coking process of adapted scrap rubber
RU2348680C1 (en) Method of partially briquetted charge preparation for coking
JP5163247B2 (en) Coke production method
RU2802661C1 (en) Petroleum additive for the production of metallurgical coke and coke produced using such additive
US1116024A (en) Method of briqueting iron ores and the like.
JP4912042B2 (en) Coke production method
Tiwari et al. A comparative study of by-products yield from coke making processes in a Jenkner apparatus
CN108410483A (en) A kind of coking coal and preparation method thereof
CN107207966B (en) Method for producing ferro coke
Duntsev et al. Petroleum additives for coking batch
US124688A (en) Improvement in modes