RU2665044C1 - Способ брикетирования мелких классов кокса - Google Patents

Способ брикетирования мелких классов кокса Download PDF

Info

Publication number
RU2665044C1
RU2665044C1 RU2018119637A RU2018119637A RU2665044C1 RU 2665044 C1 RU2665044 C1 RU 2665044C1 RU 2018119637 A RU2018119637 A RU 2018119637A RU 2018119637 A RU2018119637 A RU 2018119637A RU 2665044 C1 RU2665044 C1 RU 2665044C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coke
briquettes
weight
mixture
fly ash
Prior art date
Application number
RU2018119637A
Other languages
English (en)
Inventor
Елена Юрьевна Темникова
Алексей Игоревич Горбунков
Игорь Александрович Горбунков
Александр Романович Богомолов
Елена Анатольевна Григорьева
Алексей Александрович Лапин
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ)
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ)
Priority to RU2018119637A priority Critical patent/RU2665044C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2665044C1 publication Critical patent/RU2665044C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/02Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/02Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/06Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/02Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/06Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting
    • C10L5/10Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/02Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/06Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting
    • C10L5/10Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders
    • C10L5/12Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders with inorganic binders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/02Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/06Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting
    • C10L5/10Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders
    • C10L5/14Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders with organic binders

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

Изобретение раскрывает способ брикетирования мелких классов кокса, включающий смешивание мелких фракций кокса со связующим веществом, прессование брикетов, отличающийся тем, что коксовую шихту, приготовленную из коксовой мелочи класса 0-10 мм типичной для коксового производства влажностью смешивают с коксовой пылью фракции 0-1 мм в соотношении от 2,5/1 до 4,5/1 по массе, со связующим веществом, подвергают прессованию давлением до 35 МПа и отверждению в естественных условиях, преимущественно при 20°С, в течение 24 часов, в качестве связующего вещества используют смесь сухой золы уноса (отходы тепловых станций угольной генерации) и кристаллического каустика в соотношении от 3/2 до 4/1 по массе, доля которой в брикетной шихте составляет 7-10% по массе, при этом смесь золы уноса, каустика и влаги коксовой мелочи выполняет функцию образования алюмосиликатного клея, оказывающего цементирующее действие для созревания прочности. Технический результат заключается в получении бездымных углеродсодержащих брикетов без термической сушки, с повышенной механической прочностью, в снижении энергоемкости и стоимости брикетов. 1 табл.

Description

Изобретение относится к области производства брикетов, применяемых в качестве топлива в низкошахтных плавильных печах для плавки силикатных материалов, базальтовых пород, шлаков, а также в качестве бездымного топлива для бытовых печей.
Способ брикетирования мелких классов кокса включает смешивание коксовой мелочи класса 0-10 мм типичной для коксового производства влажностью с коксовой пылью фракции 0-1 мм в соотношении от 2,5/1 до 4,5/1, со связующим веществом, прессование брикетов давлением до 35 МПа и отверждение в естественных условиях, преимущественно при 20°С, в течение 24 часов. В качестве связующего вещества используют смесь сухой золы уноса (отходы тепловых станций угольной генерации) и кристаллического каустика в соотношении от 3/2 до 4/1 по массе, доля которой в брикетной шихте составляет 7-10% по массе. При этом смесь золы уноса, каустика и влаги коксовой мелочи выполняет функцию образования алюмосиликатного клея, оказывающего цементирующее действие для созревания прочности. Технический результат - использование низко востребованного на рынке кокса мелкого класса и коксовой пыли, а также золы уноса (отходы станций угольной генерации), получение повышенной механической прочности без термической сушки, снижение энергоемкости и стоимости брикетов.
Известно изобретение «Угольный брикет, обладающий повышенной прочностью, а также способ его изготовления» (RU 2224007 по кл. МПК C10L 5/02; C10L 5/06 от 12.12.2001 г.). Брикет, обладающий повышенной начальной прочностью и состоящий из 100 вес. ч. угольной мелочи, 1-5 вес. ч. негашеной извести и 7-15 вес. ч. мелассы. Брикет имеет сопротивление дробимости не ниже 70% и интенсивность пылеобразования не более 20% и пригоден для применения в плавильно-восстановительном процессе получения железа. В брикете угольная мелочь содержит от 6 до 15 вес. % влаги. В брикете негашеная известь содержит частицы размерами не более 1 мм, причем доля частиц размерами не более 0,3 мм составляет не менее 50% по весу. Способ изготовления брикетов повышенной прочности включает в себя операции: смешивания 1-5 вес. ч. негашеной извести со 100 вес. ч. угольной мелочи и выдерживания смеси; смешивания 7-15 вес. ч. мелассы с выдержанной смесью и их перемешивания и прямого формирования перемешанной смеси с целью получения брикетов. Способ, в котором угольная мелочь содержит от 6 до 15 вес. % влаги. Способ, в котором негашеная известь содержит частицы размерами не более 1 мм, причем доля частиц размерами не более 0,3 мм составляет не менее 50% по весу. Способ, в котором осуществляют выдерживание от 2 мин до 2 ч для превращения негашеной извести в гашеную. Способ, в котором перемешивание осуществляют в течение 2-50 мин для повышения скорости отверждения. Способ, в котором после прямого формирования не осуществляют дополнительную операцию нагрева и сушки.
Недостатком данного изобретения является то, что для достижения повышенной прочности брикетов используется связующая способность сахарата кальция, получаемая в результате химических превращений негашеной извести в гашеную в течение до 2 часов и дальнейшем перемешивании шихты продолжительностью до 50 минут для повышения скорости отверждения и получения повышенной начальной прочности брикетов. Состав сахаратов, обладающих связующей способностью, нельзя считать окончательным и определенным до настоящего времени. Образующийся в результате химической реакции между негашеной известью СаО, ионами кальция, ионами гидроксида кальция и мелассой, содержащей сахарозу С12Н22О11, сахарат кальция, зависит от щелочности раствора, которая обусловливает характер реакционной способности каждого из реагирующих компонентов. Негашеная известь с большой скоростью реагирует с водой, а не сахарозой мелассы. В связи с этим происходит отверждение кальций сахарозного комплекса, что не позволяет равномерно распределиться негашеной извести по шихте. Это обстоятельство затрудняет получить начальную и, следовательно, повышенную механическую прочность производимых брикетов. Кроме этого, в известном изобретении для брикетирования используется негашеная известь, производство которой довольно большого энергопотребления. Стоимость брикетов, полученных по известному способу из угольной мелочи, не обладает большой прибавочной стоимостью. Компоненты связующего, предлагаемые по известному изобретению для получения брикетов с повышенной прочностью (негашеная известь и меласса), является продукцией, востребованной на рынке, а не отходами производства.
Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату является способ брикетирования мелких классов кокса, который включает сушку мелких фракций кокса, смешивание коксовой мелочи с влажностью 10-12% со связующим веществом, прессование брикетов и их сушку. В качестве связующего вещества используют диспергированную смесь жидкого стекла и пылевидного кремнезема (отходы металлургической промышленности) в соотношении 1:1, доля которой в брикетной шихте составляет 7-9% по массе. При этом влага мелких классов коксовой мелочи выполняет функции растворителя связующего вещества. Технический результат - снижение энергоемкости, стоимости производства брикетов, содержания серы и повышение прочности и термостойкости брикета (RU 2325443 по кл. МПК C10L 5/12 от 29.01.2017 г.).
Недостатком данного изобретения является то, что мелкие классы кокса имеют разветвленную пористость и большую удельную поверхность, и точечные контакты со связующим компонентом, добавляемым по массе в количестве 7-9% без мелкодисперсного наполнителя, не обеспечат достаточной прочности брикета. Мелкодисперсная фракция в виде коксовой пыли фракции 0-1 мм обеспечивает не только контактную, но и поверхностную адгезию, являясь наполнителем в подготовленной шихте для брикетирования. Связующим веществом в брикете по известному изобретению является жидкое стекло (жидкий клей или силикат натрия), и при добавлении пылевидного кремнезема, содержащего более 90% оксида кремния, не взаимодействует с жидким стеклом, так как жидкое стекло не имеет высокого водородного показателя, чтобы происходила химическая реакция образования дополнительного связующего или клеящего продукта. Прочность брикета не будет удовлетворять к использованию в металлургической и энергетической промышленности. Жидкий клей является продукцией, а не отходом производства.
Задачей изобретения является получение бездымных углеродсодержащих брикетов без термической сушки, с высокой прочностью и низкой себестоимостью, а также вовлечение отходов угольной энергетики в виде золы уноса и низко востребованного на рынке кокса мелкого класса и коксовой пыли для производства брикетов.
Технический результат - использование низко востребованного на рынке кокса мелкого класса и коксовой пыли, а также золы уноса (отходы станций угольной генерации), получение повышенной механической прочности без термической сушки, снижение энергоемкости и стоимости брикетов.
Способ брикетирования мелких классов кокса включает смешивание коксовой мелочи класса 0-10 мм типичной для коксового производства влажностью с коксовой пылью фракции 0-1 мм в соотношении от 2,5/1 до 4,5/1, со связующим веществом, прессование брикетов давлением до 35 МПа и отверждение в естественных условиях, преимущественно при 20°С, в течение 24 часов. В качестве связующего вещества используют смесь сухой золы уноса (отходы тепловых станций угольной генерации) и кристаллического каустика в соотношении от 3/2 до 4/1 по массе, доля которой в брикетной шихте составляет 7-10% по массе. При этом смесь золы уноса, каустика и влаги коксовой мелочи выполняет функцию образования алюмосиликатного клея, оказывающего цементирующее действие для созревания прочности.
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет:
1. вовлечь в реальный сектор экономики низковостребованный на рынке кокс мелкого класса и коксовую пыль;
2. использовать золу уноса (отходы станций угольной генерации) в качестве неорганического связующего при изготовлении бездымных углеродсодержащих брикетов без применения термической сушки;
3. получить брикеты, обладающие высокой прочностью и низкой себестоимостью.
Примеры результатов испытаний брикетов из мелких фракций кокса
Figure 00000001

Claims (1)

  1. Способ брикетирования мелких классов кокса, включающий смешивание мелких фракций кокса со связующим веществом, прессование брикетов, отличающийся тем, что коксовую шихту, приготовленную из коксовой мелочи класса 0-10 мм типичной для коксового производства влажностью смешивают с коксовой пылью фракции 0-1 мм в соотношении от 2,5/1 до 4,5/1 по массе, со связующим веществом, подвергают прессованию давлением до 35 МПа и отверждению в естественных условиях, преимущественно при 20°С, в течение 24 часов, в качестве связующего вещества используют смесь сухой золы уноса (отходы тепловых станций угольной генерации) и кристаллического каустика в соотношении от 3/2 до 4/1 по массе, доля которой в брикетной шихте составляет 7-10% по массе, при этом смесь золы уноса, каустика и влаги коксовой мелочи выполняет функцию образования алюмосиликатного клея, оказывающего цементирующее действие для созревания прочности.
RU2018119637A 2018-05-28 2018-05-28 Способ брикетирования мелких классов кокса RU2665044C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018119637A RU2665044C1 (ru) 2018-05-28 2018-05-28 Способ брикетирования мелких классов кокса

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018119637A RU2665044C1 (ru) 2018-05-28 2018-05-28 Способ брикетирования мелких классов кокса

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2665044C1 true RU2665044C1 (ru) 2018-08-27

Family

ID=63286862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018119637A RU2665044C1 (ru) 2018-05-28 2018-05-28 Способ брикетирования мелких классов кокса

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2665044C1 (ru)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5863790A (ja) * 1981-10-13 1983-04-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固形燃料
RU94017274A (ru) * 1994-05-10 1996-01-10 Сибирская государственная горно-металлургическая академия Смесь для получения топливных брикетов
RU2107089C1 (ru) * 1994-05-10 1998-03-20 Сибирская государственная горно-металлургическая академия Смесь для получения топливных брикетов
GB2330150A (en) * 1997-10-13 1999-04-14 Applied Ind Materials Uk Ltd Process for the agglomeration of petroleum coke fines
CN101812341A (zh) * 2010-04-21 2010-08-25 姜文平 机焦和型焦的快速挥发高强粘合剂
KR20130047229A (ko) * 2011-10-31 2013-05-08 반봉찬 지오폴리머 반응을 이용한 cdq 코크스 분진 고형물 제조방법
RU2541317C1 (ru) * 2013-12-19 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" Способ производства пеллет и брикетов на основе торфа
RU2560186C1 (ru) * 2014-09-29 2015-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) Топливный брикет

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5863790A (ja) * 1981-10-13 1983-04-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固形燃料
RU94017274A (ru) * 1994-05-10 1996-01-10 Сибирская государственная горно-металлургическая академия Смесь для получения топливных брикетов
RU2107089C1 (ru) * 1994-05-10 1998-03-20 Сибирская государственная горно-металлургическая академия Смесь для получения топливных брикетов
GB2330150A (en) * 1997-10-13 1999-04-14 Applied Ind Materials Uk Ltd Process for the agglomeration of petroleum coke fines
CN101812341A (zh) * 2010-04-21 2010-08-25 姜文平 机焦和型焦的快速挥发高强粘合剂
KR20130047229A (ko) * 2011-10-31 2013-05-08 반봉찬 지오폴리머 반응을 이용한 cdq 코크스 분진 고형물 제조방법
RU2541317C1 (ru) * 2013-12-19 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" Способ производства пеллет и брикетов на основе торфа
RU2560186C1 (ru) * 2014-09-29 2015-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) Топливный брикет

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Review of briquette binders and briquetting mechanism
RU2090525C1 (ru) Брикеты для производства минеральной ваты, способ изготовления брикетов для производства минеральной ваты и способ производства минеральной ваты
JP2010516613A (ja) 廃棄材料のための結合剤組成物
CN102051474A (zh) 铬铁粉矿冷固球团粘结剂及利用该粘结剂造球的工艺
CN101619387B (zh) 一种用于冷压铁焦的低温固结粘结剂及其制备方法
CN104140102A (zh) 用于制备炼硅废弃物含碳球团的粘结剂及球团的制备方法
WO2002050219A1 (en) Coal briquette having superior strength and briquetting method thereof
RU2669940C1 (ru) Способ брикетирования углеродных восстановителей
KR101142398B1 (ko) 석탄계 분탄을 이용한 성형탄 제조방법
CN101037632A (zh) 一种石灰立窑用复合型煤粘结剂
CN104774667A (zh) 一种型煤粘结剂及其制备方法
CN101070498A (zh) 一种以煤或焦炭为原料加粘结剂制备型煤的方法
CN106010707A (zh) 一种半焦粉末和生石灰粉末的成型方法
RU2665044C1 (ru) Способ брикетирования мелких классов кокса
CN107010626B (zh) 一种炭质原料与生石灰混合成型制备球团法电石原料的方法
CN107010627B (zh) 一种电石炉气除尘灰、兰炭末及生石灰粉再利用生产球团电石原料的方法
EP2238076A1 (en) Biorefinery products in structural materials
CN101191088A (zh) 一种型煤及其制备方法
CN101020961A (zh) 硅铁冶炼技术中原料的预处理
RU2376342C1 (ru) Способ брикетирования полукокса
GB2211512A (en) Briquetting process
RU2473672C1 (ru) Способ получения брикетного топлива
CN110066697B (zh) 一种粉煤制无水添加高强度冷态型煤的制备方法
CN102602900A (zh) 一种磷矿粉消化碳化成球的方法
CN102977965B (zh) 用于石灰竖窑的生物质型煤及其制备方法

Legal Events

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

Effective date: 20200529