RU2735742C1 - Method for preparation of charge for coking - Google Patents

Method for preparation of charge for coking Download PDF

Info

Publication number
RU2735742C1
RU2735742C1 RU2020110176A RU2020110176A RU2735742C1 RU 2735742 C1 RU2735742 C1 RU 2735742C1 RU 2020110176 A RU2020110176 A RU 2020110176A RU 2020110176 A RU2020110176 A RU 2020110176A RU 2735742 C1 RU2735742 C1 RU 2735742C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charge
coal
oil
sintering component
coking
Prior art date
Application number
RU2020110176A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Михайлович Капустин
Андрей Андреевич Прус
Евгений Николаевич Тимин
Елена Викторовна Денисенко
Original Assignee
Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
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 Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат" filed Critical Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority to RU2020110176A priority Critical patent/RU2735742C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2735742C1 publication Critical patent/RU2735742C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B1/00Preparing the batches

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgy. Described is a method of preparing a charge for coking using an oil sintering component and coal concentrates/coals, in which the oil sintering component used is a product obtained by oxidation of a vacuum residue of tar visbreaking with output of volatile substances in range of 30–70 %, which is added to coal charge at following ratio of components, wt%: oil sintering component – 5–40, coal concentrates/coal – balance.
EFFECT: obtaining charge with improved qualitative characteristics by ash content and strength characteristics.
1 cl, 1 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано на коксохимических предприятиях для формирования угольной шихты.The invention relates to the field of metallurgy and can be used at coke-chemical plants for the formation of a coal charge.

Известно, что для улучшения технологических характеристик шихт, повышения качества кокса, экономии дефицитных марок углей предлагается использовать различные органические добавки, такие как твердые отходы коксохимических производств, нефтяная коксовая мелочь, неспекающиеся угли, другие добавки, обеспечивая при этом прочностные характеристики кокса и снижая затраты на производство.It is known that in order to improve the technological characteristics of the charge, improve the quality of coke, and save scarce grades of coal, it is proposed to use various organic additives, such as solid waste from coke-chemical plants, petroleum coke breeze, non-caking coals, and other additives, while ensuring the strength characteristics of coke and reducing the cost of production.

Известно использование в качестве спекающей добавки пластификатора отходов коксохимического производства в количестве 0,5-7 мас.% (RU №2333236, 10.09.2008), и битуминозного остатка процесса получения легких фракций нефтяных продуктов со следующими характеристиками: зольность Ad не более 2,5%; выход летучих Vdaf не более 70%; содержание серы Sd не более 5%; вспучивание не менее 20 мм; индекс Рога (IR) не менее 10 (RU №2418837, 20.05.2011).It is known to use as a sintering additive a plasticizer of by-product coke production in an amount of 0.5-7 wt.% (RU No. 2333236, 10.09.2008), and a bituminous residue of the process of obtaining light fractions of petroleum products with the following characteristics: ash content A d not more than 2, five%; volatile yield V daf not more than 70%; sulfur content S d not more than 5%; swelling not less than 20 mm; Horn index (IR) not less than 10 (RU No. 2418837, 20.05.2011).

Существенным недостатком использования вышеперечисленных изобретений является невозможность применения в шихте коксохимического производства пластичных компонентов по причине возможной агломерации частиц и слипаемости, необходимость реконструкции технологического оборудования в углеподготовительном или коксовом цехах, а также возможность замещения только определенных марок коксующихся углей вследствие относительно невысокого уровня летучих веществ.A significant disadvantage of using the above inventions is the impossibility of using plastic components in the charge of coke-chemical production due to possible agglomeration of particles and stickiness, the need to reconstruct technological equipment in the coal preparation or coke shops, as well as the possibility of replacing only certain grades of coking coals due to the relatively low level of volatile substances.

Известно использование в качестве коксующей добавки в составе шихты для коксования нефтяного кокса с выходом летучих веществ в интервале 14-25 мас.% (RU №2355729, 20.05.2009).It is known to use it as a coking additive in the composition of a charge for coking petroleum coke with a yield of volatile substances in the range of 14-25 wt.% (RU No. 2355729, 20.05.2009).

Недостатком указанной добавки является возможность замещения только определенных марок углей вследствие относительно невысокого уровня летучих веществ.The disadvantage of this additive is the ability to replace only certain grades of coal due to the relatively low level of volatile substances.

Известно также использование в составе шихты смеси нефтяного кокса в количестве 1-30 мас.% и нефтяных остатков в количестве 1-30 мас.%. Используемые нефтяные остатки характеризуются зольностью Ad не более 2,5%, выходом летучих веществ Vdaf не более 90%, содержанием серы Sd не более 5%, индексом Рога (IR) не менее 10. Нефтяной кокс характеризуется зольностью Ad не более 2,5%, выходом летучих веществ Vdaf не более 25%, содержанием серы Sd не более 5%. (RU №2627425, 08.08.2017).It is also known to use a mixture of petroleum coke in an amount of 1-30 wt.% And oil residues in an amount of 1-30 wt.% In the composition of the charge. The oil residues used are characterized by ash content A d not more than 2.5%, volatile matter output V daf not more than 90%, sulfur content S d not more than 5%, Horn index (IR) not less than 10. Petroleum coke is characterized by ash content A d not more than 2.5%, the yield of volatile substances V daf is not more than 25%, the sulfur content S d is not more than 5%. (RU No. 2627425, 08.08.2017).

Существенным недостатком использования вышеперечисленных изобретений является необходимость реконструкции технологического оборудования в углеподготовительном или коксовом цехах.A significant disadvantage of using the above inventions is the need for the reconstruction of technological equipment in coal preparation or coke shops.

Известно использование в качестве нефтяной добавки продукта замедленного полукоксования тяжелых нефтяных остатков с содержанием летучих от 12 до 28 мас.% (RU №2411283, 10.02.2011; RU №2637965, 08.12.2017).It is known to use a product of delayed semi-coking of heavy oil residues with a volatile content of 12 to 28 wt% as an oil additive (RU No. 2411283, 10.02.2011; RU No. 2637965, 08.12.2017).

Недостатком добавки по патентам РФ №2411283, №2637965 является нестабильность ее спекающих свойств, недостаточный уровень коксуемости добавки и, соответственно, нестабильное качество получаемого металлургического кокса, а также отсутствие описания четких границ применения данного продукта в составе шихты коксохимического производства, что вызывает сложности в оценке влияния участия данного продукта на качество металлургического кокса.The disadvantage of the additive according to patents of the Russian Federation No. 2411283, No. 2637965 is the instability of its sintering properties, the insufficient level of coking of the additive and, accordingly, the unstable quality of the resulting metallurgical coke, as well as the lack of a description of clear boundaries for the use of this product in the composition of the charge of coke production, which causes difficulties in assess the influence of the participation of this product on the quality of metallurgical coke.

Известен также способ получения нефтяной спекающей добавки в шихту коксования углей с использованием в качестве добавки вакуумного остатка процесса висбрекинга с температурой размягчения по КиШ порядка 80°С (RU №2455337, 20.03.2012) или продукта деасфальтизации этого остатка (RU №2452760, 10.06.2012).There is also known a method of obtaining an oil sintering additive in a coal coking charge using as an additive the vacuum residue of the visbreaking process with a softening temperature of KiSh of about 80 ° C (RU No. 2455337, 20.03.2012) or the product of deasphalting of this residue (RU No. 2452760, 10.06. 2012).

Недостатком указанного способа по патенту RU 2455337 является то, что при температуре размягчения 80°С применяемые нефтепродукты будут обладать пластичностью, что может приводить к слипанию частиц и выходу из строя оборудования, а также отсутствие информации о диапазоне применения данных добавок в составе шихты коксохимического производства.The disadvantage of this method according to patent RU 2455337 is that at a softening temperature of 80 ° C, the applied petroleum products will have plasticity, which can lead to adhesion of particles and equipment failure, as well as the lack of information on the range of application of these additives in the composition of the batch of coke production.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ (RU №2663145, 01.08.2018) подготовки шихты для коксования, заключающийся в смешении нефтяной спекающей добавки со слабоспекающимися углями марок КС, и/или КСН, и/или КО, и/или ТС, и/или ОС при следующем соотношении компонентов, мас.%:Closest to the proposed method is the method (RU No. 2663145, 08/01/2018) for preparing a charge for coking, which consists in mixing an oil sintering additive with low-caking coals of grades KS and / or KSN, and / or KO, and / or TS, and / or OS with the following ratio of components, wt%:

- нефтяная спекающая добавка (1-30),- oil sintering additive (1-30),

- слабоспекающиеся угли (99-70),- low-caking coals (99-70),

нефтяная спекающая добавка представляет собой остатки переработки нефти со следующими характеристиками:petroleum caking additive is a residual oil refining with the following characteristics:

- зольность Ad - не более 2,5%;- ash content A d - no more than 2.5%;

- выход летучих Vdaf - не более 90%;- the release of volatile V daf - no more than 90%;

- содержание серы Sd - не более 5%;- sulfur content S d - no more than 5%;

- температура размягчения по КиШ - не менее 40°С.- softening temperature according to CuSh - not less than 40 ° С.

Недостатком данного изобретения является отсутствие технологий подачи в угольную шихту компонентов в жидкотекучем состоянии и, как следствие, невозможность применения изобретения в промышленном масштабе.The disadvantage of this invention is the lack of technologies for feeding components in a fluid state into the coal charge and, as a consequence, the impossibility of using the invention on an industrial scale.

Задачей изобретения является разработка способа подготовки шихты для коксования с использованием нефтяного спекающего компонента, который позволяет расширить и удешевить сырьевую базу используемой шихты за счет использования более дешевого спекающего компонента без снижения, а также с улучшением качества получаемого кокса, а также четкое распределение диапазона участия данного продукта в составе шихты.The objective of the invention is to develop a method for preparing a charge for coking using an oil sintering component, which makes it possible to expand and reduce the cost of the raw material base of the charge used by using a cheaper sintering component without reducing, as well as improving the quality of the resulting coke, as well as a clear distribution of the range of participation of this product as part of the charge.

В качестве нефтяного спекающего компонента используют окисленный вакуумный остаток висбрекинга гудрона с температурой размягчения от 90 до 130°С (по методу «Кольца и Шара»), который при нормальных условиях представляет собой твердое хрупкое вещество и который позволяет получить металлургический кокс с улучшенными качественными характеристиками по зольности и прочностным характеристикам.An oxidized vacuum residue of tar visbreaking with a softening temperature of 90 to 130 ° C (according to the Ring and Ball method) is used as an oil sintering component, which under normal conditions is a solid brittle substance and which allows obtaining metallurgical coke with improved quality characteristics in terms of ash content and strength characteristics.

Поставленная задача решается разработкой способа подготовки шихты для коксования с использованием нефтяного спекающего компонента, который отличается тем, что в качестве нефтяного спекающего компонента используют продукт, получаемый путем окисления вакуумного остатка висбрекинга гудрона с выходом летучих веществ в интервале 30-70%, который вводят в состав угольной шихты при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved by the development of a method for preparing a charge for coking using an oil sintering component, which differs in that the product obtained by oxidizing the vacuum residue of tar visbreaking with a yield of volatile substances in the range of 30-70%, which is introduced into the composition, is used as the oil sintering component. coal charge with the following ratio of components, wt%:

Нефтяной спекающий компонентOil sintering component 5-405-40 Угольные концентраты/углиCoal concentrates / coals остальноеrest

При этом существенно снижается зольность металлургического кокса (Ad), повышается горячая прочность (CSR), при этом значительно снижается участие либо выводятся из состава шихты угли марок Ж и ГЖ, снижаются угли марок К, КС, ОС.At the same time, the ash content of metallurgical coke (Ad) significantly decreases, the hot strength (CSR) increases, while the participation is significantly reduced or coals of grades Zh and GZh are removed from the composition of the charge, coals of grades K, KS, OS are reduced.

Подача в шихту нефтяного спекающего компонента осуществляется по стандартной схеме из силоса в соответствии с заданной долей участия через дозировочное устройство, которое обеспечивает равномерную подачу на ленточный конвейер. С ленточного конвейера нефтяной спекающий компонент подается на сборочный конвейер и совместно с дозированными компонентами на молотковую дробилку, далее по тракту шихтоподачи на угольную башню.The supply of the oil sintering component to the charge is carried out according to the standard scheme from the silo in accordance with the predetermined proportion of participation through the dosing device, which ensures uniform supply to the belt conveyor. From the belt conveyor, the oil sintering component is fed to the assembly conveyor and, together with the dosed components, to the hammer crusher, then along the charge feed path to the coal tower.

Для проверки возможности частичной замены углей в составе шихты на предлагаемую добавку были проведены опытные работы с использованием шихты при следующем соотношении компонентов, мас.%:To test the possibility of partial replacement of coals in the composition of the charge for the proposed additive, experimental work was carried out using the charge with the following ratio of components, wt%:

Нефтяной спекающий компонентOil sintering component 5-405-40 Угольные концентраты/углиCoal concentrates / coals остальноеrest

Сформированы варианты базовой и опытных шихт с введением нефтяного спекающего компонента (КиШ-115°С) по следующим сценариям (Таблица 1):Variants of the basic and experimental charges were formed with the introduction of an oil sintering component (КиШ-115 ° С) according to the following scenarios (Table 1):

1) Вариант 1 - базовая шихта, сформированная с участием угольных концентратов;1) Option 1 - basic charge formed with the participation of coal concentrates;

2) Вариант 2 - опытная шихта на основе базовой с введением в состав нефтяного спекающего компонента 5% с температурой размягчения 115°С при снижении угольного концентрата марки Ж;2) Option 2 - an experimental charge based on the base one with the addition of 5% to the oil sintering component with a softening temperature of 115 ° C with a decrease in grade Zh coal concentrate;

3) Вариант 3 - опытная шихта на основе базовой с введением в состав нефтяного спекающего компонента 10% с температурой размягчения 115°С при снижении угольного концентрата марки Ж;3) Option 3 - an experimental charge based on the base one with the addition of 10% to the oil sintering component with a softening temperature of 115 ° C with a decrease in grade Zh coal concentrate;

4) Вариант 4 - опытная шихта на основе базовой с введением в состав нефтяного спекающего компонента 15% с температурой размягчения 115°С при полном исключении угольного концентрата марки Ж и снижении угольного концентрата марки ГЖ;4) Option 4 - an experimental charge based on the base one with the addition of 15% to the oil sintering component with a softening temperature of 115 ° C with the complete exclusion of grade Zh coal concentrate and a decrease in grade GZh coal concentrate;

5) Вариант 5 - опытная шихта на основе базовой с введением в состав нефтяного спекающего компонента 20% с температурой размягчения 115°С при полном исключении угольных концентратов марки Ж и ГЖ;5) Variant 5 - an experimental charge based on the basic one with the introduction of 20% of the oil sintering component with a softening temperature of 115 ° C with the complete exclusion of coal concentrates of grade Zh and GZh;

6) Вариант 6 - опытная шихта на основе базовой с введением в состав нефтяного спекающего компонента 40% при полном исключении угольных концентратов марки Ж, ГЖ и снижении угольных концентратов марки К.6) Option 6 - an experimental charge based on the base charge with the addition of 40% to the oil sintering component with the complete exclusion of grade Zh, GZh coal concentrates and a decrease in grade K coal concentrates.

В ходе экспериментов по введению нефтяного спекающего компонента в количестве 5-40% зафиксировано:During experiments on the introduction of an oil sintering component in an amount of 5-40%, the following was recorded:

1. Снижение зольности угольной шихты на 3,6% (с 8,9% до 5,3%), соответственно, снижение зольности кокса на 4,8% (с 12,0% до 7,2%),1. Decrease in ash content of the coal charge by 3.6% (from 8.9% to 5.3%), respectively, decrease in coke ash content by 4.8% (from 12.0% to 7.2%),

2. Увеличение спекающих свойств шихты в части увеличения толщины пластического слоя (произошло увеличение на 2-3 мм относительно базовой шихты), расширения интервала пластичности на 24-63 град. С (при проведении испытаний дилатометрических показателей по Одиберу-Арну). Необходимо отметить, что, начиная с варианта, содержащего 15% НСК, метод оценки спекающих свойств шихты по толщине пластического слоя становится неприменяемым (отсутствует закономерная тенденция изменения).2. An increase in the sintering properties of the charge in terms of an increase in the thickness of the plastic layer (there was an increase of 2-3 mm relative to the base charge), expansion of the plasticity interval by 24-63 degrees. C (when testing dilatometric indicators according to Odiber-Arn). It should be noted that, starting with the version containing 15% NSC, the method for assessing the sintering properties of the charge by the thickness of the plastic layer becomes inapplicable (there is no natural tendency of change).

3. Увеличение значений горячей прочности (CSR) кокса (на 0,8-3,3%) и снижение реакционной способности (CRI) кокса (на 0,4-2,6%).3. An increase in the values of the hot strength (CSR) of coke (by 0.8-3.3%) and a decrease in the reactivity (CRI) of coke (by 0.4-2.6%).

Figure 00000001
Figure 00000001

Таким образом, в ходе экспериментов доказана возможность применения нефтяного спекающего компонента с выходом летучих веществ в интервале 30-70% в качестве заменителя спекающих и отощающих компонентов угольных шихт, с получением металлургического кокса с улучшенными качественными характеристиками по зольности и прочностным характеристикам.Thus, in the course of the experiments, the possibility of using an oil sintering component with a volatile matter yield in the range of 30-70% as a substitute for sintering and lean components of coal charges was proved, with the production of metallurgical coke with improved quality characteristics in terms of ash content and strength characteristics.

Claims (2)

Способ подготовки шихты для коксования с использованием нефтяного спекаюшего компонента и угольных концентратов/углей, отличающийся тем, что в качестве нефтяного спекающего компонента используют продукт, получаемый путем окисления вакуумного остатка висбрекинга гудрона с выходом летучих веществ в интервале 30-70%, который вводят в состав угольной шихты при следующем соотношении компонентов, мас.%:A method of preparing a charge for coking using an oil sintering component and coal concentrates / coals, characterized in that the oil sintering component is a product obtained by oxidizing the vacuum residue of tar visbreaking with a volatile matter yield in the range of 30-70%, which is added to the composition coal charge with the following ratio of components, wt%: Нефтяной спекающий компонентOil sintering component 5-405-40 Угольные концентраты/углиCoal concentrates / coals остальноеrest
RU2020110176A 2020-03-10 2020-03-10 Method for preparation of charge for coking RU2735742C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020110176A RU2735742C1 (en) 2020-03-10 2020-03-10 Method for preparation of charge for coking

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020110176A RU2735742C1 (en) 2020-03-10 2020-03-10 Method for preparation of charge for coking

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2735742C1 true RU2735742C1 (en) 2020-11-06

Family

ID=73398197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020110176A RU2735742C1 (en) 2020-03-10 2020-03-10 Method for preparation of charge for coking

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2735742C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4104128A (en) * 1976-07-21 1978-08-01 Wilputte Corporation Apparatus and method for recovery of coal fines
RU2455337C2 (en) * 2010-09-09 2012-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Информ-технология" (ООО "Информ-технология") Method of obtaining petroleum additive in coal coking charge
CN106635158A (en) * 2015-10-29 2017-05-10 中国石油化工股份有限公司 Coal tar whole fraction lightweighting method
RU2627425C1 (en) * 2016-07-27 2017-08-08 Общество С Ограниченной Ответственностью "Промышленные Инновационные Технологии Национальной Коксохимической Ассоциации" (Ооо "Проминтех Нка") Charge for metallurgical coke production
RU2663145C1 (en) * 2017-07-04 2018-08-01 Общество С Ограниченной Ответственностью "Промышленные Инновационные Технологии Национальной Коксохимической Ассоциации" (Ооо "Проминтех Нка") Method for preparing a charge for coking

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4104128A (en) * 1976-07-21 1978-08-01 Wilputte Corporation Apparatus and method for recovery of coal fines
RU2455337C2 (en) * 2010-09-09 2012-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Информ-технология" (ООО "Информ-технология") Method of obtaining petroleum additive in coal coking charge
CN106635158A (en) * 2015-10-29 2017-05-10 中国石油化工股份有限公司 Coal tar whole fraction lightweighting method
RU2627425C1 (en) * 2016-07-27 2017-08-08 Общество С Ограниченной Ответственностью "Промышленные Инновационные Технологии Национальной Коксохимической Ассоциации" (Ооо "Проминтех Нка") Charge for metallurgical coke production
RU2663145C1 (en) * 2017-07-04 2018-08-01 Общество С Ограниченной Ответственностью "Промышленные Инновационные Технологии Национальной Коксохимической Ассоциации" (Ооо "Проминтех Нка") Method for preparing a charge for coking

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CN 106635158 A (WANG YUN et al.), 10.052017. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2007350817A1 (en) Mixture of minerals and fluxes for obtaining metallurgical coke (variants)
JP5402369B2 (en) Coal blending method
EA014766B1 (en) Method for forming coal mixtures for producing coking burden and a composition of said mixtures
RU2735742C1 (en) Method for preparation of charge for coking
JPWO2010067606A1 (en) Method for producing blast furnace coke
RU2627425C1 (en) Charge for metallurgical coke production
RU2355729C1 (en) Coke addition
RU2305122C1 (en) Charge for producing metallurgical coke (variants)
RU2418837C1 (en) Additive to coking charge
RU2663145C1 (en) Method for preparing a charge for coking
JP5304049B2 (en) Method for producing metallurgical coke
US20200002618A1 (en) Petroleum Coking Additive
KR20150100904A (en) Method for producing metallurgical coke
RU2769188C1 (en) Composition of charge for producing metallurgical coke
EA021524B1 (en) Charge mixture for producing coke
US1334180A (en) Method of manufacturing briquets
JP5163247B2 (en) Coke production method
Miroshnichenko Influence of coal preparation and coking conditions on coke reactivity
RU2448146C2 (en) Mixture for producing blast-furnace coke
Yatsenko et al. Optimizing the preparation of coal batch for coking at ChAO Makeevkoks
RU2802661C1 (en) Petroleum additive for the production of metallurgical coke and coke produced using such additive
KR101879553B1 (en) Metallurgical coke and method for producing the same
US1182738A (en) Process of making non-coking coals coking.
US4209323A (en) Process for the production of a product with high carbon content from waste soot
RU2733610C1 (en) Carbon-containing innovative product and method for production thereof