RU2787869C1 - Угольный брикет и способ его производства - Google Patents
Угольный брикет и способ его производства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2787869C1 RU2787869C1 RU2022103217A RU2022103217A RU2787869C1 RU 2787869 C1 RU2787869 C1 RU 2787869C1 RU 2022103217 A RU2022103217 A RU 2022103217A RU 2022103217 A RU2022103217 A RU 2022103217A RU 2787869 C1 RU2787869 C1 RU 2787869C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- briquettes
- coal
- briquette
- minutes
- binder
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000004939 coking Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 11
- 108010068370 Glutens Proteins 0.000 claims description 6
- 235000021312 gluten Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 claims description 4
- 229940108066 Coal Tar Drugs 0.000 claims description 3
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 3
- 239000011323 chemical pitch Substances 0.000 claims description 3
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 claims description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 3
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 101710030186 C10L Proteins 0.000 description 4
- 101710004797 C12orf57 Proteins 0.000 description 4
- 101710017568 MVA035L Proteins 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 241000273930 Brevoortia tyrannus Species 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 235000019219 chocolate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable Effects 0.000 description 1
- 230000002431 foraging Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000006101 laboratory sample Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 1
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к брикетам, применяемым в металлургии. Предложен способ производства угольных брикетов для коксования, включающий операции смешения компонентов брикета и формование брикетов, характеризующийся тем, что производят смешение угольной мелочи с размером частиц не более 1 мм, выходом летучих веществ 0-38%, зольностью 0-20% и связующего в количестве 0-5% от массы угольной мелочи в течение не менее 5 мин, осуществляют формование брикетов размером не более 35 мм по любому из направлений, производят их сушку при температуре 10-150°С в течение 5-60 мин, при этом его влажность составляет не более 20%, а выход целевой фракции составляет не менее 90%. Технический результат предлагаемого изобретения - разработка способа производства угольных брикетов, позволяющего использовать угольную мелочь, с целью дальнейшего использования брикетов в шихте для коксования. 4 з.п. ф-лы, 1 пр.
Description
Изобретение относится к брикетам, применяемым в металлургии. Более конкретно изобретение относится к брикетам, которые получают из угольной мелочи.
Известен способ, включающий измельчения угля, термообработку, смешивание со связующим и прессование. При этом смешивают уголь со связующим при пиролизе угольной мелочи, а прессуют «шоколад»-образные плиты между полимерными пленками [Патент RU № 2268290, МПК C10L 5/10, C10L 9/08, 2006].
Недостатком данного способа является необходимость измельчения крупных фракции угля и последующая термообработка измельченного угля до развития пиролитических процессов, связанных с выделением первичных летучих веществ, а также сложность технической реализации.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является брикет и способ его производства, включающий 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, их перемешивания и прямого формования перемешанной смеси с целью формирования брикетов [Патент RU № 2224007, МПК C10L 5/02, C10L 5/06, 2004].
Недостатком данного способа является необходимость использования двухкомпонентного связующего с высокой долей участия, а также необходимость вылеживания смеси между дозировками связующего, что приводит к ограничениям производительности комплекса производства угольных брикетов, либо вводит необходимость строительства промежуточных бункеров вылеживания внушительных размеров.
Технический результат предлагаемого изобретения – разработка способа производства угольных брикетов, позволяющего использовать угольную мелочь, с целью дальнейшего использования брикетов в шихте для коксования.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства угольных брикетов для коксования, включающем операции смешения компонентов брикета и формование брикетов, согласно изобретению производят смешение угольной мелочи с размером частиц не более 1 мм, выходом летучих веществ 0-38%, зольностью 0-20%, и связующего в количестве 0 – 5 % от массы угольной мелочи, в течение не менее 5 мин, осуществляют формование брикетов размером не более 35 мм по любому из направлений, производят их сушку при температуре 10 - 150°С в течение 5 - 60 мин, при этом, его влажность составляет не более 20 %, а выход целевой фракции составляет не менее 90%.
В качестве связующего применяют или муку с содержанием клейковины не менее 20% и/или мелассу и/или смолу каменноугольную и/или пек нефтяной и коксохимический и/или полимерные связующие на основе лигносульфоната, поливинилацетата, портландцемента.
Формование брикетов осуществляется на валковых прессах с усилием не менее 50 тс/см2 или при помощи вибропрессов с плотностью упаковки брикета не менее 0,9 кг/дм3 или при помощи экструдеров с усилием пресса не менее 10 кгс/см2.
Сущность предложенного технического решения заключается в следующем:
Фракция угля, применяемая в настоящем изобретении (0 – 1,0мм), при использовании в составе угольной шихты, загружаемой в коксовые батареи гравитационной загрузки, оказывает негативное влияние на качество готового кокса. При этом попадание в шихту для брикетирования угля, фракцией более 1,0 мм не критично. Обычно 80±2% частиц угольной шихты, используемой при коксовании, должны находится во фракционном диапазоне 0 – 3,0 мм. Согласно изобретению, габариты получаемого брикета не должны превышать 35 мм по любому из направлений – экспериментально подтверждено положительное влияние на качество готового кокса использование не дробленых брикетов, вышеуказанного размера, при этом чем ближе будет размер брикета к целевым размерам готовой шихты, тем более благоприятное воздействие будет оказываться на процесс коксования и качества готового кокса. Содержание летучих веществ и золы в угле, используемом для брикетирования, ограничиваются 38% и 20% соответственно, ввиду негативного влияния превышения данных показателей на качество готового кокса и удельный расход шихты на коксование. Также с целью экономической и технологической целесообразности расход связующего, в соответствии с изобретением, ограничивается 5% от массы угля, используемого при брикетировании – увеличение расхода связующего снижает экономические показатели технологии брикетирования угля, а также, при условии использования неорганических и некоторых органических связующих, приводит к увеличению содержания золы в готовом брикете.
В соответствии с изобретением влажность готового брикета не должна превышать 20% - это связано в первую очередь с влиянием влажности брикета на его прочностные характеристики (в соответствии с изобретением выход целевой фракции должен быть не менее 90%, в противном случае положительный эффект от использования брикетов в угольной шихте существенно снижается), сохранение этих характеристик в процессе транспортировки и хранения, а также с негативным влиянием лишней воды на процесс коксования угля, как с точки зрения тепловых затрат, так и с точки зрения периодов коксования и производительности коксовых батарей.
Согласно изобретению, предусмотрено использование следующих типов связующих – мука с содержанием клейковины не менее 20% (содержание клейковины оказывает влияние на прочностные характеристики готовых брикетов, снижение доли клейковины в муке, при сохранении прочности готовых брикетов, приводит к увеличению расхода связующего и как следствие повышает зольность готовых брикетов) и/или мелассу и/или смолу каменноугольную и/или пек нефтяной и коксохимический и/или полимерные связующие на основе лигносульфоната, поливинилацетата, портландцемента. Все перечисленные типы связующих были использованы при производстве лабораторных образцов брикетов и показали возможность их использования как индивидуально, так и в виде комбинированных связующих и обеспечивают характеристики брикетов, описанные в изобретении, при этом комбинированные смеси позволяют достигать более оптимальных показателей брикетов по влажности и зольности брикетов, понижая их, а также по выходу целевой фракции брикетов, повышая ее.
Согласно изобретению, достижение гомогенизированной смеси угля со связующим достигается при смешении компонентов в смесителе в течение не менее 5 минут (время смешения зависит от типа используемого смесителя, наибольшую эффективность для смеси, описанной в изобретении, показатели двухвалковые смесители). Снижение времени смешения компонентов приводит к увеличению расхода связующих при сохранении прочности готовых брикетов.
При проведении опытно-промышленных исследований определено, что для достижения заявленных прочностных характеристик брикетов необходимо время для окончательного набора прочности готовых брикетов. При этом время набора прочности зависит от температуры, при которой выдерживаются брикеты. Так, во время опытно-промышленного производства брикетов были получены следующие результаты – при температуре окружающей среды 10оС брикеты вылеживались в течение 60 минут, а брикеты, которые проходили сушильную установку, с температурой внутри камеры сушки 150оС набирали прочность за 5 минут. Также отработана технология комбинированного набора прочности брикетов «Открытый воздух – сушка».
Согласно изобретению, для получения брикетов из предложенных фракций угля и с использованием связующего до 5% и достижения выхода целевой фракции не менее 90% используются следующие технологии:
- формование брикетов при помощи экструдеров с усилием пресса не менее 10 кгс/см2, работа с понижением усилия прессования приводит к увеличению расхода связующих веществ и как следствие к увеличению зольности готовых брикетов;
- формование брикетов на валковых прессах с усилием не менее 50 тс/см2, понижение усилия пресса также приводит к увеличению расхода веществ и как следствие к увеличению зольности готовых брикетов;
- формование брикетов при помощи вибропрессов с плотностью упаковки брикета не менее 0,9 кг/дм3, снижение плотности упаковки брикетов приводит к увеличению расхода связующих веществ и как следствие к увеличению зольности готовых брикетов;
Пример реализации изобретения.
Брикеты, соответствующие настоящему изобретению, были получены на опытно-промышленном комплексе, размещенном на промышленной площадке АО «Воркутауголь». В ходе наработки опытно-промышленной партии брикетов использовался уголь марки 2Ж, фракционным составом 0-500 мкм и влажностью 18%, содержанием летучих веществ 34% и содержанием золы 8,5%. Данный уголь, загружался в бункер, от куда с заданным расходом подавался на сборочный конвейер. На сборочный конвейер дозировалась мука (2 % от массы угольной мелочи), с содержанием клейковины 25% (связующее вещество). Компоненты шихты для брикетирования со сборочного конвейера подавались в двухвалковый смеситель, где происходила гомогенизация смеси в течение 7-8 минут. После смесителя шихта, готовая для брикетирования, при помощи конвейера, загружалась в экструдер с усилием прессования 50 кгс/см2. Сырые брикеты (Ø 7мм, l = 8-10мм) после экструдера выдерживались на открытом воздухе в течение 40 минут, после чего подавались в сушильный шкаф, в котором производилась сушка в течение 10 минут, при температуре 110оС. В результате готовые брикеты, влажностью 6-7%, с содержанием целевой фракции после пятикратного сбрасывания с высоты 2м – 95% отгружались в полувагоны и доставлялись в ПАО «Северсталь», г. Череповец. Доставленные брикеты загружались в камеру коксования промышленной коксовой батареи №6 в заданном соотношении с угольными концентратами, используемыми в то время в соответствии с шихтовой картой. Повышение качественных характеристик кокса, полученного с использованием угольных брикетов, соответствует предварительным лабораторным исследованиям.
Claims (5)
1. Способ производства угольных брикетов для коксования, включающий операции смешения компонентов брикета и формование брикетов, отличающийся тем, что производят смешение угольной мелочи с размером частиц не более 1 мм, выходом летучих веществ 0-38%, зольностью 0-20% и связующего в количестве 0-5 % от массы угольной мелочи в течение не менее 5 мин, осуществляют формование брикетов размером не более 35 мм по любому из направлений, производят их сушку при температуре 10-150°С в течение 5-60 мин, при этом его влажность составляет не более 20%, а выход целевой фракции составляет не менее 90%.
2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве связующего применяют или муку с содержанием клейковины не менее 20%, и/или мелассу, и/или смолу каменноугольную, и/или пек нефтяной и коксохимический, и/или полимерные связующие на основе лигносульфоната, поливинилацетата, портландцемента.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что формование брикетов осуществляется на валковых прессах с усилием не менее 50 тс/см2.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что формование брикетов осуществляется при помощи вибропрессов с плотностью упаковки брикета не менее 0,9 кг/дм3.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что формование брикетов осуществляется при помощи экструдеров с усилием пресса не менее 10 кгс/см2.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2787869C1 true RU2787869C1 (ru) | 2023-01-13 |
Family
ID=
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3883399A (en) * | 1971-06-17 | 1975-05-13 | Sumitomo Metal Ind | Charging coke oven blended coal and an overlay of briquettes |
SU1613429A1 (ru) * | 1984-07-26 | 1990-12-15 | Центральный научно-исследовательский и проектный институт лесохимической промышленности | Способ получени окускованного древесного угл |
SU1765169A1 (ru) * | 1990-05-07 | 1992-09-30 | Институт технической теплофизики АН УССР | Способ получени буроугольных брикетов |
RU2059690C1 (ru) * | 1994-01-11 | 1996-05-10 | Лурий Валерий Григорьевич | Способ получения угольных брикетов |
RU2002129219A (ru) * | 2000-12-19 | 2004-02-27 | Поско (Kr) | Угольный брикет, обладающий повышенной прочностью, а также способ его изготовления |
EP2821461A1 (en) * | 2012-02-29 | 2015-01-07 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Coal blend briquette and process for producing same, and coke and process for producing same |
RU2669940C1 (ru) * | 2017-10-31 | 2018-10-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ брикетирования углеродных восстановителей |
RU2738709C1 (ru) * | 2020-05-25 | 2020-12-15 | Эдуард Владимирович Алексеенко | Способ получения формованного топлива |
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3883399A (en) * | 1971-06-17 | 1975-05-13 | Sumitomo Metal Ind | Charging coke oven blended coal and an overlay of briquettes |
SU1613429A1 (ru) * | 1984-07-26 | 1990-12-15 | Центральный научно-исследовательский и проектный институт лесохимической промышленности | Способ получени окускованного древесного угл |
SU1765169A1 (ru) * | 1990-05-07 | 1992-09-30 | Институт технической теплофизики АН УССР | Способ получени буроугольных брикетов |
RU2059690C1 (ru) * | 1994-01-11 | 1996-05-10 | Лурий Валерий Григорьевич | Способ получения угольных брикетов |
RU2002129219A (ru) * | 2000-12-19 | 2004-02-27 | Поско (Kr) | Угольный брикет, обладающий повышенной прочностью, а также способ его изготовления |
EP2821461A1 (en) * | 2012-02-29 | 2015-01-07 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Coal blend briquette and process for producing same, and coke and process for producing same |
RU2669940C1 (ru) * | 2017-10-31 | 2018-10-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ брикетирования углеродных восстановителей |
RU2738709C1 (ru) * | 2020-05-25 | 2020-12-15 | Эдуард Владимирович Алексеенко | Способ получения формованного топлива |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102156133B1 (ko) | 바인더-프리 석탄계 성형 활성탄의 제조방법 | |
RU2224007C1 (ru) | Угольный брикет, обладающий повышенной прочностью, а также способ его изготовления | |
CN1153810A (zh) | 一种用无烟煤生产的铸造型焦及其制造方法 | |
CN101525686B (zh) | 一种高强度煤基直接还原生球块的制造方法及其设备 | |
US2417493A (en) | Metallurgical briquette and method of making same | |
CN114804802B (zh) | 一种利用工业废渣制备碳化砖的方法 | |
RU2669940C1 (ru) | Способ брикетирования углеродных восстановителей | |
RU2787869C1 (ru) | Угольный брикет и способ его производства | |
CN101225530B (zh) | 低灰炭质原料在制造预焙阳极中的应用 | |
RU2376342C1 (ru) | Способ брикетирования полукокса | |
RU2713143C1 (ru) | Углеродистый восстановитель для производства технического кремния и способ его получения | |
KR100568337B1 (ko) | 강도가 우수한 용융환원제철공정용 성형탄의 제조 방법 | |
RU2666738C1 (ru) | Способ получения кускового топлива | |
RU2473672C1 (ru) | Способ получения брикетного топлива | |
CN115874047A (zh) | 一种含有镜铁矿的熔剂性球团及制备方法 | |
KR20090116377A (ko) | 코크스 부산물을 이용한 코크스 대체재의 제조방법 및 그코크스 대체재. | |
CN110305679B (zh) | 一种能稳定干燥煤处理量的干湿煤混合的炼焦方法 | |
KR100627469B1 (ko) | 강도가 우수한 용융환원 제철공정용 성형탄 및 그 제조 방법 | |
US20210355395A1 (en) | Process for coal fine aggregation | |
KR100518326B1 (ko) | 강도가 우수한 성형탄의 제조 방법 | |
DE3232644A1 (de) | Verfahren zur herstellung von vollmoellerformlingen fuer die calciumcarbilderzeugung | |
DE102017206457A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Kompaktieren von kohlehaltigem Einsatzstoff sowie Verwendung | |
US1481942A (en) | Fuel briquette and the process of making same | |
EP2243844B1 (en) | Improved method for recycling steel-plant dust | |
KR101953453B1 (ko) | 탄화규소 슬러지를 이용한 브리켓 및 이의 제조 방법 |