RU2790416C1 - Method for obtaining coke for blast furnace process - Google Patents
Method for obtaining coke for blast furnace process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2790416C1 RU2790416C1 RU2022103446A RU2022103446A RU2790416C1 RU 2790416 C1 RU2790416 C1 RU 2790416C1 RU 2022103446 A RU2022103446 A RU 2022103446A RU 2022103446 A RU2022103446 A RU 2022103446A RU 2790416 C1 RU2790416 C1 RU 2790416C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal
- coke
- charge
- briquettes
- coking
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки углей и химической технологии твердого топлива. Может быть использовано в коксохимическом производстве, в частности получения доменного кокса из частично или полностью брикетированной угольной шихты.The invention relates to the field of coal processing and chemical technology of solid fuels. It can be used in coke production, in particular, obtaining blast-furnace coke from partially or completely briquetted coal charge.
Основной задачей коксохимического производства является разработка оптимальных технологических параметров подготовки и коксования угольного сырья, позволяющая максимально реализовать потенциал, заложенный в угольных концентратах. The main task of coke production is the development of optimal technological parameters for the preparation and coking of coal raw materials, which makes it possible to maximize the potential inherent in coal concentrates.
Как известно из мировой и отечественной практики содержание мелких классов в угольной шихте для коксования негативно влияют на спекаемость и коксуемость что в свою очередь влияет на качественные характеристики получаемого кокса, а также, нарушают технологические параметры коксования и ухудшают качественные характеристики химических продуктов коксования. As is known from world and domestic practice, the content of small classes in the coal charge for coking negatively affects the sintering and coking properties, which in turn affects the quality characteristics of the resulting coke, and also violates the technological parameters of coking and worsens the quality characteristics of chemical coking products.
Известен способ коксования частично брикетированных угольных шихт, включающий выделение из шихты флотоконцентрата, смешение флотоконцентрата с неспекающимся измельченным углем в соотношении 1:2 – 1:3 [Авторское свидетельство SU № 1171507, C10B57/08, 1985]. A known method of coking partially briquetted coal mixtures, including the separation of the flotation concentrate from the mixture, mixing the flotation concentrate with non-caking crushed coal in a ratio of 1:2 - 1:3 [Author's certificate SU No. 1171507, C10B57/08, 1985].
Известен так же способ брикетирования флотационного концентрата с измельченным тяжелым концентратом [Авторское свидетельство SU № 1399328, C10B57/08, 1988]. There is also a method of briquetting flotation concentrate with crushed heavy concentrate [Author's certificate SU No. 1399328, C10B57/08, 1988].
Недостатком приведенных способов является формирование угольной шихты из рядовых углей и дальнейшее обогащение, что не имеет технико-экономического обоснования в реальных условиях производства, как и фиксированное соотношение марочного состава угольной шихты. The disadvantage of these methods is the formation of a coal charge from ordinary coal and further enrichment, which has no feasibility study in real production conditions, as well as a fixed ratio of the grade composition of the coal charge.
Известен способ подготовки угольной шихты к коксованию, включающий дозирование, сортирование (классификацию), дробление, сушку, смешение углей. Согласно предложенному способу перед окончательным дроблением угольную шихту классифицируют по гранулометрическому составу, при этом отделяя класс фракцией менее или равной 6 мм, не подвергая ее измельчению, а оставшуюся часть шихты измельчают и смешивают с предварительно выделяемой фракцией меньше или равной 6 мм, сушат до 4-6% остаточной влажности, где отделяют пылевидный класс менее или равный 0,5 мм, с последующим его брикетированием и смешением брикетов с подсушенной шихтой для передачи в коксовое производство [Патент RU № 2550874, МПК C10B57/08, С10В53/08, С10L5/02, 2015].A known method of preparing coal charge for coking, including dosing, sorting (classification), crushing, drying, mixing coal. According to the proposed method, before the final crushing, the coal charge is classified according to the granulometric composition, while separating the class with a fraction less than or equal to 6 mm, without subjecting it to grinding, and the remaining part of the charge is crushed and mixed with a pre-selected fraction less than or equal to 6 mm, dried to 4- 6% residual moisture, where a dusty class less than or equal to 0.5 mm is separated, followed by its briquetting and mixing of briquettes with dried charge for transfer to coke production [Patent RU No. 2550874, IPC C10B57/08, C10B53/08, C10L5/02 , 2015].
Реализация данного способа возможна за счет комплексного изменения технологического передела и применения энергоемких технологических решений. Поэтому существенным недостатком данного способа подготовки угольной шихт для коксования является: The implementation of this method is possible due to a complex change in the technological stage and the use of energy-intensive technological solutions. Therefore, a significant disadvantage of this method of preparing coal charge for coking is:
- введение дополнительного технологического передела для предварительного дробления и подсушивания угольной шихты для коксования;- introduction of an additional technological stage for preliminary crushing and drying of coal charge for coking;
- отсутствие диапазона процентного участия угольных брикетов в шихте для коксования;- lack of a range of percentage participation of coal briquettes in the charge for coking;
- отсутствие указания размерного диапазона получаемых брикетов.- no indication of the size range of the resulting briquettes.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является способ получения кокса для доменного производства, в котором формирование угольной шихты для коксовых батарей производится из 100% угольных концентратов марки Ж, при этом процесс коксования осуществляется за 14-18 часов в зависимости от конструкции коксовой батареи при температуре в контрольных вертикалах 1200-1400°С, при этом получаемый продукт коксования имеет характеристику по показателю прочности после реакции с диоксидом углерода не менее 48,0% [Патент RU № 2745787, МПК C10B57/04, C10B57/16, 2021].The closest in technical essence to the claimed technical solution is a method for producing coke for blast-furnace production, in which the coal charge for coke oven batteries is formed from 100% coal concentrates of brand Zh, while the coking process is carried out in 14-18 hours, depending on the design of the coke oven battery at a temperature in the control verticals of 1200-1400°C, while the resulting coking product has a characteristic in terms of strength after reaction with carbon dioxide of at least 48.0% [Patent RU No. 2745787, IPC C10B57/04, C10B57/16, 2021].
Недостатком данного технического решения является то, что он не предполагает использование в шихте угольных брикетов, что, в свою очередь, не позволяет утилизировать угольную мелочь. The disadvantage of this technical solution is that it does not involve the use of coal briquettes in the charge, which, in turn, does not allow the disposal of coal fines.
Технический результат предлагаемого изобретения – разработка способ подготовки угольной шихты для коксования с высокими технологическими свойствами, позволяющего максимально реализовать технологический потенциал угольных концентратов и за счет повышения качества кокса снизить его расход в доменном производстве.The technical result of the invention is the development of a method for preparing coal charge for coking with high technological properties, which makes it possible to maximize the technological potential of coal concentrates and, by improving the quality of coke, to reduce its consumption in blast-furnace production.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения кокса для доменного производства, включающем коксование шихты при температуре в контрольных вертикалах 1200-1400 °С за 14-20 ч, согласно изобретению, шихта имеет следующие компоненты, мас.%:The specified technical result is achieved by the fact that in the method for producing coke for blast-furnace production, including coking of the charge at a temperature in the control verticals of 1200-1400 ° C for 14-20 hours, according to the invention, the charge has the following components, wt.%:
угольные брикеты – 5,0 – 100,0;coal briquettes - 5.0 - 100.0;
угольная шихта – 0 – 95,0,coal charge - 0 - 95.0,
при этом размер угольных брикетов составляет не более 60 мм по любому из направлений, и они получены из угольной мелочи с размером частиц не более 1,0 мм, выходом летучих веществ 0-38%, зольностью 0-20% и связующего в количестве 0-5 % от массы угольной мелочи.at the same time, the size of coal briquettes is not more than 60 mm in any of the directions, and they are obtained from coal fines with a particle size of not more than 1.0 mm, a volatile matter yield of 0-38%, an ash content of 0-20% and a binder in an amount of 0- 5% by weight of coal fines.
В качестве угольной шихты применяют угли марок: газовые, газово-жирные, жирные, коксообразующие, коксообразующие-слабоспекающиеся, слабоспекающиеся, отощенные, тощие.As a coal charge, coals of the following grades are used: gas, gas-fatty, fatty, coke-forming, coke-forming-weakly caking, weakly caking, lean, lean.
Угольные брикеты перед коксованием могут подвергаться предварительному дроблению.Coal briquettes before coking can be subjected to preliminary crushing.
Получаемый кокс имеет характеристики по показателю прочности после реакции с диоксидом углерода не менее 45,0 %.The resulting coke has characteristics in terms of strength after reaction with carbon dioxide of at least 45.0%.
Сущность предложенного технического решения заключается в следующем.The essence of the proposed technical solution is as follows.
Мелкие классы угольных концентратов с размером частиц не более 1 мм формируются в угольные брикеты размером не более 60 мм по любому из направлений, с использованием не более 5% связующего вещества. Полученные брикеты дозируются в шихту в соответствии с заданными шихтовыми условиями как отдельный компонент. Small classes of coal concentrates with a particle size of no more than 1 mm are formed into coal briquettes with a size of no more than 60 mm in any of the directions, using no more than 5% of the binder. The resulting briquettes are dosed into the charge in accordance with the specified charge conditions as a separate component.
Соотношение в шихте углей отдельных технологических групп определяется как ресурсами, так и свойствами угольных концентратов. Процент участия брикетов в угольной шихте может варьироваться от 5 до 100%. Шаг в 5% обусловлен точностью дозировки. The ratio in the charge of coals of individual technological groups is determined both by resources and by the properties of coal concentrates. The percentage of participation of briquettes in the coal charge can vary from 5 to 100%. The step of 5% is due to the dosage accuracy.
Брикеты в угольную шихту подают двумя способа либо включая в существующую систему подготовки шихты с последующим дроблением или смешивая не дробленые брикеты непосредственно с подготовленной угольной шихтой. Briquettes are fed into the coal charge in two ways, either by including them into the existing charge preparation system with subsequent crushing or by mixing non-crushed briquettes directly with the prepared coal charge.
Специальными режимами коксования компенсируется включение в угольную шихту различного процента угольных брикетов. Так коксование в течение 14-20 часов при температуре в контрольных вертикалах 1200-1400 °С обеспечивает получение кокса с характеристиками на уровне качества, необходимого для последующего доменного процесса. Special coking modes compensate for the inclusion of a different percentage of coal briquettes in the coal charge. Thus, coking for 14-20 hours at a temperature in the control verticals of 1200-1400 °C ensures the production of coke with characteristics at the quality level required for the subsequent blast-furnace process.
Характеристика готового кокса - показатель прочности после реакции с диоксидом углерода не менее 45,0% свидетельствует о том, что процесс коксования прошел в полном объеме и получен продукт, пригодный для его применения на последующем доменном переделе. Characteristics of the finished coke - the strength index after the reaction with carbon dioxide is not less than 45.0% indicates that the coking process took place in full and a product suitable for its use in the subsequent blast-furnace stage was obtained.
В качестве примера реализации способа представлены промышленные эксперименты, проведенные в коксовом цехе ПАО Северсталь. As an example of the implementation of the method, industrial experiments conducted in the coke shop of PJSC Severstal are presented.
В качестве сырья для получения брикетов использовался угольный концентрат производства ВоркутаУголь крупностью «-1,0 мм» из которого путем брикетирования получены два вида брикетов «Семечки» диаметр 4-6 мм – получены методом экструзии. «Пельмешки» 30х30х20 мм – получены при использовании, технологии валкового брикетирования. As a raw material for the production of briquettes, coal concentrate produced by Vorkuta Coal with a size of "-1.0 mm" was used, from which two types of briquettes "Seeds" with a diameter of 4-6 mm were obtained by briquetting - obtained by extrusion. "Dumplings" 30x30x20 mm - obtained using the technology of roll briquetting.
Пример 1 Example 1
Угольные брикеты «семечки» имели цилиндрическую форму диаметром 4-6 мм и длину 5-30 мм. Качественные характеристики угольных брикетов приведены в таблице 1.Coal briquettes "seeds" had a cylindrical shape with a diameter of 4-6 mm and a length of 5-30 mm. Qualitative characteristics of coal briquettes are shown in table 1.
Таблица 1Table 1
В рамках эксперимента был получен кокс из двух вариантов шихты: As part of the experiment, coke was obtained from two types of charge:
- состоящей из 100% угольных брикетов «семечки»;- consisting of 100% coal briquettes "seeds";
- из смеси брикетов «семечки» с угольной шихтой в соотношении 50х50%.- from a mixture of briquettes "seeds" with coal charge in the ratio of 50x50%.
Качественные характеристики кокса и технологические параметры коксования представлены в таблице 2.Qualitative characteristics of coke and technological parameters of coking are presented in Table 2.
Таблица 2table 2
пробыName
samples
Пример 2 Example 2
Угольные брикеты «пельмешки» имели форму сплюснутого эллипсоида 30х30х20 мм. Качественные характеристики угольных брикетов приведены в таблице 3.Coal briquettes "dumplings" had the shape of an oblate ellipsoid 30x30x20 mm. Qualitative characteristics of coal briquettes are shown in table 3.
Таблица 3Table 3
В рамках эксперимента получен кокс из шихты, состоящей из смеси угольных брикетов с угольной шихтой в соотношении 50х50%. Качественные характеристики кокса и технологические параметры коксования представлены в таблице 4.Within the framework of the experiment, coke was obtained from a charge consisting of a mixture of coal briquettes with coal charge in a ratio of 50x50%. Qualitative characteristics of coke and technological parameters of coking are presented in Table 4.
Таблица 4Table 4
пробыName
samples
Как можно видеть, полученный в ходе экспериментов кокс, полностью соответствовал требованиям, предъявляемым к нему на последующих металлургических переделах.As can be seen, the coke obtained during the experiments fully met the requirements for it at subsequent metallurgical stages.
Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что благодаря повышению качественных характеристик кокса снижается его расход на производства чугуна, использование данной технологии максимизирует технологический потенциал угольных концентратов, что в свою очередь положительно сказывается на снижении себестоимости как чугуна, так и готового металлопроката, а также снижает экологическую нагрузку на производственную среду.The technical and economic advantages of the proposed method are that due to the improvement of the quality characteristics of coke, its consumption for the production of pig iron is reduced, the use of this technology maximizes the technological potential of coal concentrates, which in turn has a positive effect on reducing the cost of both pig iron and finished metal products, and also reduces the environmental load on the working environment.
Claims (8)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2790416C1 true RU2790416C1 (en) | 2023-02-20 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2461602C1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-09-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Method for charge forming for furnace coke obtaining |
WO2013000444A2 (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-03 | Trinecke Zelezarny, A.S. | Coal charge for blast furnace coke production |
RU2550874C2 (en) * | 2012-05-25 | 2015-05-20 | Рашит Равильевич Гилязетдинов | Coal charge preparation for coking |
JP2020015792A (en) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | 日本製鉄株式会社 | Manufacturing method of coke oven coal charge |
RU2733610C1 (en) * | 2019-10-28 | 2020-10-05 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Carbon-containing innovative product and method for production thereof |
RU2745787C1 (en) * | 2020-06-15 | 2021-03-31 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method for producing coke for blast production |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2461602C1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-09-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") | Method for charge forming for furnace coke obtaining |
WO2013000444A2 (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-03 | Trinecke Zelezarny, A.S. | Coal charge for blast furnace coke production |
RU2550874C2 (en) * | 2012-05-25 | 2015-05-20 | Рашит Равильевич Гилязетдинов | Coal charge preparation for coking |
JP2020015792A (en) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | 日本製鉄株式会社 | Manufacturing method of coke oven coal charge |
RU2733610C1 (en) * | 2019-10-28 | 2020-10-05 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Carbon-containing innovative product and method for production thereof |
RU2745787C1 (en) * | 2020-06-15 | 2021-03-31 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Method for producing coke for blast production |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100500805C (en) | Dust settling fine coke reblending coal coking method and its technology | |
RU2006126829A (en) | METHOD FOR MANUFACTURE OF BRIQUETTES WITH DIRECT USE OF COAL WITH A WIDE DISTRIBUTION OF PARTICLES IN DIMENSIONS, METHOD AND DEVICE USING THIS METHOD | |
CN101879599B (en) | Method for preparing reductive iron powder and high-purity refined iron powder by using iron ores | |
CN110548749A (en) | Novel method for grading and quality-grading utilization of coal gasification ash | |
RU2528666C2 (en) | Briquetted mixture for producing silicon and method for preparation thereof | |
CN102994130A (en) | Method for coal blending for coking by high-metamorphic-grade weak caking coal | |
CA1083815A (en) | Method of manufacturing blast furnace coke | |
NO20110183A1 (en) | Process for the preparation of manganese pellets from uncalcined manganese ore and agglomerate obtained by this process | |
RU2790416C1 (en) | Method for obtaining coke for blast furnace process | |
CN105506295A (en) | Combined As removing and purifying method | |
CN111019682B (en) | Blended coal for tamping coke and production process thereof | |
RU2713143C1 (en) | Carbonaceous reducing agent for production of technical silicon and method of its production | |
Polianski et al. | Industrial recycling of technogenic wastes and mineral ore processing | |
RU2550874C2 (en) | Coal charge preparation for coking | |
RU2312883C2 (en) | Method of forming charge for production of metallurgical coke from solid natural components | |
RU2802027C1 (en) | Method of preparation of coal charge for production of blast-furnace coke | |
CN110560256A (en) | Comprehensive utilization process for reducing sulfur content of high-sulfur coal ash | |
Rejdak et al. | The study of influence of fine coal fraction addition to coking blend and its partial briquetting on coke quality parameters | |
Saramak et al. | Influence of HPGR operation on the reduction of Bond’s working index of crushing product | |
Ji et al. | Study on coal blending scheme of formed coke made from coke powder blending with coal | |
WO2022108484A1 (en) | Composition of a charge for producing metallurgical coke | |
US2789894A (en) | Pelletizing high-mositure ore | |
RU2814186C1 (en) | Method of producing metallurgical coke | |
CN115181580B (en) | Method for producing tamping coke by blending coals with foreign coals | |
FI67225C (en) | FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV KOKS |