TWI696692B - 細粒煤及收集和使用彼之系統、裝置、及方法 - Google Patents
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Abstract
本文中係提供收集細粒煤之方法、設備、及系統。例如,這些方法、設備、及系統可被併入煤加工廠以收集一部分的通常在系統中損失的細粒煤。亦提供一種細粒煤。該細粒煤可具有1000μm或更小的顆粒大小及約5重量%至約20重量%的水含量。
Description
本申請案主張2014年6月5日提出之美國臨時專利申請案第62/008,389號的優先權,其以引用方式併入本文。
本發明係有關於細粒煤及收集和使用彼之系統、裝置、及方法。
選煤廠(coal preparation plants)及煤處理廠(coal processing plant)是用來潔淨及/或分離原(ROM)煤(run-of-mine coal)以得到所欲大小及/或品質的潔淨煤產品。例如,典型的選煤廠可包含各種壓碎、破碎、篩分(sizing)、提選(beneficiation)、儲存、密度分離、泡沫浮選、廢渣(refuse)及/或蓄水(impoundment)單元。然而,在典型的煤加工系統中,因為現行系統不能捕獲細粒煤而損
失大量的細粒煤(fine particle coal)。因此,期望的是提供系統、設備、及方法來捕獲細粒煤,從而改善製程效率並減少煤加工廠中製程廢物的量。再者,期望的是提供可用於各種應用,例如在粉煤噴吹(pulverized coal injection)中、作為煉焦煤,即冶金煤、或作為蒸氣煤(steam coal)的高品質細粒煤產品。
本文中提供收集細粒煤之方法。在實施態樣中,該等方法包含將具有30重量%或更少之固體含量的潔淨煤流出漿液脫水,以製造具有1000μm或更小的顆粒大小及約5重量%至約20重量%的水含量之細粒煤。
本文中亦提供收集細粒煤之設備及系統。於實施態樣中,該等設備包含保留1000μm或更小的顆粒大小之承筒式離心機(solid bowl centrifuge)。於實施態樣中,該等系統包含保留1000μm或更小的顆粒大小之脫水設備。
本文中亦提供細粒煤。在實施態樣中,該細粒煤具有1000μm或更小的顆粒大小及約5重量%至約20重量%的水含量。
本文中亦提供種製造焦炭之方法及製造鐵或鋼之方法。於實施態樣中,該等製造焦炭之方法包含在缺乏空氣下,將細粒煤或包含該細粒煤與至少一種其他煤之摻合物加熱歷經足以將該細粒煤或該摻合物轉變成焦炭之
時間及溫度,其中該細粒煤具有1000μm或更小的顆粒大小及約5重量%至約20重量%的水含量。於實施態樣中,該等製造鐵或鋼之方法包含將細粒煤或包含細粒煤與至少一種其他煤之摻合物注入含有焦炭及鐵礦之鼓風爐中,其中該細粒煤具有1000μm或更小的顆粒大小及約5重量%至約20重量%的水含量。
100‧‧‧煤加工廠
102‧‧‧潔淨煤技術單元
104‧‧‧篩筒式離心機
106‧‧‧承筒式離心機
200‧‧‧承筒式離心機
202‧‧‧外旋轉承筒/承筒
204‧‧‧內旋轉渦捲/內渦捲/螺桿
206‧‧‧輸入流/進料流/進料
208‧‧‧廢水
210‧‧‧固體顆粒
212‧‧‧堰板
圖1係說明在選煤廠之潔淨煤回路中收集細粒煤之系統及設備的一個實施態樣的部分廠圖。
圖2為用於從潔淨煤流出漿液收集細粒煤之承筒式離心機的一個實施態樣的橫剖面圖。
本文中提供收集細粒煤之方法、設備、及系統。例如,這些方法、設備、及系統可被併入煤加工廠以收集一部分的通常在系統中損失的細粒煤(例如,該系統由於其大小除此之外不會收集的細粒煤,且其係通過系統連續再循環或排放到廢棄流中)。在典型的潔淨煤加工系統中,3%或更多的處理煤(processed coal)可因為該系統不能捕獲此細粒煤而損失。
此外,本文中提供細粒煤及其使用方法。該細粒煤可具有使其有用於粉煤噴吹(PCI)、作為煉焦煤,即冶金煤、或作為蒸氣煤之性質,例如大小、組成、及/
或水含量。例如,該細粒煤可為高品質細粒煤。
本文中描述方法、設備、及系統,以及細粒煤及其使用方法。
在一態樣中,提供收集細粒煤之方法。該方法可包含從選煤或煤加工廠收集細粒煤。
在實施態樣中,收集細粒煤之方法包含將具有30重量%或更少之固體含量的潔淨煤流出漿液脫水,以製造具有1000μm或更小的顆粒大小及約5重量%至約20重量%的水含量之細粒煤。
如本文中所使用之術語“潔淨煤流出漿液”係指存在於系統中之水與煤粒的混合物,且其中該煤粒之灰分及/或硫含量已自衍生出該煤粒的原煤中減少。應理解到雖然本文中所揭露的實施態樣係關於從潔淨煤流出漿液收集細粒煤之方法、設備、及系統,本揭露亦意圖包含其他含顆粒漿液,包含除了潔淨煤流出漿液以外的含煤漿液,以及其他加工漿液,例如含礦物、礦石、或其他顆粒的漿液。
如本文中所使用之術語"約"意指所使用數字之數值的正負10%。該流出漿液及細粒煤之特定成分,例如固體或水,的量在本文中係按“重量”百分比呈現,且除非另有指明,該術語按“重量”係指包含該等特定成分之流出漿液或細粒煤的總重。
在實施態樣中,該潔淨煤流出漿液具有約3
重量%至約25重量%之固體含量。在其他實施態樣中,該潔淨煤流出漿液具有約10重量%至約20重量%之固體含量。在一實施態樣中,該潔淨煤流出漿液具有約17重量%之固體含量。
在某些實施態樣中,該細粒煤含有該潔淨煤
流出漿液所含有之固體的至少95重量%。在一實施態樣中,該細粒煤含有該潔淨煤流出漿液所含有之固體的至少99重量%。
在實施態樣中,該細粒煤之水含量為約5重
量%至約15重量%。在特定實施態樣中,該細粒煤之水含量為約5重量%至約10重量%。在進一步的實施態樣中,該細粒煤之水含量為約5重量%至約7重量%。在其他的實施態樣中,該細粒煤之水含量為約6重量%至約9重量%。在特定實施態樣中,該細粒煤之水含量為約8重量%。在另一實施態樣中,該細粒煤之水含量為約7重量%。當該細粒煤藉由本文中所提供的方法收集,該細粒煤在收集之後可具有提高的溫度一段特定的時間。如本文中所使用之術語“水含量”係指該細粒煤已藉由本文中所提供的方法收集之後,該細粒煤的溫度已經回復到周圍溫度後該細粒煤的水量。
在實施態樣中,該細粒煤具有1000μm或更
小的顆粒大小。如本文中所使用之術語“約X μm至約Y μm的顆粒大小”或“約Z μm的顆粒大小”意指該細粒煤顆
粒之平均最大尺寸範圍從約X μm至約Y μm,或為約Z μm。該平均最大尺寸可使用任何此項技藝已知之技術測定,包含但不限於光散射技術。
在其他的實施態樣中,該細粒煤具有約30μm
至約1000μm的顆粒大小。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約900μm的顆粒大小。在一些實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約800μm的顆粒大小。在特定實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約700μm的顆粒大小。在某些實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約600μm的顆粒大小。在再進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約500μm的顆粒大小。在更進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約400μm的顆粒大小。在數個實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約300μm的顆粒大小。在許多實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約200μm的顆粒大小。在實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約150μm的顆粒大小。在一些實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約125μm的顆粒大小。在其他的實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約100μm的顆粒大小。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約75μm的顆粒大小。在再進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約50μm的顆粒大小。
在又一實施態樣中,該細粒煤具有約44μm的顆粒大小。
在實施態樣中,該細粒煤具有100目或更小的顆粒大小。如本文中所使用之術語“X目或更小的顆粒
大小”意指該細粒煤特定樣本之至少實質上大多數的顆粒通過X目或大於X之篩目尺寸。在實施態樣中,該細粒煤具有200目或更小的顆粒大小。在一些實施態樣中,該細粒煤具有325目或更小的顆粒大小。在某些實施態樣中,該細粒煤具有100目或更小的顆粒大小,其中約40重量%至約60重量%之該細粒煤被保留在325目。在一些實施態樣中,該細粒煤具有100目或更小的顆粒大小,其中約50重量%之該細粒煤被保留在325目。
一般而言,可使用已知的脫水設備,例如各
種型式之能進行固體液體分離的離心機來完成潔淨煤流出漿液或另一含顆粒漿液的脫水。
在實施態樣中,將潔淨煤流出漿液脫水包含
將該漿液在承筒式離心機(solid bowl centrifuge)中離心脫水。如本文中所使用之術語“承筒式離心機”係指具有外承筒(solid outer bowl)構造的離心機且其使用旋轉所產生的離心力連續地將具有不同密度的兩種物質分離。如圖2所示,在一實施態樣中,承筒式離心機200包含外旋轉承筒(solid outer rotating bowl)202及內旋轉渦捲(internal rotating scroll)204。在某些實施態樣中,該離心機200包含控制離心機中池深度的堰板(weir plate)212。
在某些實施態樣中,如圖2所示,於操作
中,將例如潔淨煤流出漿液或其他含顆粒漿液之輸入或進料流206導入離心機200,並經由一或更多的通口輸送到承筒(solid bowl)202。承筒202及內渦捲或螺桿204兩者
皆旋轉以將進料206的成分根據他們的密度分離。渦捲204用作輸送機,並以相對於承筒202之差速旋轉,以容許從廢水208連續移除固體顆粒210(例如細粒煤)。
適合的承筒式離心機可包含由Centrisys
Centrifuge Systems Kenosha,Wisconsin)製造者。例如,該承筒式離心機可包含本文中所揭露的及/或此項技藝中具有通常技術者已知的任何設計、特徵、或特徵的組合,以達成所欲的分離。
在某些實施態樣中,方法進一步包含基於該潔淨煤流出漿液之性質、該細粒煤之性質、或兩者調整至少一個選自下列的參數:離心扭矩、該轉筒與該內渦捲間之差轉速、及該堰板之壩高。即,這些參數的一、二、或全部三者可基於進料的性質及/或所欲的輸出,例如水含量、固體含量、及/或顆粒大小,來調整。
例如,可基於要分離的顆粒選擇差速來避免
損失並適合該等密度範圍。例如,承筒式離心機可以超過重力的1000倍,例如3000倍的離心力運轉,使得密度較大的固體顆粒向外壓向轉筒壁,而密度較小的液相形成同心內層。例如,該離心機的速度及扭矩可基於進料漿液的密度及/或濁度調整。
例如,在潔淨煤流出漿液中,該細粒煤可具有2.0或更小的比重,例如約1.5至約1.6,或約1.55。由於顆粒的比重可因為存在於該顆粒中的雜質而相當顯著地變化,可據此調整離心機參數。再者,應理解到亦可調
整廣泛多樣的額外的系統參數,例如旋轉速度、溫度、及流率。
一般而言,這些參數可以人工或通過使用電
腦控制來調整。後者容許自動化及連續調整各參數。電腦控制系統詳細討論如下。
在實施態樣中,如圖1所示,該脫水步驟係
發生在煤加工廠之潔淨煤回路(clean coal circuit)中。如本文中所使用之術語“潔淨煤回路”係指煤加工廠中煤粒之灰分及/或硫含量自衍生出該煤粒的原煤中減少的部分。因此,在某些實施態樣中,用於將潔淨煤流出漿液脫水之承筒式離心機106在煤加工廠100中係提供在一或更多個潔淨煤技術單元102的下游。
在實施態樣中,該脫水步驟係發生在不收集
具有325目或更小的顆粒大小之細粒煤的加工的下游。例如,其他不能收集具有325目或更小的顆粒大小之細粒煤的分離器,如離心機、漩風器、浮選槽、或篩網可存在於該脫水設備的上游。
在某些實施態樣中,如圖1所示,承筒式離
心機106係位於不收集具有325目或更小的顆粒大小之細粒煤的篩筒式離心機(screen bowl centrifuge)104的下游。
換言之,該承筒式離心機係經設計並設置來有效地捕獲除此以外在循環流中再循環或於廢棄流中排出的細粒煤。
在實施態樣中,該脫水步驟發生在不收集具
有325目或更小的顆粒大小之細粒煤的加工的上游。典型
地,此種加工將包含廢棄物處理。例如,該收集具有325目或更小的顆粒大小之細粒煤的加工可包含增稠器(thickener)單元。
於操作中,例如在圖1所示的工廠佈置圖
中,若不將篩筒式離心機之篩網排水再循環,則有顯著的產物損失及增加的廢棄物。然而,若將該篩網排水再循環,則將會在操作周期期間縮小該漿液的粒子大小分布,從而降低產率及增加篩網的磨損。本方法、設備、及系統藉由從篩網排水收集該細粒煤而補救了這些問題,從而改善整體工廠的產率並增加其他工廠裝置的使用期限。再者,如以下之詳細描述,由這些方法、設備、及系統所製造的細粒煤顯示高品質煤性質並可使用於各種應用。
本文中描述收集細粒煤之方法。在實施態樣
中,該收集細粒煤之方法包含將具有30重量%或更少之固體含量的潔淨煤流出漿液脫水,以製造具有1000μm或更小的顆粒大小及約5重量%至約20重量%的水含量之細粒煤。在一些實施態樣中,將該潔淨煤流出漿液脫水包含將該漿液在承筒式離心機中離心脫水。該承筒式離心機可包含轉筒、內渦捲、及堰板。本文中所提供的方法可包含基於該潔淨煤流出漿液之性質、該細粒煤之性質、或二者,調整至少一個選自由離心扭矩、該轉筒與該內渦捲間之差轉速、及該堰板之壩高所組成群組之參數。該脫水步驟可發生在煤加工廠之潔淨煤回路中。該脫水步驟可發生在不收集具有325目或更小的顆粒大小之細粒煤的加工的
下游。該脫水步驟可發生在收集具有325目或更小的顆粒大小之細粒煤的加工的上游。該收集具有325目或更小的顆粒大小之細粒煤的加工可包含增稠器。在特定實施態樣中,該潔淨煤流出漿液具有約3重量%至約25重量%;約10重量%至約20重量%;或約17重量%之固體含量。在實施態樣中,該細粒煤含有該潔淨煤流出漿液所含有之固體的至少95重量%。在進一步的實施態樣中,該細粒煤含有該潔淨煤流出漿液所含有之固體的至少99重量%。
在實施態樣中,該細粒煤之水含量為約5重量%至約15重量%;約5重量%至約10重量%;約5重量%至約7重量%;約6重量%至約9重量%;約8重量%;或約7重量%。該細粒煤之顆粒大小可為100目或更小。在實施態樣中,約40重量%至約60重量%之該細粒煤被保留在325目;或約50重量%之該細粒煤被保留在325目。該細粒煤之顆粒大小可為325目或更小。該細粒煤之顆粒大小可為約30μm至約1000μm;約30μm至約900μm;約30μm至約800μm;約30μm至約700μm;約30μm至約600μm;約30μm至約500μm;約30μm至約400μm;約30μm至約300μm;或約30μm至約200μm;約30μm至約150μm;約30μm至約125μm;約30μm至約100μm;約30μm至約75μm;約30μm至約50μm;或約44μm。
在另一態樣中,提供收集細粒煤之設備。例
如,該設備可包含任何本文中所揭露的特徵,以及任何本
文中所揭露的及/或此項技藝中具有通常技術者已知的特徵之組合,以達成所欲的分離。
在實施態樣中,從潔淨煤流出漿液收集細粒
煤之設備包含保留1000μm或更小的顆粒大小之承筒式離心機。例如,該承筒式離心機可經建構成保留任何本文中所揭露之細煤粒大小。在一實施態樣中,該承筒式離心機保留100目或更小的顆粒大小。在一實施態樣中,該承筒式離心機保留325目或更小的顆粒大小。
在實施態樣中,該設備包含承筒式離心機,
其包含轉筒、內渦捲、及堰板,其中至少一個選自包含離心扭矩、該轉筒與該內渦捲間之差轉速、及該堰板之壩高之群組的參數,係可以基於該潔淨煤流出漿液之性質、該細粒煤之性質、或二者調整的。在一實施態樣中,該包含離心扭矩、該轉筒與該內渦捲間之差轉速、及該堰板之壩高之群組的各參數係可以基於該潔淨煤流出漿液之性質、該細粒煤之性質、或二者調整的。
在實施態樣中,該設備包含承筒式離心機,
其經建構成將該具有30重量%或更少的固體含量之潔淨煤流出漿液脫水,以製造具有水含量約5重量%至約20重量%的細粒煤。
本文中提供收集細粒煤之設備。在實施態樣
中,該從潔淨煤流出漿液收集細粒煤之設備包含保留1000μm或更小的顆粒大小之承筒式離心機。該承筒式離心機可保留100目或更小;或325目或更小的顆粒大小。
該承筒式離心機亦可包含轉筒、內渦捲、及堰板,且至少一個選自由離心扭矩、該轉筒與該內渦捲間之差轉速、及該堰板之壩高所組成群組之參數,可以基於該潔淨煤流出漿液之性質、該細粒煤之性質、或二者調整的。該承筒式離心機亦可包含轉筒、內渦捲、及堰板,且由離心扭矩、該轉筒與該內渦捲間之差轉速、及該堰板之壩高所組成群組之各參數可以基於該潔淨煤流出漿液之性質、該細粒煤之性質、或二者調整的。該承筒式離心機可經建構成將該具有30重量%或更少的固體含量之潔淨煤流出漿液脫水,以製造具有水含量約5重量%至約20重量%的細粒煤。
在另一態樣中,提供收集細粒煤之系統。例
如,該系統可包含任何本文中所揭露的特徵,以及任何本文中所揭露的及/或此項技藝中具有通常技術者已知的特徵之組合,以達成所欲的分離。
在實施態樣中,收集細粒煤之系統包含保留
1000μm或更小的顆粒大小之脫水設備。例如,該脫水設備可經建構成保留任何本文中所揭露之細煤粒大小。在一實施態樣中,該脫水設備保留100目或更小的顆粒大小。
在一實施態樣中,該脫水設備保留325目或更小的顆粒大小。在某些實施態樣中,該脫水設備包含承筒式離心機。
在實施態樣中,該系統包含煤加工廠之潔淨
煤回路,該脫水設備係位於該潔淨煤回路。在某些實施態
樣中,該脫水設備係位於不收集具有325目或更小的顆粒大小之細粒煤的加工單元的下游。在一實施態樣中,該脫水設備係位於收集具有325目或更小的顆粒大小之細粒煤的加工單元的上游。例如,該收集具有325目或更小的顆粒大小之細粒煤的加工單元可包含增稠器。
在實施態樣中,該脫水設備之進料包含具有
30重量%或更少之固體含量的潔淨煤流出漿液。在某些實施態樣中,該脫水設備之進料包含具有約3重量%至約25重量%之固體含量的潔淨煤流出漿液。在進一步的實施態樣中,該脫水設備之進料包含具有約10重量%至約20重量%之固體含量的潔淨煤流出漿液。在一實施態樣中,該脫水設備之進料包含具有約17重量%之固體含量的潔淨煤流出漿液。
在實施態樣中,該脫水設備之輸出包含具有
水含量約5重量%至約20重量%的細粒煤。在某些實施態樣中,該脫水設備之輸出包含具有水含量約5重量%至約15重量%的細粒煤。在進一步的實施態樣中,該脫水設備之輸出包含具有水含量約5重量%至約10重量%的細粒煤。在特定實施態樣中,該脫水設備之輸出包含具有水含量約5重量%至約7重量%的細粒煤。在其他的實施態樣中,該脫水設備之輸出包含具有水含量約6重量%至約9重量%的細粒煤。在一實施態樣中,該脫水設備之輸出包含具有水含量約8重量%的細粒煤。在另一實施態樣中,該脫水設備之輸出包含具有水含量約7重量%的細粒煤。
在某些實施態樣中,該脫水設備之進料包含
潔淨煤流出漿液,該脫水設備之輸出包含細粒煤,且該細粒煤含有該潔淨煤流出漿液所含有之固體的至少95重量%。在其他的實施態樣中,該脫水設備之進料包含潔淨煤流出漿液,該脫水設備之輸出包含細粒煤,且該細粒煤含有該潔淨煤流出漿液所含有之固體的至少99重量%。
在實施態樣中,該脫水設備之輸出包含細粒
煤,且約40重量%至約60重量%之該細粒煤被保留在325目。在某些實施態樣中,該脫水設備之輸出包含細粒煤,且約50重量%之該細粒煤被保留在325目。
在實施態樣中,該脫水設備之進料包含潔淨
煤流出漿液,該脫水設備之輸出包含細粒煤,該脫水設備包含承筒式離心機,其包含轉筒、內渦捲、及堰板,且至少一個選自由離心扭矩、該轉筒與該內渦捲間之差轉速、及該堰板之壩高所組成群組之參數,係可以基於該潔淨煤流出漿液之性質、該細粒煤之性質、或二者調整的。
在實施態樣中,該系統包含至少一個儲存電
腦可執行指令之記憶體,及至少一個經建構以存取該至少一個記憶體之控制器,其中該至少一個控制器係經建構以執行該電腦可執行指令,以接收來自介面的該潔淨煤流出漿液之性質、該細粒煤之性質、或二者,及直接回應所接收的該等性質,引導至少一個選自由離心扭矩、該轉筒與該內渦捲間之差轉速、及該堰板之壩高所組成群組之參數的調整。例如,該介面可包含人工或電腦為本的介面,經
由該介面可調整該等參數。在一實施態樣中,該介面包含至少一個適合的感測器,其經建構以偵測該潔淨煤流出漿液相關的性質。
例如,該(等)控制器可包含任何適合的處理單
元,其能接收數位資料作為輸入、依照所儲存的電腦可執行指令處理該輸入資料、並產生輸出資料。該(等)控制器可經建構來執行該電腦可執行指令以引起或幫助各種操作的執行,例如調整參數。該(等)控制器可經進一步建構以利用並引導本文中所揭露之設備或系統可用的各種硬體資源,以執行各種參數的調整、幫助資料的儲存等等。該(等)控制器可包含任何型式之適合的處理單元,包含但不限於中央處理單元、微處理器、微控器、精簡指令集電腦(RISC)微處理器、複雜指令集電腦(CISC)微處理器、特定應用積體電路(ASIC)、現場可程式閘陣列(FPGA)、單晶片系統(SoC)等等。
該記憶體可儲存該(等)控制器可載入及可執行
之電腦可執行指令,以及在執行該電腦可執行指令時由該(等)控制器調處及/或產生的資料。該記憶體可包含揮發性記憶體(當供給電力時,維持其狀態的記憶體)例如隨機存取記憶體(RAM),及/或非揮發性記憶體(即使在不供給電力時仍維持其狀態之記憶體)例如唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體等等。在某些實施態樣中,該記憶體包含多個不同型式之記憶體,例如各種型式之靜態隨機存取記憶體(SRAM)、各種型式之動態隨機存取記憶體(DRAM)、各種
型式之不可變ROM、及/或可寫ROM變體例如電子可抹除可程式化唯讀記憶體(EEPROM)、快閃記憶體等等。在某些實施態樣中,該記憶體包含至少一種資料儲存器。
該系統或設備可進一步包含額外的資料儲存
器,例如可移式儲存器及/或不可移式儲存器,包含但不限於磁儲存器、光磁碟儲存、及/或帶儲存器。資料儲存器可提供電腦可執行指令及其他資料的儲存。該(等)資料儲存器可包含該系統或設備內部及/或外部之儲存器。該可移式及/或不可移式之記憶體及/或該(等)資料儲存器為電腦可讀取儲存媒體(CRSM)的例子。
該記憶體可儲存資料、電腦可執行指令、應
用程式、及/或各種程式模組,其包含,例如,一或更多種作業系統、一或更多種資料庫管理系統(DBMS)、及一或更多種程式模組例如資料判斷模組、介面信號模組、及感測器模組。
該作業系統(O/S)可在可由該系統或設備執行
之其他應用程式及/或程式模組與該系統或設備之硬體資源之間提供介面。更具體來說,該O/S可包含一組電腦可執行指令來管理該系統或設備之硬體資源及對其他應用程式及/或程式模組提供公用服務(例如,管理各種應用程式及/或程式模組間之記憶體分配)。該O/S可包含任何現在已知的或其可在未來發展出的作業系統,包含但不限於,任何桌上型或膝上型作業系統,任何伺服器作業系統、任何行動作業系統、任何主機作業系統、或任何其他專屬或
非專屬作業系統。
該DBMS可支援存取、擷取、儲存、及/或調
處在一或更多分配系統外部所提供的資料儲存器及/或一或更多提供,例如作為該(等)資料儲存器的一部分,的內部資料儲存器中所儲存的資料的功能性。該DBMS可利用任何一種資料庫模型(例如,關連式模型、物件模型等等)並可支援任何一種查詢語言。例如,該DBMS可容許外部存取及擷取資料。
該系統或設備可進一步包含一或更多輸入/輸
出(I/O)介面,其可有助於該系統或設備透過一或更多經建構來與該系統或設備溝通之I/O裝置接收資訊輸入,以及從該系統或設備將資訊輸出到該一或更多I/O裝置。該I/O裝置可包含,但不限於,使用者介面例如按鈕或手波感測器(hand wave sensor)、顯示器、鍵板、鍵盤、指向裝置、控制面板、觸控螢幕顯示器、遙控裝置、喇叭、麥克風、列印裝置、其他周邊裝置等等。該系統可進一步包含一或更多可有助於該系統或設備與其他組件間之溝通的網路介面。
應了解到本文中所描述之系統或設備的任何
組件,除了描述的那些之外,可包含替代及/或額外的硬體、軟體、或韌體組件,而不偏離本揭露的範圍。更特定言之,應理解到所描述的作為該系統或設備之任何組件之構成部分的軟體、韌體、或硬體組件僅係用作說明,且在不同的實施態樣中,一些組件可以不存在或可提供額外的
組件。
雖然已描述了關於各種用以說明的該等系統
或設備之組件的各種程式模組,應了解到所描述的由該等程式模組支援的功能性可以被任何硬體、軟體及/或韌體的組合賦能。應進一步了解到每個上述模組可在不同實施態樣中表示支援的功能性的邏輯分區。描述此邏輯分區是為了便於說明該功能性,而不得是執行該功能性之軟體、韌體及/或硬體結構的代表。因此,應了解到所描述的由特定模組提供的功能性,在不同的實施態樣中,可至少部分由一或更多其他模組提供。另外,一或更多模組可不存在於某些實施態樣中,而在其他的實施態樣中,可存在額外的未描述的模組且可支援至少一部分所描述的功能性及/或額外的功能性。此外,雖然某些模組可描述為另一模組的子模組,在某些實施態樣中,此等模組可呈獨立模組提供。
本文中描述收集細粒煤之系統。在實施態樣
中,該收集細粒煤之系統可包含保留1000μm或更小的顆粒大小之脫水設備。該脫水設備可保留100目或更小;或325目或更小的顆粒大小。該脫水設備可包含承筒式離心機。該系統可包含煤加工廠之潔淨煤回路,該脫水設備係位於該潔淨煤回路。該脫水設備可位於不收集具有325目或更小的顆粒大小之細粒煤的加工單元的下游。該脫水設備可位於收集具有325目或更小的顆粒大小之細粒煤的加工單元的上游。該收集具有325目或更小的顆粒大小之細
粒煤的加工單元可包含增稠器。該脫水設備之進料可包含具有30重量%或更少之固體含量的潔淨煤流出漿液。該脫水設備之進料可包含具有約3重量%至約25重量%之固體含量的潔淨煤流出漿液。該脫水設備之進料可包含具有約10重量%至約20重量%;或約17重量%之固體含量的潔淨煤流出漿液。該脫水設備之輸出可包含具有水含量約5重量%至約20重量%;約5重量%至約15重量%;約5重量%至約10重量%;約5重量%至約7重量%;約6重量%至約9重量%;約8重量%;或約7重量%的細粒煤。
在本文中所描述的系統中,該脫水設備之進料可包含潔淨煤流出漿液,該脫水設備之輸出可包含細粒煤,及/或該細粒煤可含有該潔淨煤流出漿液所含有之固體的至少95重量%,或至少99重量%。在本文中所描述的系統中,該脫水設備之輸出可包含細粒煤,及/或約40重量%至約60重量%、或約50重量%之該細粒煤被保留在325目。此外,在本文中所描的系統中,該脫水設備之進料可包含潔淨煤流出漿液,該脫水設備之輸出可包含細粒煤,該脫水設備可包含承筒式離心機,其包含轉筒、內渦捲、及堰板,及/或至少一個選自由離心扭矩、該轉筒與該內渦捲間之差轉速、及該堰板之壩高所組成群組之參數,可以基於該潔淨煤流出漿液之性質、該細粒煤之性質、或二者調整的。本文中所描述的系統亦可包含至少一個記憶體,其儲存電腦可執行指令;及至少一個控制器,其經建構以存取該至少一個記憶體,其中該至少一個控制器可經建構以
執行該電腦可執行指令以(1)接收來自介面的該潔淨煤流出漿液之性質、該細粒煤之性質、或二者,及(2)回應所接收的該等性質,引導至少一個選自由離心扭矩、該轉筒與該內渦捲間之差轉速、及該堰板之壩高所組成群組之參數的調整。該介面可包含人工使用者介面。該介面可包含至少一個經建構來偵測該潔淨煤流出漿液之性質的感測器。
在一態樣中,提供細粒煤。該細粒煤可由本文中所描述之方法、設備、及系統製造。該細粒煤可以用於粉煤噴吹(PCI)、作為煉焦煤,即冶金煤、或作為蒸氣煤。
在實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約20重量%的水含量。在一些實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約15重量%的水含量。在其他的實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約10重量%的水含量。在特定實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約7重量%的水含量。在某些實施態樣中,該細粒煤具有約6重量%至約9重量%的水含量。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約8重量%的水含量。在再進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約7重量%的水含量。當該細粒煤係經由本文中所提供的方法收集,該細粒煤在收集後可具有提高的溫度一段特定的時間。
在實施態樣中,該細粒煤具有1000μm或更
小的顆粒大小。該平均最大尺寸可使用任何此項技藝已知的技術測定,包含但不限於光散射技術。在其他的實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約1000μm的顆粒大小。
在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約900μm的顆粒大小。在一些實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約800μm的顆粒大小。在特定實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約700μm的顆粒大小。在某些實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約600μm的顆粒大小。
在再進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約500μm的顆粒大小。在更進一步的實施態樣中該細粒煤具有約30μm至約400μm的顆粒大小。在數個實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約300μm的顆粒大小。在許多實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約200μm的顆粒大小。
在實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約
150μm的顆粒大小。在一些實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約125μm的顆粒大小。在其他的實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約100μm的顆粒大小。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約75μm的顆粒大小。在再進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約30μm至約50μm的顆粒大小。在又一實施態樣中,該細粒煤具有約44μm的顆粒大小。
在實施態樣中,該細粒煤具有100目或更小
的顆粒大小。在實施態樣中,該細粒煤具有200目或更小的顆粒大小。在一些實施態樣中,該細粒煤具有325目或更小的顆粒大小。在某些實施態樣中,該細粒煤具有100目或更小的顆粒大小,其中約40重量%至約60重量%之該細粒煤被保留在325目。在一些實施態樣中,該細粒煤具有100目或更小的顆粒大小,其中約50重量%之該細粒煤被保留在325目。
在實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約
20重量%的水含量,及1000μm或更小的顆粒大小。在實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約20重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小。在一些實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約20重量%的水含量,及325目或更小的顆粒大小。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約20重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小,其中約40重量%至約60重量%之該細粒煤被保留在325目。
在實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約
20重量%的水含量,及約30μm至約150μm的顆粒大小。在一些實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約20重量%的水含量,及約30μm至約50μm的顆粒大小。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約20重量%的水含量,及約44μm的顆粒大小。
在實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約
15重量%的水含量,及1000μm或更小的顆粒大小。在實
施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約15重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小。在一些實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約10重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約8重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小。
在實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約
15重量%的水含量,及約30μm至約150μm的顆粒大小。在一些實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約10重量%的水含量,及約30μm至約150μm的顆粒大小。
在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約8重量%的水含量,及約30μm至約150μm的顆粒大小。
在實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約
15重量%的水含量,及325目或更小的顆粒大小。在一些實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約15重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小,其中約40重量%至約60重量%之該細粒煤被保留在325目。
在實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約
15重量%的水含量,及約30μm至約50μm的顆粒大小。
在一些實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約15重量%的水含量,及約44μm的顆粒大小。
在實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約
10重量%的水含量,及1000μm或更小的顆粒大小。在實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約10重量%的水含量,及325目或更小的顆粒大小。在一些實施態樣中,該
細粒煤具有約5重量%至約10重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小,其中約40重量%至約60重量%之該細粒煤被保留在325目。
在實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約
10重量%的水含量,及約30μm至約150μm的顆粒大小。在一些實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約10重量%的水含量,及約44μm的顆粒大小。
在實施態樣中,該細粒煤具有約8重量%的水
含量,及1000μm或更小的顆粒大小。在實施態樣中,該細粒煤具有約8重量%的水含量,及325目或更小的顆粒大小。在一些實施態樣中,該細粒煤具有約8重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小,其中約40重量%至約60重量%之該細粒煤被保留在325目。
在實施態樣中,該細粒煤具有約8重量%的水
含量,及約30μm至約50μm的顆粒大小。在一些實施態樣中,該細粒煤具有約8重量%的水含量,及約44μm的顆粒大小。
在實施態樣中,該細粒煤具有相對高的BTU
(英熱單位British thermal unit/lb.)。如本文中所使用之術語“相對高的BTU”意指當該細粒煤具有約5重量%至約20重量%的水含量時約12,000至約16,000的BTU。該具有相對高的BTU之細粒煤可適合於用作煉焦煤,即冶金煤、PCI、蒸氣煤、或其組合。在某些實施態樣中,該細粒煤具有約12,400至約14,000的BTU及約5重量%至約
20重量%的水含量。在一實施態樣中,該細粒煤具有約12,500的BTU及約5重量%至約20重量%的水含量。在一些實施態樣中,該細粒煤具有約12,800至約16,000的BTU及約5重量%至約20重量%的水含量。在實施態樣中,該細粒煤具有約13,500的BTU及約5重量%至約20重量%的水含量。在特定實施態樣中,該細粒煤具有約13,500至約16,000的BTU及約5重量%至約20重量%的水含量。在另一實施態樣中,該細粒煤具有約14,000的BTU及約5重量%至約20重量%的水含量。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約14,000至約16,000的BTU及約5重量%至約20重量%的水含量。在再進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約15,000至約16,000的BTU及約5重量%至約20重量%的水含量。在另外的實施態樣中,該細粒煤具有約15,500的BTU及約5重量%至約20重量%的水含量。
在實施態樣中,該細粒煤具有約12,000至約
16,000的BTU,約5重量%至約15重量%的水含量,及1000μm或更小的顆粒大小。在實施態樣中,該細粒煤具有約12,000至約16,000的BTU,約5重量%至約15重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約14,000至約16,000的BTU,約5重量%至約10重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小,其中約40重量%至約60重量%之該細粒煤被保留在325目。
在實施態樣中,該細粒煤具有約12,000至約
16,000的BTU,約5重量%至約15重量%的水含量,及約30μm至約150μm的顆粒大小。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約14,000至約16,000的BTU,約5重量%至約10重量%的水含量,及約30μm至約50μm的顆粒大小。
在實施態樣中,該細粒煤具有適合於用作蒸
氣煤之BTU。如本文中所使用之術語“適合於用作蒸氣煤之BTU”意指當該細粒煤具有約5重量%至約20重量%的水含量時約6,000至約13,500的BTU。在一些實施態樣中,該細粒煤具有約7,000至約13,500的BTU及約5重量%至約20重量%的水含量。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約9,000至約13,500的BTU及約5重量%至約20重量%的水含量。
在特定實施態樣中,該細粒煤具有灰分含量
約3重量%至約28重量%。在實施態樣中,該細粒煤具有灰分含量約3重量%至約15重量%。在一些實施態樣中,該細粒煤具有灰分含量約3重量%至約10重量%。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有灰分含量約5重量%至約10重量%。在再進一步的實施態樣中,該細粒煤具有灰分含量約6重量%至約8重量%。在一實施態樣中,該細粒煤具有灰分含量少於6重量%。
在實施態樣中,該細粒煤具有約3重量%至約
15重量%的灰分含量,約12,000至約16,000的BTU,約
5重量%至約15重量%的水含量,及1000μm或更小的顆粒大小。在實施態樣中,該細粒煤具有約3重量%至約15重量%的灰分含量,約12,000至約16,000的BTU,約5重量%至約15重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約10重量%的灰分含量,約14,000至約16,000的BTU,約5重量%至約10重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小,其中約50重量%之該細粒煤被保留在325目。
在實施態樣中,該細粒煤具有約3重量%至約
15重量%的灰分含量,約12,000至約16,000的BTU,約5重量%至約15重量%的水含量,及約30μm至約150μm的顆粒大小。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約5重量%至約10重量%的灰分含量,約14,000至約16,000的BTU,約5重量%至約10重量%的水含量,及約30μm至約50μm的顆粒大小。
在實施態樣中,該細粒煤具有總硫含量約0.3
重量%至約4.5重量%。如本文中所使用之術語“總硫”係指在該細粒煤中可存在的全部的硫,包含硫酸鹽硫、有機硫、及無機硫。在某些實施態樣中,該細粒煤具有總硫含量約0.3%至約2%。在特定實施態樣中,該細粒煤具有總硫含量約0.6重量%至約1.3重量%。在一些實施態樣中,該細粒煤具有總硫含量約0.8重量%至約1.3重量%。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有總硫含量約1.0重量%。在其他的實施態樣中,該細粒煤具有有機硫含量約
0.8重量%至約0.9重量%。
在一些實施態樣中,該細粒煤可適合於用作
煉焦煤,即冶金煤,並具有總硫含量少於0.8重量%。在其他的實施態樣中,該細粒煤可適合於用作蒸氣煤,並具有總硫含量約0.3重量%至約4.5重量%。
在實施態樣中,該細粒煤具有約0.3重量%至
約4.5重量%的總硫含量,約3重量%至約28重量%的灰分含量,約12,000至約16,000的BTU,約5重量%至約15重量%的水含量,及1000μm或更小的顆粒大小。在實施態樣中,該細粒煤具有約0.3重量%至約4.5重量%的總硫含量,約3重量%至約28重量%的灰分含量,約12,000至約16,000的BTU,約5重量%至約15重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小。在一些實施態樣中,該細粒煤具有約0.3重量%至約2重量%的總硫含量,約3重量%至約15重量%的灰分含量,約12,000至約16,000的BTU,約5重量%至約15重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約0.8重量%至約1.3重量%的總硫含量,約7重量%至約10重量%的灰分含量,約14,000至約16,000的BTU,約5重量%至約10重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小,其中約40重量%至約60重量%之該細粒煤被保留在325目。
在實施態樣中,該細粒煤具有約0.3重量%至
約4.5重量%的總硫含量,約3重量%至約15重量%的灰
分含量,約12,000至約16,000的BTU,約5重量%至約15重量%的水含量,及約30μm至約150μm的顆粒大小。在一些實施態樣中,該細粒煤具有約0.3重量%至約2重量%的總硫含量,約3重量%至約15重量%的灰分含量,約12,000至約16,000的BTU,約5重量%至約15重量%的水含量,及約30μm至約150μm的顆粒大小。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約0.8重量%至約1.3重量%的總硫含量,約7重量%至約10重量%的灰分含量,約14,000至約16,000的BTU,約5重量%至約10重量%的水含量,及約30μm至約50μm的顆粒大小。
在實施態樣中,該細粒煤具有揮發物含量約7
重量%至約37重量%。在某些實施態樣中,該細粒煤具有揮發物含量約7重量%至約25重量%。在一些實施態樣中,該細粒煤具有揮發物含量約10重量%至約25重量%。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有揮發物含量約10重量%至約20重量%。在一些實施態樣中,該細粒煤具有揮發物含量約15重量%至約20重量%。在另外的實施態樣中,該細粒煤具有揮發物含量約17重量%。在再進一步的實施態樣中,該細粒煤係適合於用作煉焦煤,即冶金煤,並具有揮發物含量15重量%至約37重量%。
在實施態樣中,該細粒煤具有約7重量%至約
37重量%的揮發物含量,約0.3重量%至約4.5重量%的總硫含量,約3重量%至約28重量%的灰分含量,約12,000至約16,000的BTU,約5重量%至約15重量%的水含
量,及1000μm或更小的顆粒大小。在實施態樣中,該細粒煤具有約7重量%至約37重量%的揮發物含量,約0.3重量%至約4.5重量%的總硫含量,約3重量%至約28重量%的灰分含量,約12,000至約16,000的BTU,約5重量%至約15重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小。在一些實施態樣中,該細粒煤具有約10重量%至約25重量%的揮發物含量,約0.3重量%至約2重量%的總硫含量,約3重量%至約15重量%的灰分含量,約12,000至約16,000的BTU,約5重量%至約15重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約15重量%至約20重量%的揮發物含量,約0.8重量%至約1.3重量%的總硫含量,約7重量%至約10重量%的灰分含量,約14,000至約16,000的BTU,約5重量%至約10重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小,其中約40重量%至約60重量%之該細粒煤被保留在325目。
在特定實施態樣中,該細粒煤具有約7重量%
至約53重量%的揮發物含量。在某些實施態樣中,該細粒煤具有約7重量%至約45重量%的揮發物含量。在實施態樣中,該細粒煤具有約7重量%至約37重量%的揮發物含量,約0.3重量%至約4.5重量%的總硫含量,約3重量%至約28重量%的灰分含量,約12,000至約16,000的BTU,約5重量%至約15重量%的水含量,及約30μm至約150μm的顆粒大小。在一些實施態樣中,該細粒煤具
有約10重量%至約25重量%的揮發物含量,約0.3重量%至約2重量%的總硫含量,約3重量%至約15重量%的灰分含量,約12,000至約16,000的BTU,約5重量%至約15重量%的水含量,及約30μm至約150μm的顆粒大小。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約15重量%至約20重量%的揮發物含量,約0.8重量%至約1.3重量%的總硫含量,約7重量%至約10重量%的灰分含量,約14,000至約16,000的BTU,約5重量%至約10重量%的水含量,及約30μm至約50μm的顆粒大小。
在實施態樣中,該細粒煤具有碳含量約80重
量%至約95重量%。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有碳含量約80重量%至約92重量%。在特定實施態樣中,該細粒煤具有碳含量約80重量%至約85重量%。在其他的實施態樣中,該細粒煤具有碳含量約80重量%。
可使用已知的方法,包含ASTM D-5373-02進行該碳及其他元素的元素分析。
在一些實施態樣中,該細粒煤具有碳含量約
40重量%至約95重量%。在某些實施態樣中,該細粒煤具有碳含量約65重量%至約95重量%。在許多實施態樣中,該細粒煤具有碳含量約75重量%至約95重量%。在實施態樣中,該細粒煤具有約80重量%至約95重量%的碳含量,約7重量%至約37重量%的揮發物含量,約0.3重量%至約4.5重量%的總硫含量,約3重量%至約15重量%的灰分含量,約12,000至約16,000的BTU,約5重
量%至約15重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約80重量%至約85重量%的碳含量,約15重量%至約20重量%的揮發物含量,約0.8重量%至約1.3重量%的總硫含量,約7重量%至約10重量%的灰分含量,約14,000至約16,000的BTU,約5重量%至約10重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小,其中約40重量%至約60重量%之該細粒煤被保留在325目。
一般而言,該細粒煤可具有20重量%或更少
之氧含量。在某些實施態樣中,該細粒煤具有約0.5重量%至約18重量%之氧含量。在其他的實施態樣中,該細粒煤具有約0.5重量%至約12重量%之氧含量。在一些實施態樣中,該細粒煤具有約0.5重量%至約8重量%之氧含量。在許多實施態樣中,該細粒煤具有約0.5重量%至約5重量%之氧含量。在特定實施態樣中,該細粒煤具有約0.5重量%至約2重量%之氧含量。在實施態樣中,該細粒煤具有約0.5重量%至約1.5重量%之氧含量。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約1.0重量%至約1.5重量%之氧含量。不欲受到任何特定理論所限制,咸信約2重量%或更少之氧含量是有利的,因為在該細粒煤表面的加氧作用可干擾CO的產生,其在包含本文中所提供的製造鋼之方法在內的某些工業製程中是重要的。
在實施態樣中,該細粒煤具有約0.5重量%至
約1.5重量%的氧含量,約7重量%至約37重量%的揮發
物含量,約0.3重量%至約4.5重量%的總硫含量,約3重量%至約15重量%的灰分含量,約12,000至約16,000的BTU,約5重量%至約15重量%的水含量,及1000μm或更小的顆粒大小。在實施態樣中,該細粒煤具有約0.5重量%至約1.5重量%的氧含量,約7重量%至約37重量%的揮發物含量,約0.3重量%至約4.5重量%的總硫含量,約3重量%至約15重量%的灰分含量,約12,000至約16,000的BTU,約5重量%至約15重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小。在進一步的實施態樣中,該細粒煤具有約1.0重量%至約1.5重量%的氧含量,約15重量%至約20重量%的揮發物含量,約0.8重量%至約1.3重量%的總硫含量,約7重量%至約10重量%的灰分含量,約14,000至約16,000的BTU,約5重量%至約10重量%的水含量,及100目或更小的顆粒大小,其中約40重量%至約60重量%之該細粒煤被保留在325目。
在另一方面,提供包含該細粒煤與至少一種其他煤之摻合物。該細粒煤與至少一種其他煤可藉由任何此項技藝已知的方法摻合。例如,該摻合物可藉由將該細粒煤與至少一種其他煤之交替負載沉積於容器中而製造。該摻合物可用於PCI、作為冶金煤,即煉焦煤、或蒸汽煤。在一些實施態樣中,該摻合物為均質的。在其他的實施態樣中,該摻合物不是均質的。該至少一種其他煤以及
該摻合物之各成分的量可經選擇以提供該摻合物一或更多種所欲的特性、財務上最佳化煤的購買、抵銷一或更多種至少一種該等煤的成分的不利之處、或其組合。該所欲的特性可取決於該等摻合物的預定用途。
例如,該至少一種其他煤可經選擇以提供該
摻合物所欲之量或百分比的水、灰分、硫、揮發物、碳、氧、或其組合。作為進一步的例子,具有揮發物含量約30重量%之至少一種其他煤可與某種量的具有揮發物含量約17重量%之細粒煤混合,以製造具有揮發物含量少於30重量%之摻合物。該至少一種其他煤可經選擇以形成適合於PCI或用作蒸氣煤或煉焦煤,即冶金煤的摻合物。適合於PCI之摻合物可為避免過度炭化的摻合物。
本文中所提供之細粒煤或摻合物可結合沉渣
儲存及運輸。如本文中所使用之術語“沉渣(dregs)”係指任何粒渣(grain)、沉積物、或其組合,其係得自於例如飲料製造。如本文中所使用之術語“結合沉渣”係指與沉渣混合、以沉渣覆蓋、或其組合之至少一部分細粒煤或包含該細粒煤與至少一種其他煤之摻合物。
在另一方面,該細粒煤或包含該細粒煤與至少一種其他煤之摻合物可用來形成黏聚物或部分的黏聚物。在一些實施態樣中,該黏聚物包含該細粒煤與至少一種礦石。在其他的實施態樣中,該黏聚物包含至少一種礦
石與包含細粒煤與至少一種其他煤之摻合物。該黏聚物之礦石可為任何金屬礦石,例如鐵礦。該黏聚物可使用任何此項技藝已知的技術形成。可將該黏聚物,例如在製造鐵或鋼時,加到鼓風爐。
本文中提供細粒煤。在實施態樣中,該細粒
煤具有1000μm或更小的顆粒大小及約5重量%至約20重量%的水含量。在一些實施態樣中,該水含量為約5重量%至約15重量%;約5重量%至約10重量%;約5重量%至約7重量%;約6重量%至約9重量%;約8重量%;或約7重量%。該細粒煤可具有100目或更小的顆粒大小。該細粒煤可具有其中約40重量%至約60重量%,或約50重量%之該細粒煤被保留在325目的顆粒大小。該細粒煤可具有325目或更小的顆粒大小。該細粒煤可具有BTU約12,000至約16,000;約12,400至約14,000;約12,800至約16,000;約13,500至約16,000;約14,000至約16,000;約15,000至約16,000;約12,500;約13,500;約14,000;或約15,500。該細粒煤可具有總硫含量約0.3至約4.5重量%;約0.3至約2重量%;約0.6重量%至約1.3重量%;約0.8重量%至約1.3重量%;約0.8重量%至約0.9重量%;約1.0重量%;或少於約0.8重量%。該細粒煤可具有灰分含量約3重量%至約28重量%;約3重量%至約15重量%;約3重量%至約10重量%;約5重量%至約10重量%;約6重量%至約8重量%;或少於6重量%。該細粒煤可具有揮發物含量約7重量%至約
37重量%;約15重量%至約37重量%;約7重量%至約25重量%;約10重量%至約25重量%;約10重量%至約20重量%;約15重量%至約20重量%;或約17重量%。
該細粒煤可具有揮發物含量約7重量%至約53重量%;或約7重量%至約45重量%。該細粒煤可具有碳含量約40重量%至約95重量%;約65重量%至約95重量%;約75重量%至約95重量%;約80重量%至約95重量%;約80重量%至約92重量%;或約80重量%至約85重量%。該細粒煤可具有2重量%或更少之氧含量。該細粒煤可具有氧含量約0.5重量%至約18重量%;約0.5重量%至約12重量%;約0.5重量%至約8重量%;約0.5重量%至約5重量%;約0.5重量%至約2重量%;或約0.5重量%至約1.5重量%。該細粒煤可具有顆粒大小約30μm至約1000μm;約30μm至約900μm;約30μm至約800μm;約30μm至約700μm;約30μm至約600μm;約30μm至約500μm;約30μm至約400μm;約30μm至約300μm;約30μm至約200μm;約30μm至約150μm;約30μm至約125μm;約30μm至約100μm;約30μm至約75μm;約30μm至約50μm;或約44μm。
在更進一步方面,提供製造焦炭之方法。在實施態樣中,該方法包含在缺乏空氣下,將本文中所描述的細粒煤或包含該細粒煤與至少一種其他煤之摻合物加熱
歷經足以將該細粒煤或該摻合物轉變成焦炭之時間及溫度。在特定實施態樣中,該細粒煤具有1000μm或更小的顆粒大小及約5重量%至約20重量%的水含量。
一般來說,可使用此項技藝已知的技術將該
細粒煤或包含該細粒煤與至少一種其他煤之摻合物轉變成焦炭。就本文中所提供的焦炭製造法而言,該細粒煤或包含該細粒煤與至少一種其他煤之摻合物,在實施態樣中,具有水含量約5重量%至約10重量%,灰分含量少於10重量%,揮發物含量約15重量%至約37重量%,硫含量少於1.0重量%,及固定碳含量約60重量%至約74重量%。就本文中所提供的焦炭製造法而言,該細粒煤或包含該細粒煤與至少一種其他煤之摻合物,在一些實施態樣中,具有水含量約5重量%至約7重量%,灰分含量少於8重量%,揮發物含量約15重量%至約25重量%,硫含量少於0.8重量%,及固定碳含量約60重量%至約74重量%。
提供製造焦炭之方法。在實施態樣中,該製
造焦炭之方法包含在缺乏空氣下,將細粒煤或包含該細粒煤與至少一種其他煤之摻合物加熱歷經足以將該細粒煤或該摻合物轉變成焦炭之時間及溫度,其中該細粒煤具有1000μm或更小的顆粒大小及約5重量%至約20重量%的水含量。該細粒煤可具有水含量約5重量%至約10重量%,灰分含量少於10重量%,揮發物含量約15重量%至約37重量%,硫含量少於1.0重量%,及固定碳含量約60
重量%至約74重量%。該細粒煤可具有水含量約5重量%至約7重量%,灰分含量少於8重量%,揮發物含量約15重量%至約25重量%,硫含量少於0.8重量%,及固定碳含量約60重量%至約74重量%。該細粒煤可具有100目或更小的顆粒大小;或325目或更小的顆粒大小。
在又一方面,提供製造鋼之方法,該方法部分依賴本文中所描述的細粒煤。在實施態樣中,該細粒煤或包含該細粒煤與至少一種其他煤之摻合物係在本文中所提供的製鋼法中用於PCI。換言之,該細粒煤或摻合物可用於任何此項技藝已知的煤噴吹方法。在一實施態樣中,該製造鋼之方法包含將本文中所描述的細粒煤或包含細粒煤與至少一種其他煤之摻合物注入含有焦炭及鐵礦之鼓風爐中。在特定實施態樣中,該用於PCI之細粒煤具有1000μm或更小的顆粒大小及約5重量%至約20重量%的水含量。在進一步的實施態樣中,該用於PCI之細粒煤具有200目或更小的顆粒大小及約5重量%至約20重量%的水含量。在再進一步的實施態樣中,該用於PCI之細粒煤具有200目或更小的顆粒大小及約8重量%至約10重量%的水含量。
在特定實施態樣中,該細粒煤或摻合物取代(replace)高至40%之在標準、非-PCI製鋼法中所需的焦炭。在一實施態樣中,本文中所提供之製鋼法以約175
kg/噸熱金屬(hot metal)至約225kg/噸熱金屬的細粒煤或包含該細粒煤與至少一種其他煤之摻合物之注入程度,達到約275kg/噸熱金屬至約325kg/噸熱金屬之焦比(coke rate)。在另一實施態樣中,本文中所提供之製鋼法以約190kg/噸熱金屬至約210kg/噸熱金屬的細粒煤或包含該細粒煤與至少一種其他煤之摻合物之注入程度,達到約290kg/噸熱金屬至約310kg/噸熱金屬之焦比。在進一步的實施態樣中,本文中所提供之製鋼法以約200kg/噸熱金屬的細粒煤或包含該細粒煤與至少一種其他煤之摻合物之注入程度,達到約300kg/噸熱金屬之焦比。
在實施態樣中,該細粒煤或包含該細粒煤與
至少一種其他煤之摻合物係經由該鼓風爐所有的風口以等量注入。
在實施態樣中,該細粒煤或包含該細粒煤與
至少一種其他煤之摻合物的取代率(replacement rate)為每kg焦炭約0.7至約0.9kg細粒煤或摻合物。在其他的實施態樣中,該細粒煤或包含該細粒煤與至少一種其他煤之摻合物的取代率為每kg焦炭約0.8至約0.9kg細粒煤或摻合物。在進一步的實施態樣中,該細粒煤或包含該細粒煤與至少一種其他煤之摻合物的取代率為每kg焦炭約0.85kg細粒煤或摻合物。該細粒煤或摻合物之取代率可以爐之質量與熱平衡及該細粒煤或摻合物之化學組成計算。
若適當的話,使用各種ASTM步驟來分析本
文中所提供之該細粒煤的特性。
於本文中提供製造鐵或鋼之方法。在實施態
樣中,該製造鐵或鋼之方法包含將細粒煤或包含細粒煤與至少一種其他煤之摻合物注入含有焦炭及鐵礦之鼓風爐中,其中該細粒煤具有1000μm或更小的顆粒大小及約5重量%至約20重量%的水含量。該細粒煤可具有100目或更小的顆粒大小及約5重量%至約20重量%的水含量。該細粒煤可具有100目或更小的顆粒大小及約8重量%至約10重量%的水含量。該細粒煤或摻合物可取代高至40%之在標準、非-PCI製鋼法中所需的焦炭。該鼓風爐可以約175kg/噸熱金屬至約225kg/噸熱金屬的細粒煤或包含該細粒煤與至少一種其他煤之摻合物之注入程度,達到約275kg/噸熱金屬至約325kg/噸熱金屬之焦比。該鼓風爐可以約190kg/噸熱金屬至約210kg/噸熱金屬的細粒煤或包含該細粒煤與至少一種其他煤之摻合物之注入程度,達到約290kg/噸熱金屬至約310kg/噸熱金屬之焦比。該鼓風爐可以約200kg/噸熱金屬的細粒煤或包含該細粒煤與至少一種其他煤之摻合物之注入程度,達到約300kg/噸熱金屬之焦比。該細粒煤或該摻合物可經由該鼓風爐所有的風口以等量注入。該細粒煤或包含該細粒煤與至少一種其他煤之摻合物的取代率可為約0.7至約0.9kg細粒煤或摻合物/kg焦炭;約0.8至約0.9kg細粒煤或摻合物/kg焦炭;或約0.85kg細粒煤或摻合物/kg焦炭。該細粒煤可具有100目或更小的顆粒大小;或325目或更小的顆粒大小。
應理解到,各種以上所揭露的與其他特徵、性質、及功能、或其替代物可合意地與許多其他不同的產品、方法、系統、設備、或應用結合,其意圖包含在所附申請專利範圍之範圍內。各種目前未預見或未預料到的對其之替代、修飾、變化、或改善可隨後由熟習此項技藝者來進行,也意圖包含在所附申請專利範圍之範圍內。
100‧‧‧煤加工廠
102‧‧‧潔淨煤技術單元
104‧‧‧篩筒式離心機
106‧‧‧承筒式離心機
Claims (9)
- 一種收集細粒煤之方法,其包含:將具有30重量%或更少之固體含量的潔淨煤流出漿液脫水,以製造具有1000μm或更小的顆粒大小及約5重量%至約20重量%的水含量之細粒煤,其中將該潔淨煤流出漿液脫水包含將該漿液在承筒式離心機(solid bowl centrifuge)中離心脫水,該離心機包含轉筒、內渦捲(internal scroll)、及堰板(weir plate),其中該細粒煤含有該潔淨煤流出漿液所含有之固體的至少95重量%。
- 如申請專利範圍第1項之方法,其進一步包含:基於該潔淨煤流出漿液之性質、該細粒煤之性質、或二者,調整至少一個選自由離心扭矩、該轉筒與該內渦捲間之差轉速、及該堰板之壩高所組成群組之參數。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中該潔淨煤流出漿液具有約3重量%至約25重量%之固體含量。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中該細粒煤之水含量為約5重量%至約15重量%。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中該細粒煤之顆粒大小為100目或更小。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中該細粒煤之顆粒大小為約30μm至約150μm。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中該脫水步驟係發生在煤加工廠的潔淨煤回路(clcan coal circuit) 中。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中該脫水步驟係發生在不收集具有325目或更小的顆粒大小之細粒煤的加工的下游。
- 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中該脫水步驟係發生在收集具有325目或更小的顆粒大小之細粒煤的加工的上游。
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MARK S. KLIMA et al., "BASELINE TESTING OF A FILTER PRESS AND SOLID-BOWL CETRIFUGE FOR DEWATERING COAL THICKENER UNDERFLOW SLURRY", International Journal of Coal Preparation and Utilization, Vol.31, 12 Jul, 2011, pages 258-272。 |
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