UA145699U - FUEL MIXTURE FOR AGGLOMERATION OF METAL ORE - Google Patents
FUEL MIXTURE FOR AGGLOMERATION OF METAL ORE Download PDFInfo
- Publication number
- UA145699U UA145699U UAU202005154U UAU202005154U UA145699U UA 145699 U UA145699 U UA 145699U UA U202005154 U UAU202005154 U UA U202005154U UA U202005154 U UAU202005154 U UA U202005154U UA 145699 U UA145699 U UA 145699U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- fuel
- renewable
- agglomeration
- component
- sintering
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 title abstract description 15
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 title abstract description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 24
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 15
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 8
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 8
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 8
- 241000208818 Helianthus Species 0.000 description 6
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 241000758789 Juglans Species 0.000 description 5
- 235000009496 Juglans regia Nutrition 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 235000020234 walnut Nutrition 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 3
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 3
- 239000011335 coal coke Substances 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000020238 sunflower seed Nutrition 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 239000002029 lignocellulosic biomass Substances 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000218631 Coniferophyta Species 0.000 description 1
- 240000008620 Fagopyrum esculentum Species 0.000 description 1
- 235000009419 Fagopyrum esculentum Nutrition 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 240000000359 Triticum dicoccon Species 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 235000014571 nuts Nutrition 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 235000015170 shellfish Nutrition 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 1
Abstract
Суміш палив для агломерації металевих руд містить як паливо непоновлювальний вуглецевмісний компонент та органічний поновлювальний компонент. Органічним поновлювальним компонентом є піролізна тверда лігніноцелюлозна біомаса, при наступному співвідношенні, % мас.: органічний поновлювальний компонент - 1-95 непоновлювальний вуглецевмісний компонент - решта.The fuel mixture for agglomeration of metal ores contains as fuel a non-renewable carbon-containing component and an organic renewable component. The organic renewable component is pyrolysis solid ligninocellulose biomass, in the following ratio,% wt .: organic renewable component - 1-95 non-renewable carbon-containing component - the rest.
Description
Корисна модель належить до чорної металургії, зокрема, до складу шихти для агломераційного виробництва.The useful model belongs to ferrous metallurgy, in particular, to the composition of the charge for agglomeration production.
Процес агломерації широко застосовується для спікання металевих руд. Агломерація металевих руд та концентратів полягає в їх огрудкуванні шляхом спікання, яке відбувається завдяки спаленню палива в попередньо огрудкованому матеріалі - агломераційній шихті.The agglomeration process is widely used for the sintering of metal ores. Agglomeration of metal ores and concentrates consists in their flocculation by sintering, which occurs due to the burning of fuel in the previously flocculated material - the sinter charge.
Отриманий агломерат використовують для виплавки чавуну в доменній печі, виплавки феросплавів в електропечах, виплавки конвертерної сталі або в процесах прямого відновлення заліза.The resulting agglomerate is used for iron smelting in a blast furnace, ferroalloy smelting in electric furnaces, converter steel smelting or in direct iron recovery processes.
Для отримання агломерату необхідним є використання палива, яке при згоранні надає тепло для протікання хімічних реакцій, а також виступає як відновник металів. Паливо для агломерації повинно мати наступні основні якісні і технологічні характеристики: мінімально можлива зольність і вологість; обмежений вихід летких речовин (до 15 95); обмежений вміст фракції я З мм (не більше 5-10 95) для коксу та антрациту; мінімальний вміст фракції « 0,5 (0,63) мм; високу реакційну здатність » 1,5 мл/(гс) за ГОСТ 10089-89, вміст нелеткого вуглецю більший за 76 95, сталість технологічних показників палива.To obtain agglomerate, it is necessary to use fuel, which during combustion provides heat for the flow of chemical reactions, and also acts as a metal reducer. Fuel for agglomeration must have the following main qualitative and technological characteristics: minimum possible ash content and moisture; limited output of volatile substances (up to 15 95); limited content of the fraction I 3 mm (no more than 5-10 95) for coke and anthracite; the minimum fraction content is 0.5 (0.63) mm; high reactivity » 1.5 ml/(gs) according to GOST 10089-89, non-volatile carbon content greater than 76 95, constancy of technological indicators of fuel.
Відомо паливо для агломерації металевих руд - кам'яновугільний кокс розміром менше 10 мм (коксовий дріб'язок), який є відсівом після сортування коксу, отриманого в результаті процесу коксування кам'яного вугілля (Ефименко Г. Г., Гиммельфарб А. А., Левченко В. Е.A known fuel for agglomeration of metal ores is hard coal coke less than 10 mm in size (coke fines), which is a screening after sorting the coke obtained as a result of the coking process of hard coal (Efimenko H.G., Himmelfarb A.A. , V. E. Levchenko
Металлургия чугуна. - К.: Вьіща шк. Головноє изд-во, 1988. - 351 с.|. Також як паливо широко використовується антрацит. Крім цього, можуть бути вживані інші вуглецевмісні матеріали.Iron metallurgy. - K.: Vyscha Shk. Main publishing house, 1988. - 351 p.|. Anthracite is also widely used as a fuel. In addition, other carbon-containing materials can be used.
Використання при агломерації антрациту або кам'яновугільного коксу призводить до значних викидів шкідливих речовин і парникових газів. Крім того, враховуючи постійне зростання вартості вугілля та коксу, їх багатотоннажне використання обумовлює погіршення економічних показників роботи металургійних підприємств. Це спонукає до розробки та використання альтернативних джерел металургійного палива, які повинні забезпечувати покращення техніко- економічних показників роботи металургійних підприємств, бути доступними та сприяти зниженню викидів шкідливих речовин в навколишнє середовище.The use of anthracite or coal coke during sintering leads to significant emissions of harmful substances and greenhouse gases. In addition, taking into account the constant increase in the cost of coal and coke, their multi-tonnage use causes the deterioration of the economic performance of metallurgical enterprises. This encourages the development and use of alternative sources of metallurgical fuel, which should ensure improvement of the technical and economic performance of metallurgical enterprises, be available and contribute to the reduction of emissions of harmful substances into the environment.
Біомаса має значний поновлювальний вуглецевий потенціал і СО52-нейтральність.Biomass has significant renewable carbon potential and CO52 neutrality.
Використання вихідної біомаси як твердого палива має ряд недоліків.The use of original biomass as a solid fuel has a number of disadvantages.
До недоліків належать низька насипна щільність, висока вологість і вихід летких речовин, високий вміст кисню, наявність лужноземельних металів, відносно низький вміст вуглецю і, як наслідок, відносно низька теплота згоряння.Disadvantages include low bulk density, high humidity and release of volatile substances, high oxygen content, presence of alkaline earth metals, relatively low carbon content and, as a result, relatively low heat of combustion.
Найбільш близькою до заявленої є суміш для виробництва коксу (Патент на корисну модельThe mixture for the production of coke is the closest to the declared one (Patent for a useful model
ОА 81564 ). МПК (2013.01) СТОВ 57/00. Суміш для виробництва коксу. Капітон Є. В., Коверя А.OA 81564). IPC (2013.01) STOV 57/00. A mixture for the production of coke. Captain E.V., Koverya A.
С. // 10.07.2013, Бюлетень Ме 13. - З с.), яка може містити вугілля різних технологічних марок та органічний компонент. Як органічний компонент використовується деревина різних порід у вигляді гранул та брикетів, або відходи сільськогосподарського виробництва, наприклад, переробки соняшника, соломи, волоського горіха, кукурудзи, рисова і гречана лузга, листя дерев, лушпиння соняшника і т. п., крупністю до 10 мм, а також у вигляді гранул і брикетів, або відходи целюлозної промисловості крупністю до 10 мм, а також у вигляді гранул і брикетів, або торф крупністю до 10 мм, а також у вигляді гранул і брикетів, або суміш наведених вище компонентів, при цьому вміст їх не перевищує 50 95 від загальної маси суміші. Проте суміш може бути використана лише для отримання палива і відновників з метою подальшого використання у тому числі при агломерації металевих руд.S. // 10.07.2013, Bulletin Me 13. - From p.), which may contain coal of various technological grades and an organic component. As an organic component, wood of various species is used in the form of pellets and briquettes, or waste from agricultural production, for example, processing of sunflower, straw, walnut, corn, rice and buckwheat husks, tree leaves, sunflower husks, etc., up to 10 mm in size , as well as in the form of granules and briquettes, or pulp industry waste with a grain size of up to 10 mm, as well as in the form of granules and briquettes, or peat with a grain size of up to 10 mm, as well as in the form of granules and briquettes, or a mixture of the above components, while the content they do not exceed 50 95 of the total mass of the mixture. However, the mixture can only be used to obtain fuel and reducing agents for further use, including in the agglomeration of metal ores.
За допомогою добавок органічних речовин можна впливати на якість коксу і поліпшувати його технологічні характеристики для споживачів. Крім того, собівартість коксу, отриманого з використанням багатьох із заявлених добавок, буде нижче за собівартість отримання відповідних класів кам'яновугільного коксу.With the help of additives of organic substances, it is possible to influence the quality of coke and improve its technological characteristics for consumers. In addition, the cost of coke obtained using many of the declared additives will be lower than the cost of obtaining the corresponding grades of coal coke.
Недоліком використання запропонованої в прототипі суміші є отримання біококсу, в структурі якого одночасно містяться частинки піролізованого вугілля (кокс) і біомаси (деревне вугілля), тобто відсутня можливість у забезпеченні отримання однорідної структури продукту і неможливість окремого використання біопалива в суміші і, як наслідок, досягнення необхідних технологічних характеристик процесу агломерації.The disadvantage of using the mixture proposed in the prototype is the production of biocoke, the structure of which simultaneously contains particles of pyrolyzed coal (coke) and biomass (charcoal), i.e. there is no possibility to ensure obtaining a homogeneous structure of the product and the impossibility of separate use of biofuel in the mixture and, as a result, achieving necessary technological characteristics of the agglomeration process.
В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення відомої суміші для агломерації металевих руд, в якій за рахунок введення нових компонентів та їх співвідношення досягається можливість підвищення насипної щільності при необхідній вологості, зниження виходу летких речовин, зниження вмісту кисню, лужноземельних металів, значного підвищення вмісту вуглецю, а як наслідок, теплоти згорання палива, і за рахунок цього, підвищення продуктивності процесу спікання, покращення властивостей отриманого агломерату разом зі зниженням 60 шкідливих викидів в ході процесу.The basis of the useful model is the task of improving the well-known mixture for agglomeration of metal ores, in which, due to the introduction of new components and their ratio, it is possible to increase the bulk density at the required humidity, reduce the yield of volatile substances, reduce the content of oxygen, alkaline earth metals, significantly increase the carbon content, and as a result, the heat of fuel combustion, and due to this, increasing the productivity of the sintering process, improving the properties of the obtained agglomerate along with reducing 60 harmful emissions during the process.
Поставлена задача вирішується тим, що в складі суміші палив для агломерації металевих руд, що містить непоновлювальний вуглецевмісний компонент і поновлювальний органічний компонент, органічним поновлювальним компонентом є піролізна тверда лігніноцелюлозна біомаса, при наступному співвідношенні: органічний поновлювальний компонент- 1-95 95 мас; непоновлювальний вуглецевмісний компонент - решта.The task is solved by the fact that in the composition of the fuel mixture for the sintering of metal ores, which contains a non-renewable carbon-containing component and a renewable organic component, the organic renewable component is pyrolysis solid lignin-cellulosic biomass, with the following ratio: organic renewable component - 1-95 95 mass; non-renewable carbon-containing component - the rest.
Заявлена корисна модель - суміш палива формується наступним чином. Попередньо піролізована тверда лігніноцелюлозна біомаса змішується з непоновлювальним вуглецевмісним компонентом в залежності від заданого співвідношення. Для отримання піролізної твердої біомаси може використовуватися будь-яка лігніноцелюлозна біомаса. Як приклад, при використанні деревини і лушпиння соняшникового насіння у вигляді гранул та шкарлупи волоського горіху температура піролізу складала: для деревини - 400, 600, 800 і 1000 "С, для лушпиння соняшникового насіння та шкарлупи волоського горіху - 600"С. В таблиці 1 наведений технічний і елементний аналізи отриманої піролізної твердої біомаси.The declared useful model - the fuel mixture is formed as follows. Pre-pyrolyzed solid lignocellulosic biomass is mixed with a non-renewable carbon-containing component depending on the given ratio. Any lignocellulosic biomass can be used to obtain pyrolysis solid biomass. As an example, when using wood and sunflower seed husks in the form of granules and walnut shells, the pyrolysis temperature was: for wood - 400, 600, 800 and 1000 "C, for sunflower seed husks and walnut shells - 600 "C. Table 1 shows the technical and elemental analyzes of the obtained pyrolysis solid biomass.
Таблиця 1Table 1
Технічний і елементний аналізи палив, 90 (температура Волога, Зольність, ечовини Загальна| Водень, | Вуглець, Азот. М Нелеткий а а з сі а а а ' піролізу, -С) МІ А ма сірка, бі Н (о; вуглець дріб'язок хвойних порідTechnical and elemental analyzes of fuels, 90 (temperature Moisture, Ash content, total organic matter | Hydrogen, | Carbon, Nitrogen. M Non-volatile a a z si a a a ' pyrolysis, -C) MI A ma sulfur, bi N (o; carbon fraction "connection of conifers".
Деревні гранули! 36 75 36.35 | сліди 4А 60,37 | 059 | 5биБ 400 С)Wood pellets! 36 75 36.35 | tracks 4A 60.37 | 059 | 5byB 400 C)
Деревні гранули! 26 12,3 13,56 | сліди 24 715 0,61 74,14 600 с)Wood pellets! 26 12.3 13.56 | traces 24 715 0.61 74.14 600 s)
Деревні гранули! 2 14,9 9,98 |сліди 1,01 7916 | 062) 7542 800 с)Wood pellets! 2 14.9 9.98 |traces 1.01 7916 | 062) 7542 800 s)
Деревні гранули 24 14,3 7,76 | сліди 0,77 80,84 | 043 | 77,94 1000 С)Wood pellets 24 14.3 7.76 | traces 0.77 80.84 | 043 | 77.94 1000 C)
Лушпиння насіння 2,6 73,0 013 5,88 49,51 1,56 24 4 соняшникаHull seeds 2.6 73.0 013 5.88 49.51 1.56 24 4 sunflower
Гранули соняшникового 47 11,85 229 | в95Б | 128 | 8015 лушпиння 600 с)Sunflower granules 47 11.85 229 | v95B | 128 | 8015 husk 600 s)
Шкарлупагоріха 72 | 093 | 756 | 01 | 65 | 564 | 04 | гаShellfish 72 | 093 | 756 | 01 | 65 | 564 | 04 | Ha
Шкарлупа горіха 6 3,6 10,04. | сліди 297 | 88,74 035 8636 600 с)Nutshell 6 3.6 10.04. | traces 297 | 88.74 035 8636 600 s)
Як видно з таблиці 1, вихідна біомаса характеризувалася високим вмістом летких речовин, малою зольністю, дуже низьким вмістом сірки, невисоким вмістом вуглецю, високим вмістом водню і мала невисоке значення нелеткого вуглецю.As can be seen from Table 1, the original biomass was characterized by a high content of volatile substances, low ash content, very low sulfur content, low carbon content, high hydrogen content and low value of non-volatile carbon.
В результаті піролізу вихід летких речовин в отриманому твердому залишку зменшується, зростає зольність, вміст вуглецю помітно підвищується, а водню знижується, сірка майже відсутня.As a result of pyrolysis, the yield of volatile substances in the obtained solid residue decreases, the ash content increases, the carbon content increases significantly, and hydrogen decreases, sulfur is almost absent.
Після підготовки суміші палив, складається агломераційна шихта, в склад якої, окрім палива, входить залізна руда, залізорудний концентрат, вапняк звичайний, вапно і зворот.After the preparation of the fuel mixture, a sintering charge is made, which, in addition to fuel, includes iron ore, iron ore concentrate, ordinary limestone, lime and slag.
Хімічний склад шихтових матеріалів, окрім палив, наведений в таблиці 2. У таблиці З представлений склад агломераційної шихти, який відповідає промисловому.The chemical composition of charge materials, except for fuels, is given in Table 2. Table C shows the composition of the sintering charge, which corresponds to the industrial one.
Таблиця 2Table 2
Хімічний склад шихтових матеріалів оксиди пає |вн|вгфвн сн ся |зи|м те) концентратChemical composition of charge materials, oxides, solder, concentrate
Вапнякзвичайний| 028 | - | 040 | 15 | 056 | 485) 092 | 4356| - (Вално | 1266 - |1809| 18 |2661|868|140| - | -Ordinary limestone 028 | - | 040 | 15 | 056 | 485) 092 | 4356| - (Total | 1266 - |1809| 18 |2661|868|140| - | -
Таблиця ЗTable C
Склад агломераційної шихтиComposition of agglomeration charge
Паливо (коксовий дріб'язок, піролізнабіомаса)їд/-/:/ г /Ї77777711116ссСсшС уFuel (coke fines, pyrolysis biomass) food/-/:/ g /Ї77777711116ссСсшС у
Агломерат отримували наступним чином: матеріали шихти зважували, змішували, зволожували, знову змішували і огрудковували в огрудкувачі барабанного типу. Витрата води на кожне спікання при використанні коксового дріб'язку складала 7 95, з урахуванням якої корегувалася у інших спіканнях враховуючи вологість палива. Огрудкована шихта завантажувалась в чашу з колосниковою решіткою, на яку заздалегідь була укладена постіль з агломерату фракції 10-5 мм (так званий, зворот). Далі виставляли початкове розрядження під колосниковою решіткою на рівень 500 мм. вод. ст., і протягом 60 секунд проводили запалювання шихти для початку процесу спікання, температура запалювання складала приблизно 1250 "С. Під час спікання фіксували перепад тиску під колосниковою решіткою, який залежав від газопроникності шару, що спікався. Спікання завершували тоді, коли температура газів, що відходять, досягала максимуму і починала знижуватися.The agglomerate was obtained as follows: the charge materials were weighed, mixed, moistened, re-mixed and flocculated in a drum-type flocculator. The consumption of water for each sintering when using coke fines was 7 95, taking into account which was corrected in other sinterings taking into account the moisture content of the fuel. The lumped charge was loaded into a bowl with a grate, on which a bed of agglomerate with a fraction of 10-5 mm (the so-called return) was previously laid. Next, the initial discharge under the grate was set to a level of 500 mm. water century, and for 60 seconds the charge was ignited to start the sintering process, the ignition temperature was approximately 1250 "C. During sintering, the pressure drop under the grate was recorded, which depended on the gas permeability of the sintering layer. Sintering was completed when the gas temperature, that are leaving, reached a maximum and began to decrease.
Після завершення процесу спікання проводили дослідження готового агломерату.After the sintering process was completed, the finished agglomerate was studied.
Визначали його вихід, показники міцності на удар, розраховували швидкість спікання, а також питому продуктивність процесу.Its yield, impact strength indicators, sintering speed and specific productivity of the process were calculated.
Спершу були виконані випробування зі зміною кількості піролізованого біопалива в суміші палив. Відсоткова кількість біопалива в суміші складала 25, 50, 75 і 95 95, відповідно, непоновлювального вуглецевмісного компонента (коксового дріб'язку) - решта. Використовуючи для випробувань різні види піролізної біомаси, було встановлено, що прийнятна кількість біопалива без зниження питомої продуктивності процесу і якості агломерату складає 25 95.First, tests were performed with a change in the amount of pyrolyzed biofuel in the fuel mixture. The percentage of biofuel in the mixture was 25, 50, 75 and 95 95, respectively, non-renewable carbon-containing component (coke fines) - the rest. Using different types of pyrolysis biomass for tests, it was established that the acceptable amount of biofuel without reducing the specific productivity of the process and the quality of the agglomerate is 25 95.
Подальші дослідження впливу різних видів біопалив на процес агломерації і якість агломерату проводили при кількості поновлювального компоненту в суміші палив 25 95. В таблиці 4 зведені результати процесу агломерації та параметри якості отриманих агломератів у порівняні з еталонними значеннями, які були отримані при використанні як палива коксового дріб'язку.Further studies of the influence of different types of biofuels on the agglomeration process and the quality of the agglomerate were carried out with the amount of the renewable component in the fuel mixture 25 95. Table 4 summarizes the results of the agglomeration process and the quality parameters of the obtained agglomerates in comparison with the reference values obtained when using coke fraction as fuel "link"
Таблиця 4Table 4
Результати процесу агломерації та параметри якості отриманих агломератів при використанні різних видів піролізного паливаResults of the agglomeration process and quality parameters of the obtained agglomerates when using different types of pyrolysis fuel
Тип палива | Вихід Максимальний | Швидкість Питома Міцність температура його . : агломерату піролізу, "С агломерату | перепад тиску, спікання, продуктивність, | 4 удар, 95 (- (4-10 мм), 95 кПа мм/хв. т/м2 год. 5Type of fuel | Output Maximum | Speed Specific strength temperature of it. : pyrolysis agglomerate, "C agglomerate | pressure drop, sintering, productivity, | 4 impact, 95 (- (4-10 mm), 95 kPa mm/min. t/m2 h. 5
ММ)mm)
Коксовий дріб'язок 2,0 32,5 1,83 93,5 1100 С)Coke fines 2.0 32.5 1.83 93.5 1100 C)
Гранули лушпиння соняшникового 2,5 34,5 1,97 92,0 насіння (600 С)Sunflower husk granules 2.5 34.5 1.97 92.0 seeds (600 C)
Шкарлупа горіху пе ти во | 351 5 51The shell of a nut pe ti vo | 351 5 51
Гранули деревини 66,5 3,0 34,5 1,87 88,0 400 С)Wood pellets 66.5 3.0 34.5 1.87 88.0 400 C)
Гранули деревини 71,5 3,0 40,2 2,44 600Wood pellets 71.5 3.0 40.2 2.44 600
Гранули деревини 73,0 4,0 36,8 2,19 94,5 800 с)Wood pellets 73.0 4.0 36.8 2.19 94.5 800 s)
Гранули деревини 68,25 2,0 34,0 1,95 91,0 1000 С)Wood pellets 68.25 2.0 34.0 1.95 91.0 1000 C)
Як видно з таблиці 4, вихід придатного агломерату (ї- 10 мм) можна отримати на рівні з базовим, при використанні піролізованих до 600 "С гранул лушпиння соняшникового насіння, гранул деревини і шкарлупи горіха, а також при піролізації до 800 "С гранул деревини.As can be seen from Table 4, the yield of a suitable agglomerate (i-10 mm) can be obtained at the same level as the basic one, when using sunflower seed husk pellets, wood pellets and walnut shells pyrolyzed up to 600 "C, as well as when wood pellets are pyrolyzed up to 800 "C .
Додавання піролізованих біопалив в агломераційну шихту призводить до покращення газопроникності шару, що агломерується. Частки біоматеріалів розташовуються поміж гранул шихти достатньо рівномірно та збільшують відкриту пористість шару. Також зменшується кінцевий перепад тиску для готового шару агломерату, що вказує на збільшення відкритої пористості агломерату при використанні біоматеріалів.The addition of pyrolyzed biofuels to the sintering charge leads to an improvement in the gas permeability of the sintering layer. Particles of biomaterials are located between the granules of the charge evenly and increase the open porosity of the layer. The final pressure drop for the finished agglomerate layer also decreases, which indicates an increase in the open porosity of the agglomerate when using biomaterials.
При використанні піролізованої біомаси спостерігається вища вертикальна швидкість спікання, ніж при застосуванні виключно коксового дріб'язку. Питома продуктивність відповідає зміні виходу агломерату (-- 10 мм) та швидкості спікання, тому вона зростає відповідно до зміни цих показників.When pyrolyzed biomass is used, a higher vertical sintering rate is observed than when only coke fines are used. The specific productivity corresponds to the change in the yield of agglomerate (-- 10 mm) and the sintering speed, so it increases according to the change in these indicators.
Найвища міцність агломерату на удар була досягнута при використанні гранул деревини піролізованих до 800 "С. У межах похибки, відносно еталонного значення, знаходяться також властивості агломерату, отриманого з використанням гранул з лушпиння соняшника та шкарлупи горіху, попередньо піролізованих до 600 "С. Отже, для досягнення значень міцності агломерату на удар, в залежності від вимог споживачів, повинна змінюватися кінцева температура піролізу біомаси.The highest impact strength of the agglomerate was achieved when using wood pellets pyrolyzed to 800 "С. Within the margin of error, relative to the reference value, there are also properties of the agglomerate obtained using pellets from sunflower husks and walnut shells, previously pyrolyzed to 600 "С. Therefore, in order to achieve the impact strength values of the agglomerate, depending on the requirements of consumers, the final temperature of biomass pyrolysis should change.
Таким чином, результати випробувань показують, що використання піролізованої біомаси в суміші палив для агломерації залізної руди може покращувати характеристики процесу спікання і якість агломерату. При цьому ефект покращення може бути досягнутий шляхом використання різних видів біопалив з різним рівнем карбонізації. Крім цього, використання біопалива сприяє зниженню викидів 502, МОх та органічних летких речовин, включаючи діоксини та поліциклічні ароматичні вуглеводні за рахунок майже повної відсутності сірки у піролізній біомасі та низького вмісту азоту у порівнянні з непоновлювальними паливами.Thus, the test results show that the use of pyrolyzed biomass in the fuel mixture for iron ore agglomeration can improve the characteristics of the sintering process and the quality of the agglomerate. At the same time, the improvement effect can be achieved by using different types of biofuels with different levels of carbonization. In addition, the use of biofuels contributes to the reduction of emissions of 502, MOH and volatile organic compounds, including dioxins and polycyclic aromatic hydrocarbons due to the almost complete absence of sulfur in pyrolysis biomass and low nitrogen content compared to non-renewable fuels.
Позитивним ефектом, який досягається при здійсненні заявленої корисної моделі, є розширення сировинної бази отримання агломератів, підвищення продуктивності процесу спікання, покращення властивостей агломерату: виходу та міцності на удар. Також інша суміш органічних компонентів дозволяє знизити вартість шихти, утилізувати відходи деревопереробної, сільськогосподарської і целюлозної промисловості, знизити шкідливі викиди в атмосферу, що суттєво сприяє вирішенню актуальних питань охорони навколишнього середовища. Також застосування гранул має переваги з точки зору транспортування сировини, за рахунок більш високої насипної щільності, а також зручності додавання до шихти.The positive effect achieved by the implementation of the declared useful model is the expansion of the raw material base for obtaining agglomerates, increasing the productivity of the sintering process, improving the properties of the agglomerate: yield and impact strength. Also, another mixture of organic components makes it possible to reduce the cost of the charge, dispose of wood processing, agricultural and pulp industry waste, reduce harmful emissions into the atmosphere, which significantly contributes to the solution of urgent environmental protection issues. Also, the use of granules has advantages from the point of view of raw material transportation, due to higher bulk density, as well as ease of addition to the charge.
Таким чином, суміш за участю піролізованої біомаси, для отримання металевого агломерату, буде сприяти поліпшенню техніко-економічних показників роботи агломераційних цехів та підвищенню рентабельності виробництва металургійної продукції.Thus, the mixture with the participation of pyrolyzed biomass, for obtaining metal agglomerate, will contribute to the improvement of the technical and economic indicators of the work of sintering workshops and increase the profitability of the production of metallurgical products.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202005154U UA145699U (en) | 2020-08-10 | 2020-08-10 | FUEL MIXTURE FOR AGGLOMERATION OF METAL ORE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202005154U UA145699U (en) | 2020-08-10 | 2020-08-10 | FUEL MIXTURE FOR AGGLOMERATION OF METAL ORE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA145699U true UA145699U (en) | 2020-12-28 |
Family
ID=74105213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU202005154U UA145699U (en) | 2020-08-10 | 2020-08-10 | FUEL MIXTURE FOR AGGLOMERATION OF METAL ORE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA145699U (en) |
-
2020
- 2020-08-10 UA UAU202005154U patent/UA145699U/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wei et al. | Current status and potential of biomass utilization in ferrous metallurgical industry | |
JP5729582B2 (en) | Production of iron using environmentally friendly renewable reducing agents or regenerative reducing agents | |
CN102260567B (en) | Biomass molding fuel for sintering iron ore and application | |
CN105087906B (en) | A kind of Ore Sintering Process NOXThe method of emission reduction | |
Babich et al. | Biomass use in the steel industry: back to the future | |
KR101405579B1 (en) | Method for operating blast furnace | |
CN105039684B (en) | A kind of powdery semi-coke makees the application method of sintering fuel | |
CN104087328A (en) | Coke oven coking method for improving ratio of long flame coal for chemical coke | |
Kieush et al. | Study of biomass utilisation in the iron ore sintering | |
CN101747963A (en) | Biomass water-coal-slurry and preparation method thereof | |
Kieush et al. | Application of biomass pellets for iron ore sintering | |
Mohammad et al. | Reductants in iron ore sintering: a critical review | |
UA145699U (en) | FUEL MIXTURE FOR AGGLOMERATION OF METAL ORE | |
Fan et al. | Preparation technologies of straw char and its effect on pollutants emission reduction in iron ore sintering | |
Dziok et al. | The possibility of reducing emissions from households by using coal briquettes | |
RU2334785C1 (en) | Coke briquette | |
RU2367681C2 (en) | Method of producing smoke-free lumped carbonaceous fuel | |
Legemza et al. | Utilization of charcoal in the iron-ore sintering process | |
Hudák et al. | Effect of biomass as a replacement fuel on iron ore agglomerate quality | |
Campos et al. | Biomass utilization in iron and steelmaking processes | |
Legemza et al. | Thermodynamic study of utilization of sawdust from pine-wood in the iron-ore sintering process | |
KR102474050B1 (en) | Method for reducing the ratio of reducing agent of blast furnace using biomass mixed raw materials | |
CN102952601A (en) | Binder for pressure gasification briquettes | |
Lesko et al. | Impact of biofuel in agglomeration process on production of pollutants | |
CN115676824B (en) | Modified semi-coke powder for blast furnace injection and preparation method thereof |