Способ подготовки к коксованию угольной шихты

 

Изобретение относится к производству кокса, в частности, к подготовке угольной шихты для коксования и позволяет повысить механическую прочность кокса. Шихту разделяют на следующие классы по крупности , мм: 6, 6-3, 3-1 и 1 и к выделенным классам добавляют 10% нефтяных продуктов с выходом летучих веществ, %: 16-26, 33-35, 46 и 57 соответственно. Это позволяет повысить механическую прочность кокса по показателю П25 до 93-95% и по показателю Ню до 4,6-4,9%. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 10 В 57/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4600585/26 (22) 31.10.88 (46) 30.11.92. Бюл. ¹ 44 (71) Днепродзержинский индустриальный институт им. М.И.Арсеничева (72) И,М.Глущенко, А.И.Ольферт, Ю.И.Нешин, Н.В.Браун, В.Ж,Цвениашвили, О.Ф.Долгих, В.А.Маховский и Л.И.Чухрий (56) Авторское свидетельство № 998493, кл. С 10 В 57/12, 1981;

Авторское свидетельство СССР № 553274, кл. С 10 В 57/08, 1971, Изобретение относится к производству кокса, в частности, к подготовке угольной шихты для коксования.

Известен способ подготовки к коксованию угольной шихты, состоящей из газовых, жирных, коксоаых и отощенно-спекающихся углей путем их дробления, нанесения на жирный уголь мазута и последующего смешения всех компонентов. Нанесение мазута на жирный уголь проводят перед дроблением или после дробления, что обеспечивает увеличение коэффициента однородности кокса(а.с. СССР № 553274, кл. С 10 В 57/08).

Однако известный способ не обеспечивает высокие показатели прочности кускового кокса.

Наиболее близким к заявляемому является способ подготовки к коксованию угольной шихты, состоящей из жирных, коксовых, газовых и отощенно-спекающихся углей, включающий раздельное дробление углей, выделение из ><ирного угля перед нанесени„„Я „„1778137 А1 (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ К КОКС0ВАНИЮ УГОЛЬНОЙ ШИХТЫ (57) Изобретение относится к производству кокса, в частности, к подготовке угольной шихты для коксования и позволяет повысить механическую прочность кокса. Шихту разделяют на следующие классы по крупности, мм: >6, 6-3, 3-1 и <1 и к выделенным классам добавляют 10 нефтяных продуктов с выходом летучих веществ, (,: 16-26, 33-35, 46 и 57 соответственно. Это позволяет повысить механическую прочность кокса по показателю Пж до 93-95 и по показател ю Н 10 до 4,6-4,9 7». 4 табл. (Л ем мазута мелкой фракции 0;0-0,5 мм и введение этой фракции в угольную шихту после смешения углей (а.с. СССР ¹ 998493, кл, С

10 В 57/12).

Недостатками известного способа являются: . — низкая спекающая способность мазута как органической добавки ввиду ряда его структурно-химических параметров, низкого выхода коксового остатка и высокого выхода летучих; — невозможность осуществления способа при подготовке угольной шихты по схеме

ДШ (дробление шихты), согласно которому все компоненты (Г, Ж, К, ОС) смешиваются и дробятся одновременно. При смешении с дробленным газовым, коксовым и отощенно-спекающимися углями обогащенного мазутом жирного угля, последний в значительной мере окомковывается. В результате при коксовании такой смеси получают кокс

1778137

Из представленных сопоставительных данных видно, что в сравнении с коксованием шихты по прототипу добавление в шихту

МНП позволяет улучшить качество кокса: показатель истираемости (И1о) снижается до 4,6-4,9, а показатель механической прочности (П2ь) увеличивается до 93-95/.

Применяемые в предлагаемом способе мезогенные (мезофазные) нефтяные про50

55 дукты оказывают дифференцированное влияние на качество кокса. При этом, существенную роль играет характеристика класПредлагаемый способ осуществляется сов крупности, в частности, их спекаемость следующим образом. (И в). с низкими показателями механической прочности П25

Целью изобретения является повышение механической прочности кокса.

Поставленная цель достигается тем, что шихту разделяют по классам крупности, максимально различающиеся по спекаемости, и в зависимости от этого параметра к выделенным классам добавляют меэогенные (мезофазные) нефтяные продукты различной стадии мезоморфизма. Мезогенные (мезофазные) нефтяные продукты (МНП) представляют собой продукты термопереработки различных нефтяных остатков в различных условиях (температура и время).

В зависимости от этих параметров получен ряд МНП (МНП-20, МНП--35, МНП-46, МНП-57), характеризующийся разной степенью мезоморфиэма. Цифры обозначают примерный выход летучих иэ этих продуктов, который довольно хорошо коррелирует с их степенью мезоморфиэма. Вследствие специфических технологических условий получения МНП, эти вещества обладают повышенной склонностью к формированию нематической жидкокристаллической фазы (мезофазы) в процессе коксования, в результате чего кокс, полученный из них, обладает повышенной склонностью к графитизации, Этим обусловлена их высокая спекэющая способность при совместном коксовании с углями, в особенности, слабоспе кающимися, Характеристика МНП представлена в табл.1.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ подготовки к коксованию угольной шихты отличается тем, что шихту разделяют на классы крупности, максимально различающиеся по спекаемости, и в зависимости от этого к разделенным классам вводят мезогенные (мезофазные) нефтяные продукты (МНП) различной стадии мезоморфизма, в наибольшей степени повышающие спекаемость каждого из выделенных классов. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна", Анализ известных тех- нических решений в исследуемой области, т.е. в коксохимической промышленности, позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом способе, и признать заявляемое техническое решение соответствующим критерию

"существенные отличия".

Угли марок Г, Ж, К и ОС дозируют, измельчают и приготовленную таким образом шихту разделяют на классы крупности, и к выделенным классам добавляют органические добавки. Подготовленную шихту направляют на коксование, Пример. Индивидуальные угли марок

Ж, К, Г, ОС смешивают в следующем соотношении (Ж-35, К-15, Г-32, ОС-18%). дробят по схеме ДШ (дробление шихты).

Получают производственную шихту.

Производственную шихту разделяют на

4 класса крупности (>6 мм, 6-3 мм, 3-1 мм, 4<1 мм). Характеристика этих классов, а также некоторых углей различной стадии мезо- . морфиэма, входящих в состав шихты, представлена в табл,2, К крупному классу (>6 мм) добавляют

10% мезогенного нефтяного продукта высокой степени мезоморфизма — МНП-20. К среднему классу 6-3 мм вводят 10 МНП средней степени мезоморфизма — МНП-35, к классу 3-1 мм добавляют 10 МНП средней степени мезоморфизма — МНП вЂ” 46, к мелкому классу (<1 мм) вводят 10 МНП низкой степени мезоморфизма — МНП-57, Выделенные классы крупности шихты с добавками МНП разной степени мезоморфизма направляют на коксование.

Оптимальное количество добавки мезогенных нефтяных продуктов — 100 . Результаты исследований показали, что увеличение содержания добавки приводит к снижению качественных показателей кокса.

Меньшее содержание добавки в шихте (5-8о ) не дает существенного эффекта, т.к. в промышленных условиях технически сложно осуществить дозировку 5-8 добавки, и она распределяется в угольной шихте неравномерно, По окончании периода коксования контейнеры вместе с коксом направляют на тушение и выдают на раму, Испытание кокса осуществляют по методике УХИНа. Результаты испытаний представлены в табл.3.

1778137

Таблица 1

В табл,4 представлены данные испытаний шихты Баглейского КХ3, разделенной на классы крупности, мм: >6, 6-3, 3-1, 1 с добавкой 10 МНП разной стадии метаморфизма. 5

Шихта состоит из следующих углей, мас. : Г-23, Ж-19, К-13, (Кв+ОС)-17, ГЖ-4, (Ж+Г)-24, Как следует из табл.4, спекаемость различных классов угольной шихты, особенно 10 по показателю индекса вспучивания (Ив), изменяется при введении нефтяных продуктов различной стадии мезоморфизма. Максимальный показатель Ив равный 73 мм для класса+6 мм дает введение МНП-20; макси- 15 мальный Ив (75 мм) для класса (6-3) мм — в случае с добавкой МНП-35; максимальный

Ив (74 мм) у класса (3-1) мм — при введении

МНП-46; и, наконец, для класса <1 мм максимальный показатель Ив — 68 мм достигнут 20 в случае добавки МНП-57, Из табл.3 и 4 следует, что для крупного класса (>6 мм) с повышенным выходом летучих целесообразно применять МНП повышенной стадии мезоморфизма и, 25 соответственно, более низким выходом летучих (МНП-20). К средним классам (6-3 мм и 3-1 мм) целесообразно вводить МНП средней стадии мезоморфизма с выходом летучих 35-46 (МНП-35. МНП-46). Введение 30

МНП пониженной стадии мезоморфизма с

V =57 к мелким классам (<1 мм) с относительно низким выходом летучих позволяет в наибольшей степени повысить качество кокса. Применение того или иного МНП позволяет существенно повысить коксуемость каждого класса, в то время как введение добавок к индивидуальным углям менее эффективно, особенно при их введении к хорошоспекающимся углям средней стадии метаморфизма (марка Ж).

Таким образом, для обеспечения максимально возможной прочности спекэния и создания оптимальных условий, позволяющих формировать требуемую структуру кокса, необходимо в зависимости от распределения компонентов шихты по классам крупности, определяющего их спекаемость, вводить и соответствующие по степени мезоморфизма (мезогенные или мезофазные) добавки, т.е. их свойства должны быть различными.

Формула изобретения

Способ подготовки к коксованию угольной шихты, состоящей из жирных, коксовых, газовых и отощенно-стекающихся углей, включающий смешение, дробление шихты, ввод в нее органической добавки, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения механической прочности кокса, шихту разделяют на следующие классы по крупности, мм: >6, 3-1, и <1, и к выделенным классам добавляют 10 в качестве органической добавки нефтяные продукты с выходом летучих веществ, : 16-26, 33-35, 46 и 57 соответственно.

1778137

Таблица 2

Таблица 3

1778137

Та бди а 4

Индекс

Рога, отн.ед.

Показатели ло ИГИ- Пластометрически

ДИеТИ показатели, мм

Технический анализ, Ф

Не А" Ч4

Вариантн

Ua. П» д Па>а

14

17

l9

22

18

22

66,4

65,1

13,9

8l,3

78,7

89,1

74,9

77, Ь

67,84

80,0

1,26 7,30

1,34 7,02

1,19 Ь,28

1,30 6,96

1,29 6,27

1,36 7,44

1,30 7,12

1,19 6,36

1,44 6,32

1,15 6,48

55 12

73 389 403 25

67 384 437 22

56 384 Ý94 20

52 394 326 26

32 456 288 12

61 408 360 12

75 264 312 30

62 240 2Ь4 20

60 360 413 24

33,20

32,12

33,30

ЗЭ,90

35,74

32,09

29,40

32,12

34,01

34,98

72,6

75,9

76,7

77,5

76,4

82,2

77,2

78,5

77,6

19 .23

22

24

16

19

24

336 14

394 15

384 10

341 16

408 20

442 28

442 22

298 18

360 15

49 Э46

63 331

74 341

65 360

64 .346

55 394

59 360

61 312

68 . 384

1,11 6,78 29,60

1,42 6,49 31,15

1,25 6,15 32,40

1,15 6,53 33 29

1,50 - 6,87 28,65

1,19 6,70 31 30

1,40 7,11 30,16

1,66 7,64 30;43

1,15 6,53 33,29

76,5

413 30 15

60 427

77 7,25 29,80

Редактор

Заказ 4163 Тираж Подписное

ВНИИПИ Г

ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГККТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент"; г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

+6

+6+ИНП-20

+Ь+ИНП-35

+6+ИНП-46

+6+ИНП-57

6-3 (6-3)+ИНП-20 (Ь-3)+ИНП-35 (Ь-З)+ИНП-46 (6-3)+ИНП-57

3-1 (3-1)+ИНП-20 (3-1)+ИНП-35 (3-1)+ИНП-4Ь (3-1)+HHA-57

1+ИНП-20

l+HH0-35

1+ИНП-46

1+ИНП-57

ыихта

Бкхз

Составитель Т.Бородкина

Техред М.Моргентал Корректор А.Мотыль