Способ коксования частично брикетированных угольных шихт

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) И 1 08 150 С 1 фм3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,/ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина и Институт горючих ископаемых(56) 1. Комбинированный процесс сушки и брикетирования шихты передкоксованием. Черная металлургия,Бюл. ин-та Черметинформация, 1979,Р 17, с.43,(54) (57) СПОСОБ КОКСОВАНИЯ ЧАСТИЧНОБРИКЕТИРОВАННЫХ УГОЛЬНЫХ ШИХТ, включающий дозировку компонентов шихты,разделение шихты на брикетируемуюи небрикетируемую части, смешениесо связующим материалом, брикетирование смеси, смешение брикетов снебрикетируемой частью шихты и коксование, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения механической прочности кокса и упрощения способа, в качестве связующегоматериала используют шлам гидрогенизации углей в количестве 4-10от массы брикетируемой части шихты.10 Изобретение относится к областипереработки углей и можеТ быть ис-.пользовано при коксовании частичнобрикетированных угольных шихт накоксохимических заводах.Известен способ коксования частично брикетированных угольных шихтс применением брикетов, полученныхс использованием в качестве связующего материала при брикетированиишихт каменноугольной смолы,Способ включает дозировку компонентов шихты, разделение шихты набрикетируемую и небрикетируемуючасти, высушивание до влажностименее 0,5 и смешение брикетируемой части шихты со связующим материалом при нагревании, брикетировании смеси, смешение брикетов с небрикетируемой частью шихты и коксование полученной частично брикетированной шихты в коксовых печах,Смешение брикетируемой частишихты со связующим материалом осуществляется при температуре шихты90-100 ОС и температуре связующегоматериала (каменноугольной смолы)90-140 С, брикетирование смеси прооводится при 70-90 С 1),Способ характеризуется механической прочностью получаемого кокса, что приводит к повышению егорасхода в доменном производстве,снижению производительности домен"ной печи и ухудшению распределениягазов по сечению домны; необходимостью высушивания брикетируемойчасти шихты перед смешением со связующим до влажности 0,5, что требует больших энергозатрат и усложняет процесс кроме того, необходимо нагревание перед смешением бри-40кетируемой части шихты до 90-100 ОСи каменноугольной смолы до 70-140 Спроведение брикетирования при 7090 С, что также требует больших энерОгозатрат. 45Недостаточно высокая механическаяпрочность получаемого кокса объясняется следующим. При коксовании час-.тично брикетированных угольных шихтпроисходит расширение брикетов в камере коксовой печи, которое повышаетплотность коксуемой шихты, вследствиечего увеличивает прочность получаемого кокса. Однако при применениидля коксования брикетов, полученныхс использованием в качестве связую"щего материала каменноугольной смолы, зто расширение незначительно,вследствие чего механическая прочность получаемого кокса невысока.Высокие энергозатраты при высушивании брикетируемой части,шихты,нагревании ее, а также каменноугольной смолы перед их смешением вызываются плохой смачиваемостью поверхностиненагретой влажной шихты65П р и м е р 1. Проводят коксо-.вание частично брикетированной шихтыследующего состава, мас,; 55 1510 20 Уголь марки Г Уголь марки Ж Уголь марки К Уголь марки ОС со следующими характеристиками, вес.: 8,44 2,18 6,87 28,4 Влажность рабочаяСернистостьЗольностьВыход летучих веществ каменноугольной смолой, имеющейвысокую вязкость (337 сП при 4050 ОС),Цель изобретения - повышение механической прочности кокса и упрощение способа коксования частичнобрикетированных угольных шихт,Поставленная цель достигаетсясогласно способу коксования частично брикетированных угольных шихт,включающему дозировку компонентовшихты, разделение шихты на брикетируемую и небрикетируемую части,смешение брикетируемой части шихтысо шламом гидрогенизации углей вколичестве 4-10 от массы шихтыпри нагревании, брикетирование смеси, смешение брикетов с небрикетируемой частью шихты и коксованиев коксовых печах.Использование шлама гидрогенизации в качестве связующего материала при получении брикетов позволяет исключить предварительноевысушивание шихты до влажностименее 0,5 вследствие того, чтошлам гидрогенизации хорошо смачивает угольные зерна из-за наличияв составе низкомолекулярных полярных углеводородов, Это позволяетудовлетворительно смешивать шламгидрогенизации с шихтой рабочейвлажности 8-10, что упрощаетспособ.Так как шлам гидрогенизации имеет невысокую вязкость, то смешениешлама гидрогенизации с брикетируемой частью шихты и брикетированиеполучаемой смеси можно осуществлятьпри более низкой температуре (4050 С), что также упрощает способ.о,Способ осущес твляе тс я следующимобразом.Измельченные угли дозируют, полученную шихту разделяют на брикетируемую и небрикетируемую части, брикетируемая часть шихты смешивается1 со шламом гидрогенизации при 40-50 С,брикетируется в прессе при 40-50 С,брикетысмешивают с небрикетируемойчастью шихты и полученую частичнобрикетированную шихту коксуют в коксовых печах1096276 10 Таблица 1 ВыходметаллургическоПрочностьпористого тепла кокса,Механическая прочностькокса,251 Темпера тура брике- тирования, С Температурасвязующегося передсмешео нием, С Температура шихты перед смешением, Со Влаж- Вид свяность зующего шихты, материавес. ла Способ го кокса,Предла- Шлам гидгаемый 8-10 рогениза-50 40-50 40-50 98,5 91,2ции 88,7 водорода, положительнр влияющегона процесс спекания углей.Выход металлургического кокса выше на 1,1. При этом в предлагаемом способе отсутствует сложнаятехнологическая операция высушивания шихты до влажности менее0,5 вес., требующая больших энергетических затрат, значительно (на20-100 С) снижена температура нагревания шихты и связующего перед 60. их смешением и температура брикетирования, что также упрощает способ и уменьшает энергозатраты.Нагревание шихты и связующегодо 40-50 ОС осуществляется в смеси,теле, входящем в комплект промышленВ качестве связующего материала используют шлам гидрогенизации углей - отход производства жидкого топлива, представляющий собой смесь, мас.:н е с а 70 Углеводород ы ма лНепрореагировавшиезерна угля 10Зерна катализатора иминеральных примесей 20Полученную угольнуюшихту со степенью измельчения 85 класса крупности 3-0 мм разделяют на брикетируемую (25 мас,) и небрик етируемую (75 мас.) части. Брикетируемую часть 15 шихты и шлам гидрогенизации нагревают до 45 С, затем тщательно перемешивают (содержание шлама в смеси составляет Ь мас.) и подвергают бра кетированию в лабораторном прессе при 55 С и давлении прессования 188 кгс/см (18,8 МПа) с получением брикетов в форме линзы массой 25 г, Брикеты смешивают с небрикетируемой частью шихты и полученную частично Из данных табл. 1 видно, что механическая прочность кокса, полученного по предлагаемому способу, выше на 1,2 по показателю М вследствие того,что при коксовании брикеты значительно (в 1,3-1,4 раза) увеличиваются в объеме, уплотняя коксуемую шихту и обеспечивая упрочнение кокса, С другой стороны, вхо. дящие в состав шлама гидрогенизации углеводородные масла с высоким содержанием водорода (10-12) . при коксовании подвергаются термической деструкции, что приводит к псявлению новых углеродистых мостиков, связывающих угольные зерна в монолит, и образованию активного брикетированную шихту подвергают коксованию на лабораторной печи Ухина. Полученный кокс испытывают на механическую прочность, определяют выход металлургического кокса.Механическая прочность кокса по показателю М 9 91,2, выход металлургического кокса 98,5.П р и м е р 2, Полученную при тех же условиях брикетируемую часть угольной шихты подвергают высушиванию до влажности менее 0,5, затем ее и каменноугольную смолу (8 вес. от смеси) нагревают до 90-95 С, тщательно перемешивают и подвергают брикетированию в лабораторном прессе при 85 С и давлении прессования 188 кгс/см (18,8 МПа) . Дальнейшие операции проводят при тех же условиях, что в примере 1Механическая, прочность полученного кокса по показателю М 6 90,4, выход металлургического кокса 97,4.Результаты опытов приведены в табл.1.Заказ 3743/18 Тираж 489 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, 3-35, Раушская наб д, 4/5Филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная,4 ного пресса, паром низкого давлениявУменьшение температуры нагрева- ния шихты и связующего, а также температуры брикетирования ниже 40 вС нецелесообразно ввиду увеличения вязкости шлама гидрогенизации углей и вследствие этого ухудшения распределения его по поверхности угольных зерен, а увеличение температуры выше 50 ОС значительно уве личивает энергозатраты, кроме того, требует строительства установки для предварительного подогрева шихты перед подачей ее в смеситель пресса. 15В табл. 2 приведены данные о ме" ханической прочности кокса, полученного иэ частичного брикетированного угля марки К 2 при различном содержании шлама и гидрогенизации 2 О в смеси с брикетируемой частью угля.Таблица 2 Иэ данных табл. 2 видно, что кокс максимально высокой прочности получается при содержании шлама гидрогенизации в брикетах от 4 до 10. Более низкое содержание связующего в смеси не позволяет получать механически устойчивые брикеты, которые не разрушались бы во время их подачи в коксовую печь, а более высокое содержание нежелательно в связи с ухудшением качества кокса вследствие избыточного вспучивания углей и шихт и чрезмерного уве" личения пористости загрузки..Использование предлагаемого спосо ба коксования частично брикетированных угольных шихт обеспечивает по сравнению с базовым способом повышение механической прочности получаемого кокса и увеличение выхода металлургического кокса на 1-2; снижение температуры нагревания брикетируемой части шихты, а также темпе" ратуры брикетирования смеси на 20-100 С, что уменьшает энергозатраты; сокращение сложной и энергоемкой стадии процесса - предварительной сушки шихты перед смешением со связующим, что значительно упрощает способ; замену дефицитного продукта коксохимического производства (каменноугольной смолы) на шлам гидро" генизации углей, являющийся отходом производства синтетического жидкого топлива; увелнчение выхода химических продуктов коксования (бензола, смолы, водорода, метана) при коксовании за счет термической деструкции шлама гидрогенизации в коксовых печах с образованием этих продуктов.