ZIP архив

Текст

(9 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСА ОБРЕТ ЕТЕЛЬСТВУ ТОРСИОМУ) Н.А. Гладков, А.Д, Джигота,Жембус, А.Г. Ульянов,Коваленко и. В. К. ДаниленкоИнститут черной металлургии669. 162. 16 (088. 8)1. Кокс доменный. Метод опреия прочности. ГОСТ 5953-81.Сысков К.Н. и Вербицкая О.В.ные закономерности поведенияпри вторичном нагреве. М.,ме т углекислоту. а 3. и окат нос ти ГОСТ рочправ 238(54) (57) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ КОКСА, включающий загрузку пробы кокса в барабан, вращение. барабана с одновременным нагревом пробы до 000 С и обработку пробы газом, последующее определение изменений фракционного состава и химической активности кокса,. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества прогнозирования параметров кокса, перед загрузкой в барабан пробу пропитывают соединениями щелочныхталлов, а в качестве газа исполь 1157062Изобретете относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при подготовке кокса к доменным плавкам. 5Известны способы испытания кокса с целью определения его качественных характеристик в барабане в холодном состоянии.Известен способ испытания кокса, 10 который заключается в механической обработке кокса во вращающемся барабане закрытого типа и последующем определении его ситового состава Щ,Известен также способ испытания 15 кокса, который заключается в механической обработке предварительно нагретого кокса в барабане закрытого типа 21.Кроме того, известен способ ис пытания кокса, который предусматривает механическую обработку пробы во вращающемся барабане в условиях непрерывной подачи газа-восстановителя и повышения температуры по за данной программе 31.Результаты испытаний, получаемые по этим способам не позволяют улучшать показатели работы доменной печи, так как они не моделируют поведение кокса в доменном процессе, в котором имеет место одновременное влияние соединений щелочных металлов и газообразной углекислоты, и поэтому не могут достаточно точно прогнозировать свойства кокса в доменной печи.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату1к изобретению является способ испытания кокса, включающий загрузку пробы кокса в барабан, вращение барабана с одновременным нагревом пробы до 1000 С и обработку газом с послеадующим определением изменений фракционного состава и химической активности кокса 4 .Недостатком известного способа является то, что он не позволяет определять прочностные характеристи ки и химическую активность кокса, необходимые для прогнозирования свойств кокса в доменной печи и улучшения показателей ее работы, так как он предназначен для испытания 55 железорудных материалов.Цель изобретения - повышениекачества прогнозированияпараметров кокса Поставленная цель достигается тем, что согласно способу испытания кокса, включающему загрузку пробы кокса в барабан. вращение барабана с одновременным нагревом пробы до 1000 С и обработку пробы газом, последующее определение изменений фракционного состава и химической активности кокса, перед загрузкой в барабан пробу пропитывают соединениями щелочных металлов, а в качестве газа используют углекислоту.Способ осуществляют следующим образом.Дпя испытания готовят пробы кокса крупностью 15-25 мм и массой 0.5 кг, которые перед нагревом подвергают воздействию соединений щелочных металлов путем пропитки кокса кипячением в растворе соединенийщелочных металлов, например карбоната калия с концентрацией 5-20 . Время пропитки 100 мин. После этого пробу высушивают и загружают в барабан. имеющий следующие внутренние размеры: диаметр 145 мм и длина 500 мм. Внутри барабана радиальнорасположены 4 полки высотой 20 мм.Барабан выставляют в нагревательную электрическую печь, включают обогрев печи и привод барабана, обеспечивающий его вращение со скоростью10 об/мин. Нагрев пробы производят до 1000 С со скоростью 1011,5 С/мин. Кроме того, с начала нагрева в барабан в качестве газовой среды подают газообразную углекислоту (СО) в количестве 10 л/мин, регистрируя содержание угарного газа (СО) в продуктах газификации. Испытаниедлится 2 ч. После этого выключаютобогрев, прекращают подачу СО ипосле охлаждения кокс выгружают напротивень, взвешивают, рассеиваютна ситах с круглыми отверстиями диаметром 10 и 1 мм и определяют изменения параметров кокса. Показателем прочности служит содержание кокса классов 10 и 1 мм. Химическая активность характеризуется со"держанием СО в продуктах газификации аСущность предлагаемого способазаключается в следующем.В доменной печи кокс в нагретомдо 1000 ф С состоянии подвергаетсявоздействию механических нагрузок,химически активных газов (в том10 15 20 30 3 1157 числе СО). а также паров и расплава соединений щелочных металлов, которые оказывают разрушающее воздействие на структуру и повышают его химическую активность. Важной технологической характеристикой качества кокса. является его способность противостоять этим разрушающим воздействиям. Оценку устойчивости кокса к данным воздействиямможно получить определяя прочностьи химическую активность кокса приего испытании в условиях совместного воздействия высокой температуры,окислительной среды и механическойнагрузки. Нагрев кокса ведут до1000 С со скоростью 10 + 1,5 С/мин,которая является оптимальной. таккак с одной стороны обеспечиваетсябыстрый нагрев, а с другой - этаскорость не оказывает разрушающеговоздействия на кокс. При этом обеспечиваются адекватные условия протекания реакций окисления 25Кроме того, с целью создания комплекса окислительных воздействий на кокс, его обрабатывают соединениями щелочных металлов, например карбонатом калия, а в качестве газовой среды вводят углекислоту в газообразном состоянии в процессе нагрева. Углекислота, реагируя с углеродом кокса по реакции С + СО =2 СО, оказывает разупрочняющее воздействие на его структуру, уси- З 5 ливающееся присутствием соединений щелочных металлов, снижая прочность кокса. Указанное воздействие осуществляется под механической наг,рузкой, создаваемой в барабане. Оп ределяя содержание СО в продуктах газификации, судят о химической активности кокса. Прочность кокса характеризуется содержанием кусков размером 10 и 1 мм в остаточном кок се. Совокупность воздействий и определение прочностных характеристик и химической активности кокса позволяют получить информацию об устойчивости к ним кокса и его свойствах, которая дает возможность прогнозировать его свойства в доменной печи. Знание прочностных характеристик и химической активности конкретного кокса позволяет управлять до-55 менным процессом, например, путем корректировки расхода кокса, что повышает ровность хода доменной печи. 062 4 а следовательно, приводит к улучшению показателей ее работы.П р и м е р . Исследования проводят в лабораторных условияхПля испытания выбирают коксы, полученные из угольной шихты различного состава, что обуславливает различие свойств этих коксов.Для приготовления проб товарный кокс массой 5 кг дробят на лабораторной щековой дробилке до крупности 25 мм. Затем на ситах с отверстиями 25 и 15 мм отсеивают класс 15-25 мм. Из этого класса методом квартования отбирают три пробы массой по 0,5 кг каждая. Пробы помещают в проволочные корзины и подвергают пропитке 202-ным раствором карбоната калия путем кипячения кокса в этом растворе в течение 100 мин,После просушки до постоянной массы при 105-110 С пробу загружают в барабан, который закрывают и проверяют на герметичность подачей азота под избыточным давлением (30- 40 мм рт.ст.). Затем включают нагревательную печь и привод барабана, а также вводят газообразную углекислоту (10 л/мин). Нагрев пробы ведут со скоростью 10 + 1,5 С/мин до достижения температуры 1000 С, после чего температуру поддерживают на постоянном уровне. При этом непрерывно определяют содержание СО в продуктах газификации с помощью оптико-акустического газоанализатора типа ОА 2209, который показывает процентное содержание СО.Через 2 ч испытания включают обогрев, а барабан продолжают вращать еще 5 мин с подачей азота для охлаждения до 400 С. Затем барабан останавливают, прекращают подачу газа и охлаждают на воздухе до комнатной температуры. После охлаждения пробу выгружают, взвешивают и рассеивают на классы 10 и 1 мм. К массе класса 1 мм прибавляют также увеличение массы фильтрапылеуловителя, Таким образом. прииспытании одной пробы кокса одновременно получают характеристики его прочности и химической активности,необходимые для прогнозированиясвойств кокса в доменной печи с целью улучшения показателей ее работыеПоказатели прочности Пр и П, вычисляют по формулам:П р и м е ч а н и е. В числителе приведены данные, относящиеся к коксам,обработанным едкой щелочью, а в знаменателе - безобработки.ВНИКПН Заказ 3283/23 Тираж 553 Подписиое Филиал ППП "Патеитф, г,Уагород, уд.Проежжая, 4 М,г100Пв 7.Мо 1 где М - масса исходной пробы, кг М и .М- масса кокса классов 10 и1 мм соответственно, кг.Химическая активность кокса оценивается процентным содержанием СО в продуктах газификации.Испытывают по две пробы каждого типа коксов, а третья параллельная проба - резервная, Средние данные по результатам исследований и ивведены в. таблице.Данные таблицы свидетельствуют ,о высокой чувствительности способа испытания кокса и его хорошей дифференцирующей способности, обусловленной, в частности, применением соединений щелочных металлов (карбоната калия). Полученные результаты испытания различных коксов позволяют прогнозировать показатели данной плавки. Так . если доменная печь работает на коксе (4), то при переходе на кокс (1) можно заблаговременно снизить удельный расход кокса на 20 кг/т чугуна (см. табл.) Это,мероприятие приведет к сокращению общего перерасхода кокса, обусловленного переходным периодом. Предлагаемый способ позволяетопределять изменения прочностныххарактеристик и химической активнос-ти кокса, подверженного обработке 5 соединениями щелочных металлов,получать инФормацию о его технологических свойствах, что дает воэможность прогнозировать свойствакокса в доменной печи, а следова тельно, улучшать показатели ее рабо.ты. Способ может быть внедрен висследовательскую практику, а такжев систему текущего контроля производства кокса и его подготовки к, 15 доменной плавке.При применении изобретения появляется возможность улучшить показатели работы доменной печи путем прогнозирования прочностных харако теристик и химической активностикокса, что ведет к повышению ровности хода доменной плавки, аследовательно, к снижению его удельногорасхода на выплавку чугуна на 4 кги к повьппению производительности доменной печи на 17 Технические преимущества предлагаемого способа посравнению с известным, заключаютсяв том, что он позволяет получать ка чественные характеристики кокса, необходимые для прогнозирования свойствкокса.

Смотреть

Заявка

3677034, 15.12.1983

ИНСТИТУТ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

ГЛАДКОВ НИКОЛАЙ АНДРЕЕВИЧ, ДЖИГОТА АЛЕКСАНДР ДМИТРИЕВИЧ, ЖЕМБУС МИХАИЛ ДМИТРИЕВИЧ, УЛЬЯНОВ АНАТОЛИЙ ГРИГОРЬЕВИЧ, КОВАЛЕНКО ПАВЕЛ ЛЕОНАРДОВИЧ, ДАНИЛЕНКО ВЛАДИМИР КИРИЛЛОВИЧ

МПК / Метки

МПК: C21B 5/00, G01N 3/18

Метки: испытания, кокса

Опубликовано: 23.05.1985

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1157062-sposob-ispytaniya-koksa.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ испытания кокса</a>

Похожие патенты