Лабораторный способ определения дробимости кокса

Союз СоввтсимиСоцмалмстмчесимиРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУво делан изебретеии к открытки(088.8) 72) Авторы изобретеии Ю.В. Бирюков, Л,Л, Нестеренко, Л.В. Юрина 1) Заявите Харьковский олитехническии а Ле В нина(54) ЛАБОРАТОРНЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДРОБИМОСТИ КОКСА ение от гическ Иэобре эу металл быть испо дробимости ных шихт сится к произво може ения о кок тель ьзовано для опред кокса, получаемо а коксохимических рибли ой ши но из угольаводах,5 окса, но д получаемооц го х из этиходов не яв м, так как соответств я достато достаточн тсутст ляе вуе еж або пределяемыми пнленными по а торными лями дро й термич мостикой азат промь в сил дестр промышлНа различия услоции углей в л ораторных и вия иболее тся сп яв льных шихт мола, пек С с после анием кок ко данный и исти Одн с даст какой дстью определить,кс получится при нои точ обимост Известны лабораторные способы получения и испытания кокса из угольных шихт, по результатам которых производится оценка дробимости промышленного кокса, получаемого из этих же шихт, включающие нагрев беэ доступа воздуха малых навесок угольных шихт до 600- 850 С и измерение той или иной характеристики, проявляющейся прн процес 1 се термической деструкции веществ углей (вспучиваемость, пластичность, спекающая способность, прочность полученных коксовых корольков и т.д.) 11.Известен также способ получения20 лабораторного кокса, включающий нагрев без доступа воздуха до 800-850 С угольных шихт с добавками различных веществ, таких как: кварцит, хромовая руда, известняк, металлы, смолат. д. 21,Эти способы позволяют и оценить свойства уголь сырья для получения к нки дробимости кокса, в промышленных условия т, ни один иэ этих мет лиэким к предложенномуоб, включающий нагревс добавками: железнаябез доступа воздухадующим дроблениемсовых корольков 1 31,.способ не позволяет,коксовании угольных шихт в промышленных условиях, поскольку не предусматривает требуемые физико-химические условия термической деструкцииугольных шихт.Цель изобретения - повышение точности определения дробимости кокса,Поставленная цель достигается тем,что согласно лабораторному способу,включающему нагрев угольной шихты вприсутствии добавки, содержащей ще"лочь натрия, бихромат калия, хризен,дибензпиренхинон, диоксибензантрони индантрен, при следующем соотношении компонентов, вес.Ш:Щелочь йатрия 21,0-23,0Бихромат калия 52,0-60,0Хризен 5,0-6,0Дибензпиренхинон 5,0-6,0Диоксибензантрон 5,0-6,0Индантрен 5,0-6,0добавку вводят в шихту в количестве 19,0-25,0 вес.Ш.Теоретическим обоснованием для выбора именно этих добавляемых к угольным шихтам веществ служит сочетание вних следующих свойств: высокая термическая устойчивость, высокая химическая активность, способность создатьнужные физико-химические услогия проведения реакций термической деструкции: окислительно-восстановительныйпотенциал (К Сг 07 и йаОН),присутствие веществ с функцией, подобной образующимся при термической деструкции углей продуктам - ароматических(хризен), хннон-производных, (дибензпиренхинон), кислых фенольных производных (диоксибензантрон), органических оснований (индантрен),Для определения показателя дроби- мости (И 1) отбирают 3 навески исследуемой угольной шихты по 20 г каждая, измельчение производят под сито 0,25 мм. В каждую навеску вводят добавку смеси порошкообраэных бихромата калия, хризена, дибензпиренхннона, диоксибензантрона и индантрена, Щелочьнатрия добавляют .в виде 40 Ш-ного раствора. Общее оптимальное количество добавляемых веществ составляет 22 вес.Ш (+ЗШ) к общему количеству угольной шихты, причем компоненты добанки взяты между собой в следующих соотношениях, вес.Ш: Щелочь натрия 22,0 (+1 Ш)Бихромат калия 56,0 (Й 4 Ш)Хризен 5,5 (+0,5 Ш)Дибензпиренхинон 5,5 (ф 0,5 Ш) 5 Индантрен 5,5 (+0,5 Ш).Тщательно перемешанную смесь помещают в бумажный патрон, где навескиотделяют друг от друга прокладкамииз фильтровальной бумаги.10 Патрон устанавливают в цилиндрическую реторту и помещают в трубчатую.электропечь, нагретую предварительноОдо 800 С. Коксование в присутствии перечисленных добавок, обеспечивающих 15 необходимые условия деструкции, производят со следующими скоростями нагрева в разных температурных интервалах.оПри 20-400 С скорость нагрева со ставляет 25-30 С/мин, при 400-500 С -10"15 С/мин, при 500-800 С - 25 о О30 С/мнн.После разгрузки реторты и охлаждеыя корольков раздельно проводят их д предварительное дробление копровымметодом двадцатикратным сбрасываниемна корольки ударника весом 1 кг с высоты 110 мм, затем отсеивают Фракциюкрупностью более 1 мм. После отсеивания производят иэмельчение фракциикрупностью больше 1 мм на электромельнице типа ИРТУ 27-40-21-66 в течение 5 с, Из измельченного на электромельнице материала отсеивают Фракцию крупностью больше 0,5 мм и определяют ее выход в Ш по отношению к весу фракции больше 1 мм, полученнойна копре. По полученным результатамсудят о дробимости промышленного кокса, получаемого из исследованной Щугольной шихты беэ добавок.Среднее арифметическое из 2-х наиболее близких числовых значений является результатом опыта и обозначается буквой М.". Показатель дробимости (И,1) определяют по Формуле.И 4 о = 50 ф 2 +ф(Ш)В табл. 1 приведены результаты примеров осуществления способа для Различных вариантов угольных шихт на ос 5 ф нове шихтокомпонентов Харьковскогококсохимического завода в сопоставлении с дробимостью (И,) кокса, полученного в полупромышленной 200-килограммовой печи Харьковского коксо химического завода.865892 Таблица Состав шнхт, 7, по маркам углей Толщина Дробимость кокса, И,о,ХРазВыходлетучихвеществ ность йОпределенная по отощенноспекающнйся га- жирзо- ныйвый кокпредложенномуспособу со- вый 80,0 15 30,3 15 28,0 78,4 84,9 16 87,5 25,0 76,0 22,5 О 85,7 83,3 78,6 12 15 27,0 25 26,0 12,5 28,7 80,4 79,5 78,2 15 50 25 12,5 25 50 12,5 35 30 15:деления этих показа 1 елей. 40 Данаае, подтверждающие принятыеинтервалы количества вводимых в качестве добавок к угольным вахтам раз"ных веществ, приведены в табл. 2.Таблица 2 Количество и состав добавляемых веществ Опыт,2 95,8 94,0 98,1 55 15 5 15 55 15 15 15 55 15 15 15 35 30 20 25 25 25 30 35 20 35 35 20 40 35 15 30 35 5 Из табл.видно, что в большинстве случаев соответствие величины показателей дробимости (1, ) кокса, . полученного из угольных анхт без до" бавок в 200-килограммовой печи и испытанного предложенным способом находится в основном в пределах 1-2 Х,1 Общее количество добавок разныхвеществ кшихте 223Состав добавки разных веществ, ЙЩелочь натрия 230Вихромат калия 50,0Хризен 6,75Дибенэпиренхиион 6,75Дноксибензантрон 6,75Индантрон 6,75 Дробнмость кокса, М 4, Х865892 Опыт,Количество и состав добавляемых веществ 2 Общее количество добавок разных веществ к шихте 223 70,9 68,Э 3 Общее количество добавок разных веществ к шихте 173 84,85,83,2 4 Общее количество добавок разных веществ к шихте 273 66 в 4 6812 5 Оптимальное количество и составдобавки разных веществ, предлоаенное изобретением,Общее количество добавки разныхвеществ кшихте 223,Состав добавки разных веществ, ХЩелочь натрия 22,0 Бихромат калия 56,0 Хризен 5,5 Дибензпиренхинон 5,5 Диоксибензантрон 5,5 Индантрен 5,5 87,5 84,9 80,0 6 Полупрояацтенное коксование в 200-килограммовой печи84,9 84,8 78,4 Состав добавок разныхЩелочь натрияБихромат калияХрнзенДибензпиренхинонДиоксибензантронИндантрен Состав добавки разныхЩелочь натрияБихромат калияХриэенДибензпиренхинонДиоксибензантронИндантрен Состав добавки разныхЩелочь натрияБихромат калияХризенДибензпиренхннонДиоксибензантронИндантрон веществ, Х 2,0 62,04,75 4 ф 75 4,75 4,75 веществ, Х 22,0 56,05 ю 5 5,5 5,5 5 ь 5 веществ, 3 22,0 56,05 ь 5 5,5 5,5 5,5 8Продолаение табл, 7 Дробимость кокса,И О, 7 1119 86589Из данных табл, 2 видно, что при выходе за указанные в заявке пределы общего количества и компонентного состава добавленных веществ (опыты 2, 3, 4) не наблюдается соответствия направленности изменения,лабораторного показателя дробнмости кокса с показателем дробимости кокса, полученного в полупромышленных условиях (опыт 6), В то же время при приме ненни оптимального количества добавки разных веществ и его компонентного состава (опыт 5) наблюдается таНомер вариантов шихт 2 3 Лабораторным способом по известному изобретению (добавка руды 25%,смолы 5%, пека 5% к весу шихты) 70,1 65,4 48,0 Лабораторным способом при оптимальном общем количестве и соотношении добавляемых компонентов,;предложенных данным изобретением 84,9 87, 5,80,0 84,9 84,8 при.следующем соотношении компонентов, вес.%;Щелочь натрия 21,0-23,0 Бихромат калия 52,0-60,0 35 Хризен 5,0-6,0Дибенэпиренхинон 5,0-6,0 Диоксибензантрон 5,0-6,0 Индантрен 5,0-6,0.и добавку вводят в шихту в количест ве 19,0-250 вес.%,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Агроскин А.А. Химия и технология угля. И., Госгортехиэдат, 196.2. Сухоруков В.И. и др. Особенности процесса коксования угольных шихтс минеральньки добавками. "Подготовка и коксование углей", Свердловск,1966, вып. 6, с. 267-28. 3. Иеталлургия и кокеохимия. Иеж 1 ведомственный республиканский научно,технический сборник. Киев, "Техн 1 ка" 1966, вып. 5, с, 46-49 (прототип). ВНИИПИ Заказ, 7990/36 Тираж 551 Подписное Филиал ППП 1 Патейт ,г.Ужгород,ул.Проектная,4 Условия получения коксаиз угольных шихт Полупромышленное коксованиев 200 килограммовой печи Учитывая, что результаты коксований шихт в 200-килограммовой печи позволяют оценивать дробимость (И 40) кокса, полученного в промьппленных условиях из тех же шихт,можно заключить, что предложенный лабораторный способ может быть использован для оценки угольных шихт, как сырья для коксования. Предлагаемый способ прост, надежен.не требует длительного времеви для испытания и дает возможность осуществлять систематический предупредительный контроль шихт, поступающих на коксование.Формула изобретенияЛабораторный способ определения дробимости кокса, включающий нагрев угольной шихты без доступа воздуха в присутствии добавки и последующее измельчение полученного кокса, о т " л и ч а ю щ и й с я тем, что, с ,целью повышения точности определения, добавка включает щелочь натрия, бихромат калия, хризен, дибеизпиренхинон, диоксибенэантрон и индантрен,2 1 Окое соответствие - закономерное пропорциональное увеличение показателядробимости лабораторного кокса с возрастанием величины показателя дробимости (М ) кокса, полученного вполупромышленных условиях. При сопоставлении результатов лабораторных коксований по предложенному способу с лабораторным коксованием, где используются добавк.". руды, смолы н пека, получены следующие данные.Т а б л и ц а 3 Дрби кокса М 40 7