Лабораторный способ определения истираемости кокса

О П И С А Н И Е (и 865893ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советск ккСоциапкстическииРеспублик К АВТОРСКОМУ СВМ ИТИЛЬСТВУ(23) ПриоритетОпубликовано 230981 бюллетень М 35Дата опубликования ояисани 250981 пв делен изобретений и открытий(5 З) УДК 662, .74(088.8) Ю.В. Бирюков, Л.Л. Нестеренко, Л.В. ина,.и Б.Г. БурцевОХарьковский ордена Ленина политехнйфгеекмй,.институтим. В.И. Ленина(54) ЛАБОРАТСРНЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСТИРАЕИОСТИКОКСА Изобретение относится к производству металлургического кокса и может быть использовано для определения ис" тираемости кокса, получаемого из угольных шихт на коксохимических заводах.Известны лабораторные способы получения и испытания кокса из угольных шихт, по результатам которых производится оценка истираемости промышлен 10 ного кокса, получаемого из этих же шихт, включающие нагрев без доступа воздуха малых навесок угольных шихт до 600-850 С и измерение той или иной характеристики проявляющейся в про 115 цессе термической деструкции веществ углей (вспучнваемость, пластичность, спекающая способность, прочность полученных коксовых корольков и т,д.)1.11,Известен также способ получения лабораторного кокса путем нагревания без доступа воздуха до 800-850 Со угольных шихт с добавками различных веществ, таких как: кварцит, хромовая руда, известняк, металлы, смола и т,д. 1 21.Эти способы позволяют приблизительно оценить свойства угольной шихты как сырья для получения кокса, но для оценки истираемости кокса, получаемого в промышленных условиях из этих же шихт, ни один из этих методов не является достаточным, так как отсутствует достаточное соответствие между определяемыми лабораторнымн и промышпенными показателями истираемости в силу различия условий термической деструкции углей в лабораторных и промышленных условиях. Наиболее близким к предложенному по достигаемому результату является лабораторный способ, включающий нагрев угольных шихт с добавками: железная руда, смола, пек без доступа, воздуха до 800 С с последующтщ дроблением и истиранием коксовых корольков 13,1.865893 Щелочь натрия 40 (+ 2)Бихромат калия 44 (+2 )Хризен 4 (+1 )Дибензпиренхинон 4 (+ )Диоксибензантрон 4 (+1 )Инда нтрен 4 (+1 )Тщательно перемешанную смесь поме,щают в бумажный патрон, где навескиотделяют друг от друга прокладками из О фильтровальной бумаги. Патрон устанавливают в цилиндрическую Реторту ипомещают. в трубчатую электропечь, нагретую предварительно до, 800 С. Коксование в присутствии перечисленных 5 добавок, обеспечивающих необходимыеусловия деструкции, производят со следующими скоростями нагрева в разныхтемпературных интервалах. При 20400 С скорость нагрева составляет 25 ощ 0 30 С/мин, при 400-500 С - 10-15 С/мин,при 500-800 С - 25-30 С/мин.После разгрузки реторты и охлажде,ния корольков раздельно проводят ихпредварительное дробление копровым 25 методом двадцатикратным сбрасываниемна корольки ударника весом 1 кг с высоты 50 мм, затем отсеивают Фракциюкрупностью больше 1 мм. После отсеивания проводят измельчение фракции з 0 крупностью больше 1 мм на электромельнице типа МРТУ 27 04-21-66 в течение 5 с, Из измельченного на электромельнице материала отсеивают фракцию крупностью больше 0,5 мм и опРеделяют ее выход в. по отношениюк весу фракций больше 1 мм, получен ной на копре. По полученным даннымсудят об истираемости промышленногококса, получаемого из исследованной 4 уголь нои шихты Для определения показателя истираемости (М,О ) кокса отбирают 3 на 45: вески исследуемой угольной шихты по 20 г каждая, измельчение производят под сито 0,25 мм. В каждую навеску вводят добавку смеси порошкообразных бихромата калия, хриэена, дибензпиренхинона, диоксибензантрона и индантрена. Щелочь натрия добавляют в виде 403-ного раствора. Общее (оптимальное) количество добавляемых веществ составляет 22 вес,(+З ) к общему коли честву угольной шихты, причем компоненты добавки взяты между собой в следующих соотношениях, вЕс. : азли ов кокс лении полу с ис нно Однако данный способ не позволяет с достаточной точностью определить .какой истнраемости кокс получится при коксовании угольных шихт в промьппленных условиях, поскольку не пре дусматривает требуемые физико-химические условия термической деструкции угольных шихт.Цель изобретения - повьппение точности определения истираемости кокса,Поставленная цель достигается в предложенном лабораторном способе, включающем нагрев угольной шихты в присутствии добавки, содержащей щелочь натрия, бихромат калия, хризен, дибензпиренхинон, диоксибензантрон, индантреи при следующем .соотношении компонентов, вес. :Щелочь натрия 38,0-42,0Бихромат калия 42,0-46,0Хризен 3,0-5,0Дибензпиренхинон 3,0-5,0Диоксибензантрон 3,0-5,0Индантрен 3,0-5,0и добавку вводят в шихту в количестве 19,0-25,0 вес. .Теоретическим обоснованием для выбора именно этих добавляемых к угольным шихтам веществ служило сочетание в них следующих свойств: высокая термическая устойчивость, высокая химическая активность, способность создать нужные физико-химические условия проведения реакции термической деструкции: окислительно- восстановительный потенциал (К Сг 0 и МаОН) присутствие веществ с Функцией, подобной образующимся при термической деструкции углей продуктам - ароматических (хризен), хинон-производных (дибензпиренхинон), кислых фенольных производных (диоксибензантрон), органических оснований (индантрен). Среднее арифметическое из двух наиболее близких значений выхода вфракций крупностью больше 0,5 мм, по отношению к весу фракции крупностью больше 1 мм, полученной при испытаниях на копре, обозначают(Ь . Показатель истираемости (И, ) определяют по формуле 10 0,65В табл. 1 приведены результаты 13 римеров осуществления способов для ных вариантов угольных шихт на шихтокомпонентов Харьковского химического завода в сопоставтираемостью (И,) кокса,о в полупромьппленной 200-к5 8658 лограммовой печи Харьковского коксохимического завода.Из данных табл. 1 видно, что в большинстве случаев соответствие величины показателей истираемости шихт 5 без добавок в 200-килограммовой печи и испытанного предложенным способом находится в основном в пределах 3 .2 Х сравнимых с чувствительностью определения.этих показателей. 1 ОДанные, подтверждающие принятые интервалы количества вводимых в ка.честве добавок к угольным шихтам разных веществ, приведены в табл. 2.Из данных табл. 2 видно, что при 1 з выходе за укаэанные в заявке пределы общего количества и компонентного со става добавляемых веществ (опыты 1, 2, 3,.4) не наблюдается соответствие направленности изменения лабораторно- що га показателя истираемости кокса с показателем истираемости кокса, полученного в полупромышленных условиях (оныт 6). В то же время при применении оптимального количества добавки р разных веществ и ее компонентного состава (опыт 5) наблюдается такое соСостав викты, У по маркам углей Пример,ВыходлетучихвеществЧЭ.,ТолщинапластическоРазность 1 Фактическая,полученнаяпри испытании шихт в200-килограммоной печи Определенная жир ный газовый коксовый ото-,щенноспекающийся го слоя,ммно предложенному способу 1 55 15 5 2 15 55 15 3 15 15 55 4 5 15 15 5 35 30 20 б 25 25 25 12,6 6,9 +1,9 8,8 9,1-1,б 2,1 7 50 25 12,5 8 25 50 12,5 9 35 30 15 15 30,3 5 28,0 15 25,0 55 22,5 15 27,0 25 26,0 12,5 28,7 12,5 26,8 20 27,6 15 27,1 10 27,0 О 28,7 20 24,0 93 бответствие - закономерное уменьшение4показателя истираемости лабораторногококса с уменьшением величины показателя истираемости (ИО ) кокса, полученного в полупромышленных условиях.При сопоставлении результатов ла"бораторных коксований по предложеннсиу способу слабораторныи коксованием, где используются добавки руды,смолы и пека, получены данные,приведенные в табл. 3,Учитывая, что результаты коксований шихт в 200-килограммовой печи позволяют оценивать нстираемость (И )кокса, полученного в промышленных условиях иэ тех же шихт без добавок,можно заключить, что. предложенный лабораторжй способ может быть использован для оценки угольных шихт каксырья для коксования,Предлагаемый способ прост, надежен, не требует длительного временидля испытания и дает возможность осуществлять систематический предупреди-тельный контроль шихт, поступающих накоксование.865893 8Таблица 2 Опыт, Количество и состав добавляемых 1 веществ, Й 1 Общее количество добавок разных веществ к шихте 22 4,4 5,7 5,9 Состав добавки разныхЩелочь натрияБихромат калияХризенДибензпиренхинонДиоксибензантронИндантрен 2 Общее количество добавок разных веществ к шихте 22 12,0 15,3 14,7 Состав добавки разных веществ 38 483,5 3,5 3,5 й 3 Общее количество добавок разных веществ к шихта 10,8 9,9 Состав добавки разных веществ 40 44 4 4 4 4 4 Общее количество добавок разных веществ к шихте 27 14,4 14,5 13,5 Состав добавки разных веществ 5 Оптимальное количество и составдобавки разных веществ предлошенное заявкой 0,1 Общее количество добавки разных веществШелочь натрия 40 Бихромат калия 44 Щелочь натрияВнхромат калияХризенДибензпиренхинонДиоксибензантронИндантрен Щелочь натрияВихромат калияХризенДибензпиренхинонДиоксибензантронИндантрен Щелочь натрияБихромат калияХризенДнбензпиренхинонДиоксибензантронИндантрен веществ" 42 40 4,5 4,5 4,5 4,5 40 44 4 4 4 4 Истираемость кокса, М Х Номер варианта шихт (примеры)г10Продолжение табл. 2 865893 Истираемость "окса, М 710 Количество и состав добавляемых веществ, 3 Опыт,Номер варианта шихт примеры 122 4444 ХризенДибензпиренхинонДиоксибензантронИндантрен 6 Полупромьппленные коксования в 200 килограммовой печи 8,6,12,6 Таблица 3 Истираемость кокса, М , 3 Условия получения коксаиз угольных шихт Номер вариантов шихт122 Лабораторным способом по известномуспособу.Добавка рудысмолыпека 65,4 70,1 к весу шихтыЛабораторным способом при оптимальном общем количестве и собтношениидобавляемых компонентов, .предложенных заявкой,10,1 9,1 9,9 Полупромышленные коксованияв 200 килограммовой печи 12,6 8,8 8,6/Формула изобретения . Диоксибензантрон 3,0-5,0 .Индантрен 3,0-5,0Лабораторный способ определения ис- и добавку вводят в шихту в количест тираемости кокса, включающий нагрев ве 19,0-25 вес,й. угольной шихты без достУпа воздуха 45 Источники информации, в присутствии добавки и последующее принятые во внимание при экспертизе измельчение кокса, о т л и ч а ю - 1, Агроскин А.А. Химия и технблощи й с я тем, что, с целью повыше- гия угля. Госгориздат, Москва, 196. ния точности определения, добавка 2. Сухоруков В.И. и др. Особеннос" включает: щелочь натрия, бнхромат ка- ти процесса коксования угольных шихт лия, хризен, дибензпиренхинои, диок 50с минеральными добавками. - Подго 1 сибензантрон и индантрен.при следую- товка и коксование углей" Свердловск, щем соотношении компонентов, вес.у: 1966, вып. 6 с. 267-284.Шелочь натрия 38,0-4210 3. Металлургия и коксохимия. МежБихромат калия 4210 4620 ведомственный республиканский научноХризен 3,0-5,0 технический сборник, Киев, "Техн 1 ка",Дибензпиренхинон 3,0-5,0 вып. 5, 1966, с. 46-49.ВНИИПИ Заказ 7990/38 Тираж 551 ПодписноеФилиал ППП Патент ,г.ужгород,ул,Проектная,4