способ подготовки угольной шихты к коксованию

Формула изобретения

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ УГОЛЬНОЙ ШИХТЫ К КОКСОВАНИЮ, включающий дробление и последующее обмасливание неспекающихся углей, смешение их с угольной пылью, выделенной из угольной шихты, и введение полученного продукта в обеспыленную шихту, отличающийся тем, что перед дроблением в неспекающиеся угли вводят твердые органические спекающие добавки в количестве 10 15% от массы неспекающегося угля и дробление осуществляют до крупности 0 1,6 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к коксохимическому производству, а именно к технологии подготовки угольной шихты к коксованию.

Известен способ подготовки угольной шихты к коксованию, включающий смешивание газовых (Г), жирных (Ж), коксовых (К) и отощенноспекающихся (ОС) углей, а также добавление в эту шихту для коксования твердых добавок: кокса, полукокса, коксовой мелочи, антрацита, гудрона, пека и др. которые вводят в количестве 5-10% [1]

Однако все используемые в этом способе твердые добавки имеют поры малого диаметра, поэтому они не участвуют в формировании структуры конечного продукта коксования и тем более не могут способствовать повышению прочностных характеристик кокса.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ подготовки угольной шихты к коксованию, включающий дробление неспекающихся углей, их обмасливание и последующее смешение с шихтой, идущей на коксование. Обмасленные неспекающиеся угли перед смешением с шихтой диспергируют до сыпучей массы в угольной пыли, выделенной из угольной шихты. В качестве обмасливателя используют смесь смолистых отходов коксохимического производства [2]

В известном способе подготовки угольной шихты к коксованию применение в качестве обмасливателя смеси смолистых отходов не позволяет достаточно повысить спекающую способность коксуемой шихты и повысить качество кокса.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать способ подготовки угольной шихты к коксованию путем введения в шихту твердых спекающих органических добавок нефтяного, каменноугольного и полимерного типа, обладающих способностью оказывать модифицирующее влияние на неспекающийся уголь, что приведет к получению кокса с оптической текстурой в виде анизотропных мозаик, упрочняющих его структуру.

Это достигается тем, что в неспекающиеся угли вводят органические твердые спекающие добавки в количестве 10-15% от массы неспекающегося угля, после смешения их дробят до крупности 0-1,6 мм и направляют на обмасливание.

Предлагаемое техническое решение не следует явным образом из известного уровня техники, так как из последнего не выявляется влияние существенных признаков этого изобретения на достижение нового технического результата.

В качестве обмасливателя используют смесь смолистых отходов коксохимического производства, представляющую собой однородную систему.

В качестве добавки применяют твердые спекающие органические продукты питания нефтяного, каменноугольного и полимерного происхождения в количестве 10-15% от массы неспекающегося угля. Твердые спекающие органические продукты обладают способностью оказывать модифицирующее влияние на неспекающийся уголь, т. е. вызывать деполимеризацию, пластификацию углей, либо образовать из них жидкокристаллическую связку на поверхности раздела угольных частиц, при сокарбонизации которых может быть получен кокс с оптической текстурой в виде анизотропных мозаик, упрочняющих его структуру. Характеристика твердых органических продуктов представлена в табл.1.

Осуществление предложенного способа подготовки шихты к коксованию производится по схеме, приведенной на чертеже.

Неспекающиеся компоненты подают в бункер 1, а твердые спекающие органические продукты в бункер 2. Затем в смесителе 3 они смешиваются и дальше идут на дробилку 4, где дробятся до класса крупности 0-1,6 мм, и через бункер 5 попадают в двухшнековый смеситель 6. Смесь смолистых отходов подают в емкость 7, где ее подогревают до 70-80^оС паром, проходящим по трубопроводу 8, проложенному по внутренней стенке емкости 7, перемешивают мешалкой 9 и дозируют в двухшнековый смеситель 6 в количестве 10% от массы неспекающегося угля. Из дробленой шихты, содержащей спекающиеся угли, воздушной сепарацией отдувают самые мелкие классы (< 0,5 мм) и подают в классификатор 10, откуда угольная пыль через регулирующую задвижку 11 поступает по течкам 12 и 13 в двухшнековый смеситель 6. Для получения сыпучей и однородной массы смесь обмасленного угля и угольной пыли в соотношении 1:1 подают в диспергатор 14, где комочки обмасленного неспекающегося угля и угольной пыли разбиваются до размера 0-3 мм. Полученная сыпучая смесь из диспергатора конвейером 15 направляется на смешение с обеспыленной шихтой, идущей на коксование.

Пример конкретного выполнения. Неспекающиеся угли (тощий, длиннопламенный) и твердые спекающие органические добавки в количестве 10-15% от массы неспекающегося угля перемешивают в смесителе, дробят и направляют в двухшнековый смеситель, в который подают смесь смолистых отходов в количестве 10% от массы неспекающегося угля и угольную пыль в соотношении 1:1, отдуваемую из шихты Баглейского коксохимзавода (Г 32% ГЖ 16% Ж 24% К 10% ОС 18%), затем диспергируют до класса крупности 0-3 мм, смешивают с обеспыленной шихтой и коксуют. Результаты коксований угольной смеси с использованием длиннопламенных и тощих углей с твердыми спекающими органическими добавками (см. табл.2) показали, что оптимальной степенью дробления смеси является 0-1,6 мм.

В процессе подготовки шихты определяли плотность насыпной массы, весьма влияющую на качество получаемого кокса, и показателя спекаемости, определяемые методами пластометрическим, индекса Рога и спекаемости по Тайцу. Коксование опытных шихт проводят в условиях, максимально приближенных к промышленным. Результаты испытаний шихты приведены в табл.3. Из таблицы видно, что введение твердых спекающих добавок существенно улучшают показатели спекаемости шихты. Оптимальным является введение 10% органических спекающих добавок. Дальнейшее повышение количества добавок не оказывает существенного влияния на спекаемость шихты. Шихты с участием длиннопламенных углей, характеризующихся высоким выходом летучих веществ, V^daf, дают лучшие результаты спекаемости по сравнению с аналогичными шихтами, но с отощенными (тощими) углями с низким выходом V^daf.

Оценка качества кокса осуществлялась по показателям механической прочности и прочности пористого тела кокса.

Результаты коксований угольных смесей с использованием длиннопламенных и тощих углей (см.т абл.4) показали, что с внесением в обмасленную шихту твердых спекающих органических добавок качество кокса улучшается и значительно превышает уровень качества кокса, полученного из типовой шихты БКХЗ. В нашем случае прочность кокса увеличивается на 1,6-1,3% прочность пористого тела увеличивается на 1,7-1,8% истираемость уменьшается на 0,6-0,7% (опыты 3 и 4).

В табл. 5 приведены сопоставительные данные показателей, полученных при внесении в шихту обмасленного тощего угля с угольной пылью (прототип) и смеси обмасленного угля с твердыми спекающими органическими добавками (предлагаемый способ).

Из представленных сопоставительных данных видно, что в сравнении с коксом, полученным при коксовании шихты с 10-15% обмасленного тощего угля, кокс из шихты, подготовленной по предложенному способу, получают более качественный: показатель истираемости уменьшается на 0,6-2,3% прочность П25 увеличивается на 0,8-1,8% прочность пористого тела на 1,92-2,1% а плотность насыпной массы шихты возрастает до 0,785-0,795 т/м³.

Таким образом, введение в шихту твердых органических добавок позволяет улучшить качество кокса за счет повышения плотности насыпной массы шихты и прочностных характеристик кокса.