шихта специального состава для получения доменного кокса

Формула изобретения

Шихта специального состава для получения доменного кокса, включающая смесь каменных углей различных технологических типов и специальную добавку, отличающаяся тем, что она содержит в качестве специальной добавки нефтекоксовую мелочь при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Нефтекоксовая мелочь - 0,1 - 6,0

Смесь каменных углей - Остальное.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к получению доменного /каменноугольного/ кокса для выплавки черных и цветных металлов.

Уровень техники.

Известны шихты специального состава для получения доменного кокса, включающие смесь каменных углей различных технологических типов и специальную добавку. В разных шихтах используются разные вещества в качестве специальной добавки. Так в шихте, описанной в патенте РФ N 1151215, C 10 B 57/04, 1983, в качестве специальной добавки используется алюминий в количестве 0,3 - 2,5 мас.%. Данное техническое решение позволяет сократить время коксования. В другой шихте, описанной в авторском свидетельстве СССР N 1490136, C 10 B 57/04, 1987, в качестве специальной добавки используется шлам обогащения медной или никелевой руды, взятой в количестве 0,5 - 1,0 мас. % в расчете на угольную шихту. Данный состав решает задачу повышения выхода кокса. Известна также шихта, описанная в авторском свидетельстве СССР N 1546467, C 10 B 57/04, 1984, в которой в качестве специальной добавки используется каменноугольный кокс крупностью 25 - 60 мм. В этом изобретении решается задача повышения выхода металлургического кокса крупностью 25 - 80 мм.

Признаки известных шихт специального состава, совпадающие с существенными признаками заявленной шихты, заключаются в том, что каждая из указанных известных шихт включает смесь каменных углей различных технологических типов и специальную добавку.

Причина, препятствующая получению в известных шихтах требуемого технического результата, заключается в использовании в качестве специальной добавки упомянутых веществ, не позволяющих снизить зольность получаемого доменного кокса при ограниченном повышении его сернистости и сохранении других качественных показателей, необходимых для выплавки черных и цветных металлов (например, никеля, меди).

Прототипом заявленной шихты является шихта специального состава для получения доменного кокса, описанная в авторском свидетельстве СССР N 1786059, C 10 B 57/04, 1990.

Известная шихта (прототип) содержит смесь каменных углей различных технологических типов и специальную добавку, в качестве которой используется мелочь каменноугольного кокса при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Мелочь каменноугольного кокса - 1 - 2,5

Смесь каменных углей - Остальное

Признаки известной шихты (прототипа), совпадающие с существенными признаками заявленной шихты, заключаются в том, что известная шихта включает смесь каменных углей различных технологических типов и специальную добавку.

Причина, препятствующая получению в известной шихте требуемого технического результата, заключается в том, что в указанной шихте в качестве специальной добавки используется мелочь каменноугольного кокса, которая не обеспечивает необходимого снижения зольности доменного кокса при ограниченном повышении его сернистости и сохранении других качественных показателей, необходимых для выплавки черных и цветных металлов.

Сущность изобретения.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в расширении сырьевой базы шихты специального состава для получения доменного кокса, предназначенного для выплавки черных и цветных металлов.

Технический результат, обеспечивающий решение указанной задачи, заключается в реализации данного назначения путем снижения зольности получаемого доменного кокса при ограниченном повышении его сернистости и при сохранении других показателей качества кокса. При этом снижение зольности является положительным фактором как для выплавки черных металлов, так и для выплавки цветных, например, никеля или меди. Увеличивающаяся при этом сернистость кокса не превышает допустимых пределов для выплавки черных металлов и одновременно является положительным фактором для выплавки цветных металлов.

Достигается технический результат тем, что шихта специального состава для получения доменного кокса, включающая смесь каменных углей различных технологических типов и специальную добавку, содержит в качестве специальной добавки нефтекоксовую мелочь при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Нефтекоксовая мелочь - 0,1 - 6,0

Смесь каменных углей - Остальное

Отличительным признаком заявленной шихты является включенность в ее состав нефтекоксовой мелочи в качестве специальной добавки при указанном соотношении компонентов.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Для приготовления шихты специального состава была использована нефтекоксовая мелочь в качестве специальной добавки со следующими показателями, представленными в табл. 1.

Измельчение нефтекоксовой мелочи осуществлялось в цилиндрической роторной мельнице при линейной скорости вращения ротора, равной 5 - 15 м/с, удельной загрузке ее измельчаемым материалом 4,7 - 7,5 т/чм до 78%-го содержания частиц крупностью 0 - 3 мм. Отдельно производилось измельчение смеси каменных углей, содержащей пониженное количество хорошо спекающегося компонента, в молотковой дробилке до содержания класса 0 - 3 мм, равного 78%. Затем измельченную нефтекоксовую мелочь и смесь каменных углей различных технологических типов подают в центробежный смеситель в соотношении соответственно 5 : 95 мас.%. Линейная скорость вращения перемешивающих элементов смесителя составляет 45 - 50 м/с при удельной загрузке его материалов 54,2 - 62,4 т/чм. После смешения полученную шихту специального состава подают на коксование.

На основании ящичных коксований были проведены промышленные испытания шихты на АО ММК. Испытания проводились в два этапа:

- серийные коксования на 10 печах к/бат 4,

- промышленные коксования на к/батареях 3 - 4 и 9 бис.

При этом промышленные испытания опытной шихты проводились без изменения технологического регламента в углеподготовительном и коксовых цехах.

Сравнительная оценка составов шихт и их качество приведено в таблице 2, здесь же приведен состав сопоставительного варианта шихты, близкий по марочному составу к опытному.

Сравнительная оценка данных таблицы 2 показывает, что в период серийных и промышленных коксований качественные показатели опытной шихты практически не отличались по основным технологическим параметрам. При этом введение нефтекоксовой мелочи в шихту в упомянутых количествах снижает ее зольность, увеличивает содержание серы. Что касается увеличения летучих веществ в опытной шихте, то оно связано исключительно с повышением содержания в шихте углей группы ГЖ+Ж. Концентрация нефтекоксовой мелочи в крупных классах шихты не наблюдалась:

Класс крупности, мм - Содержание серы,%

+3 - 0,71

3 - 0,5 - 0,77

0,5 - 0 - 0,76

Показатели качества в опытном, базовом и сопоставительном периодах представлены в таблице 3.

Данные проведенных испытаний показали, что зольность опытного кокса на коксовых батареях N 3 - 4 снизилась в сравнении с базовым и сопоставительным периодами на 0,7 - 0,8%. Сернистость опытного кокса увеличилась на 0,12 - 0,15% соответственно. Аналогичные результаты по содержанию серы в опытном периоде получены на коксовой батарее N 9 с сухим тушением кокса.

Механическая прочность кокса, полученного из шихты с участием нефтекоксовой мелочи при мокром тушении кокса практически не изменилась по показателю М 25. При этом истираемость кокса по показателю М 10 уменьшилась в сравнении с соответствующими показателями кокса базового варианта. Однако при сухом тушении кокса наблюдалось некоторое снижение этих показателей. Во всех случаях опытный кокс, полученный из шихты с участием нефтекоксовой мелочи, имел более высокую механическую прочность по всем показателям относительно кокса сопоставительного периода. Что касается крупности кокса, то средний диаметр куска доменного кокса опытного и базового периодов не претерпел изменений. В сопоставительном периоде отмечается уменьшение крупности кокса.

Таким образом, промышленные испытания по использованию нефтекоксовой мелочи при получении доменного кокса показали целесообразность использования нефтекоксовой мелочи в количестве 5% от общей массы шихты; при этом не происходит ухудшение основных показателей качества кокса, но увеличивается выход кокса на 5%. Годовая потребность в нефтекоксовой мелочи из расчета ее содержания в угольной шихте в количестве 5% для коксовых батарей N 3 - 4 и 9 бис составляет 100 тыс. т.