<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
"procédé de production de a3taux ferreux en utilio'tot du coke de pétrole brut dans les bouta tournoaq=."
La prisent? Invention est relative à une modification apportât aux procédés classiques de réduction des minerais et en particulier aux pratiques de réduction des minorai. dans' le.
<Desc/Clms Page number 2>
haute fourneaux.
Bien que les hauts fourneaux ne soient pas toujours mis en oeuvre d'une manière uniforme, il s'est fait un accord général quant aux propriétés qui déterminent la valeur d'un co. ke Comme combustible utilisé en métallurgie. Ces propriétés sont les suivantes! a. Granulométrie : ordinairement comprise entre 25,4 et 101,6 mm., aveo un Minimum de fines; b. Dureté : doit être telle qu'on obtienne un mini- aux de fines lorsque le coke descend dans le four c. Résistance mécanique 4 doit permettre de suppor- ter le minerai et le carbonate de calcium) d.
Porosité doit pouvoir assurer une cadence adé- quate de gazéification) e. Absence de matières volatiles ou de propriétés productrices de fumée (pas plus de 2 % de matières volatiles); f. Propriétés minima d'agglomération et de cokéfac- tion; g. Pourcentage élevé en carbone fixé (la teneur en cendres ne doit pas dépasser 10 %); h. Basse teneur en soufre et en phosphore; i.
Propreté
On a constaté, conformément à la présente invention que du coke de pétrole brut qui possède des propriétés diffé- rant considérablement de celles de nombreux cokes métallurgi- ques "standard", peut Atre avantageusement utilisé dans le procédé de réduction de minerais dans des hauts fourneaux.
Il est préférable que le coke de pétrole brut uti- lisé comme agent réducteur dans un haut fourneau constitue un produit de remplacement partiel des cokes métallurgiques or- dinaires, et non un produit de remplacement total.
Les cokes de pétrole brut, qui peuvent tire utilisés
<Desc/Clms Page number 3>
de façon appropriée comme agent inducteur dans un haut four- ne au, résultent du oraquage et de la polymérisation thermiques de résidus de pétrole lourds, tels que des résidus de distilla- tion atmosphérique ou des résidus de première distillation, des résidus soumis à un oraquage thermique ou oatalytique, etc...
La cokéfaction est normalement conduite dans un récipient cy- lindrique vertical tel que ceux qui sont fabriquée par K&llogg, Lummus et Poster Wheeler Companies, Les hydrocarbures lourds sont introduits dans le récipient à une température comprise entre 468 et 510*0, et on les laisse séjourner, polymériser et carboniser jusqu'à ce que le récipient soit presque complète- ment rempli de coke solide.
On enlève le produit du réoipient par divers procèdes connus dans la technique.Seuls les cokes de pétrole ayant une teneur moyenne en matières volatiles d'en. viron 8 à 20 % en poids et qui sent fabriquas dans des appareil.
de cokéfaction retardée de oe genre sont utilisés dans la pré- sente invention,
Le teneur en matières volatiles mentionnée ioi est déterminée par le procédé ASTM, méthode D/271-48 modifiée pour des "combustibles d'allumage", et elle ne tient pas compte de l'humidité ot de l'huile libre qui seraient éliminées par chouf- toge à deu températures de 204-260*0. On détermine la teneur en matières volatiles dans un creuset en platine, dans un four chauffé électriquement et maintenu à des températures de 945¯ 19 C.
On préchauffe un échantillon de 1 gramme de coke sec d'une granulométrie de 250 microns à des températures inférieu- res à 945 C, puis on le maintient à une température de 945 + 19 C pendant 6 minutes, et on calcule la perte de poids résul- tante qui représente les matières volatiles.
La matière sortant du récipient de cokéfaction est d'une granulométrie très variable. Généralement, toutefois,
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
au moinu 4G-50 de cette matière sont retenus sur un tamis à ouverture de 6135 mm.
Normalement;, en vue d'une utilisation dans les haute fourneaux, le coke de pétrole brut reçu de la distillation est calibré pour réduire la quantité de fines. Une analyse typique ou suggérée pour un coke de pétrole brut d'une granu- lométrie satisfaisante est la suivante
EMI4.2
<tb> Dimensions <SEP> des <SEP> ouvertures <SEP> Pourcentage <SEP> cumulatif
<tb> de <SEP> tamis, <SEP> MM. <SEP> retenu
<tb>
<tb> 101,6 <SEP> 0,7
<tb>
EMI4.3
88tg 210
EMI4.4
<tb> 76,2 <SEP> 4,3
<tb>
<tb> 50,8 <SEP> 16,9
<tb>
<tb> 38,1 <SEP> 30,3
<tb>
EMI4.5
25%4 !613 19 .OS 74b4
EMI4.6
<tb> 12,7 <SEP> 88,6
<tb>
<tb> 6,35 <SEP> 90,9
<tb>
EMI4.7
(Le calibrage donnerait sans doute au moine ?0 6 de particules supérieures a.
6,35mm) (Pourrait atteindre jusqu'à 90 % de particules de plus
EMI4.8
de 25,amm?
De façon typique, le produit possède également une densité apparente d'environ 0,94, un poids d'environ 0,640 g/ dm3, une teneur en cendres d'environ 0,2 et une teneur en matières volatiles d'environ 8-14 %.
On donne ci-après sous forme d'un tableau, les carac.
EMI4.9
t6ristiquea d'exemples illustrant la présente invention. Dans l''..E Mt on compare le fonctionnement normal d'un haut fourneau avec'les résultats obtenus quand on remplace le coke métallurgique par du coke de pétrole brut ayant los caractéris-
EMI4.10
tiques données ci-dessus. Dans l'EXZUPLZ XI, on donne les r6.
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
wultatw obtenu avec 10 m8m haut fournouu quand on remplace 1* 2 9 et 16, 7% du coke m4bellurzique ovoo lo ooko di potrola brut.
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
0 2 COMPARAISON DES RESULTATS OBILNUS AVEC 1üJlP.LAC.:..n2l PARTIEL DU COJCB L'Y-IMÀUU2GT4z PAR Si DU COKE DZ PETROLE BRUT DA:.S LES HAUTS-PCC2XEAOX
EMI6.2
Conditions de .essai ti,iL 1 Elz:oel,v- Il Fonctionnement Fonctionneaeat Analyse du coke crue, cendres Hon:a1 Coke de pétrole forçai Coke de pétrole Coke métallurgique, % de cendres 9.4 # # #### 11.7 # # ¯ ZZ % de mat.vol. 0.1 #- 1,1 , , .... #- 3 de soufre 0,6'j #' 0,59 w - - Coke de pétrole de mat.vol.
9,2 -#- 0.0 897 % de soufre - 1,6 ## 113 195 % de cendres ## 092 0,3 0.2
EMI6.3
<tb> Charges <SEP> introduites <SEP> dans <SEP> le <SEP> four
<tb>
EMI6.4
Coke métallurgique, kg/tonne de fer 766,5 625,5 ??7.5 617 575 Coke de pétrole, - - JL 8995 # 101 '¯f't5 Coke total II 766 5 715 7n 15 718 690
EMI6.5
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> Ca <SEP> 235 <SEP> 215 <SEP> 306 <SEP> 276 <SEP> 256.5
<tb>
EMI6.6
Rendement théorique de fer, % .57lui 57,5 53,1 52,9 z
EMI6.7
<tb> Production
<tb>
EMI6.8
Tonnes ae rerlj;
our 1.578,5 1.609,345 5729435 573 625 ler, 9G de silicium 0,98 0,96 1,10 1,0'J 1,06 Fer, % de soufre 0,033 0,034 0,041 0,042 Ou
EMI6.9
<tb> Conditions <SEP> de <SEP> travail
<tb>
EMI6.10
Temp.au ven.-C 149 738 596 536 5t5 Humidité du vent, graumes/dm3 0,030 0,035 # # Air. dm3/lrg de coke total 2.741+4,5 2.865.9 3.128,1 bzz,8 3.234.3
EMI6.11
<tb> Poias <SEP> de <SEP> coke <SEP> métallurgique <SEP> remplacé
<tb>
EMI6.12
kg/kg de coke de pétrole cru 1.58 ## 1,59 bzz
EMI6.13
<tb> % <SEP> de <SEP> coke <SEP> de <SEP> pétrole <SEP> par <SEP> rapport <SEP> au
<tb>
EMI6.14
coke total 12.5 - 14,2 16,7
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
Le coke métallurgique utilisé dans les exemple* pré-' 06dante possède les propriétés suivantes qai sont typique$-l-.- 1 ook& mtallurg1qu ut1l1a' dans exemple. pr6' .dont.
po.sdo poprÚt6s .u1vsctss <o1 .ont tn>1qu..'
EMI7.2
Oendres 9,4 11,7% Soufre 0959 - 0,6 % .r "..
Matières volatiles 0,7 - 1,1 6 Poids par dm3 0,408ï( 'L4' Culbubour 'Y' ' ' '-"siW Oulbutcur ''"#,# .. ¯ :., ¯ . .; .
254 33,6 Jt (etabili bzz 6135 mm - 68t5 (dureté) ;'.",*:.-- secoutur '# - , . .. , . : ,. ,? x * 50,8 ma 64,1 9i .
+ 2514 ma 95 6 ?f '# .
Densité apparente z 0,810
EMI7.3
<tb> Granulométrie
<tb>
EMI7.4
+ 101 2 mn 3,6% ?6, ± nm 40,5 % 50,8 mm 78,0 (de façon typique, ' aumoiM70 %)
EMI7.5
Les tenais physiques aussi bien que chimiques qui pré- cèdent et auxquels on a soumis les deux cokes ont dtd exdou- tés selon les procédés normalisés À8TU relatifs à le houille et au coke et établis par ÀSm Ool1ttee D-5* On peut déduire de oe qui précède que le coke de p4-
EMI7.6
trole brut diffère à plusieurs égards du coke métallurgique*
EMI7.7
La teocmr en matières volatiles du coke de pétrole brut est de 8,7-'l0,0 ; alors que celle du coke métallurgique est de 0,7- 2,± %.
La teneur en cendres du coke de pétrole est d'environ
<Desc/Clms Page number 8>
0,2-0,3 % alors qu'elle est de 9,4-11,7 % pour le coke métal- lurgique, Ces cokes diffèrent également de façon notable en ce qui concerne la granulométrie (environ 17% de particules de plus de 50,8 mm au lieu de 78 %) la densité apparente (environ 0,640 au lieu de 0,400), le porosité, etc... Les caractéristi- ques de combustion du coke de pétrole brut sont également très différentes en ce qui concerne la température d'allumage, la réactivité, la température de combustion, l'allure de la com- buation, etc...
Malgré ces différences considérables avec les coke. - métallurgiques classiques "vrais et éprouvés", l'utilisation de coke de pétrole comme combustible et comme agent réducteur dana un haut fourneau n'est pas seulement possible ou admissible main est en réalité très avantageuse comme cela ressort du ta. bleau qui précède.
Le tableau montre que l'utilisation d'une combinai- son de coke métallurgique et de coke de pétrole brut comme com- bustible et agent réducteur dans un haut fourneau est très avan- tageuse. Elle augmente la capacité de production de métal cbaud du four et permet de réduire la quantité de carbonate de cal- cium et la quantité totale de coke nécessaire pour la produc- tion d'une tonne de fer. La quantité de coke nécessaire pour la production d'une tonne de fer est réduite d'une valeur moyenne de 168 Kg. pour le coke métallurgique à une quantité moyenne de 102 Kg. pour le coke de pétrole brut. En d'autres termes, 1 kg. de coke de pétrole brut remplace environ 1,58-1,76 Kg. de coke métallurgique.
Ce remplacement détermine une réduction moyenne de 66 Kg. par rapport à la quantité totale de coke nécessaire pour produire 1 tonne de métal chaud avec le coke mtallur- gique normal. Du fait que le prix de revient du coke de pétrole brut est beaucoup moins élevé que celui du coke métallurgique
<Desc/Clms Page number 9>
(parc* qu'il ce doit pas être tout d'abord, traita et confié
EMI9.1
dans un four de cokéfaction coma le coke !.lQtallure:1ç,\\u), les dépensée entraînées par le fonctionnement du four se trouvent diminuées pour cette raison 6gulameat, à condition que les cadences de chargement ne soient pas excessives.
En d'autres termes, la mise en oeuvre demande une quantité totale do coin moins grande et la dépense par tonne est normalement moins élevée pour une portion du coke utilisée. '
EMI9.2
- '< Sans vouloir se lier à des considérations théoriques, on suppose que le processus dans le haut tourneau est le sui- .; vaut; du fait que le coke de pétrole brut possède une quunti- té relativement élevée de matières volatiles, il perd une
EMI9.3
quantité notable de ces :at1'r'8 dama la section euporiouro ..du haut fourneau.
Il en résulte une déperdition de chaleur qui abaisse la température dans cette portion du four, ce qui a
EMI9.4
pour effet de diminuer l'iaportunce des réactions fomant CO et de l'hydrogène avec lo coke (Q' e:at-h-d1:-c CO 2+ c2co, ut ::d0 . ### CE + CO) qui, dans la gamme de tc:-r>vr3uX'o plus bz.a, no sont pu complètement ut11iG: pour la réduction dos 0:<;':':'00 ot sont donc perdus sous forme de gaz r6aidualu (ce qui roprôoen- te un gaspillage d'anhydride carbon ique et d'hydrogène). Par conséquent, le réaultut initial est une uuea:entation de .1 quantité d'anhydride carbonique et une réduction de la quanti- té d'hydrogène contenues dans les gaz sortants.
Le coke de pé- trole débarassé des matières volatiles se gazéifie ensuite dans la cuve à des niveaux plus bas que le coke métallurgique normal, parce quo sa réactivité est faible, et la partie qui parvient dans la zone de combustion brûle à des températures
EMI9.5
plus élevées en raison de ses Drctrlst1quo8 de combustion . (dues à une surface interne du coke qui est moins grande). De
<Desc/Clms Page number 10>
ce fait, la concentration d'anhydride carbonique pénétrant ul- térieurement dans le four par les tuyères se trouve augmentée.
Cette température est 6galement très importante si l'on veut obtenir une désulfuration du métal ou une augmentation de la teneur en silicium ou en manganèse. En d'autres ternes, la quan- tité de coke utilisée pour produire chaque tonne de métal chaud peut être notablement réduite, comme décrit ci-dessus, pour donner un m&tal ayant des propriétés équivalentes.
On peut éga- lement produiro avantageusement des métaux dont les propriétés sont allonges, c'est-à-dire ayant une teneur on soufre plus faible, ou une teneur en silioum et en manganèse, plus élevée, etc...Toutefois, dans ces cas, on peut espérer des économies de coke encore plus grandes étent donné que les températures plus élevées qui règnent dans la sole par suite dos caracté- ristiques de combustion du coke de pétrole sont idéales pour la production de ces fers spéciaux. La coke de pétrolo utilisé peut alors, par exemple, atteindre une quantité correspondant à un remplacement 'complet au coke métallurgique utilise normalement pour la pro- duction de ces fers spéciaux.
Pour obtenir des résultats optima quand on utilise du coke de pétrole brut cornue partie normale dela charge du haut fourneau. il est préférable d'utiliser des pourcentages faibles en même temps qu'un pourcentage important du coke fouraeau, de ce coke/métallurgique ordinaire. En d'autres termes, il est préférable qu'il ne soit pas le seul agent réducteur utilisé et qu'il soit utilisé & raison d'environ 5 à 40 % par exemple, , par rapport au poids total de l'agent réducteur utilise, le complément de 95 à 60 % étant constitué par le coke métallur- gique classique.
Des proportions encore pluo satisfaisantes de ces deux matériaux sont comprises entre 10 et 25 % pour le coke de pétrole brut et entre 90 et 75% pour le coke métallur- gique ordinaire.
<Desc/Clms Page number 11>
Les pourcentages donnés dans ce qui précède ne consti- tuent que des moyennes seulement de la quantité d'agent réducteur chargé dans le tour. En d'autres termes, les deux matières peuvent être introduites séparément dans le four, par exemple 7 chargea de coke métallurgique A 100 peuvent être suivies d'une seule charge de coke de pétrole brut à 100 %, été..., ou bien les deux cokes peuvent être Mélangea au préalable l'un avec l'autre, dans lea proportions dliirdee, avant d'être introduits sous forme d'un mélange dans le haut-fourneau, ou bien encore, en peut ajouter une quantité donnée de coke de pétrole à chaque charge de coke,
Bien que du coke de pétrole brut dont les fines ont été éliminées soit typiquement utilisé dans la présente invention, on peut également utiliser des fines ou du coke de pétrole brut-ou " tout venant" . En ci 1 autres termes, il peut être souvent avanta- geux d'utiliser des fines ou du coke de pétrole brut " tout ve- nant" . Le coke de pétrole calibré typiquement utilisé est tamia' à une dimension supérieure à 6,35 ou 12,7 mm, la dimension supé- rieure étant de 101,6 mm. Les fines de coke de pétrole brut peuvent également être agglomérées avec un liant tel que de l'amidon, etc..., sous forme de granules ou de briquettes, avant l'addition de ce coke dans le four.
Le coke de pétrole peut aussi être tout d'abord finement broyé et être ensuite aggloméré, eto... Dans tous les oaa, le matériau est encore considéré comme étant un matériau "brut" parce qu'il possède encore essentiellement la même teneur en matières volatiles que le coke de pétrole brut et qu'il possède aussi essentiellement les mômes caractéristiques de combustion et de réactivité.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
"process for the production of ferrous metals using crude petroleum coke in the tournoaq = bouta."
The prized? Invention relates to a modification brought to the conventional methods of reduction of ores and in particular to the practices of reduction of minorai. in the.
<Desc / Clms Page number 2>
blast furnaces.
Although blast furnaces are not always operated in a uniform manner, there has been general agreement as to the properties which determine the value of a co. ke As fuel used in metallurgy. These properties are as follows! at. Particle size: usually between 25.4 and 101.6 mm., With a minimum of fines; b. Hardness: must be such that a minimum of fines is obtained when the coke goes down into the oven c. Mechanical strength 4 must be able to support the ore and calcium carbonate) d.
Porosity must be able to ensure an adequate gasification rate) e. Free from volatile matter or smoke producing properties (not more than 2% volatile matter); f. Minimum agglomeration and coking properties; g. High percentage of fixed carbon (ash content should not exceed 10%); h. Low sulfur and phosphorus content; i.
Cleanliness
It has been found, in accordance with the present invention, that crude petroleum coke which has properties considerably different from those of many "standard" metallurgical cokes, can be advantageously used in the ore reduction process in blast furnaces. .
It is preferable that the crude petroleum coke used as a reducing agent in a blast furnace is a partial substitute for ordinary metallurgical cokes, and not a total substitute.
Crude oil cokes, which can be used
<Desc / Clms Page number 3>
suitably as an inducing agent in a blast furnace, result from the thermal oraquage and polymerization of heavy petroleum residues, such as atmospheric distillation residues or first distillation residues, residues subjected to storming thermal or oatalytic, etc ...
Coking is normally carried out in a vertical cylindrical vessel such as those made by K & llogg, Lummus and Poster Wheeler Companies. Heavy hydrocarbons are introduced into the vessel at a temperature between 468 and 510 * 0, and left stand, polymerize and carbonize until the container is almost completely filled with solid coke.
The product is removed from the container by various methods known in the art. Only petroleum cokes having an average volatile content of en. around 8 to 20% by weight and smells like manufactured in devices.
delayed coking of this kind are used in the present invention,
The volatile matter content mentioned is determined by the ASTM method, method D / 271-48 modified for "ignition fuels", and does not take into account the humidity of the free oil which would be removed by chouf- toge at two temperatures of 204-260 * 0. The volatile matter content is determined in a platinum crucible, in an electrically heated furnace and maintained at temperatures of 945¯ 19 C.
A 1 gram sample of dry coke with a particle size of 250 microns is preheated to temperatures below 945 C, then kept at a temperature of 945 + 19 C for 6 minutes, and the weight loss calculated. resulting which represents volatiles.
The material coming out of the coking vessel has a very variable particle size. Generally, however,
<Desc / Clms Page number 4>
EMI4.1
at least 4G-50 of this material are retained on a sieve with an opening of 6135 mm.
Normally, for use in blast furnaces, the crude oil coke received from the distillation is calibrated to reduce the amount of fines. A typical or suggested analysis for a crude petroleum coke of satisfactory particle size is as follows:
EMI4.2
<tb> Dimensions <SEP> of <SEP> openings <SEP> Cumulative percentage <SEP>
<tb> of <SEP> sieve, <SEP> MM. <SEP> retained
<tb>
<tb> 101.6 <SEP> 0.7
<tb>
EMI4.3
88tg 210
EMI4.4
<tb> 76.2 <SEP> 4.3
<tb>
<tb> 50.8 <SEP> 16.9
<tb>
<tb> 38.1 <SEP> 30.3
<tb>
EMI4.5
25% 4! 613 19 .OS 74b4
EMI4.6
<tb> 12.7 <SEP> 88.6
<tb>
<tb> 6.35 <SEP> 90.9
<tb>
EMI4.7
(Calibration would presumably give the monk? 0 6 particles greater than a.
6.35mm) (Could reach up to 90% more particles
EMI4.8
from 25, amm?
Typically the product also has a bulk density of about 0.94, a weight of about 0.640 g / dm3, an ash content of about 0.2, and a volatiles content of about 8-14. %.
The characs are given below in the form of a table.
EMI4.9
three examples illustrating the present invention. The normal operation of a blast furnace is compared with the results obtained when the metallurgical coke is replaced by crude petroleum coke having the same characteristics.
EMI4.10
ticks given above. In EXZUPLZ XI, we give the r6.
<Desc / Clms Page number 5>
EMI5.1
wultatw obtained with 10 m8m blast furnace when replacing 1 * 2 9 and 16.7% of the raw m4bellurzic coke ovoo lo ooko di potrola.
<Desc / Clms Page number 6>
EMI6.1
0 2 COMPARISON OF OBILNUS RESULTS WITH 1üJlP.LAC.: .. n2l PARTIAL OF COJCB L'Y-IMÀUU2GT4z BY Si OF COKE DZ CRUDE OIL DA: .S LES HAUTS-PCC2XEAOX
EMI6.2
Test conditions ti, iL 1 Elz: oel, v- Il Operation Operation Raw coke analysis, ash Hon: a1 Forced petroleum coke Petroleum coke Metallurgical coke,% ash 9.4 # # #### 11.7 # # ¯ ZZ% vol. 0.1 # - 1,1,, .... # - 3 of sulfur 0,6'j # '0,59 w - - Petroleum coke of mat.vol.
9.2 - # - 0.0 897% sulfur - 1.6 ## 113 195% ash ## 092 0.3 0.2
EMI6.3
<tb> Loads <SEP> introduced <SEP> in <SEP> the <SEP> oven
<tb>
EMI6.4
Metallurgical coke, kg / tonne of iron 766.5 625.5 ?? 7.5 617 575 Petroleum coke, - - JL 8995 # 101 '¯f't5 Total coke II 766 5 715 7n 15 718 690
EMI6.5
<tb> Carbonate <SEP> of <SEP> Ca <SEP> 235 <SEP> 215 <SEP> 306 <SEP> 276 <SEP> 256.5
<tb>
EMI6.6
Theoretical yield of iron,% .57lui 57.5 53.1 52.9 z
EMI6.7
<tb> Production
<tb>
EMI6.8
Tons ae rerlj;
or 1.578.5 1.609.345 5729435 573 625 ler, 9G of silicon 0.98 0.96 1.10 1.0'J 1.06 Iron,% sulfur 0.033 0.034 0.041 0.042 Or
EMI6.9
<tb> Job <SEP> conditions <SEP>
<tb>
EMI6.10
Temp on Fri-C 149 738 596 536 5t5 Wind humidity, grapes / dm3 0.030 0.035 # # Air. dm3 / lrg of total coke 2.741 + 4.5 2.865.9 3.128.1 bzz, 8 3.234.3
EMI6.11
<tb> Poias <SEP> of <SEP> coke <SEP> metallurgical <SEP> replaced
<tb>
EMI6.12
kg / kg of raw petroleum coke 1.58 ## 1.59 bzz
EMI6.13
<tb>% <SEP> of <SEP> coke <SEP> of <SEP> petroleum <SEP> by <SEP> report <SEP> to
<tb>
EMI6.14
total coke 12.5 - 14.2 16.7
<Desc / Clms Page number 7>
EMI7.1
The metallurgical coke used in the pre-'06dante examples has the following properties which are typical in this example: ook & metallurg1qu ut1l1a'. pr6 '. of which.
po.sdo poprÚt6s .u1vsctss <o1 .ont tn> 1qu .. '
EMI7.2
Ash 9.4 11.7% Sulfur 0959 - 0.6% .r "..
Volatile matter 0.7 - 1.1 6 Weight per dm3 0.408ï ('L4' Culbubour 'Y' '' '- "siW Oulbutcur' '" #, # .. ¯:., ¯..;.
254 33.6 Jt (etabili bzz 6135 mm - 68t5 (hardness); '. ", *: .-- secoutur' # -,. ..,.:,.,? X * 50.8 ma 64.1 9i .
+ 2514 ma 95 6? F '#.
Apparent density z 0.810
EMI7.3
<tb> Granulometry
<tb>
EMI7.4
+ 101 2 min 3.6%? 6, ± nm 40.5% 50.8 mm 78.0 (typically 'aumoiM70%)
EMI7.5
The physical as well as the chemical contents which precede and to which the two cokes have been subjected have been ex- duced according to the standardized processes А8TU relating to coal and coke and established by АSm Ool1ttee D-5 * We can deduce from oe which precedes that the coke of p4-
EMI7.6
raw trole differs in several respects from metallurgical coke *
EMI7.7
The volatile matter content of crude petroleum coke is 8.7-10.0; while that of metallurgical coke is 0.7-2, ±%.
The ash content of petroleum coke is approximately
<Desc / Clms Page number 8>
0.2-0.3% while it is 9.4-11.7% for the metallurgical coke. These cokes also differ significantly with regard to the particle size (about 17% more particles 50.8 mm instead of 78%) the bulk density (about 0.640 instead of 0.400), the porosity, etc. The combustion characteristics of crude petroleum coke are also very different with regard to the ignition temperature, reactivity, combustion temperature, combustion rate, etc ...
Despite these considerable differences with coke. - classic metallurgical "true and proven", the use of petroleum coke as a fuel and as a reducing agent in a blast furnace is not only possible or admissible, but is in fact very advantageous as appears from ta. bleau which precedes.
The table shows that the use of a combination of metallurgical coke and crude petroleum coke as a fuel and reducing agent in a blast furnace is very advantageous. It increases the metal production capacity of the furnace and reduces the amount of calcium carbonate and the total amount of coke needed to produce one ton of iron. The quantity of coke required for the production of one tonne of iron is reduced from an average value of 168 Kg. For metallurgical coke to an average quantity of 102 Kg. For crude petroleum coke. In other words, 1 kg. of crude petroleum coke replaces approximately 1.58-1.76 Kg. of metallurgical coke.
This replacement determines an average reduction of 66 Kg. Compared to the total quantity of coke necessary to produce 1 tonne of hot metal with the normal metal coke. Because the cost price of crude petroleum coke is much lower than that of metallurgical coke
<Desc / Clms Page number 9>
(because * it must not be first, treated and entrusted
EMI9.1
in a coking oven coma coke! .lQtallure: 1ç, \\ u), the expenses entailed by the operation of the oven are reduced for this reason 6gulameat, provided that the loading rates are not excessive.
In other words, the operation requires less total wedge quantity and the expense per tonne is normally less for a portion of the coke used. '
EMI9.2
- '<Without wishing to be bound by theoretical considerations, it is assumed that the process in the top tourneau is the following; is worth; because crude petroleum coke has a relatively high amount of volatile matter, it loses a
EMI9.3
notable quantity of these: at1'r'8 dama the euporiouro section ..of the blast furnace.
This results in a loss of heat which lowers the temperature in this portion of the oven, which has
EMI9.4
effect of reducing the opportunity of reactions forming CO and hydrogen with lo coke (Q 'e: at-h-d1: -c CO 2+ c2co, ut :: d0. ### CE + CO) which , in the range of tc: -r> vr3uX'o plus bz.a, no are completely ut11iG: for the reduction dos 0: <; ':': '00 ot are therefore lost in the form of r6aidualu gas (which (carbon dioxide and hydrogen waste are wasted). Therefore, the initial effect is an increase in the amount of carbon dioxide and a reduction in the amount of hydrogen contained in the outgoing gases.
The petroleum coke freed from volatiles then gasifies in the vessel at lower levels than normal metallurgical coke, because its reactivity is low, and the part which reaches the combustion zone burns at temperatures.
EMI9.5
higher due to its combustion Drctrlst1quo8. (due to an internal surface of the coke which is smaller). Of
<Desc / Clms Page number 10>
as a result, the concentration of carbon dioxide subsequently entering the furnace through the nozzles is increased.
This temperature is also very important if it is desired to obtain desulfurization of the metal or an increase in the silicon or manganese content. In other words, the amount of coke used to produce each ton of hot metal can be significantly reduced, as described above, to give a metal having equivalent properties.
It is also possible to advantageously produce metals whose properties are elongate, that is to say having a lower sulfur content, or a higher silioum and manganese content, etc. However, in these In this case, even greater coke savings can be expected as the higher temperatures in the hearth as a result of the combustion characteristics of petroleum coke are ideal for the production of these specialty irons. The petroleum coke used can then, for example, reach an amount corresponding to a complete replacement for the metallurgical coke normally used for the production of these special irons.
For optimum results when using retort crude petroleum coke the normal part of the blast furnace charge. it is preferable to use low percentages along with a high percentage of the fouraeau coke, of that ordinary coke / metallurgical. In other words, it is preferable that it is not the only reducing agent used and that it is used at an amount of about 5 to 40%, for example, based on the total weight of the reducing agent used. , the balance of 95 to 60% being constituted by conventional metallurgical coke.
Still more satisfactory proportions of these two materials are between 10 and 25% for crude petroleum coke and between 90 and 75% for ordinary metallurgical coke.
<Desc / Clms Page number 11>
The percentages given in the above are only averages of the amount of reducing agent loaded into the lathe. In other words, the two materials can be introduced separately into the furnace, for example 7 loads of metallurgical coke A 100 can be followed by a single load of 100% crude petroleum coke, summer ..., or else the two cokes can be mixed beforehand with each other, in the proportionate proportions, before being introduced in the form of a mixture into the blast furnace, or alternatively, a given quantity of coke can be added to it of petroleum at each coke charge,
Although crude petroleum coke from which fines have been removed is typically used in the present invention, crude petroleum fines or coke can also be used. In other words, it can often be advantageous to use "all-round" crude fines or coke. The typical sized petroleum coke used is chipmunk at a size greater than 6.35 or 12.7 mm, the top dimension being 101.6 mm. Crude petroleum coke fines can also be agglomerated with a binder such as starch, etc., in the form of granules or briquettes, before the addition of this coke in the oven.
Petroleum coke can also be first finely ground and then agglomerated, eto ... In all oaa the material is still considered to be a "raw" material because it still has essentially the same content of volatiles than crude petroleum coke and also has essentially the same characteristics of combustion and reactivity.