CS195260B2 - Method of row briquets caking - Google Patents

Abstract

1384286 Coking briquettes FMC CORP 14 Sept 1972 [15 Sept 1971] 42653/72 Heading C5E A 10 to 36 inch deep bed 24 of green briquettes, made by briquetting coal char with a bituminous binder, is coked on a travelling grate 27 by passing a gas, containing at least 15% oxygen and preheated to 375-450‹ F., through the moving bed at a speed sufficient to prevent the temperature of the briquettes rising to above 575‹ F. The oxygen-containing gas can be air or flue gas. As shown in Fig. 2 the gas 20 is preheated in the combustion chamber 34 and recycled through the moving bed in the various sections of the oven 26 by the blowers 32, 38, 40 and 42, e.g. at 2À4 feet per second.

Description

DARROW WENDELL LINCOLN, DARIEiN (9p. st. a) (54) Způsob spékání syrových briketDARROW WENDELL LINCOLN, DARIEiN (9p. A) (54) Sintering of raw briquettes

Vynález se týká způsobu spékání syrových briket, proháněním horkých spékacích plynů napříč vrstvou briket na pohyblivém roštu.The invention relates to a method of sintering raw briquettes by blowing hot sintering gases across the briquette layer on a movable grate.

Je známo, že lepší brikety se mohou z praženého uhlí vyrobit briketováním málo těkavého praženého uhlí se živičným pojivém, s následným sušením syrových briket za přítomnosti kyslíku při teplotě 190 až 232 °C v netečném plynu po dobu 1 až 2 hodin a konečně spékáním usušených briket. Materiál, který se může použít jako metalurgický koks, dokonce ve vysokých pecích, se může vyrobit podle patentových spisů USA č. 140 241 a č. 3140 242. Podle těchto patentových spisů se těžní uhlí suší ohříváním na alespoň 121 °C a pod teplotu vzniku dehtu za přítomnosti kyslíku, který se může k plynu, ve kterém se uhlí nechází, přidat nebo se může nacházet v uhlí, aby vznikly katalysované částice uhlí. Tyto částice se potom náhle zahřejí na teplotu vzniku dehtu, zejména na 260 až 482 °C v zuhelňovacím zařízení se zkapalněným ložem nebo v řadě těchto zařízení, aby se odstranila v podstatě všechna vrchní frakce dehtu. Takto vyrobený koks, prostý dehtu, se potom dále ohřeje na vyšší teplotu, zejména na teplotu výstupních plynů od 760 do 816 °C, aby se odstranily nekondensující prchavé látky a vyrobil se kalcinát obsahující výhodně méně než 3 hmotnostní % prchavých látek, ale alespoň jedno hmotnostní % vodíku. Kalcinát se potom ochladí v netečném prostředí na teplotu, při které může být dále zpracováván ve vzduchu. Ochlazený kalcinát se potom smíchá se živičným pojivém a vytvaruje na brikety. Pojivo je výhodně vyrobeno z dehtu, který je při teplotě okolí pevný. Brikety se usuší za přítomnosti kyslíku.It is known that better briquettes can be made from roasted coal by briquetting low volatile roasted coal with bituminous binder, followed by drying the raw briquettes in the presence of oxygen at 190-232 ° C in inert gas for 1-2 hours and finally sintering the dried briquettes . Material that can be used as a metallurgical coke, even in blast furnaces, can be made according to U.S. Pat. Nos. 140,241 and 3140,222. According to these patents, the coal is heated by heating to at least 121 ° C and below the forming temperature. tar in the presence of oxygen, which can be added to the non-coal gas or can be present in the coal to form catalyzed coal particles. These particles are then suddenly heated to a tar-forming temperature, in particular to 260 to 482 ° C in a liquefied bed charger or in a series of such devices to remove substantially all of the tar top fraction. The tar-free coke thus produced is then further heated to a higher temperature, in particular to an outlet gas temperature of 760 to 816 ° C, in order to remove non-condensing volatiles and to produce a calcinate containing preferably less than 3% by weight of volatiles but at least one % hydrogen by weight. The calcine is then cooled in an inert atmosphere to a temperature at which it can be further processed in air. The cooled calcinate is then mixed with bituminous binder and formed into briquettes. The binder is preferably made of tar which is solid at ambient temperature. The briquettes are dried in the presence of oxygen.

Nastane exotermická reakce mezi kyslíkem a směsí kalcinátu s dehtem, která způsobí amalgamaci kalcinátu a pojivá. Plyn, obsahující kyslík, způsobí při teplotách 190 až 232 °C při sušení v peci stoupnutí teploty na 260 až 288 °C uvnitř briket. Usušené brikety se potom spékají, aby se obsah prchavých látek snížil pod 3 hmotnostní °/o.There is an exothermic reaction between oxygen and a mixture of calcine with tar which causes amalgamation of the calcine and binder. The oxygen-containing gas causes a temperature rise to 260 to 288 ° C inside the briquettes at temperatures of 190 to 232 ° C during oven drying. The dried briquettes are then sintered to reduce the volatile matter content below 3% by weight.

V laboratoři se brikety sušily v laboratorní peci ve vzduchu, avšak výška lože byla udržována v jedné vrstvě, aby se zabránilo vzniku teploty ležící nad zápalným bodem.In the laboratory, the briquettes were air dried in a laboratory oven, but the bed height was maintained in a single layer to prevent the temperature from above the ignition point.

Jak je uvedeno ve zmíněných patentových spisech, je maximální výška lože, která se může použít se vzduchem jako sušicím prostředím, rovna 127 mm, má-li se zabránit stoupnutí teploty a vzplanutí briket. Tato výška není dostatečně velká k tomu, aby seAs mentioned in the aforementioned patents, the maximum bed height that can be used with air as a drying medium is equal to 127 mm in order to prevent temperature rise and briquette ignition. This height is not large enough to be

195280 dosáhlo dobré výroby, takže bylo nutno snížit koncentraci kyslíku v plynu, aby se rychlost reakce snížila. To má za následek oslabení pojení vytvořeného při sušení, a tím i nižší pevnost briket než je optimální pevnost.195280 achieved good production, so it was necessary to reduce the oxygen concentration in the gas to reduce the reaction rate. This results in a weakening of the bonding formed during drying and thus a lower briquette strength than an optimum strength.

Podle patentového spisu USA č. 3 384 557 bylo navrženo sušit syrové brikety jejich zahřátím ponořením do tekutého lože ohřátých pevných látek, zejména kalcinovaných částic koksovaného uhlí za přítomnosti alespoň 10 hmotnostních % kyslíku. Tento způsob je proveditelný, ale vyžaduje velmi pečlivou kontrolu.According to U.S. Pat. No. 3,384,557 it has been proposed to dry raw briquettes by heating them by immersion in a liquid bed of heated solids, in particular calcined coke coal particles in the presence of at least 10% oxygen by weight. This method is feasible but requires very careful control.

Úkolem vynálezu je odstranit výše uvedené nevýhody a vytvořit zlepšený způsob spékání syrových briket. Vynález řeší úkol tím, že spékání se provádí ve vrstvě syrových briket o tloušťce od 254 mm do 914,4 milimetrů, horkým plynem obsahujícím od 15 objemových °/o do 21 objemových % kyslíku, například horkým vzduchem, jehož teplota se udržuje v rozmezí od 190 do 232 °C, přičemž se reguluje rychlost horkého plynu, čímž se teplota spékání udržuje v rozmezí od 260 do 288 °C, zatímco exothermické teplo, vyvíjené při spékací reakci, se reguluje v rozmezí od 4,2 X 10⁵ do 8,4 X 10⁵ J/kg/K briket, a spékání se provádí po dobu od jedné do dvou hodin.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the above-mentioned disadvantages and to provide an improved method for sintering raw briquettes. The invention solves the problem by sintering in a layer of raw briquettes having a thickness of 254 mm to 914.4 millimeters, with a hot gas containing from 15 vol.% To 21 vol.% Oxygen, for example hot air, the temperature of which 190-232 ° C, while controlling the rate of hot gas, maintaining the sintering temperature in the range of 260-288 ° C, while the exothermic heat generated in the sintering reaction is controlled in the range of 4.2X10 ⁵ to 8, 4 X 10 ⁵ J / kg / K briquettes, and sintering is performed for one to two hours.

Podle vynálezu se navrhuje zabránit stoupání teploty nikoliv zpomalováním reakce, ale umožněním chodu reakce optimální rychlostí, přičemž se vytvoří proud plynu dosti rychlý к tomu, aby reakční teplo z hlubokého lože odstraňoval v dostatečné míře, aby teplota briket zůstávala pod jejich bodem vznícení.According to the invention, it is proposed to prevent temperature rise not by retarding the reaction, but by allowing the reaction to run at an optimum rate, creating a gas stream fast enough to remove reaction heat from the deep bed sufficiently to keep the briquette temperature below their flash point.

Vynález bude blíže vysvětlen na podkladě výkresu, ve kterém znázorňuje obr. 1 zařízení používané pro vytvoření vrstvy briket a obr. 2 schéma části sušicí pece. Sušení syrových briket spočívá v kyslíkem vyvolané reakci mezi částicemi kalcinátu a okysličeným pojivém. Reakce se vyvolává ohřevem syrových briket na teplotu kolem 204 °C. Když byla reakce vyvolána, vydává teplo, takže teplota briket se zvyšuje. Je důležité, aby teplota briket nepřekročila 288 až 302 °C, protože při vyšší teplotě by se brikety vznítily.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be explained in more detail with reference to the drawing, in which FIG. Drying of raw briquettes consists of an oxygen-induced reaction between the calcined particles and the oxygenated binder. The reaction is induced by heating the raw briquettes to a temperature of about 204 ° C. When the reaction is initiated, it emits heat so that the temperature of the briquettes increases. It is important that the temperature of the briquettes does not exceed 288 to 302 ° C, because at higher temperatures the briquettes would catch fire.

Když se pracuje s mělkými vrstvami, teplota briket nikdy příliš nestoupne vlivem ztrát tepla. Ke stoupnutí teploty dochází při zvětšení vrstvy na 152,4 mm a výše. Při hlubších ložích se ukázalo nutným reakci zpomalit, snížením obsahu kyslíku v plynu proudícím ložem.When working with shallow layers, the briquette temperature never rises too much due to heat loss. The temperature rises when the layer is increased to 152.4 mm and above. In deeper beds, the reaction has proven to be slowed by reducing the oxygen content of the gas flowing through the bed.

? Množství plynu, potřebné pro tento účel, se samozřejmě mění s jeho teplotou, složením a s rychlostí reakce a podlé množství tepla, které musí být odvedeno. Teplota mu sí být dosti vysoká к vyvolání reakce za přiměřenou dobu. Velká dávka syrových briket, teplých 82 až 93 °C, se na vzduchu vznítí. Nicméně má-li se dosáhnout přiměřené reakční doby, musí se plyn ohřát asi na 190 °C. Plyn nemá mít tak vysokou teplotu, aby nepůsobil jako účinný odvaděč tepla, proto jeho teplota nemá převyšovat 232 °C. Výhodné rozmezí je 210 + 9,5 °C, což umožňuje provoz bez příliš vysoké rychlosti plynu.? The amount of gas required for this purpose varies, of course, with its temperature, composition and reaction rate, and with the amount of heat that must be removed. The temperature must be high enough to initiate the reaction within a reasonable time. A large batch of raw briquettes, warm 82 to 93 ° C, ignites in the air. However, in order to achieve an adequate reaction time, the gas must be heated to about 190 ° C. The temperature of the gas should not be so high that it does not act as an effective heat sink, therefore its temperature should not exceed 232 ° C. The preferred range is 210 + 9.5 ° C, allowing operation without too high a gas velocity.

Může se používat ohřátého vzduchu nebo plynu obsahujícího vzduch smíchaný se spalinami nebo jiným netečným ředidlem. Nicméně musí být obsah kyslíku v plynu dostatečně vysoký, aby plyn, opouštějící sušicí pec, obsahoval alespoň 15 objemových % kyslíku.Heated air or gas containing air mixed with flue gas or other inert diluent may be used. However, the oxygen content of the gas must be sufficiently high that the gas leaving the drying oven contains at least 15% by volume of oxygen.

Typický způsob provádění vynálezu je znázorněn na výkresu. Roztavený dehet a kalcinát se přivádí do mísiče 10, kde se smíchají. Směs 12 se dodává do briketovacího stroje a brikety 16 se dopravníkem 18 přivádějí na roštové síto 20, které odstraní jemné částice a dodává brikety 16 do přívodu 22, který vytváří žádanou vrstvu 24 briket 16 na pohyblivém roštu 27. Tento pohyblivý rošt 27 dopravuje vrstvu 24 briket 16 na druhý dopravník 28, který unáší usušené brikety 16 do spékací pece 26.A typical embodiment of the invention is illustrated in the drawing. The molten tar and calcine are fed to the mixer 10 where they are mixed. The mixture 12 is fed to the briquetting machine and the briquettes 16 with the conveyor 18 are fed to the grate sieve 20, which removes fine particles and feeds the briquettes 16 to the inlet 22 which creates the desired layer 24 of briquettes 16 on the movable grate 27. briquettes 16 onto a second conveyor 28 that carries the dried briquettes 16 into the sintering furnace 26.

Při spuštění se přivádí teplo pro dosažení vstupní teploty plynu 190 až 232 °C a pro vyvolání exothermické reakce při spékání. Když se spékací pec 26 ohřeje, sníží se přiváděné množství tepla. Rychlost proudu potřebného pro udržování teploty je závislá na výšce vrstvy 24, na koncentraci kyslíku a na vstupní teplotě. Potřebná rychlost se může vypočítat z reakčního tepla a z jiných teplotních údajů.At startup, heat is supplied to achieve a gas inlet temperature of 190 to 232 ° C and to cause an exothermic sintering reaction. When the sintering furnace 26 is heated, the heat input is reduced. The speed of the current required to maintain the temperature is dependent on the height of the layer 24, the oxygen concentration and the inlet temperature. The required rate can be calculated from reaction heat and other temperature data.

Plyn 30, obsahující kyslík, se přivádí do spékací pece 26 dmychadlem 32. Předehřívá se ve spalovací komoře 34, smícháním s malým množstvím topného plynu 36 a recykluje se přes sekce spékací pece 26 pomocí řady dalších dmychadel 38, 40, 42. Zařízení je vybaveno pomocnými ohříváky 44 a 46. Tyto pomocné ohříváky 44, 46 i spalovací komora 34 po spuštění procesu nejsou potřebné, protože reakční teplo briket 16 zajišťuje udržování žádané teploty při udržování obsahu kyslíku na hodnotě asi 15 objemových °/o. Ventilátor 48 odsává plyn ze vstupního oddílu a dodává přední frakce do spalovací pece.The oxygen-containing gas 30 is fed to the sintering furnace 26 through a blower 32. It is preheated in the combustion chamber 34 by mixing with a small amount of fuel gas 36 and recycled through the sintering section 26 using a number of other blowers 38, 40, 42. The auxiliary heaters 44 and 46. These auxiliary heaters 44, 46 and the combustion chamber 34 are not needed after starting the process because the reaction heat of the briquettes 16 ensures that the desired temperature is maintained while maintaining the oxygen content at about 15 vol%. The fan 48 sucks off the gas from the inlet compartment and feeds the front fractions into the furnace.

V průmyslovém provozu vzduch i topný plyn s 18,5 objemovými % kyslíku daly dobré brikety ve vrstvách vysokých 610 mm při proudění plynu rychlostí 7,3 m/s a při době sušení 2 hodiny.In industrial operation, air and fuel gas with 18.5% oxygen by volume gave good briquettes in layers 610 mm high at a gas flow rate of 7.3 m / s and a drying time of 2 hours.

Způsob podle vynálezu může být samozřejmě obměněn, aniž by se vybočilo z rámce myšlenky vynálezu.The method of the invention may of course be varied without departing from the spirit of the invention.

PŘEDMĚTSUBJECT

Claims (1)

Způsob spékání syrových briket proháněním horkých spékacích plynů napříč vrstvou briket na pohyblivém roštu, vyznačený tím, že spékání se provádí ve vrstvě syrových briket o tloušťce od 254 do 914,4 milimetrů horkým plynem, obsahujícím od 15 do 21 objemových % kyslíku, například horkým vzduchem, jehož teplota se udržuvynAlezu je v rozmezí od 190 do 232 °C, přičemž se reguluje rychlost horkého plynu, čímž se teplota spékání udržuje v rozmezí od 260 do 288 °C, zatímco exothermické teplo vyvíjené při spékací reakci se reguluje v rozmezí od 4,2 X 105 do 8,4 X 10⁵ J/kg/K, a spékání se provádí po dobu od jedné do dvou hodin.Method for sintering raw briquettes by blowing hot sintering gases across a layer of briquettes on a movable grate, characterized in that the sintering is carried out in a raw briquette layer having a thickness of 254 to 914.4 millimeters with hot gas containing 15 to 21 vol% oxygen, e.g. whose temperature is maintained at 190-232 ° C while controlling the hot gas velocity, maintaining the sintering temperature at 260-288 ° C, while the exothermic heat generated in the sintering reaction is controlled at 4, 2 X 105 to 8.4 X 10 ⁵ J / kg / K, and sintering is performed for one to two hours. 1 list výkresů1 sheet of drawings Severografl·, a. p.,Urod 7, MoetSeverografl, Urod 7, Moet