RU2349634C1 - Пылеугольное топливо для доменных печей - Google Patents
Пылеугольное топливо для доменных печей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2349634C1 RU2349634C1 RU2007120875/15A RU2007120875A RU2349634C1 RU 2349634 C1 RU2349634 C1 RU 2349634C1 RU 2007120875/15 A RU2007120875/15 A RU 2007120875/15A RU 2007120875 A RU2007120875 A RU 2007120875A RU 2349634 C1 RU2349634 C1 RU 2349634C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal
- coke
- gas
- blast
- coals
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Coke Industry (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано при выплавке чугуна в доменных печах. Пылеугольное топливо для доменных печей содержит тонкоизмельченные газовые угли, в состав которых дополнительно вводят тонкоизмельченный кокс, полученный из термически обработанных инертным носителем газовых малосернистых углей. Термическую обработку газовых малосернистых углей инертным носителем проводят при температуре 150-250°С. Изобретение позволяет интенсифицировать сгорание пылеугольного топлива в фурменной зоне, повысить процент замены кокса пылеугольным топливом, увеличить производительность доменной печи и температуры в фурменной зоне, снизить стоимость производства чугуна в доменных печах. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а имено к вдуванию пылеугольного топлива в горн доменной печи, и может быть использовано при выплавке чугуна в доменных печах.
Известно пылеугольное топливо для доменных печей, состоящее из тонкоизмельченного тощего угля [Журнал «Металлург» №11, 1965 г., стр.33-35].
К недостаткам известного пылеугольного топлива относятся невысокий процент замены кокса, а т.к. кокс является наиболее дорогим компонентом доменной шихты, следовательно, высокая стоимость получения чугуна.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому топливу является шихта для получения металлургического кокса, включающая газовые, жирные, коксовые, отощенно-спекающиеся угли и железосодержащую добавку, при этом, с целью повышения механической прочности кокса, в качестве спекающей добавки используют остатки процесса термообработки сернистых гудронов в присутствии железорудного концентрата с температурой размягчения 80-100°С и температурой кипения выше 530°С при следующем соотношении компонентов в шихте, мас.%:
Спекающая добавка | 2-4 |
Газовые угли | 45-55 |
Жирные угли | 17-25 |
Коксовые угли | 10-15 |
Отощенно-спекающиеся | |
угли | Остальное. |
[Авторское свидетельство СССР №1703674, кл. С10В 57/04, опубл. 07.01.92]
Недостатками известной шихты являются недостаточная производительность доменной печи на известном топливе и недостаточная сырьевая база жирных углей для производства шихты, относительно невысокая производительность доменной печи на известном топливе, неудовлетворительная кинетика сжигания шихты в фурменной зоне, поэтому недостаточно высокая температура в фурменной зоне, высокая стоимость приготовления шихты, а следовательно, и производства чугуна в доменной печи.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования пылеугольного топлива для доменных печей, в котором дополнительное введение в тонкоизмельченные газовые угли тонкоизмельченного кокса, полученного из термически обработанного инертным носителем газового угля, при расчетном соотношении компонентов, обеспечивает интенсификацию сгорания пылеугольного топлива в фурменной зоне, этим обеспечивается повышение процента замены кокса пылеугольным топливом, увеличение производительности доменной печи и температуры в фурменной зоне, расширение сырьевой базы для производства пылеугольного топлива, снижение стоимости производства чугуна в доменных печах.
Поставленная задача решается тем, что в пылеугольном топливе для доменных печей, включающем тонкоизмельченный газовый уголь, согласно изобретению предусмотрены следующие отличия:
- дополнительно введен тонкоизмельченный кокс, полученный из термически обработанного инертным носителем газового угля;
- компоненты взяты при следующем соотношении, мас.%:
Газовый уголь | 1-85 |
Кокс из газового угля | Остальное |
Кроме того, термическая обработка газового угля инертным теплоносителем выполняется до температуры 150-250°С, а кокс получен из малометаморфизованного малосернистого газового угля.
Суть изобретения состоит в том, что в качестве основного компонента пылеугольного топлива вместо остродефицитных жирных углей используют тонкодисперсный кокс, полученный традиционным способом слоевого косования в промышленных коксовых печах из газового угля, преимущественно малометаморфизированного малосернистого.
Перед загрузкой в камеры коксования, газовый уголь предварительно нагревают инертным теплоносителем до температуры 150-250°С, коксуют с периодом коксования 12-18 часов и конечной температурой 750-1050+50°С.
Механизм влияния на процес горения тонкоизмельченного кокса в фурменной зоне заключается в том, что кокс является более активным окислителем пылеугольного топлива, чем уголь.
Последние исследования (Хзмалян Д.М. Теория топочных процессов. М., Энергоиздат, 1990) показали, что при сжигании угольного топлива выделение летучих веществ запаздывает в сравнении с нагревом, т.е. основная масса летучих не успевает выделиться к моменту воспламенения частиц, летучие вещества при этом сгорают одновременно с горением твердых частиц, мелкие частицы угля (диаметром менее 160 мкм, что отвечает помолу пылеугольного топлива в доменном процессе), богатые летучими, горят без пламенного горения летучих около их поверхности, а время воспламенения и скорость выгорания частиц зависят от температуры среды и плотности их материала. Процесс воспламенения и выгорания пыли определяется реакционной способностью топлива, т.е. физико-химической структурой (плотностью, пористостью и др.). Кокс имеет преимущества перед любым типом каменного угля и анрацитов.
При исследовании удельной поверхности углей марок Г (газовых), Т (тощих), а также кокса, полученного их 100% газового малосернистого малометаморфизованного газового угля, получены следующие результаты:
Уголь марки Г имеет удельную поверхность | 0,7 м2/г |
Уголь марки Т | 1,1 м2/г |
Кокс из 100% газового угля | 8,0 м2/г |
Таким образом, кокс из 100% газового угля более чем в 11 раз превышает удельную поверхность газового угля и в 7,5 разов - тощего угля.
Кроме того, при температуре в фурменной зоне доменной печи более 1500°С процесс горения пылеугольного топлива происходит в диффузионно-кинетической сфере (скорость горения определяется не только коэффициентом скорости гетерогенной химической реакции окисления, но и скоростью подвода окислителя к поверхности сжигаемого топлива и его размолом). Эти показатели обеспечиваются предлагаемым пылеугольным топливом, а замена в смеси для вдувания в фурменную зону тощего угля на тонкоизмельченный кокс из газового угля существенно повышает температуру в зоне фурм, а следовательно, повышает эффективность доменного процесса.
Пример
Опытные плавки с вдуванием пылеугольного топлива (ПУТ), состоящего из смеси углей марки «Г» и кокса, полученного из предварительно термоподготовленного газового угля вместо дефицитного угля марки «Т», проводились на промышленной доменной печи, где было взято 15%, 25%, 50% кокса из газовых углей и соответственно 85%, 75%, 50% угля марки «Г». Подача ПУТ в фурменные зоны доменной печи была по времени равномерной. Работа доменной печи в опытном периоде характеризовалась устойчивым сходом шихтовых материалов, стабильным тепловым состоянием горна, что выражалось в незначительных (до 0,05%) колебаниях содержания кремния на смежных выпусках.
Технологические показатели работы доменной печи в опытном периоде приведены в таблице 1.
Таблица 1 | ||||
Технологические показатели | Единица измерения | Составы ПУТ по содержанию кокса, % | ||
15 | 25 | 50 | ||
Производство | т/сутки | 2150 | 2156 | 2161 |
Расход кокса сухого | кг/т | 428 | 418 | 412 |
Расход ПУТ | кг/т | 164 | 162 | 160 |
Температура дутья | °С | 1001 | 989 | 982 |
Расход кислорода | м3/т | 80 | 74 | 71 |
Давление под колосниками | атм | 1,27 | 1,26 | 1,26 |
Содержание кремния в чугуне | % | 0,72 | 0,72 | 0,73 |
Содержание марганца в чугуне | % | 0,17 | 0,17 | 0,16 |
Расход известняка | кг/т | 132 | 131 | 130 |
Задачей изобретения при выборе процентного соотношения компонентов в смеси ПУТ являются сохранение качественных показателей по зольности (<9%), содержанию серы (<0,8%), по выходу летучих веществ не более 28%, что соответствует освоенному уровню по летучим веществам ПУТ по условиям эффективной замены кокса и обеспечению безопасной эксплуатации пылеугольного комплекса.
Предлагаемый в изобретении кокс, полученный из газовых углей, входящий в состав ПУТ, при использовании его в доменной печи, характеризуется более низким содержанием летучих веществ в сравнении с газовыми углями марки «Г» и приближается по своим характеристикам к углю марки «А», а по содержанию серы показатели близки к углю марки «Г».
Показатели качества ПУТ приведены в таблице 2.
Таблица 2 | |||||||
% кокса в ПУТ | Зольность, % | Сернистость, % | Влажность, % | Выход летучих веществ, % | Фракционный состав (мкм), % | ||
<80 | >63 | >63 | |||||
15 | 8,1 | 0,80 | 0,86 | 22,96 | 16,4 | 9,6 | 74,0 |
25 | 8,3 | 0,76 | 0,90 | 20,32 | 16,6 | 9,4 | 74,0 |
50 | 8,3 | 0,72 | 0,92 | 17,11 | 16,1 | 9,4 | 74,5 |
Следовательно, ввод в ПУТ кокса из газовых углей, при сохранении на базовом уровне содержания летучих веществ, способствует увеличению процентного содержания кокса в смеси и и улучшает качество ПУТ по содержанию серы.
Сравнительный анализ показателей газового угля марки Г (шахта Заречная), используемого для коксования, и кокса, полученного при коксовании газового угля приведены в таблице 3
Таблица 3 | |||||||
№ п/п | Название компонента | Зольность на сухую массу, % |
Сернистость на сухую массу, Sd, % | Выход летучих веществ на сухую беззольную массу, Vdaf, % | Влажность на рабочую массу, Wz, % | Усадка, Х мм | Толщина пластического слоя, мм |
1. | Газовый уголь | 7,0 | 0,5 | 41,8 | 9,3 | 26,0 | 10,0 |
2. | Кокс из газового угля | 10,5 | 0,65 | 0,9 | 8,3 | - | - |
Кокс, полученный из газового угля, имеет следующие технические показатели:
Теплота сгорания на аналитическую массу по бомбе Oа б=27700 кДж/кг;
Структурная прочность по методу Грязнова | 72,1% |
Реакционная способность в горячем состоянии | 70-90% |
Горючесть | 50-65 сек |
Температура воспламенения по методу Бунте | 500°С |
Удельная поверхность | 8,0 м2/г |
Claims (3)
1. Пылеугольное топливо для доменных печей, содержащее тонкоизмельченные газовые угли, отличающееся тем, что в газовые угли дополнительно введен тонкоизмельченный кокс, полученный из термически обработанных инертным носителем газовых малосернистых углей, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
газовые угли 1-85
кокс газовых углей остальное
2. Пылеугольное топливо по п.1, отличающееся тем, что термическая обработка газовых малосернистых углей инертным носителем выполнена при температуре 150-250°С.
3. Пылеугольное топливо по п.1, отличающееся тем, что тонкоизмельченный кокс получен из газовых малометаморфизированных углей.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007120875/15A RU2349634C1 (ru) | 2007-06-05 | 2007-06-05 | Пылеугольное топливо для доменных печей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007120875/15A RU2349634C1 (ru) | 2007-06-05 | 2007-06-05 | Пылеугольное топливо для доменных печей |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007120875A RU2007120875A (ru) | 2008-12-10 |
RU2349634C1 true RU2349634C1 (ru) | 2009-03-20 |
Family
ID=40545241
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007120875/15A RU2349634C1 (ru) | 2007-06-05 | 2007-06-05 | Пылеугольное топливо для доменных печей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2349634C1 (ru) |
-
2007
- 2007-06-05 RU RU2007120875/15A patent/RU2349634C1/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007120875A (ru) | 2008-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102758085A (zh) | 用红土镍矿低温冶炼生产镍铁合金的方法 | |
KR101405480B1 (ko) | 성형탄의 제조 방법 | |
EP1093527B1 (en) | Coal combustion enhancer and method of using in blast furnace | |
KR101657402B1 (ko) | 고강도 고반응성 코크스 및 그 제조방법 | |
JP6119700B2 (ja) | 高炉操業方法 | |
JP2012017528A (ja) | 木質バイオマスを原料とした高炉操業方法およびコークスの製造方法 | |
CN101899343A (zh) | 高炉喷吹材料 | |
KR101405483B1 (ko) | 용철 제조용 성형탄 제조 방법 및 그 제조 장치 | |
US20100037729A1 (en) | Blast furnace metallurgical coal substitute products and method | |
Fan et al. | Preparation technologies of straw char and its effect on pollutants emission reduction in iron ore sintering | |
RU2349634C1 (ru) | Пылеугольное топливо для доменных печей | |
US20090282950A1 (en) | Process for producing metallic iron | |
JP2004285134A (ja) | 冶金炉用原料の製造方法 | |
CN101613616A (zh) | 护炉用焦炭及其制备方法 | |
CN102719580A (zh) | 一种提高炉缸焦炭强度的高炉操作方法 | |
Lyalyuk et al. | Improvement in blast-furnace performance by using a new form of iron ore | |
RU2807693C1 (ru) | Способ прямого получения железоуглеродистого сплава | |
JP2004263256A (ja) | 高炉への原料装入方法 | |
US3190746A (en) | Process for use of raw petroleum coke in blast furnaces | |
KR101623271B1 (ko) | 저품위탄을 이용한 소결광 제조방법 | |
KR20160078181A (ko) | 성형탄 및 그 제조 방법 | |
RU2681172C2 (ru) | Способ получения минеральной ваты | |
RU2394106C1 (ru) | Способ ваграночной плавки чугуна и оксидных материалов | |
UA24272U (en) | Pulverized-coal fuel for blast-furnaces | |
RU2407804C2 (ru) | Способ ваграночной плавки на тощих углях |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160606 |