Спосіб одержання металургійного напівкоксу

Спосіб одержання металургійного коксу, що включає термообробку шару вугілля у вертикальному апараті шахтного типу при розпалюванні з боку, протилежного подачі повітря, який відрізняється тим, що як шар вугілля використовують вугілля фракції 20-70мм, а подачу повітря через шар вугілля здійснюють із питомою витратою повітря 70-99,5м 3/(м 2·год.) залежно від марки вугілля. (19) (21) a200707395 (22) 01.04.2005 (24) 26.08.2008 (86) PCT/RU2005/000162, 01.04.2005 (31) 2004135326 (32) 03.12.2004 (33) RU (46) 26.08.2008, Бюл.№ 16, 2008 р. (72) ІСЛАМОВ СЄРГЄЙ РОМАНОВІЧ, СТЄПАНОВ СЄРГЄЙ ГРІГОРЬЄВІЧ, МОРОЗОВ АЛЄКСЄЙ БОРІСОВІЧ (73) ЗАКРИТОЄ АКЦІОНЄРНОЄ ОБЩЄСТВО "КАРБОНІКА-Ф" 3 83961 Винахід вирішує задачу підви щення якості одержуваного твердого продукту, який відповідає вимогам до металургійного напівкоксу. Технічний результат при використанні винаходу полягає в одержанні твердого продукту, який має більш високу міцність і густину, низьку зольність, а також більш великий середній розмір шматків, та у збільшенні питомого виходу твердого продукту. Зазначений технічний результат досягається тим, що як шар вугілля використовують вугілля фракції 20-70мм, а подачу повітря через шар вугілля здійснюють із питомою витратою 70-99,5 куб.м/кв.мгод., залежно від марки вугілля. Спосіб одержання металургійного напівкоксу здійснюється таким чином. У вертикальний апарат шахтного типу на всю висоту завантажують дроблене вугілля фракції 2070мм, подають повітряне дуття з питомою витратою від 70 до 99,5куб.м/кв.м-год. (залежно від марки вугілля) і підпалюють шар вугілля з боку, протилежного подачі дуття. Утворюваний фронт карбонізації з постійною швидкістю зміщається назустріч потоку повітря, а за фронтом залишається шар гарячого напівкоксу. Вугілля при проходженні через фронт карбонізації послідовно проходить стадії нагрівання, сушіння та піролізу. Горючі компоненти продуктів піролізу повністю згоряють у кисні повітря з утворенням вуглекислого газу та водяної пари, а потім шляхом відновлення на гарячій поверхні напівкоксу перетворюються на горючі компоненти газу (оксид вуглецю та водень), що не містить продуктів піролізу. Після досягнення фронтом карбонізації сторони шару, протилежної стороні розпалювання, процес завершується. Шар напівкоксу охолоджується та вивантажується з нижньої сторони вертикального апарата. У прикладах, що ілюструють спосіб, використаний вертикальний апарат шахтного типу із вн утрішнім діаметром 0,5м і висотою 1,5м. Приклад 1 Як сировину використовували вугілля фракції 20-60мм (Шубаркольске вугілля марки Д, Казахстан), що має такий технічний та елементний состав: Wrt= 12,2% Cdaf=77,9% d A = 2,4% Hdaf = 5,3% daf V = 44% Ndaf=1,2% Qri = 25,7 МДж/кг Odaf= 15/16% Sdaf = 0,44% В апарат завантажується приблизно 160кг дробленого вугілля. Розпалювання шару здійснюється зверху. Повітряне дуття подається знизу. Після досягнення фронтом горіння нижньої сторони вугілля процес завершується. Питома витрата повітря - 99,5куб.м/кв.мгод. Швидкість руху фронту горіння склала 11,5см/год. Питомий вихід напівкоксу - 42,4кг/кв.мгод. Вихід напівкоксу - 48,6% 4 Вихід горючого газу-165куб.м/кв.м-год. Питома теплота згоряння сирого газу 2,4МДж/куб.м Зольність напівкоксу, А=5,4% Уявна густина напівкоксу - 0,68г/куб.м Структурна міцність напівкоксу - 74,8% Гранулометричний склад напівкоксу: Більше 20мм - 25% 10-20мм - 58% 5-10мм-11% менше 5мм -6% Приклад 2 Як сировину використовували вугілля фракції 10-60мм (Березовське марки Б2, КанськоАчинський басейн), що має такий технічний та елементний склад: Wrt=10% Cdaf = 71% d A = 7% Hdaf=5,1% daf V = 48% Ndaf = 0,7% r Q i = 22,08 МДж/кг Odaf = 22,3% Sdaf =0,3% В апарат завантажується приблизно 123кг дробленого вугілля. Розпалювання шару здійснюється зверху. Повітряне дуття подається знизу. Після досягнення фронтом горіння нижньої сторони шару вугілля, процес завершується. Питома витрата повітря - 76,4куб.м/кв.мгод. Швидкість руху фронту горіння склала 9,2см/год. Питомий вихід напівкоксу - 27,7кг/кв.мгод. Вихід напівкоксу - 43% Вихід горючого газу 100,2куб.м/кв.мгод. Питома теплота згоряння сирого газу - 2,32МДж/куб.м Зольність напівкоксу, А=15% Густина напівкоксу - 0,45г/куб.м Міцність напівкоксу - 60% Гранулометричний склад напівкоксу: 5-10мм-21,5% менше 5мм - 78,5% Приклад 3 (порівняльний) В апарат завантажується 135кг вугілля фракції 5-20мм марки Б2 (бородінське вугілля), що має такий технічний та елементний склад: Wrt = 30% Cdaf = 71% d A = 90% Hdaf * 5% daf V = 22,5% Ndaf= 1% Sdaf = 0,5% Знизу подається повітряне дуття з витратою 35м 3/год., а розпалювання вугілля здійснюється зверху. Через 8 год. фронт горіння досягає рівня підведення повітря і апарат розвантажується. Вихід адсорбенту склав 37кг, або 27,4% від вихідного вугілля. Його параметри наступні: вологість 0,5%, зольність 21-28%, насипна густина 0,45г/см 3, міцність на стирання (ГОСТ 16188-70) 85-86%, сумарний об'єм пор 0,6см 3/г, питома поверхня пор 850м 2/г, адсорбційна активність по йоду (ГОСТ 6217-74) - 68,6% і метиленовому блакитному (ГОСТ 6217-74) 28-60мг/г. Таким чином, запропонований спосіб дозволяє одержувати твердий продукт, який має більш високу міцність і густину, низьку зольність, а також більший середній розмір шматка, і збільшува ти питомй вихід твердого продукту (див. таблицю). 5 83961 6 Таблиця Приклад 1 Розмір фракції вугілля, мм Питома витрата повітря, куб. м/кв.м-год. Зольність А, % Структурна міцність напівкоксу, % Уявна густина напівкоксу, г/куб, м Вихід твердого продукту, % Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін Приклад 2 20-60 99,5 5,4 74,8 0,68 48,6 20-60 76,4 15 60 0,45 43 Підписне Приклад 3 (порівняльний) 5-20 100-400 21-28 27,4 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601