Спосіб підготовки вугільної шихти до коксування

Реферат: Спосіб підготовки вугільної шихти до коксування, що включає складання шихти з вугільних концентратів, дозування вугільних концентратів, визначення оптимальної крупності подрібнення шихти, її подрібнення, подачу в шихту гасу з подальшим їх перемішуванням, причому для підвищення насипної маси вугільної шихти вологістю 7-12 % гас додається в кількості 0,350,45 %, причому на 1 % приросту вологи додається додатково 0,02 % гасу. UA 109323 U (54) СПОСІБ ПІДГОТОВКИ ВУГІЛЬНОЇ ШИХТИ ДО КОКСУВАННЯ UA 109323 U UA 109323 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до технології підготовки вугільної шихти до коксування і може бути застосована на коксохімічних підприємствах. Відомий спосіб підготовки вугільної шихти до коксування, що включає поділ шихти до її подрібнення на дрібні та великі класи розсіву, подрібнювання великих класів і змішування двох продуктів після подрібнення до надходження шихти до коксування, який відрізняється тим, що клас розсіву оперативно змінюють у діапазоні від +3 до +20 мм залежно від вмісту фракції 0-0,5 мм у змішаному продукті, підтримуючи вміст фракції 0-0,5 мм на рівні 32±5 %, причому при збільшенні вмісту фракції 0-0,5 мм у змішаному продукті підвищують клас розсіву, а при зменшенні вмісту цієї фракції в змішаному продукті знижують клас розсіву. У даному способі попереджається неконтрольоване зростання у шихті вмісту класу 0-0,5 мм при її подрібненні, що зумовлює оптимальне співвідношення між великими та дрібними частинками вугільної шихти як 68 до 32 та, як наслідок, збільшення насипної маси вугільної шихти та якості коксу (Пат. 53530 Україна, МПК С10В 57/00. Спосіб підготовки вугільної шихти до коксування /Лялюк В.П., Учитель О.Д., Шеремет В.О. та ін. (Україна).- № u201004049; Заявл. 06.04.2010; Опубл. 11.10.2010, Бюл. № 19). Недоліком відомого способу є низька ефективність розсіву вологого вугілля на грохоті. На коксохімічних підприємствах переробляють вугілля з вологістю більше 6-7 %. Наприклад, на КХП ПАТ "АрселорМіталл Кривий Ріг" вміст вологи в шихті складає 6,6-11,4 % (Влияние влажности угольной шихты на качество кокса /В.П. Лялюк, А.Д. Учитель, И.А. Ляхова и др. //Кокс и химия, № 9. - 2012. - С. 2-8 (С. 5, 7)). При грохоченні вологого вугілля (вологістю вище 5 %) ефективність грохочення значно знижується, особливо при грохоченні дрібних зерен. В промислових умовах при вологості вугілля 6-7 % ефективність грохочення нижче 70 %, а при більшій вологості грохочення з отвором на ситах менше 15 мм взагалі неможливо (Справочник коксохимика в 6-ти томах. Под ред. А.К. Шелкова. - М.: Металлургия, 1964. - Т. 1. - 493 с. (С. 267)). Дрібні класи мають найбільшу зовнішню вологість внаслідок їх великої питомої поверхні. Зовнішня волога в матеріалі викликає злипання дрібних часток між собою, налипання їх на крупні куски і замазування отворів сит в'язким матеріалом. Крім цього, вода змочує дроти сита і може під дією сил поверхневого натягу утворювати плівки, що затягують отвори. Усе це перешкоджає розшаруванню матеріалу за крупністю на ситі і затрудняє проходження дрібних зерен через отвори, внаслідок чого вони залишаються в надрешітному продукті, що направляється на подрібнення. Це зумовлює переподрібнення дрібних зерен, що приводить до збільшення вмісту у вугільній шихті класу 0-0,5 мм. Тому попередження зростання у шихті вмісту класу 0-0,5 мм при її подрібненні запропонованим способом неефективне, що може зумовити зменшення насипної маси вугільної шихти та, відповідно, погіршення якості коксу. Відомий спосіб підготовки вугільної шихти до коксування, що включає складання шихти з вугільних концентратів, визначення оптимальної крупності її дроблення за вмістом класу 3-0 мм, дозування шихти і її дроблення, подачу у шихту 0,1 % гасу з подальшим її перемішуванням, який відрізняється тим, що у вугільну шихту подають гас глибокого гідруваннядеароматизований, причому гас вводять в шихту з вологістю менше 6-7 % і вмістом "опіснюючого" класу 0-0,5 мм менше 32-36 %. У такий спосіб вирішується задача підвищення якості коксу за рахунок збільшення насипної маси шихти добавкою гасу. (Пат. 103383 Україна, МПК С10В 57/00. Спосіб підготовки вугільної шихти для коксування /Лялюк В.П., Ляхова І.А., Шмельцер К.О. та ін. (Україна).- № u201506697; Заявл. 06.07.2015; Опубл. 10.12.2015, Бюл. № 23). Цей спосіб є найбільш близьким до запропонованого по технічній суті та досягнутому результату. Недоліками цього способу є: по-перше, відносно висока вартість гасу глибокого гідрування, в середньому, в 6 разів вища за вартість гасу технічного (освітлювальний, авіаційний ТС-1 та ін.), який застосовується, наприклад, на вуглезбагачувальнихфабриках в якості реагенту-збирача; по-друге, при застосуванні даного способу обов'язкова сушка вугільної шихти до вологості 6-7 %, адже вологість промислових вугільних шихт значно вища (Влияние влажности угольной шихты на качество кокса /В.П. Лялюк, А.Д. Учитель, И.А. Ляхова и др. //Кокс и химия, № 9. - 2012. - С. 2-8, (С. 5, 7)), це пов'язано із значними затратами енергоресурсів для термічної сушки; по-третє, для реалізації даного способу обов'язковою є умова вмісту класу 00,5 мм не більше 32-36 %, інакше нівелюється позитивний вплив мікродобавок гасу в шихту, в той час, коли вміст цього класу в промислових вугільних шихтах знаходиться на рівні 36,047,5 %, що зумовлено використовуваними схемами подрібнення та устаткуванням (Влияние влажности угольной шихты на качество кокса /В.П. Лялюк, А.Д. Учитель, И.А. Ляхова и др. //Кокс и химия, № 9. - 2012. - С. 2-8, (С. 5, 6)). 1 UA 109323 U 5 10 15 20 25 30 35 З урахуванням вище сказаного, застосування відомого способу для підвищення насипної маси вугільної шихти на коксохімічних підприємствах неможливо без організації сушки шихти та переобладнання відділень дроблення. В основу запропонованої корисної моделі поставлено задачу підвищення якості коксу за рахунок збільшення насипної маси вугільної шихти добавкою гасу в залежності від вмісту вологи у шихті. Поставлена задача вирішується тим, що у способі підготовки вугільної шихти до коксування, який включає складання шихти з вугільних концентратів, дозування вугільних концентратів, визначення оптимальної крупності подрібнення шихти, її подрібнення, подачу в шихту гасу з подальшим їх перемішуванням, на відміну від відомого способу, гас додається в кількості в залежності від вмісту вологи у шихті. При додаванні гасу (вуглеводневої рідини) до вологої вугільної шихти знижується поверхневий натяг плівкової вологи. Гас адсорбується плівкою вологи або змочує вільні ділянки на поверхні вугільних зерен. Це приводить до зменшення сил зчеплення між вугільними частинками, в результаті чого збільшується рухомість вугільних зерен. Рухомість вугільних зерен перешкоджає утворенню агрегатів вугільних частинок, що приводить до покращення їх упаковки, а значить до підвищення насипної маси вугільної шихти. Тобто, вуглеводна рідина (гас) частково "нейтралізує" негативний вплив вологи. З цього витікає, що кількість гасу, що додається, залежить від вологості вугільної шихти. Встановлено, що для промислових шихт з вологою 7-12 % оптимальна витрата гасу (для досягнення максимального приросту насипної маси шихти) становить 0,35-0,45 % на суху масу (0,02 % гасу додатково на 1 % приросту вологи). Спосіб здійснюється наступним чином. В технологічну схему підготовки вугільної шихти до коксування, що включає дозування вугільних концентратів та видачу їх з бункерів на збірний конвеєр відповідно до складу шихти, дроблення шихти, вводиться операція подачі у дроблену шихту 0,35-0,45 % гасу в залежності від вологості вугільної шихти (7-12 %), причому на кожний 1 % приросту вологи додається 0,02 % гасу, після чого шихту з домішкою гасу змішують у змішувальних машинах. Це забезпечує збільшення насипної маси вологої вугільної шихти, що в свою чергу, зумовлює підвищення спікливості шихти та міцності коксу. В таблиці наведені значення насипної маси подрібненої вугільної шихти та її приріст в залежності від вологості шихти при оптимальних витратах гасу. Дані таблиці свідчать про те, що додавання у вологу вугільну шихту гасу при його витраті в залежності від вологості вугільної 3 шихти дозволяє збільшити її насипну масу на 6,9-11,9 відн. % (на 57-94 кг/м ). В порівнянні з відомим способом, при витраті гасу 0,1 % приріст насипної маси склав 1,8-4,3 відн. % (15-38 3 кг/м ). Таблиця Значення насипної маси вугільної шихти при різній її вологості до і після обробки гасом Вологість Насипна маса шихти Насипна маса шихти Приріст насипної Оптимальна 3 3 шихти, % до обробки гасом, т/м після обробки гасом, т/м маси шихти, відн. % витрата гасу, % 7 0,832 0,889 6,9 0,35 8 0,816 0,886 8,6 0,37 9 0,799 0,885 10,8 0,39 10 0,787 0,881 11,9 0,41 11 0,779 0,861 10,5 0,43 12 0,784 0,858 9,5 0,45 40 45 Приклад 1. До проби вугільної шихти масою 500 г, відібраної у вуглепідготовчому цеху КХВ ПАТ "АрселорМіттал Кривий Ріг" після її дроблення, із вмістом класу 0-0,5 мм 37 %, вологістю 7 %, 3 насипна маса якої склала 0,832 т/м , додали 1,62 г гасу (витрата на суху масу 0,35 %), ретельно перемішали. Після обробки гасом насипна маса шихти склала 0,889 т/м. Приріст насипної маси: (0,889-0,832)/0,832* 100=6,9 %. Приклад 2. Пробу вугільної шихти масою 500 г, відібрану у вуглепідготовчому цеху КХВ ПАТ "АрселорМіттал Кривий Ріг" після її дроблення, із вмістом класу 0-0,5 мм 37 %, вологістю 7 %, 3 насипна маса якої склала 0,832 т/м зволожували до 8 % вологи. Для цього до шихти додали 3 5,43 г води, ретельно перемішали. Насипна маса зволоженої шихти склала 0,816 т/м . Додали 2 UA 109323 U 5 10 1,72 г гасу (витрата на суху масу 0,37 %), ретельно перемішали. Після обробки гасом насипна маса шихти склала 0,886 т/м. Приріст насипної маси: (0,886-0,816)/0,816* 100=8,6 %. Приклад 3. Пробу вугільної шихти масою 500 г, відібрану у вуглепідготовчому цеху КХВ ПАТ "АрселорМіттал Кривий Ріг" після її дроблення, із вмістом класу 0-0,5 мм 37 %, вологістю 7 %, 3 насипна маса якої склала 0,832 т/м зволожували до 9 % вологи. Для цього до шихти додали 11 3 г води, ретельно перемішали. Насипна маса зволоженої шихти склала 0,799 т/м . Додали 1,81 г гасу (витрата на суху масу 0,39 %), ретельно перемішали. Після обробки гасом насипна маса 3 шихти склала 0,885 т/м . Приріст насипної маси: (0,885-0,799)/0,799* 100=10,8 %. Таким чином, запропонований спосіб підготовки вугільної шихти до коксування з додаванням гасу у шихту в кількості в залежності від її вологості дозволяє підвищити насипну маси вологої шихти і в подальшому якість коксу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Спосіб підготовки вугільної шихти до коксування, що включає складання шихти з вугільних концентратів, дозування вугільних концентратів, визначення оптимальної крупності подрібнення шихти, її подрібнення, подачу в шихту гасу з подальшим їх перемішуванням, який відрізняється тим, що для підвищення насипної маси вугільної шихти вологістю 7-12 % гас додається в кількості 0,35-0,45 %, причому на 1 % приросту вологи додається додатково 0,02 % гасу. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3