Способ подготовки угольной шихты в коксованию Советский патент 1990 года по МПК C10B57/06 

Изобретение относится к коксохимической промышленности, а именно к способу подготовки угольных смесей к коксованию.

Целью изобретения является повышение плотности насыпной массы угольной

шихты.

Пример. В 500 г угольной шихты со следующей характеристикой качества :

Влажность, %

Зольность, %

Выход летучих веществ, %

Содержание серы, %

Гранулометрический

состав, %, по классам

крупности: 0,5 мм 0,5-1 мм

9,0 7,

26,5 2,25

31,2 11,3

1-3 мм36,1

3-6 мм16,6

6 ммМ

вводят добавку - 40%-ный водный раствор нафтената натрия в количестве 0,1% к угольной шихте. Добавку готовят путем растворения нафтената нат- рия, который состоит из натриевых солей нафтеновых кислот состава , СООНПСПН 3СООН и является продуктом тепловой обработки отходов получаемых при щелочной очистке нефти в горячей воде. Нафтенат натрия имеет удельную массу 1000 кг/м3, мол.мае. 200-275 и следующие характеристики качества, %:

Содержание нафтеновых кислот48,5

Содержание минерального масла.6.7

СЛ СЛ СЛ

со оз со

Кислотное число 206, 4 Содержание минеральных солей0,72 в том числе:

сульфаты0,34

хлориды0,38

Содержание свободной щелочи1,2

Массовая доля воды 50 Элементный состав, %: С 45,0; Н 7,9; 0 43,3; S следы.

В табл. 1 приведен состав продуктов пиролиза нафтената натрия, а в табл. 2 - состав газов пиролиза нафтената натрия.

15553394

шихт определенного гранулометрического состава ( 3 мм - 80%; 3-6 мм - 13%; 6 мм - 7%), но разной влажнос5 ти (кривые:1-6; 2-8; 3-Ю;.4-12 соответственно) ; на фиг. 2 - изменение плотности насыпной массы угольной шихты в зависимости от гранулометрического состава шихты 9% влажности,

JQ выраженной через средний размер зерна угля (кривые: 1-1,0; 2-1,6; 3 - 2,4 мм). Этот показатель рассчитывают по следующей формуле:

15

Р

%; d;,

15

Р

%; d;,

Изобретение относится к производству кокса, в частности к подготовке угольной шихты к коксованию, и позволяет повысить плотность насыпной массы угольной шихты. При введении в угольную шихту 30-50%-ного водного раствора нефтената натрия в количестве 0,1-0,5% плотность насыпной массы угольной шихты повышается на 1,0-11,1%. Нафтенат натрия является продуктом тепловой обработки отходов, получаемых при щелочной очистке нефти. Использование в качестве добавки нафтената натрия позволяет улучшить качество коксового газа и условия труда в углеподготовительном цехе благодаря нетоксичности и негорючести добавки. 5 табл., 2 ил.

Таким образом, использование в качестве добавки нафтената натрия приводит к улучшению качества коксового газа за счет высокого содержания в продуктах пиролиза нафтената натрия углеводородных газов и отсутствия вредных примесей.

Плотность насыпной массы шихты с добавкой 40%-ного водного раствора нафтената натрия определяют по известной методике) При введении в шихту 40%-ного водного раствора нафтената натрия в количестве 0,1% плотность насыпной массы шихты возрастает на 2,3%.

В табл. 3 приведены результаты испытаний, характеризующие влияние концентрации и количества нафтената натрия на изменение плотности насыпной массы угольной шихты.

40

Из табл. 3 следует, что наилучшие езультаты получены при введении в ихту более концентрированного раствора, что объясняется следующим образом. При обработке пробы одним коичеством добавки, но разных концентраций, в шихту вводится дополнитель- ное количество воды, которая сама по себе снижает насыпную плотность. Причем, чем .больше масса добавки, тем больше количество воды и, следовательно, меньше прирост плотности. Поэтому добавка должна вводиться в шихту в той оптимальной концентрации, при которой возможно ее равномерное распыление по массе шихты. Наивысший прирост плотности насыпной массы шихты позволяет повысить введение в шихту 0,4% добавки.

На фиг. 1 представлено влияние добавок на плотность насыпной массы

50

55

0

5 Q

5

0

0

5

где Эб; - процентное содержание 1-го

класса крупности в шихте, %; d- - средний размер куска 1-го класса.

Из приведенных зависимостей следует, что с ростом влажности шихты влияние добавки на увеличение плотности насыпной массы угольной шихты возрастает. Так, в ряду значений влажности 6-8-10-12%, максимальный абсолютный прирост плотности насыпной массы угольной шихты от введения добавки составляет соответственно 16,8-46,3- 63,1-61,7 кг-/м3. Аналогичное влияние наблюдается при укрупнении помола шихт. В ряду шихт со средним диаметром зерна 1,0-1,6-2,4 мм прирост составляет соответственно 38,9-40,1- 67,1 кг/м3.

В табл. 4 представлены характеристики угольной шихты и кокса при еве- дении в шихту полиалкилбензолов (по известному способу) и нафтената натрия.

Из табл. 4 следует, что добавка 50%-ного водного раствора нафтената натрия в количестве 0,1-0,2% позволяет повысить плотность насыпной массы угольной шихты до 5%. Повышение плотности положительно сказывается на спекаемости шихты - прочность М25 кокса возрастает на 0,8%, а истираемость Ml0 снижается на 0,2%.

В табл. 5 приведены данные, характеризующие изменения состава коксового газа при коксовании шихт с добавкой нафтената натрия.

Введение добавки позволяет увеличить содержание в коксовом газе водорода и метана за счет снижения количества вредных примесей - СО, С02, N. Калорийность газа при этом воз5 15553396

растает на 14 ккал/м3, плотность сни-Формула изобретения жается на 5 (от 0,46 до 0,44 кг/м3).

Таким образом, введение в качестве Способ подготовки угольной шихты

органической добавки в шихту 0,1 -к коксованию, включающий дробление,

0,5%-ного водного раствора нафтенатасмешение углей и обработку угольной

натрия (30-50%) позволяет повыситьшихты органической добавкой, о т л ипроизводительность процесса и улуч-чающийся тем, что, с целью

шить качество кокса за счет повышенияповышения плотности насыпной массы

плотности насыпной массы шихты, а ТЗК-JQугольной шихты, в качестве органиже улучшить качество коксового газаческой добавки используют 30-50 -ный

и условия труда в углеподготовитель-водный раствор нафтената натрия в

ном цехе благодаря нетоксичности иколичестве 0,1-0,5% от массы угольной

негорючести органической добавки.шихты.

Таблица 1

Режим на- Кокс + Газ, % Дистиллят, % грева, С + зола,

Фракция Фракция Смола

до 95°С до 102°С

20-850 21,0 7,Ц ю,5 45,7 15,4 400-850 25,0 7,2 12,8 42,9 12,1 1 При 850 32,4 э 7,3 13,8 37,6 8,9

Таблица 2

РежимСостав газа, %

ва,°С С0г Нг СН4 J С2Н, С2Не Jc,H6 c,Hg J ChH rt

20-850 6,5 34J 20,0 8,8 3,1 5/8 6,5 15,0 400-800 8,1 26,8 20,2 7,0 1.0,9 4,2 5,2 17,6 При 850 1,7 19,4 22,2 3,3 18,7 0,7 6,0 28,0 ---- -J

Таблица З

Концен- Количество добавки в шихте, % трация

добавки 0,5 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 в водном

растворе, %

25

30+0,3 +2,0 +2,1 +1,0 40+0,3 +2,3 +2,9 +3,6 +1,7 +0,8 -2,5

50+1,2 +5,5 +7,6 +9,2 +11,1 +8,3 +4,0 55Образовывался пересыщенный раствор

Примечание. Плотность насыпной массы исходной

шихты ,4 кг/м3, Знак - соответствует отрицательному эффекту от введения добавки.

Таблица 4