OPIS PATENTOWY. Zgłoszenie ogłoszono: Opis patentowy opublikowano: I

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLTA POLSKA OPS PATENTOWY Patent dodatkowy do patentu nr ! C Z v t L NA Zgłoszono: /P / Perwszeństwo - nt. Cl.5 C10B 57/04 URZĄD PATENTOWY RP Zgłoszene ogłoszono: Ops patentowy opublkowano: Twórcy wynalazku: Potr Waslewsk, Potr Dybała, Andrzej Manowsk, Andrzej Przybyła, Stansław Merzwńsk Uprawnony z patentuj Poltechnka Slaska m.wncentego Pstrowskego, Glwce; Kombnat Metalurgczny Huta "Katowce" - Zakład Koksownczy "Przyjaźń", Dębrowa Górncza /Polska/ MESZANKA WĘGLOWA DO PRODUKCJ KOKSU WELKOPECOWEGO W SYSTEME ZASYPOWYM, ZWŁASZCZA GASZONEGO SUCHO Przedmotem wynalazku jest meszanka węglowa do produkcj wysokogatunkowego koksu welkopecowego w systeme zasypowym, zwłaszcza gaszonego sucho. Produkcja koksu welko pecowego wysokej jakośc w systeme zasypowym oparta jest na koksowanu meszanek węglowych zawerajęcych do 90% węgl ortokoksowych z dodatkem węgl semkoksowych lub odpowedno przygotowanych nnych komponentów echudzajęcych. Znana Jest z polskego opsu patentowego nr meszanka węglowa do produkcj koksu, zwłaszcza koksu wysokogatunkowego, składają ca sę z węgl ortokoksowych o zawartośc częśc lotnych powyżej 25%, korzystne wraz z nnym składnkam meszanek węglowych, które stanowę dwe frakcje tychże węgl o średnch wymarach zarn różnęcych sę o 0,2-2,5 mm, a korzystne o 1 mm. Dek wykazała praktyka przemysłowa dla różncy średnch wymarów zarn 0,6 mm uzysku je sę wysokę gęstość nasypowe wsadu suchego rzędu kg/m3, przez co osęga sę jedyne wzrost zdolnośc produkcyjnej bater, praktyczne bez możlwośc obnżena kosztów wsadu. Znana jest równeż z polskego opsu patentowego nr meszanka węglowa do produkcj koksu metalurgcznego zawerajęca węgle ortokoksowe o zwększonym udzale ntertyntów > 30-50% rezygnujęc tym samym ze stosowana węgl schudzajęcych, główne semkokso wych* Zaproponowany sposób schudzana meszank węglowej posada jednak zasadncze wady. W skład meszank węglowej wchodzę węc tylko węgle ortokoksowe o zawartośc częśc lotnych yda* >26% udzale nertyntów <30%, węgle ortokoksowe o zawartośc częśc lotnych 20%<vdaf 4 26$ udzale nertyntów < 30% oraz węgle ortokoksowe o zawartośc częśc lotnych 20%<Vda* >^26% udzale ntertyntów > 30-50%, spełnajęcym w meszance funkcje węgl schudzajęcych. Praktyka przemysłowa wykazuje, że meszanka taka zawera często częśc lotne ponżej 26%, gdyż w meszance znajduje sę około 40% węgl o Vd*f 22-24%, co przy realnej wlgot nośc wsadu około 9-10% wywołuje cężk beg komór koksownczych, czy wręcz ch zacskane

2 Meszanka taka posada zbyt mały skurcz. Aby wyelmnować powyższe wady proponuje sę me szankę węglowe. Meszanka węglowa zawerajęca węgel ortokoksowy lub meszannę węgl ortokoksowych charakteryzuje sę tym, że zawera co najmnej 5% wagowych węgl o zawartośc częśc lotnych V daf> 31% o zmodyfkowanej lczbe koksowalnośc GK > 0, a udzał poszczególnych węgl, określony zawartoścę częśc lotnych zamyka sę w meszance węglowej loścą. 26% < Vdaf^30%, korzystne 27-29%. Węgel o zawartośc częśc lotnych Vda1>31% o zmodyfkowanej lczbe koksowalnośc GK >0 wnen być rozdrob nony do uzarnena 90 +_ 5% zarn ponżej 3 mm. Zmodyfkowane lczbę koksowalnośc Gk oblcza sę następująco: G - 1 -& "K /a/ /a/ - bezwzględna wartość kontrakcj %, b - dylatacja % Węgle posadajęce nawet ujemne dylatację /b < 0/ charakteryzuję sę lczbę GK>0. Dodatek takego węgla obok węgl ortokoksowych dowolnej jakośc ma zadane podwyższać zawartość częśc lotnych meszank węglowej do lośc 26% ^Vdaf <^30%, a korzystne gdy welkość ta wynos 27-29%, a dzęk faktow, że węgel tak /lub ch meszanna/ posada dyla tację przecwdzała sę z kole powstawanu nadmernego skurczu koksowanego naboju. Ze wzglę du na zmenne zawartość częśc lotnych ndywdualnych komponentów meszank węglowej, wygod nej jest określć skład meszank pośredno tj poprzez sumę udzałów częśc lotnych poszczególnych komponentów, czyl jako średne ważone zawartość częśc lotnych. Można przy jęć, że w zale n 4c od proporcj stosowanych w meszance węgl ortokoksowych o różnych własnoścach koksownczych w meszance stosuje sę 5-15% wagowych węgla o zawartośc częśc lotnych Vda^^31% o zmodyfkowanej lczbe koksowalnośc GK> 0. Aby uzyskać wysokę jakość koksu nezbędne jest uszlachetnane kompozycj węgl ortokoksowych /w systeme zasypowym/ węglem o nskej zawartośc częśc lotnych V a 22-24% nskm udzale nertyntów < 30%, który należy do najszlachetnejszych węgl pod względem kok60twórczym z tego tytułu jest węglem najdroższym. Aby wyelmnować ten węgel z meszank zaleca sę stosowane następujęcej kompozycj. W tym przypadku meszanka składa sę z 50-60% wagowych węgl ortokoksowych o Vdaf> 26% udzale nertyntu <30%, 10-40% wagowych węgl ortokok sowych o zawartośc częśc lotnych 20% ^ Vdaf^26% podwyższonej lośc nertyntu >30-50% oraz węgl o zwększonej zawartośc częśc lotnych Vda*>31% o zmodyfkowanej lczbe koksowalnośc GK>0 w lośc 5-15% wagowych. Tak węc meszanka węglowa ne zawera najszla chetnejszych węgl ortokoksowych. Meszanka węglowa elmnuje wady znanych meszanek węglowych umożlwa obnżene kosztów wsadu oraz prawdłowe realzację procesu koksowana w baterach koksownczych, jak równeż wytwarzane koksu ze zmnejszonej lośc komponentów. Zgodne z teorę koksowana należało oczekwać, że wraz ze wzrostem częśc lotnych /wększy ubytek masy/ obnża sę jakość koksu, tym czasem wynk badań wskazuję, że wnosek ten jest prawdłowy, poczęwszy od zwększającej sę zawartośc częśc lotnych, powyżej welkośc, uznanej za nezbędne w meszance węglowej. Przykłady stosowana wynalazku; W retor ce Oanknera skoksowano po 1 kg meszank węglowej o zawartośc wlgoc około 8% o składze podanym w tablcy 1. Rozdrobnene węgl doberano w ten sposób, że węgel ortokoksowy A zawerał 60-70# zarn ponżej 3mm, węgel B C około 82-85# zarn ponżej 3mm, a węgel o zawartośc częśc lotnych ydaf > 31 # G^ > 0 zawerał do 90# zarn ponżej 3mm. ładunek węgla w retorce neznaczne zagęszczano przy pomocy ubjark do pozomu 750 w przelczenu na stan suchy. Koksowano z szybkoścą 5 K na mnutę do temperatury 1000 C, tj. o 20 K nższej w os wsadu. Koks dzelono na dwe częśc - jedna część gaszona była stałe loścę wody, a druga przez dmuch azotu o temperaturze około 25 C. Koks gaszony mokro, suszono w temperaturze 105 C do stałej masy. Tak węc koks gaszony sucho mokro do dalszych badań praktyczne pozbawony był wlgoc. Laboratoryjna badana koksu przeprowadzono według metody Graznowa Syskowa, natomast reakcyjność koksu wobec dwutlenku węgla wyznaczono w temperaturze 1000 C, dla naważk koksu 7 g o rozdrobnenu 1-3 mm, praktyczne zgodne z metody kę genewskę. Własnośc otrzymanych koksów przedstawa tablca 2. Z kole w tablcy 3 przedsta-

3 wono przykłady zestawen meszanek węglowych otrzymanego z nch koksu dla wersj alternatywnej, tj» gdy meszanka węglowa ne zawera węgla ortokoksowego B. Skład meszanek węglowych Tablca 1, Komponenty.Skład me-, Wa, A*, Va, Vdaf (nertynty f GK szank % % % %! % 1 'węglowej ' ' ' 1 %/% wag./ ' 1 1. Węgel A ' 30 ' 1,0 ' 8,0 ' 27,0 ' 29,7 ' <30 ' 3,1 j 2. Węgel A J 30 J 1,2 J 7,5 J 26,4 ' 28,9 J <30 \ 4,5 t 3. Węgel B, 15 0,4 f 11,0 19, <30 3,0 4. Węgel C 25 0,5 6,0 28,5 21,9 l > ,0 Meszanka /lp.1-4/ 100» 0,8 7,8 ' 24,1 ' 26,4 - '2,6 /znany stan technk/ 1 5. Węgel A J 60 J 1,0 ' 8,0 ' 27,0 ' 29,7 ' <30 ' 3,1, 6. Węgel B, 15, 0,4, 11,0, 19,7, 22,2, < 30, 3,0 7. Węgel C 20 0,5 6,0 20,5 21,9 > ,0 8. Węgel 0 Vdaf>3l$ GK>0 5 1,8 < 6,4 31,4 l 34,2 < 30 1,7 L - - -J '. 1 Meszanko /lp. 5-8/ ' 100 ' 0,9 ' 8.0 ' 24,8 ' 27,2 ' - ' 2, Węgel A \ 75 ' 1.2 ' 7,5 ł 26,4 ' 28,9 ' <30 ' 4, Węgel B 15 0,4 ' 11,0 J 19,7 ' 22,2 ' <30 ' 3,0, 11. Węgel o Vdaf > 31%, (^>0, 10, 1.8, 6,4, 31,4, 34,2, < 30, 1,7 t Meszanka /lp.9-11/ f 100 f 1,1 f 7,9 f 25,9, 28,6 f -, 3,7 j 12. Węgel A J 90 J 1,2 J 7,5 J 26,4 J 28,9 J < 30 J 4,5, 13. Węgel o Vdaf> 31%, Gk>0, 10, 1,8, 6,4, 31,4, 34,2, <30 1,7, Meszanka V /lp.12-13/, 100, 1,3, 7,4 26,9, 29,5-4,0,14. Węgel A, 75, 1,2, 7,5, 26,4, 28,9, < 30 4,5 15. Węgel B 15 0,4 11,0 19,7 22,2 <30 3,0 ' 16. Węgel o Vdaf >31%, GK>0 ' 5 ' 1,8 ' 6,4 31,4 ' 34,2 <30 ' 1,7, 17. Węgel o Vdaf>31%. q<>0, 5, 1.5, 6,4, 31,2, 33.9, <30, 1,3 ( Meszanka V /lp.14-17/, 100, 1,1, 7,9, 25,9, 28,5, -, 3,4

4 Oakość koksu otrzymanego z meszanek węglowych przedstawonych w tablcy 1 Tablca 2 1 nr nflszfnk węglowej J V V meszanka według znanego stanu technk koks "dealnej jakośc" jakość według "7b7" ł- "7«7 86,0 85,5 84,0 100,0 koksu ges zonego sucho /a/ mokro /m/ Graznowa -h 85,5 83,0 100,0 według Syskowa, reajcyjr10ść" -~ co: Uqa. / / 2, >2,67 2,20 L - - _ - >2,67.1 /!'. 0,21 1 0,25 1 0, ,21 j<0,15 m^>. 0,25 ' 0,32» 0,35, 0,26 ' 0,30, <0.15 l ' Skład meszanek węglowych jakość koksu z nch otrzymanych Tablca 3 numer meszank węglowej komponenty skład % jakość koksu gaszonego sucho /&/ mokro /m/ według Graznowa V~ /»/, / / według Syskowa ;. atfl / /, / / reakcyjność.-se^lfl8. /s/, / / 1* węgel A /wg znanego 2. węgel A stanu technk/ 3. węgel B 4* węgel C r /wg wyna lazku/ 1* węgel A 2* węgel C daf 3* węgel V - 34,2% GK - 1, ,21 0,25 82,0 2, ,32 wg wy nalazku/ 1* węgel A 2. węgel C 3. węgel Vdaf - 34,2% GK - 1# ,0 82,0 2,20 0,25 0,30 koks dealnej jakośc Jl. 100,0 100,0 >2,67 >2,67 <0,15 <0,15 ' 1-1 u. Zast rzężena patentowe 1. Meszanka węglowa do produkcj wysokogatunkowego koksu welkopecowego w systeme zasypowym zwłaszcza gaszonego eucho, zawerajęca węgel ortokoksowy lub meszannę węgl ortokoksowych, znamenna tym, że zawera co najmnej 5% wagowych węgl o zawartośc częśc lotnych Vdaf > 31%, o zmodyfkowanej lczbe koksowalnośc GK>0, a udzał poszczególnych węgl, określony pośredno zawartoścę częśc lotnych zamyka węglowej loścę 26% ^ Vdaf 30%, korzystne 27-29%. sę w meszance

5 * Meszanka węglowa według zastrz.l, znamenna t y o, że zawera daf węgel o zawartośc częśc lotnych V > 31% o zmodyfkowanej lczbe koksowalnośc G«> 0 posada rozdrobnene 90 ^ 5% zern ponżej 3 ho. 3. Meszanka węglowa do produkcj wysokogatunkowego koksu welkopecowego w syste me zasypowym zwłaszcza gaszonego sucho, znamenna t y mf że składa sę z wagowych węgla ortokoksowego o V a >26% udzale nertyntu < 3056, 10-40% wagowych węgl ortokoksowych o zawartośc częśc lotnych 20% < Vdaf^26% udzale nerty ntu > 30-50% węgl o zawartośc częśc lotnych Vdaf>3l% o zmodyfkowanej lczbe koksowalnośc GK > 0 w lośc 5-15% wagowych. 4. Meszanka węglowa według zastrz.3, znamenna tym9że zawera węgel o zawartośc częśc lotnych vdaf> 31%9 o zmodyfkowanej lczbe koksowalnośc GK > 0, posada rozdrobnene 90 ± 5% zarn ponżej 3 mm.