19.06.2019
219.017.8498

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО СРЕДНЕТЕМПЕРАТУРНОГО КОКСА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002285715
Дата охранного документа
20.10.2006
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области переработки угля, в частности к получению среднетемпературного кокса металлургического и энергетического назначения путем термоокислительного коксования угля в кипящем слое. Способ заключается в том, что в качестве слоя угля используют уголь с фракционным составом 0÷15 мм, а подачу воздуха через слой угля осуществляют при температуре 800÷900°С. Достигаемый технический результат - повышение прочности среднетемпературного кокса, увеличение среднего размера куска и производительности процесса в расчете на квадратный метр газораспределительной решетки. Структурная прочность продукта достигает для буроугольного кокса - 70%, а для каменноугольного - 80%. 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области переработки угля, в частности к получению среднетемпературного кокса металлургического и энергетического назначения.

Известен целый ряд способов энерготехнологической переработки углей с использованием техники кипящего слоя, ориентированных на получение кокса преимущественно из бурого угля. Характерным примером является технология, известная как способ термоконтактного коксования угля (способ ТККУ) в кипящем слое (Андрющенко А.И., Попов А.И. Основы проектирования энерготехнологических установок электростанций. - М.: Высшая школа, 1980). Коксование мелкозернистого угля осуществляется в аппарате с кипящим слоем при температуре около 540°С. При этом подвод тепла в кипящий слой обеспечивается за счет промежуточного теплоносителя, роль которого выполняет образующийся в процессе кокс. Для этой цели рециркулируемая часть кокса нагревается в коксонагревателе с воздушным дутьем за счет сжигания пиролизного газа. Основными продуктами данного способа являются мелкозернистый кокс (фракция 0-З мм составляет 90-95%), а также пылевидный кокс (фракция менее 0,063 мм составляет 80-95%). Их выход при переработке бородинского бурого угля (Канско-Ачинский угольный бассейн) составляет соответственно 28 и 10% от массы исходного угля. Парогазовые продукты разложения угля подвергаются конденсации с выделением нескольких фракций смолы и пиролизного газа.

Главный недостаток данного способа заключается в многостадийности процесса коксования, а также в связанной с этим сложности технологической схемы и конструкций составляющих ее аппаратов. Продуктом является мелкозернистый и пылевидный кокс, который рекомендуется использовать преимущественно как энергетическое топливо на месте его производства. В металлургической промышленности такой продукт практически не используется.

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности является "Способ получения полукокса из бурых и каменных углей" (патент РФ №2073061, 10.02.1997 г.). Данный способ заключается в коксовании угля крупностью до 10 мм в кипящем слое при температуре 600-700°С с добавлением к воздушному дутью некоторого количества водяного пара с целью активации продукта путем увеличения его пористости и внутренней поверхности.

К основным недостаткам этого способа следует отнести низкую удельную производительность (в расчете на квадратный метр газораспределительной решетки она составляет 1000 кг/(м2·ч) по углю), мелкий фракционный состав продукта (99% частиц менее 2,8 мм) и его пониженную структурную прочность вследствие высокой гористости. Последние два показателя по существу исключают возможность широкого использования кокса в металлургии, т.к. самым низшим классом крупности кокса в соответствии с ТУ 1-7-115-89 является коксовая мелочь с размером частиц до 10 мм.

Задача настоящего изобретения состоит в повышении удельной производительности процесса, укрупнении фракционного состава получаемого среднетемпературного кокса и повышения его структурной прочности.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности среднетемпературного кокса, увеличение среднего размера куска и производительности процесса в расчете на квадратный метр газораспределительной решетки.

Технический результат достигается за счет повышения температуры обработки угля в кипящем слое до 800-900°С, использования воздушного дутья, а также укрупнения фракционного состава исходного угля до 15 мм. Вследствие более высокой температуры значительно возрастает производительность процесса: удельный расход угля на квадратный метр газораспределительной решетки составляет от 3000 до 6000 кг/(м2·ч) в зависимости от марки угля, рабочей температуры процесса и температуры подогрева воздуха. Фракционный состав продукта удовлетворяет требованиям ТУ 14-7-115-89 на коксовую мелочь. За счет высокой скорости нагрева и отказа от использования дополнительного пара пористость частиц кокса заметно снижается по сравнению с известным способом. Это обеспечивает повышение структурной прочности продукта до 70-75% для бурого угля и до 80% - для каменного угля.

Способ осуществляют следующим образом. В аппарат с кипящим слоем угля, который в зависимости от назначенного режима имеет температуру от 800 до 900°С, питателем непрерывно подают дробленый уголь фракции 0-15 мм. Более крупные частицы исходного угля, нагреваясь до температуры слоя и перемещаясь в горизонтальном направлении, последовательно проходят стадии сушки, пиролиза и выгружаются из аппарата путем естественного перетока через отборный патрубок. Мелкодисперсный уголь и газообразные продукты коксования воспламеняются в верхней части кипящего слоя и догорают в надслоевом пространстве, отдавая тепло излучением верхней части слоя. Продукты сгорания подаются в котел-утилизатор на генерацию тепловой энергии.

В примерах, иллюстрирующих способ, использован аппарат кипящего слоя с размером камеры коксования в плане примерно 60×540 мм и отбором твердого продукта на высоте, например, 560 мм.

Пример 1.

В качестве сырья использовали уголь фракции 0-15 мм марки 2Б (разрез "Березовский" Канско-Ачинского угольного бассейна), имеющий следующий технический и элементный состав:

В аппарат подается 170 кг/час угля и 280 нм3/ч воздуха.

Температура в кипящем слое - 890-900°С.

Удельный расход угля - 5250 кг/(м2·ч).

Выход кокса - 41% от массы исходного угля.

Зольность кокса, Аd=11,3%.

Насыпная плотность кокса - 0,56 г/м3.

Структурная прочность кокса - 72%.

Гранулометрический состав кокса:

более 10 мм - 7%; 5-10 мм - 64%; менее 5 мм - 29%.

Пример 2.

В качестве сырья использовали уголь фракции 0-15 мм марки Д (разрез "Моховский" Кузнецкого угольного бассейна), имеющий следующий технический и элементный состав:

В аппарат подается 130 кг/ч угля и 195 нм3/ч воздуха.

Температура в кипящем слое - 850-870°С.

Удельный расход угля - 4012 кг/(м2·ч).

Выход кокса - 59% от массы исходного угля.

Зольность кокса, Аd=5,4%.

Насыпная плотность кокса - 0,6 г/м3.

Структурная прочность кокса - 80%.

Гранулометрический состав кокса:

более 10 мм - 11%; 5-10 мм - 54%; менее 5 мм - 35%.

Пример 3. (сравнительный из патента РФ №2073061, 10.02.1997 г.)

В качестве сырья использовали подсушенный уголь фракции 0,5-7 мм марки 3Б (месторождение "Лермонтовское", Сахалин), имеющий следующий технический и элементный состав:

Аd=31,2%; Vdaf=44,9%: Сdaf=73,4%.

В аппарат поперечным сечением 0,075 м2 подается 75 кг/ч угля, 106 нм3/ч воздуха и 8,5 кг/ч водяного пара.

Температура в кипящем слое - 680-720°С.

Удельный расход угля - 1000 кг/(м2·ч).

Выход кокса - 63% от массы исходного (подсушенного) угля.

Зольность кокса, Аd=54,2%.

Насыпная плотность кокса - 0,52 г/м3.

Гранулометрический состав кокса:

более 2,8 мм - 1%; 1,6-2,8 мм - 11%; 0,5-1,6 мм - 55%; менее 0,5 мм - 33%.

Средний размер куска кокса - 0,9 мм.

Таким образом, предложенный способ позволяет получать среднетемпературный кокс, имеющий более высокую прочность и плотность, более крупный средний размер куска и более высокую производительность процесса в расчете на квадратный метр газораспределительной решетки (см. таблицу).

Таблица
ПараметрПример 1Пример 2Пример 3 (сравнительный)
Размер фракции угля, мм0-150-150,5-7
Температура в кипящем слое, °С890-910850-870680-720
Удельный расход угля, кг/(м2·ч)525040121000
Структурная прочность кокса, %7280Нет данных
Насыпная плотность кокса, г/см30,560,60,52
Средний размер куска кокса, мм6,27,50,9

Способполученияметаллургическогосреднетемпературногококсапутемтермоокислительнойобработкиуглявкипящемслое,отличающийсятем,чтовкачествеслояугляиспользуютугольсфракционнымсоставом0÷15мм,аподачувоздухачерезслойугляосуществляютпритемпературе800÷900°С.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 14.
27.01.2013
№216.012.1feb

Способ получения брикетного топлива

Изобретение относится к производству брикетов, применяемых в качестве восстановителя для металлургических процессов, а также в качестве бездымного топлива для бытовых и промышленных печей. Способ получения брикетного топлива включает стадии подготовки исходных компонентов, смешивание,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473672
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.06.2014
№216.012.ce75

Способ термического обогощения угля и устройство для осуществления способа

Изобретение относится к области химической промышленности и предназначено для получения из угля высококалорийного твердого топлива. Устройство состоит из двух сообщающихся камер. Первая камера состоит из питателя (1) для подачи угля, колосниковой решетки (2) с возможностью удаления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518624
Дата охранного документа: 10.06.2014
27.12.2014
№216.013.1464

Способ производства газообразного теплоносителя и сушки им сыпучего материала и устройство для осуществления способа

Изобретение относится к химической и сельскохозяйственной промышленности, к области энергетики и может быть использовано для сушки сыпучего материала, например зерна, и получения кокса. Сущность изобретения заключается в том, что способ производства газообразного теплоносителя и сушки им...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536644
Дата охранного документа: 27.12.2014
29.12.2017
№217.015.f4ac

Способ термического обогащения углей

Изобретение относится к области переработки угля с получением высококалорийного твердого топлива и попутного горючего газа. Способ термоокислительной переработки угля заключается в том, что осуществляют карбонизацию дробленого угля или угольных брикетов с размером частиц до 60 мм в слоевом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637551
Дата охранного документа: 05.12.2017
29.05.2018
№218.016.58eb

Способ получения металлургического брикета

Изобретение раскрывает способ получения металлургического брикета, который заключается в смешении исходных компонентов – углеродсодержащего материала, представляющего собой мелочь коксовую марки МК-1, получаемую посредством среднетемпературной карбонизации бурого угля, двухкомпонентного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655175
Дата охранного документа: 24.05.2018
01.09.2018
№218.016.8245

Способ получения металлургического среднетемпературного кокса в кипящем слое

Изобретение относится к области энерготехнологической переработки угля, в частности к получению из угля тепловой энергии и высококалорийного твердого топлива (кокса) для металлургии, энергетики и других отраслей промышленности. Способ переработки угля с получением твердого топлива и тепловой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002665409
Дата охранного документа: 29.08.2018
13.09.2018
№218.016.8744

Способ получения кускового топлива

Изобретение раскрывает способ получения кускового топлива путем смешения исходных компонентов – углеродсодержащего материала, зернистого наполнителя и связующего, формования полученной смеси и сушки, при этом в качестве углеродсодержащего материала используют осадок фильтр-прессов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002666738
Дата охранного документа: 12.09.2018
23.11.2018
№218.016.a071

Способ переработки угля и устройство для его осуществления

Изобретение может быть использовано в химической и топливной промышленности. Карбонизат и попутный горючий газ получают путем обработки угля в плотном слое. Термоокислительную переработку угля с размером частиц от 5 до 100 мм осуществляют в плотном слое при температуре 650-1000°С в вертикальном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673052
Дата охранного документа: 21.11.2018
02.12.2018
№218.016.a2fe

Способ получения бездымного бытового топлива

Изобретение раскрывает способ получения бездымного бытового топлива, включающий смешение исходных компонентов – углеродсодержащего материала, связующего, минеральной добавки и воды, прессование брикетной смеси и сушку сформированного брикет, при этом в качестве углеродсодержащего материала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673794
Дата охранного документа: 30.11.2018
01.03.2019
№219.016.cdac

Способ получения пылеугольного топлива и установка для осуществления способа

Изобретение относится к области химической промышленности, направлено на совершенствование технологии производства пылеугольного топлива и может быть использовано в энергетике, металлургии и других отраслях народного хозяйства. Сущность изобретения заключается в том, что в способе получения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002320700
Дата охранного документа: 27.03.2008

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД