Коксовый брикет

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к составу топливного брикета для выплавки чугуна и стали. Коксовый брикет, содержащий некондиционный кокс и связующее в виде цемента, отличающийся тем, что он дополнительно содержит уголь ССПК, а в качестве некондиционного кокса используют шлам коксохимического производства при следующем соотношении компонентов, мас.%: Шлам коксохимического производства 40-60, уголь ССПК 30-50, цемент 5-12. Техническими результатами изобретения являются: снижение себестоимости чугуна, снижение расхода кокса, эффективная утилизация отходов производства.

 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к составу топливного брикета для выплавки чугуна и стали.

Известен выбранный в качестве прототипа коксовый брикет [1], содержащий некондиционный кокс, связующее в виде цемента, отличающийся тем, что в качестве некондиционного кокса содержит коксовую мелочь фракции 0-10 мм и/или коксовый орех фракции 10-25 мм определенных сортов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Коксовая мелочь и/или коксовый орех	60-95
Связующее	5-40

Существенными недостатками данного брикета являются:

- высокая стоимость шихтовых материалов и, как следствие, увеличение себестоимости чугуна;

- низкое содержание полезных компонентов ввиду высокого содержания связующего в брикете.

Известен также топливный брикет [2] для металлургических процессов, включающий кокс, измельченный антрацит и крахмал, отличающийся тем, что он содержит гранулированный лигнитовый кокс с удельной поверхностью до 300 м²/г и антрацитовую мелочь с размером частиц 0,5-4 мм при следующем соотношении компонентов (мас.%)

гранулированный лигнитовый кокс	60-90
антрацитовая мелочь	5-30
крахмал	5-10

Существенными недостатками данной шихты являются:

- низкое содержание углеродных составляющих в брикете для использования его в доменном производстве;

- низкая механическая прочность брикета из-за использования слабой связки.

Известен также топливный брикет [3] на основе высушенной смеси измельченных твердых топлив и связующего на основе отходов нефтеперерабатывающего производства - нефтешлама и/или отработанного машинного масла, отличающийся тем, что связующее дополнительно содержит компоненты, выбранные из группы, включающей, % от массы брикетируемой смеси:

Лигносульфат или меласса	2-7
и/или
Обезвоженный активный ил	3-8
и/или
Глина	3-10
и/или
Парафин или парафиновый гач	1-6

При следующем соотношении компонентов, мас.%:

Связующее	10-32
Коксовая мелочь или угольная мелочь или угольный шлам	до 100

Существенными недостатками данного способа являются:

- повышенные затраты на приготовление композиционного связующего;

- низкое содержание полезных компонентов в брикете из-за высокого содержания связующего.

Желаемыми техническими результатами изобретения являются:

- снижение себестоимости чугуна за счет уменьшения стоимости шихтовых материалов;

- снижение расхода кокса;

- эффективная утилизация отходов производства.

Для этого предлагается коксовый брикет, содержащий некондиционный кокс и связующее в виде цемента, отличающийся тем, что он дополнительно содержит уголь ССПК (описан в RU 2176272 С1, 27.11.2001), а в качестве некондиционного кокса используют шлам коксохимического производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Шлам коксохимического производства	40-60
Уголь ССПК	30-50
Цемент	5-12

Заявляемые пределы подобраны экспериментальным путем.

Шлам коксохимического производства вводится в состав брикета как углеродосодержащая составляющие, причем при использовании менее 40% содержания углеродосодержащего материала незначительно и использование брикета в доменном производстве неэффективно, а при увеличении более 60% невозможно получение брикета с необходимыми прочностными характеристиками.

Уголь ССПК также вводятся в состав брикета как углеродсодержащая составляющая, причем при использовании менее 30% не удается получить брикет с заданными физическими характеристиками, а при увеличении более 50% снижается общее количество углерода в брикете, а также снижается производительность доменной печи при плавке чугуна.

Цемент используется в качестве связки, причем при использовании менее 5% не удается получить требуемую механическую прочность брикета, а при увеличении более 12% возрастают непроизводственные затраты на производство брикетов, снижается общее содержание углеродной составляющей в брикете.

Заявляемые брикеты изготавливались из материалов со следующим химическим составом:

Шлам коксохимического производства: 4,5% SiO₂; 0,9% CaO; 2,1% MgO; 2,8% Al₂О₃; 0,1% TiO₂; 0,11% K₂О; 0,12% NaO; 1,03% SO₃; 0,67% P₂O₅; 86,4% С.

Уголь ССПК: зола 9,5%; влага 5-7%; сера 0,32%; выход летучих веществ 22,6%; теплота сгорания 7500-8600 ккал/кг.

Цемент: 6,0-6,6% Al₂O₃; 3,0-3,08% Fe₂О₃; 0,20-0,39% FeO; 56,0-57,8% CaO; 30-34% MgO; до 0,05% Р₂O₅.

Вышеуказанные компоненты смешивались, увлажнялись и проходили сушку в естественных условиях.

Брикеты использовались при выплавке предельного чугуна в доменной печи объемом 1719 м³ как заменитель кокса отдельным скипом.

Заявляемый брикет позволил эффективно утилизировать отходы коксохимического производства с возможностью экономии расхода кокса и получении чугуна с требуемым химическим составом, причем производственная себестоимость получаемого чугуна на 0,63% ниже, чем чугуна, получаемого из традиционных материалов, а также добиться снижения расхода кокса на 1,14%.

Источники информации

1. Патент РФ №2266314, кл. С10L 5/12, С10L 5/28, C10L 5/02, C10L 5/40.

2. Патент РФ №2016048, кл. С10L 5/14.

3. Патент РФ №2130047, кл. С10L 5/02, С10L 5/44, C10L 5/12, C10L 5/14.

Коксовый брикет, содержащий некондиционный кокс и связующее в виде цемента, отличающийся тем, что он дополнительно содержит уголь ССПК, а в качестве некондиционного кокса используют шлам коксохимического производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Шлам коксохимического производства	40-60
Уголь ССПК	30-50
Цемент	5-12