ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предыдущий  патент РФ   Следующий

Состав для получения брикетированного топлива (патент РФ № 2315084)

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2315084

patent-2315084.pdf | 74 KB
Классы МПК:C10L5/10 ...с помощью связующих, в том числе предварительно обработанных 
Автор(ы):Павлов Вячеслав Владимирович (RU), Поляков Николай Серафимович (RU), Солодков Станислав Тихонович (RU), Томских Сергей Геннадьевич (RU), Козырев Николай Анатольевич (RU), Годик Леонид Александрович (RU), Калабин Александр Георгиевич (RU), Брюхов Александр Григорьевич (RU), Поляков Виталий Николаевич (RU), Руденков Валерий Александрович (RU)
Патентообладатель(и):Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" (RU)
Адрес для переписки:654010, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, пл. Побед, 1, ОАО "НКМК", тех. управл., гл.инженеру Е.М.Пятайкину
Приоритеты:
подача заявки:
20.12.2005
начало действия патента:
20.12.2005
публикация патента:
20.01.2008

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к составу для получения брикетированного топлива. Состав для получения брикетированного топлива, включает, мас.%: измельченный антрацит - 45-80, уголь марки ГЖ - 15-50, связующее - каменноугольная смола и/или накопленные отходы коксохимического производства - 3-7. Техническим результатом изобретения является снижение расхода кокса и эффективная утилизация отходов производства. 1 табл.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к составу для получения брикетированного топлива.

Известны способы получения брикетированного топлива с применением традиционных компонентов доменной шихты - агломерат, окатыши, руда, кокс. При этом способе не достигается максимально эффективное производство чугуна в доменных печах с наименьшей его себестоимостью (в связи с высокой стоимостью кокса), поэтому в настоящее время часто используются способы добавления в шихту (в качестве заменителя кокса) различных компонентов - уголь, антрацит, электродный бой и т.д. [1]

Существенными недостатками данного способа являются:

- значительное снижение производства чугуна вследствие накопления в нижней части горна сажистого углерода.

- увеличение простоев доменных печей вследствие учащения прогара воздушных фурм;

- невозможность использования данных заменителей длительное время вследствие необходимости ввода в шихту компонентов для промывки горна доменной печи.

Известен также состав топливного брикета [2] на основе термообработанной смеси измельченного углеродного топлива и связующего

- лигносульфоната или мелассы и остатка нефтепереработки, отличающийся тем, что в качестве остатка нефтепереработки он содержит нефтяную спекающуюся добавку с температурой размягчения 140-170 или более 250°С при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Нефтяная спекающаяся добавка 1-10
Лигносульфонат или меласса 1-10
Углеродное топливо, выбранное из угля, кокса, 
отходов углеродных электродов или их смесей до 100

Существенными недостатками данного состава для получения брикетированного топлива являются:

- пониженная механическая прочность брикета в результате низкой температурной устойчивости нефтяной спекающейся добавки;

- агрессивное воздействие на верхние горизонты строения доменной печи паров натрия, калия и аммония, выделяемых из лигносульфоната.

Известен также состав для получения брикетированного топлива [3], включающий угольную мелочь и связующую смесь углеводородной нефтяной фракции, выкипающей в интервале 260-360°С, и каменноугольного пека, отличающийся тем, что он дополнительно содержит раствор алюмината натрия, жидкую и твердую фазы продукта гидротермальной обработки перлитовой породы щелочью при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углеводородная нефтяная фракция,  
выкипающая в интервале 260-360°С 2-4
Каменноугольный пек0,5-1,5
Раствор алюмината натрия0,5-1,5
Жидкая фаза продукта гидротермальной 
обработки перлитовой породы щелочью 2-4
Твердая фаза продукта гидротермальной 
обработки перлитовой породы щелочью 0,5-1,5
Угольная мелочь -прототип остальное

Существенными недостатками данного состава для получения брикетированного топлива являются:

- увеличение себестоимости брикета вследствие введения в брикет дорогостоящего каменноугольного пека;

- уменьшение длительности эксплуатации доменной печи вследствие разъедания щелочными материалами футеровки доменной печи при введении в состав брикета жидкой и твердой фаз продукта гидротермальной обработки перлитовой породы щелочью.

Известен способ выплавки чугуна с применением в качестве углеродсоставляющей части шихты кокса.

Существенным недостатком данного способа являются:

- увеличенная себестоимость чугуна вследствие высокого расхода кокса;

Желаемыми техническими результатами изобретения являются:

- снижение расхода кокса;

- эффективная утилизация отходов производства.

Для этого предлагается состав для получения брикетированного топлива, включающий углеродистый наполнитель и связующее, отличающийся тем, что в качестве углеродистого наполнителя используют смесь измельченного антрацита и угля марки ГЖ, а в качестве связующего каменноугольную смолу и/или накопленные отходы коксохимического производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Антрацит45-80
Уголь ГЖ15-50
Каменноугольная смола и/или  
накопленные отходы коксохимического производства3-7

Заявляемые пределы подобраны экспериментальным путем.

Антрацит, представляющий собой главную углеродсоставляющую часть брикета введен в состав брикета в целях сокращения расхода кокса, и снижения себестоимости чугуна. При концентрации менее 45% возникает необходимость увеличения процентного содержания в составе брикета угля марки ГЖ, что приводит к снижению производительности доменной печи и вследствие увеличения образования сажистого углерода, приводящего к ухудшению жидкоподвижности шлака, ухудшение дренажной способности горна, а при концентрации более 80% заметно снижается эффективность использования брикета вследствие низкого содержания восстановительных газов в брикете, содержащихся в угле марки ГЖ.

Уголь марки ГЖ (газовый жирный), являющийся оптимальной углеродсодержащей добавкой, связи с дополнительным выделением восстановительных газов, введен в состав брикета в целях дополнительного сокращения расхода кокса, и снижения себестоимости чугуна. При концентрации менее 15% дополнительный эффект снижения расхода кокса незначителен, а при концентрации более 50% происходит снижение производительности печи и вследствие увеличения образования сажистого углерода, приводящего к ухудшению жидкоподвижности шлака, ухудшение дренажной способности горна.

Каменноугольная смола и/или накопленные отходы коксохимического производства (представляющие собой смесь фусов, полимеров, кислой смолки и т.д., где фусы это - тяжелые остатки каменноугольной смолы, содержащие 40-50% угольной и коксовой пыли, выносимой газом из коксовых печей; полимеры это - смесь углеводородов, получаемых при регенерации поглотительного масла; кислая смолка это - остатки конденсации легкой смолы из коксового газа и продукты полимеризации непредельных соединений, присутствующих в коксовом газе, под действием серной кислоты в процессе очистки газа от аммиака) используется в качестве связки, причем при использовании менее 3% не удается получить требуемую механическую прочность брикета, а при увеличении более 7% прочность остается на требуемом уровне, а производительность печи снижается в связи с сокращением содержания топливной составляющей в брикете.

Заявляемые брикеты изготавливались из материалов со следующим химическим составом:

Антрацит: С - 93,5-96,3%; зола - 3,0-3,6%; SiO 2 - 1,18-2,24%, Fe2O 3 - 0,18-0,20%; Al2O 3 - 0,008-0,01%; CaO - 0,15-0,20%; Na2 O - 0,05-0,06%; К2О - 0,05-0,07%.

Уголь ГЖ: С - 83-88%; S - 0,3-0,8%; H - 4-6%; О - 3-7%; N - 2-4%.

Каменноугольная смола: высококонденсированные ароматические углеводороды с техническим наименованием "пек" - не менее 50%; нафталин и его гомологи - 8,0-14,0%; фенантрен - 4,0-5,0%; антрацен - 1,0-1,5%; сумма 1, 2 и 3, 4 бензопирена - около 2,0%; фенол и его гомологи - не более 2,0%; пиридиновые и хинолиновые основания - не менее 1,2%; аценафтен - не более 2,0%; флуорен - 1,0-1,2%; карбазол - 1,2-1,5%; пирен - около 2,0%; вода - не более 4%; неидентифицированные соединения - остальное.

Накопленные отходы коксохимического производства: углеводороды - 35,24-87,81%; Fe2O3 - 0,02-0,08%; SiO2 - 0,01-0,11%; CaO - 0,01-0,11%; MgO-0,01-0,05%.

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

Брикеты использовались на доменной печи полезным объемом 1719 м3 в качестве заменителя кокса в количестве 3% от его общего количества. Массовое соотношение компонентов и достигнутые результаты при использовании брикетов приведено в таблице.

Массовое соотношение компонентов и достигнутые результаты при использовании брикетов
№ брикета Массовое соотношение, %Расход кокса, кг/т чугунаСнижение расхода кокса, %
Антрацит Уголь ГЖКаменноугольная смола и/или накопленные отходы коксохимического производства
142,050,5 7,5442,4+2,80
245,0 50,05,0416,5 -3,25
3 44,049,07,0 417,3-3,05
470,025,0 5,0416,3-3,30
560,0 37,52,5437,0 +1,60
6 80,015,03,0 416,7-3,20
781,014,0 5,0440,1+2,30
Прототип      430,00,00

Заявляемый состав для получения брикетированного топлива позволил:

- снизить расход кокса в среднем на 3,2%;

- эффективно утилизировать накопленные отходы коксохимического производства.

Источники информации

1. Равич Б.М. Брикетирование руд - М.: Недра, 1982 - 183 с.

2. Патент РФ №2181752, кл. С 10 L 5/10, 5/14, 5/20, 5/28.

3. Патент РФ №2024593, кл. 5 С 10 L 5/16.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Состав для получения брикетированного топлива, включающий углеродистый наполнитель и связующее, отличающийся тем, что в качестве углеродистого наполнителя используют смесь измельченного антрацита и угля марки ГЖ, а в качестве связующего каменноугольную смолу и/или накопленные отходы коксохимического производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Антрацит45-80
Уголь марки ГЖ15-50
Каменноугольная смола и/или  
накопленные отходы коксохимического производства3-7


Предыдущий  патент РФ   Следующий
Наверх