Агломерированный уголь что это
агломерация
Смотреть что такое «агломерация» в других словарях:
АГЛОМЕРАЦИЯ — новолат. Скопление, соединение зерен в ком. Объяснение 25000 иностранных слов, вошедших в употребление в русский язык, с означением их корней. Михельсон А.Д., 1865. агломерация (лат. agglomerare присоединять; накоплять) 1) биол. образование… … Словарь иностранных слов русского языка
АГЛОМЕРАЦИЯ — (от латинского agglomero присоединяю, накопляю) (в металлургии), термический процесс укрупнения, окускования мелких частиц руд, концентратов и пр. При агломерации образуются легкоплавкие химические соединения, которые при остывании связывают… … Современная энциклопедия
АГЛОМЕРАЦИЯ — (от лат. agglomerare присоединять, накоплять) компактное расположение, группировка поселений, объединенных не только в пространственном смысле, но обладающих развитыми производственными, культурными, рекреационными связями. Термин относится… … Экономический словарь
агломерация — аггломерация, конурбация, агломерирование, спекание Словарь русских синонимов. агломерация сущ., кол во синонимов: 6 • аггломерация (2) • … Словарь синонимов
Агломерация — – соединение мелких хлопьев или частиц взвешенных веществ с образованием больших хлопьев или частиц взвешенных веществ в воде. [ГОСТ 30813 2002] Агломерация – соединение частиц тонкодисперсных материалов, благодаря которому… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Агломерация — концентрация в крупном городе промышленных, общественных, культурных и других учреждений, объединенных в единое целое интенсивными связями. Словарь бизнес терминов. Академик.ру. 2001 … Словарь бизнес-терминов
АГЛОМЕРАЦИЯ — в металлургии термический способ окускования мелких рудных материалов (спеканием) для улучшения их металлургических свойств. Продукт агломерации агломерат, используемый в качестве сырья для черной и цветной металлургии … Большой Энциклопедический словарь
Агломерация — (a. sintering, agglomeration by sintering; н. Agglomerieren, Agglomeration, Sinterung; ф. agglomeration; и. aglomeracion, sinterizacion) процесс термич. окускования пылеватых мелких руд и концентратов, a также металлсодержащих отходов… … Геологическая энциклопедия
АГЛОМЕРАЦИЯ — (от лат. agglome rare присоединять, накоплять) англ. agglomeration; нем. Agglomeration. Скопление населенных пунктов, независимых с точки зрения административных ограничений, особенно городов, имеющих общность экон. жизни и инфраструктуры… … Энциклопедия социологии
АГЛОМЕРАЦИЯ — (от лат. agglomero присоединяю, накопляю), скопление, скучивание слишком большого количества людей, животных, населенных пунктов, строений и т. п. Как правило, имеет негативное экологическое значение. Экологический энциклопедический словарь.… … Экологический словарь
агломерация — и, ж. agglomération f., лат. agglomerare присоединять. 1771. Лексис. 1. В демографии слияние населенных пунктов в одно целое. БАС 2. А в Европе главенствует военное и деспотическое течение; оно увлекает ее к агломерациям народностей, к… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
Производство агломерата
Агломерация – это процесс укрупнения исходного сырья – рудных материалов, с целью окускования для оптимизации последующего доменного процесса. Цель агломерации состоит в окусковании пылеватых руд, колошниковой пыли и отчасти концентратов обогащения руд. При загрузке этих видов сырья в доменную печь без предварительного окускования значительная часть пылеватых материалов выносится из печи газами. Оставшаяся часть создает в печи весьма плотный столб шихты с минимальной газопроницаемостью. Интенсивность доменной плавки резко снижается, ход печи делается неустойчивым.
Агломерация в металлургии, термический процесс окускования мелких материалов (руды, рудных концентратов, содержащих металлы отходов и др.), являющихся составными частями металлургической шихты, путем их спекания с целью придания формы и свойств (химического состава, структуры), необходимых для плавки. Тепло, необходимое для спекания, получается от горения углеродистого топлива, прибавляемого к агломерируемому материалу, либо от окисления сульфидов, если агломерации подвергаются сернистые рудные концентраты. Спекание происходит непосредственным слипанием отдельных нагретых частиц шихты при поверхностном их размягчении либо в результате образования легкоплавких соединений, связывающих частицы при остывании агломерируемого продукта.
Металлургический цикл начинается с агломерационной фабрики. Агломерационную шихту, состоящую из рудной части, флюсов, возврата и топлива, загружают на конвейерную агломерационную машину, зажигают сверху и спекают, просасывая через слой спекаемых материалов воздух.
На практике агломерация чаще всего осуществляется на колосниковых решётках, с просасыванием воздуха сверху вниз сквозь лежащую на решётке шихту. При этом происходит последовательное горение топлива в лежащих один под другим её слоях. Для равномерного окисления горючего в процессе спекания и получения прочного и пористого агломерата соответствующего химического состава требуется, чтобы шихта обладала необходимой газопроницаемостью, что зависит в первую очередь от раз мера зёрен и степени начального увлажнения. Шихта должна быть максимально однородной.
Основные исходные материалы Агломерация: мелкая сырая руда (8-10 мм) и её концентрат, а также топливо (коксовая и антрацитовая мелочь до 3 мм), флюс (известняк и доломит до 3 мм), в отдельных случаях – мелкие отходы (колошниковая пыль, окалина и др.). Топливо измельчают в четырехвалковых дробилках, известняк дробят в молотковых дробилках или тангенциальных шахтных мельницах, и, в случае необходимости, обжигают в кольцевых шахтных печах. Расчетное соотношение отдельных компонентов в шихте поддерживают путем весового дозирования. Конечный продукт – агломерат. Более 95% агломерата используется в чёрной металлургии; в цветной металлургии агломерат применяется в алюминиевом, никелквом и свинцовом производствах. Промышленное производство агломерата освоено в начале 20 в. (США).
Агломерация включает: подготовку шихты (дозировка отдельных компонентов, смешивание, увлажнение и окомкование), спекание подготовленной шихты на англомерационных машинах, обработку горячего спека (дробление, рассев с удалением кусков до 5-10 мм, охлаждение до 100°С, сортировка).
Агломерационная шихта включает следующие компоненты:
Эти материалы смешиваются и подаются в агломерационную машину. Она состоит из большого числа паллетспекательных тележек с отверстием в днище, двигающихся по направляющим рельсам. В загруженной паллете после зажигания газовыми горелками начинается горение топлива, причем фронт горения распространяется сверху вниз. Воздух просасывается сквозь слой шихты благодаря действию специальных вакуумных устройств – экспаустеров. Температура в слое шихты 1300-1600°С. В результате восстановления образуется: В зоне горения Fe2SiO4 плавится (t=1209°C) и смачивает зерна шихты, благодаря чему при охлаждении образуется твердая пористая масса – агломерат (имеет хорошую восстановимость и высокую прочность).
Процесс спекания тесно связан с работой узлов и агрегатов, обеспечивающих подготовку сырых материалов для Агломерации. По этому первостепенное значение имеет стабилизация основных входных параметров процесса (усреднение и дозировка материалов, химический состав, влажность и т.д.), которые открывают пути к комплексной автоматизации агломерационного процесса. Агломерация осуществляется на агломерационных фабриках, в состав которых входят склады для усреднения и хранения запасов шихтовых материалов, приёмные бункера, отделения для измельчения кокса и известняка (иногда и обжига известняка), шихтовое, спекательное и обарботки готового агломерата.
На современных агломерационных фабриках приём сырья, дозировка и подготовка шихты, укладка её на агломерационные машины, а также обработка готового агломерата полностью механизированы и в значительной степени автоматизированы. Основными показателями хода технологического процесса агломерации (выходными величинами) является производительность агломашины и качество агломерата. Производительность измеряют в тоннах годного агломерата, полученного за час работы. Качество оценивают по химическому составу, прочности и восстановимости агломерата. Руда, концентрат, колошниковая пыль, а также другие добавки, не требующие дробления, подаются в шихтовое отделение из приёмных бункеров или со склада конвейерами. Коксовая мелочь и известняки поступают в отделение измельчения, а затем в шихтовое отделение. Сюда же направляется возврат (мелочь, отсеянная от готового агломерата). Шихтовое отделение оборудовано бункерами, ёмкость которых обеспечивает работу агломерационных машин а течение 8-10 час.
Из шихтовых бункеров заданные количества каждого из компонентов шихты дозировочными питателями выдаются на сборный конвейер, который передаёт шихту в барабаны первичного смешивания и затем в бункера шихты агломерационных машин, расположенные в спекательном отделении. Перед загрузкой на агломерационную машину шихта подвергается вторичному смешиванию, увлажнению и частичному окатыванию в окомковательных барабанах. Расход шихты из бункера на аглоленту регулируется с помощью шибера. Он меняет этот расход таким образом, чтобы обеспечивались оптимальные параметры при подаче шихты на аглоленту. Иногда этот расход регулируется с помощью тарельчатого вибропитателя. При разгрузке с машины агломерат дробится и сортируется с удалением из него мелочи (возврата), вновь используемой в шихте. Затем агломерат охлаждается и сортируется. Отходящие газы через газовый тракт и газоочистительное устройство отсасываются эксгаустером и через дымовую трубу удаляются в атмосферу.
Одним из серьезных недостатков в оснащении современных агломерационных фабрик средствами автоматизации является отсутствие датчиков и устройств переработки первичной информации, анализа и контроля технологических процессов. В настоящее время силами лучших предприятий и научно-исследовательского производства, предусматривающая автоматическое управление процессами подготовки шихты. В связи с этим первостепенное значение приобретает проблема математического описания технологических процессов и операций на каждом из участков агломерационного производства. Математическое описание агломерационного процесса позволяет качественно исследовать основные его показатели и возможные регулирующие воздействия, а в итоге разработать обоснование алгоритма управления и способы автоматического регулирования процесса. Эффективность использования средств управления технологическими процессами в значительной степени определяется правильным выбором контролируемых параметров, структуры регулирующего устройства и управляющих воздействий.
Агломерационные машины – основное технологическое оборудование для агломерации. Распространена агломерационная машина ленточного типа, представляющая собой непрерывную цепь движущихся спекательных тележек (палет) с днищами в виде колосниковой решётки. Тележка проходит под питателем, которым на неё укладывается шихта слоем 250-400 мм, а затем под зажигательным горном, где твёрдое топливо, содержащееся в поверхностной зоне спекаемого слоя, зажигается. Эксгаустером через слой сверху вниз просасывается воздух (80-100 м3/мин на 1 м2 площади спекания), и зона горения (толщиной 15-20 мм) перемещается вниз по слою со скоростью 20-40 мм/мин. В зоне горения твёрдого топлива при t 1200-1500 °С значительная часть шихты плавится. По мере перемещения зоны горения вниз полурасплавленная масса вышележащей части слоя застывает, образуя спекшийся пирог агломерата (спек). Газы, отходящие из зоны горения, подсушивают и нагревают нижележащие слои шихты, из которой удаляются гигроскопическая и гидратная вода, углекислый газ и прочие летучие, а также сера, мышьяк и другие вредные примеси.
+7(812) 987 9110 +7(812) 322 8737 Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Агломерированный уголь что это
ФИЛИППЕНКО Ю.Н., канд, техн, наук
СКЛЯР П.Т., канд., техн. наук
Е.В. ХАРЛОВА, канд. техн наук
(Украина, Луганск, ГП «Укрнииуглеобогащение»)
ПРОЦЕССЫ АГЛОМЕРАЦИИ, ОКУСКОВАНИЯ, БРИКЕТИРОВАНИЯ
И ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Уголь в Украине является основным источником сырьевых ресурсов для теплоэнергетики и коксохимической промышленности. В мировом балансе энергоносителей уголь занимает второе место (24%) после нефти (39%). До 40% электроэнергии вырабатывается из угля. По прогнозам, выполненным Международными авторитетными организациями по энергетики, на протяжение, по крайней мере, 20 – 30 лет потребление угля будет возрастать в среднем на 1,4-1,6% в год, несколько уступая нефти 1,7% и природному газу 2,7 – 2,8%.
В последнее время добыча угля в Украине стабилизовалась на уровне 70,6-80 млн. тонн в год при его зольности около 38,9%.
Добываемый шахтами уголь такой зольности не отвечает требованиям потребителей, в святи с чем его необходимо обогащать.
Углеобогатительные фабрики специализированы по маркам и назначению перерабатываемого сырья и, соответственно, различаются по применяемой технологии.
Технологии обогащения угля, применяемые на фабриках:
обогащение коксующегося и энергетического угля всех классов крупности;
обогащение энергетического угля и антрацита крупностью более 0,5мм, высокозольный шлам крупностью 0-0,5мм сбрасывают в отстойники без обогащения;
обогащение энергетического угля и антрацита крупностью более 6 или 13мм.
Основные методы обогащения:
Винтовые сепараторы применяются в схемах для обогащения крупнозернистого шлама и содержимого отстойников или илонакопителей.
В мировой практике переработки минеральных полезных ископаемых существуют различные эффективные методы, позволяющие использовать угольную мелочь и угольный шлам в качестве топлива. Некоторые из них это процессы окускования угольной мелочи – агломерация, окомкование и брикетирование.
Процесс агломерации или спекания осуществляется во вращающихся и шахтных печах, во взвешенном и плотном фильтруемом слое [1, 2].
В США компания Шелл применяет масляную агломерацию для спекания некондиционной угольной мелочи с целью получения товарной угольной продукции. Этот метод по причине его дороговизны не нашёл широкого применения.
В Польше сотрудниками технического университета г. Краков проведены исследования по разработке технологии гранулирования угольных илов с древесными опилками, отходами табачной промышленности и другими отходами растительного и животного происхождения с получением альтернативного топлива [4]. Оптимальный состав смеси – 80 – 70% угольных илов и 20 – 30% отходов растительного происхождения, при гранулировании такой смеси образуются прочные гранулы крупностью 5 – 7мм., зольность 50,2%, теплотворная способность 7574,4 кДж/кг.
Брикеторование – механический процесс превращения мелкозернистых материалов прессованием в крупнокусковые продукты, при котором изменяется не химический состав, а лишь крупность кусков и зависящие от неё свойства материала. В зависимости от способа связывания частиц в брикет различают брикетирование без связующих и с добавлением связующих вешеств. Связующие вещества бывают неорганические и органические. К неорганическим относятся: известь, глина, гипс, цемент, магнезит, трепел, щелочи, фосфаты натрия и кальция, гранулированный доменный шлак, чугунная стружка и т.д. Применяют эти вещества как в отдельности, так и в смеси. К органическим связующим веществам относятся: коксующийся уголь, пек, гудрон, смолы и различные отходы целлюлозно-бумажной и пищевой промышленности, например, сульфитный щелок, меласса и др.
Качество брикетов оценивается механической прочностью, атмосферной устойчивостью, водоустойчивостью, термоустойчивостью и газопроницаемостью [5].
Механическая прочность характеризует способность брикетов выдерживать внешние механические воздействия без разрушения и определяется временным сопротивлением брикетов сжатию, изгибу, истиранию и сбрасыванию.
Атмосфероустойчивость – способность брикета не разрушаться под воздействием влажности воздуха и температурных колебаний. Водоустойчивость – способность брикетов не разрушаться под воздействием воды. Атмосферо- и водоустойчивость брикетов оцениваются остаточной механической прочностью. Термоустойчивость – способность брикетов не разрушаться в печи под определённым давлением. Газопроницаемость измеряется объёмом газа, проходящего через единицу площади поверхности брикета в единицу времени.
Для брикетирования полезных ископаемых применяют штемпельные, вальцовые, кольцевые и револьверные прессы.
Вопросами брикетирования каменных и бурых углей ГП «УКРНИИУГЛЕОБОГАЩЕНИЕ» занимается более 30 лет.
Институтом выполнены исследования и разработана технология брикетирования:
— антрацитовых штыбов и шламов зольностью до 35% с различными связующими;
— труднобрикетируемых бурых углей с компонентами, улучшающими их брикетируемость;
— смеси бурых углей с антрацитовыми штыбами, шламами и углями марки «Г» с использованием различных связующих.
3. В промышленных условиях были изготовлены брикеты следующего состава:
— торфобуроугольные (ТБ) – 10% торфа, 90% бурого угля;
зольность-22,5%, сера-3,58%, механическая прочность 70,1%, влагопоглощение-4,78%
— торфо-буроугольно-лигнинные (ТБЛ) – 10% торфа, 20% лигнина, 70% бурого угля;
зольность-21,4%, сера-3,54%, мехпрочность 83,4%, влагопоглощение-2,98%
зольность-22,0%, сера-3,42%, мехпрочность 79,7%, влагопоглощение-3,27%.
Для исследований использовались Павлоградские каменные угли марки Г, зольностью 20%.
Самые качественные брикеты торфо-буроугольно-лигнинные, атмосферостойкие, прочные, с высокой теплотой сгорания – более 7000 ккал/кг.
4. Проводились исследования по брикетрованию антрацитов.
— антрацитовый штыб-30%, (зольность 30-31%)
— антрацитовый шлам-12%, (зольность 38-42%)
— концентрат марки Г-50% (зольность 15%)
— нефтяное связующее (битум) – 8%
В результате исследований установлена возможность получения брикетов зольностью 21-24%, прочностью на истирание – 75-80%, на сжатие 35-80%.
Нефтяное связующее можно заменить более дешевой мелассой (отход сахарного производства с гидролизных заводов) или лигнином.
Угольные брикеты широко применяются в ряде стран, в том числе в турции. Сотрудниками института был проведен с равнительный анализ брикетов отечественного производства и Турецких.
Отечественные брикеты менее зольные (8-10%, против 19-51%), более прочные и водостойкие.
Действующий в Украине стандарт ДСТУ 4083-2002 » Вугілля кам ‘ яне та антрацит для пиловидного спалювання на теплових електростанціях» распространяется на каменный уголь, антрацит и продукты их переработки, которые поставляются для пилевидного сжигания на ТЭС и устанавливает технические требования к качеству угля. Институтом разрабатываются смеси отвечающие требованиям стандарта ДСТУ 4083-2002. Этот стандарт пересматривается Государственным комитетом по стандартизации и его новая редакция дополнена в части применения топливных смесей для сжигания на тепловых электростанциях.
За месяц работы – 720 часов экономия составит 4,2 млн. м 3 на 1 блок ТЭС.
При месячном производстве электроэнергии 200 млн. кВт/ч. затраты на приобретение природного газа составят 3,9 млн грн. в месяц, а при использовании угольной шихты экономия составит около 7 млн. грн. в месяц (10,9 – 3,9). Так, при сжигании шихты углей марок Г и А на Трипольской ТЭС (1 блок 300 мегаВт) в течении 7 месяцев позволило сэкономить 30 млн. м 3 газа.
Таким образом, разработанные сотрудниками ГП «УКРНИИУГЛЕОБОГАЩЕНИЕ» технологии помогут внедрению наиболее приемлемых методов переработки угля для условий каждого предприятия.
1. Патковский А.Б. Фабрики для окускования рудного сырья черной металлургии. М., «Металлургия», 1964
2. Справочник по обогащению руд под редакцией Богданова О.С., М., 1974
3. Tigerschiold M. Fuel problems in Swedish Iron and Stel Industry. – J. «Iron and Stel Inst», 1946
Поступила в редколлегию 17.04.2012 г.
Рекомендована к публикации д.т.н. А.Д. Полуляхом
Способ производства угольных агломератов, применяемых в печи прямой восстановительной плавки железной руды
Изобретение относится к способу производства угольных агломератов, в котором мелкодисперсный уголь агломерируют при высокой температуре. Мелкодисперсный уголь, который получают из процесса прямой восстановительной плавки железной руды, может быть агломерирован простым способом путем нагревания его до 600 o С и выше в течение 5 мин и более. Кроме того, с мелкодисперсным углем может быть смешан антрацит, который не слипается, или свободно набухающий уголь, имеющий невысокий индекс свободного набухания, вследствие этого становится возможным использование даже очень низкокачественных углей. Кроме того, уголь, который нагревают до высокой температуры, помещают в верхнюю часть печи прямой восстановительной плавки железной руды, и поэтому профилированный участок свода печи нагревается естественным путем, что приводит к сбережению энергии. 2 c. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к способу производства угольных агломератов, применяемых в печи прямой восстановительной плавки. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу производства угольных агломератов, в котором мелкодисперсный уголь агломерируют при высокой температуре.
Уголь, который используют в печи прямой восстановительной плавки в качестве источника энергии, должен иметь однородную крупность частиц (8-35 мм).
Однако 50% угля или большее его количество, которое подают и применяют в печи прямой восстановительной плавки, представляет собой мелкодисперсный уголь, имеющий размер частиц 8 мм или менее. Такой мелкодисперсный уголь втекает на линию генераторного газа, когда он поступает в плавильную печь, и поэтому мелкодисперсный уголь становится бесполезным.
Подаваемый обычный уголь подвергают классификации частиц по крупности, и агломераты, имеющие размер 8 мм или более, подают после их обезвоживания в печь восстановительной плавки. Однако мелкодисперсный уголь, имеющий размер частиц 8 мм или менее, не может быть использован.
Поэтому, если в процессе восстановительной плавки необходимо использовать мелкодисперсный уголь, имеющий крупность части 8 мм или менее, его необходимо сначала агломерировать.
Способ агломерации мелкодисперсного угля описан в патенте США N 3869350, и он относится к способу термической обработки коксующегося угля. В этом способе мелкодисперсный уголь вводят в трубу, в которую втекает высокотемпературный газ, вследствие чего мелкодисперсный уголь агломерируется.
Однако вышеописанный способ агломерации имеет недостаток, состоящий в том, что для его осуществления необходимо устройство для подачи высокотемпературного газа, и скорость повышения температуры должна быть 100 o C/сек.
Для решения вышеописанной проблемы заявители настоящего изобретения осуществили большое количество исследований и экспериментов и на основе таких исследований и экспериментов создали это изобретение.
Поэтому целью настоящего изобретения является обеспечение способа производства угольных агломератов, применяемых в печи прямой восстановительной плавки, в котором используют склонность угля к самококсованию вследствие его самослипания во время процессе термического разложения, с тем, чтобы мелкодисперсный уголь можно было агломерировать при высокой температуре простым способом.
Другой целью настоящего изобретения является обеспечение способа производства угольных агломератов, применяемых в печи прямой восстановительной плавки, в котором антрацит или незначительно свободнонабухающий уголь, имеющий невысокий индекс свободного набухания, смешивают с мелкодисперсным углем и эту смесь агломерируют при высокой температуре, вследствие чего низкокачественный уголь становится пригодным для полезных применений.
При достижении вышеприведенных целей способ производства угольных агломератов, которые применяют в печи прямой восстановительной плавки в соответствии с изобретением, характеризуется тем, что мелкодисперсный уголь, имеющий индекс свободного набухания 3,0 или более и размер частиц 8 мм или менее, поддерживают при 600 o C или выше в течение 5 минут или более, вследствие чего получаются угольные агломераты, которые применяют в печи прямой восстановительной плавки.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения способ производства угольных агломератов, которые применяют в печи прямой восстановительной плавки, характеризуется тем, что мелкодисперсный уголь, имеющий индекс свободного набухания 3,0 или более и размер частиц 8 мм или менее, смешивают с 70 вес.% антрацита или незначительно свободнонабухающего угля и поддерживают при температуре 600 o C или выше в течение 5 минут или более, вследствие чего получают угольные агломераты, применяемые в печи прямой восстановительной плавки.
Вышеприведенные цели и другие преимущества настоящего изобретения станут более понятными посредством более подробного описания предпочтительного варианта настоящего изобретения, в котором будут сделаны отсылки на сопровождающие рисунки, на которых: фиг. 1 представляет графический рисунок, показывающий изменение предела прочности на сжатие во время агломерации мелкодисперсного угля в зависимости от времени; фиг. 2 представляет графический рисунок, показывающий изменение предела прочности на сжатие во время агломерации мелкодисперсного угля в зависимости от температуры; фиг. 3 представляет собой графический рисунок, показывающий изменение предела прочности на сжатие в зависимости от соотношения в смеси антрацита и мелкодисперсного угля.
Уголь, который, предпочтительно, используют при агломерации мелкодисперсного угля в соответствии с настоящим изобретением, представляет собой обычный уголь, имеющий размер частиц 8 мм или менее и индекс свободного набухания 3,0 или более.
Вышеопределенный обычный уголь получают из процесса прямой восстановительной плавки.
Если угольные агломераты, применяемые в печи прямой восстановительной плавки, получают в соответствии с настоящим изобретением, мелкодисперсный уголь необходимо поддерживать при 600 o C в течение 5 мин или более. Причиной этого является следующее. Если температура поддержания (температура агломерации) составляет менее 600 o C, угольные агломераты легко разрушаются и необходимый предел прочности на сжатие в печи прямой восстановительной плавки получить невозможно.
Чем выше температура агломерации, тем больше будет предел прочности на сжатие. В особенности высокий предел прочности на сжатие получают при 650-800 o C.
Поэтому, если необходимо получить высокий предел прочности на сжатие, предпочтительно следует применять температуру агломерации 650-800 o C.
Кроме того, во время агломерации мелкодисперсного угля время поддержания (время агломерации) должно составлять 5 минут или более, и причиной этого является следующее. Если время агломерации будет составлять менее 5 мин, предел прочности на сжатие уменьшится.
Между прочим, угольные агломераты можно также получать таким способом, в котором мелкодисперсный уголь смешивают с незначительно свободнонабухающим углем, который может слегка слипаться, или с антрацитом, который не слипается, и затем смесь поддерживают при 600 o C или выше в течение 5 мин или более.
Доля незначительно свободнонабухающего угля или антрацита в смеси должна составлять 70 вес.%, и причиной этого является следующее. Если эта доля будет составлять более 70%, предел прочности на сжатие, который бы был подходящим для печи прямой восстановительной плавки, получить невозможно.
Таким образом, при агломерации мелкодисперсного угля в соответствии с настоящим изобретением получают угольные агломераты, имеющие размер частиц 8 мм или более.
Следовательно, угольные агломераты относятся к таким агломератам, которые получают из мелкодисперсного угля посредством агломерации. В настоящем изобретении, отработанное тепло, генерированное из печи прямой восстановительной плавки, используют в качестве источника тепла. Мелкодисперсный уголь получают, предпочтительно, из процесса прямой восстановительной плавки и полученные угольные алгомераты используют в печи прямой восстановительной плавки.
Обычно восстановительный газ, который генерируют из печи восстановительной плавки, имеет температуру около 1100 o C. Оптимальная температура, которая необходима в верхней части шахтной печи, составляет около 850 o C. Поэтому перед поступлением в шахтную печь около 20% восстановительного газа, имеющего температуру 850 o C, охлаждают во время его прохождения через скрубберы с трубами Вентури до примерно 50 o C. Этот рециркулированный охлажденный газ втекает на линию генераторного газа и его можно использовать в качестве средства контроля температуры восстановительного газа.
Оборудование для агломерации высокотемпературного мелкодисперного угля устанавливают перед скрубберами с трубами Вентури. Таким образом, мелкодисперсный уголь в соответствии с настоящим изобретением агломеризуют при использовании отработанного тепла высокотемпературного (около 850 o C) восстановительного газа.
Кроме того, высокотемпературные угольные агломераты, которые получают в вышеописанном способе, можно поместить в верхнюю часть печи прямой восстановительной плавки железной руды.
Таким образом, угольные агломераты, применяемые в печи прямой восстановительной плавки, получают с использованием отработанного тепла, генерированного в качестве источника тепла в печи прямой восстановительной плавки и с использованием мелкодисперсного угля, полученного из печи прямой восстановительной плавки железной руды. В этом случае получают следующие преимущества.
Мелкодисперсный уголь с размером частиц менее 8 мм, полученный из печи прямой восстановительной плавки, может быть использован в полезных применениях. Мелкодисперсный уголь можно агломерировать путем его смешивания с незначительно свободнонабухающим углем или с антрацитом. Кроме того, для полезных применений может быть использовано не только отработанное тепло восстановительного газа, но также и угольные агломераты, которые нагреваются до высокой температуры (около 600 o C или выше), можно непосредственно поместить в верхнюю часть печи прямой восстановительной плавки железной руды. Поэтому тепло, полученное в результате подъема температуры, которое является необходимым в случае применения угля с нормальной температурой, может быть сбережено.
Теперь настоящее изобретение будет проиллюстрировано посредством действительных примеров.
Пример 2. М. Т. уголь примера 1 использовали в течение периода агломерации, равного 10 минутам, при этом температуру агломерации (температуру реакции) изменяли от 600 до 850 o C на 50 o C, вследствие чего произошла агломерация угля. После подъема температуры на каждые 50 o C измеряли предел прочности на сжатие, результаты измерений показаны на фиг. 2. Как следует из фиг. 2, когда температура агломерации была равна 600 o C, можно было получить достаточный предел прочности на сжатие.
Пример 3. М.Т. уголь примера 1 нагрели таким образом, чтобы установилась температура агломерации 850 o C и время агломерации было равно 10 мин. Кроме того, с мелкодисперсным углем смешали антрацит, количество которого увеличивали всякий раз при смешивании на 10%, начиная от 20% и заканчивая 70% антрацита, таким путем осуществили агломерацию угольной смеси. Предел прочности на сжатие измерили для каждого 10% прироста количества антрацита, результаты измерений показаны на фиг. 3.
Как следует из фиг. 3, когда количество антрацита в смеси увеличивалось, предел прочности на сжатие уменьшался, но при содержании антрацита в смеси, равном 70%, предел прочности на сжатие был достаточным для того, чтобы угольные агломераты можно было применить в процессе восстановительной плавки железной руды.
В соответствии с настоящим изобретением, которое описано выше, мелкодисперсный уголь, который получают из процесса прямой восстановительной плавки железной руды, может быть агломерирован простым способом. Кроме того, с мелкодисперсным углем может быть смешан антрацит, который не слипается, или незначительно свободнонабухающий уголь, и поэтому может быть выгодно использована энергия. В частности, в случае, когда мелкодисперсный уголь, имеющий размер частиц 8 мм или менее, и полученный из процесса прямой восстановительной плавки, агломерируют в соответствии с настоящим изобретением, может быть использован антрацит или незначительно свободнонабухающий уголь, имеющий невысокий индекс свободного набухания, вследствие этого становится возможным использование даже очень низкокачественных углей. Кроме того, уголь, который нагревают до высокой температуры, помещают в верхнюю часть печи прямой восстановительной плавки железной руды, и поэтому профилированный участок свода печи нагревается естественным путем, что приводит к сбережению энергии.
1. Способ производства угольных агломератов, применяемых в печи прямой восстановительной плавки железной руды, включающий использование мелкодисперсного угля, отличающийся тем, что мелкодисперсный уголь имеет индекс свободного набухания, равный 3 или более, и размер частиц составляет 8 мм или менее, и мелкодисперсный уголь агломерируют путем нагревания его до температуры 600 o C или выше в течение 5 мин и более.
3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что мелкодисперсный уголь получают из процесса прямой восстановительной плавки железной руды.
4. Способ производства угольных агломератов, применяемых в печи прямой восстановительной плавки железной руды, включающий использование мелкодисперсного угля, отличающийся тем, что мелкодисперсный уголь имеет индекс свободного набухания, равный 3 или более, и размер частиц составляет 8 мм или менее, причем мелкодисперсный уголь смешивают с незначительно свободнонабухающим углем или антрацитом в количестве 70 вес.% или менее, и смесь мелкодисперсного угля агломерируют путем нагревания ее до температуры 600 o C или выше в течение 5 мин или более.
6. Способ по любому из пп.4 и 5, отличающийся тем, что мелкодисперсный уголь получают из процесса прямой восстановительной плавки железной руды.