авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Разработка технологий производства нефтяного углерода для использования в металлургической промышленности

-- [ Страница 2 ] --
Вариант угольной шихты ГЖ,% Ж,% КО,% ОС,% К (2К), % ДК
Производственная 15 20 45 10 10 0
Опытная 0 20 45 0 10 25
Качество шихты
Шихта Технический анализ, % Пластометрические показатели, мм
Wr Ad Vdaf ИВ Sdt Х У
Производственная 7,6 8,8 27,4 50 0,38 28 17
Опытная 4,6 7,3 23,2 18 1,20 22 15

Примечание: Wr - содержание влаги, % (масс.); Ad - содержание золы, % (масс.); Х – усадка шихты, мм; Vdaf - содержание летучих веществ, % (масс.);

ИВ -индекс вспучивания, мм; Sdt - содержание серы, % (масс.); Y- толщина пластического слоя шихты, мм; ГЖ – газовый жирный, Ж – жирный,

КО – коксовый отощенный, ОС – отощенный спекающийся, К – коксовый.

Таблица 2 – Качественные показатели металлургического кокса.

Кокс Качество кокса, % масс.
Wr Ad Vdaf Sdt М25 М10 CRI CSR
Производственный 14,6 11,2 1,2 0,47 85,5 9,2 35,0 51,6
Опытный 13,8 9,7 1,1 1,19 89,2 7,6 34,3 54,0
Гранулометрический состав кокса, % масс.
>80 мм 80-60 мм 60-40 мм 40-25 мм <25 мм
Производственный 60,1 22,8 7,0 2,0 8,1
Опытный 64,0 23,5 6,6 1,1 4,8
Выход кокса, % масс.
валовый сухой
Производственный 77,9 74,7
Опытный 79,4 79,8

Примечание: М25,М10 – показатели прочности, % (масс.); CRI – индекс реакционной способности, % (масс.); CSR –прочность кокса после реакции с CO2, %.

Испытания показали, что введение в угольную шихту добавки коксующей в количестве 25% способствовало как увеличению выхода валового металлургического кокса, так и существенному улучшению его качества по механической прочности, реакционной способности, эксплуатационным свойствам. Однако одновременно существенно увеличилось содержание серы в коксе.

Аналогичные промышленные испытания по введению добавки коксующей в производственную угольную шихту при получении доменного кокса были проведены в ОАО «Алтай-кокс» (таблица 3).

В таблице 4 приведено качество полученного металлургического кокса, а в таблице 5 приведен ситовый состав металлургического кокса.

Таблица 3 – Состав и качество производственной и опытной шихт

Марка угля Шихта ГЖ Ж+ ГЖ ГЖ Ж КС+ КО+ ОС ОС+ КО КС К0 нефтяной кокс
Производственная 7 25 7 11 6 22 10 12 -
3% ДК 7 25 7 11 6 22 7 12 3
15% ДК 7 25 7 11 3 20 - 12 15
Качество шихты
Wr, % Ad,% Vdaf,% У,% Sdt,%
Производственная 7,9 9,3 29,4 15 0,46
3% ДК 7,9 9,0 29,6 16 0,60
15% ДК 8,4 8,3 29,0 16 0,98

Таблица 4 - Качественные характеристики металлургического кокса

Наименование Тех. анализ, % масс. CRI,% CSR,% М25,% М10,%
Wr Ad Vdaf Sdt
Кокс базовый 5,0 11,9 0,5 0,5 30,7 56,5 78,4 9,8
3% ДК 5,6 11,6 0,5 0,62 30,4 56,3 78,6 9,6
15% ДК 5,9 10,8 0,4 1,06 30,6 55,8 81,4 9,6

Таблица 5 - Ситовый состав металлургического кокса

Вариант шихты Ситовый состав, мм кокс базовый кокс из шихты с 3% добавки кокс из шихты с 15% добавки
>100 20,9 21,1 19,3
80-100 39,2 33,7 47,9
60-80 18,6 20,1 18,9
40-60 10,2 12,2 8,8
25-40 6,7 7,9 3,5
10-25 2,5 3,0 0,6
<10 1,9 2,0 1,0

Аналогично испытаниям в ОАО «Мечел» добавка коксующая вводилась вместо коксующих марок кокса наиболее дефицитных и, в первую очередь, определяющих формирование кусковой структуры металлургического кокса.

Представленные в таблицах 4 и 5 данные позволяют сделать следующие выводы:

- введение ДК в шихту коксования взамен угля марки К в количестве 3% не привело к ухудшению качественных характеристик получаемого металлургического кокса, на 0,2 % улучшились показатели прочности;

- введение ДК в шихту коксования в количестве 15% позволило: улучшить прочность металлургического кокса по показателю M25 на 3%; существенно (на 9%) увеличился выход фракций 80-100мм. Увеличилось по сравнению с производственной шихтой содержание серы на 0,56 %.

Учитывая существенное повышение серы в металлургическом коксе для доменного производства, на ОАО «Губахинский кокс» были проведены эксперименты с введением добавки коксующей в угольную шихту при получении металлургического кокса для шахтных печей для выплавки никеля. В настоящее время переработка окисленных никелевых руд ведется с применением в качестве восстановителя пирита (FeS2), при этом ~50% серы теряется в газовой фазе. При использовании высокосернистого кокса, где сера содержится в комплексе C-S, выделение серы в газовую фазу сокращается ~ в 10 раз.

1 - Шихта производственная; 2 - Шихта с 30% ДК; 3 - Шихта с 40% ДК

Рисунок 7 - Промышленные испытания шихт на ОАО «Губахинский кокс»

Как видно из представленных на рисунке 7 данных, введение в угольную шихту нефтяного кокса с повышенным содержанием летучих веществ в количестве до 40% способствует получению металлургического кокса с меньшей - «горячей» реакционной способностью (CRJ) и большей «горячей» прочностью (CSR), с меньшей зольностью и существенно большей крупностью (содержание фракций +80мм в экспериментальных шихтах по сравнению с производственной шихтой увеличилось более чем в два раза).

Результаты промышленных испытаний опытной партии нефтяного кокса с повышенным содержанием летучих веществ производства ОАО «Ново-Уфимский НП3» на коксохимических производствах различных предприятий позволило сделать следующие выводы о том, что введение добавки коксующей в шихту коксования взамен коксующихся углей будет эффективно при производстве:

- доменного кокса с улучшенными показателями по прочности и реакционной способности (при введении до 10%);

- доменного кокса в качестве пылеугольного топлива;

- литейного кокса для вагранок и шахтных печей при получении никеля и меди (при введении до 30%).

На основании проведенных исследований были разработаны технические условия на нефтяной кокс с повышенным содержанием летучих веществ – добавку коксующую – для использования в угольной шихте (таблица 6).

Таблица 6 – Технические условия на ДК ТУ 0258-229-0019437-2008

Наименование показателей норма Методы испытаний
1. Массовая доля общей влаги в рабочем состоянии топлива, %, не более 10,0 ГОСТ Р 52911 (ИСО 589:2003, ИСО 5068-1:2007)
2. Зольность, %, не более 2,00 ГОСТ 22692
3. Массовая доля общей серы, %, не более 4,8 ГОСТ 1437 или ГОСТ 8606 (ИСО 334-92)
4. Выход летучих веществ, %, в пределах 15,0-25,0 ГОСТ 22898 п.4.9. ГОСТ 6382 (ИСО 562-98, ИСО 5071-1-97)
5. Индекс спекаемости, не менее 50 ГОСТ Р ИСО 15585
6. Массовая доля кусков, размером более 120 мм, %, не более 10,0
7. Массовая доля кремния, железа, ванадия, % не нормируется, определение обязательно ГОСТ 22898 п. 4.6.

В пятой главе приведены результаты исследований по изучению возможности снижения отрицательного влияния высокого серосодержания в добавке коксующей при ее введении в шихту коксования углей и последующего использования полученного металлургического кокса в доменной плавке.

Введение добавки коксующей в шихту коксования углей позволяет существенно увеличить выход, повысить прочностные показатели металлургического кокса и улучшить его качество. Однако высокое содержание серы в ней (до 5,0 %), которая преимущественно переходит в металлургический кокс, может снизить качество выплавляемого чугуна.

Для нейтрализации отрицательного воздействия органической серы, содержащейся в металлургическом коксе, в процессе выплавки чугуна добавляют флюсы: окислы Ca и Mg, которые взаимодействуют с органической серой, содержащейся в коксе, и переводят ее в неорганическую форму по реакции:

CaO + S + C CaS + CO

Сульфид кальция не растворим в чугуне и переходит в шлак.

Однако необходимость добавления большого количества флюсов в случае использования металлургического кокса с высоким содержанием серы, снижает производительность доменных печей по выпуску целевой продукции и, как следствие, ухудшает технико-экономические показатели. В этой связи представляет практический и научный интерес изучение возможности нейтрализации высокого серосодержания в добавке коксующей еще до введения ее в угольную шихту путем добавления в исходное сырье коксования оксидов, солей или оснований щелочных или щелочноземельных металлов.

Были проведены опыты по коксованию сырья с добавками окиси и гидроокиси Са в количестве 2,0; 5,0 и 10 % на сырье. Выбор в качестве добавок соединений кальция обусловлен, во-первых, доступностью соединений кальция, а, во-вторых, именно соединения Са используются в качестве флюсов для десульфуризации чугуна.

В качестве исходного сырья использовался остаток висбрекинга с ОАО «Уфанефтехим» с плотностью 1,0582 г/см2, коксуемостью 26,5 % масс. и содержанием серы – 3,1 % масс. Опыты по коксованию проводились на лабораторной установке периодического типа с разовой загрузкой сырья ~ 1,3 кг. В процессе коксования газ отбирался в резиновую грушу для хроматографического анализа и определения содержания в газе H2S, собранный в приемник дистиллят коксования разгонялся на фракции, которым определялись плотность и содержание серы.

По завершению процесса коксования, кокс выгружался и анализировался с определением содержания серы и золы. В таблице 8 приведены материальные балансы коксования и распределение серы в продуктах, полученных при коксовании исходного сырья и с добавками в сырье соединений Са.

Таблица 8 - Материальный баланс и содержание серы в продуктах коксования с добавлением Са(ОН)2

Продукт Количество добавленного Са(ОН)2, % на сырье
Исходный 2,5 5,0 10,0
Выход, % масс. S, % масс. ГОСТ 1437-75 Доля серы в продук-те, % S, % масс. ГОСТ 8606-93 Выход, % масс. S, % масс. ГОСТ 1437-75 Доля серы в продук-те, % Выход, % масс. S, % масс. ГОСТ 1437-75 Доля серы в продук-те, % S, % масс. ГОСТ 8606-93 Выход, % масс. S, % масс. ГОСТ 1437-75 Доля серы в продук-те, % S, % масс. ГОСТ 8606-93
Газ 9,40 16,00 1,504 8,4 15,50 1,302 9,0 15,2 1,368 9,3 15,0 1,395
НК – 180С 6,0 0,92 0,055 5,0 0,93 0,047 5,0 0,9 0,045 4,9 1,07 0,052
180 – 350С 35,3 2,23 0,788 37,1 2,50 0,928 34,0 2,44 0,830 30,1 2,77 0,834
>350 С 16,6 2,54 0,422 15,9 2,27 0,361 18,8 2,24 0,421 20,1 2,68 0,539
Кокс 32,7 3,62 1,184 3,4 33,6 2,11 0,709 33,2 1,54 0,511 3,6 35,6 0,55 0,196 3,82
Итого 100,00 3,95 100,0 3,35 100,0 3,18 100,0 3,02
Содержание золы в коксе, % 0,74 12,96 15,84 31,09


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.