SE464762B - Pumpbar kol-tjaerblandning med hoeg kolhalt och anvaendning daerav som hjaelpbraensle i masugnar - Google Patents

Description

464 762 2 över 40 % fastmaterial (av vikten) den skenbara viskositeten hos kol-tjärblandningen även tydligt med tiden. Detta antages bero på absorption av tjära i kolets porer, vilket väsentligen ökar den procentuella mängden kol (av volymen) i blandningen.

På grund av dessa svårigheter, som under senare tid rapporte- rats i artiklarna S44 och S108 vid "l03rd and l05th Meetings of the ISIJ" (april 1982 och april 1983), kunde kolhalten i de kol-tjärblandningar som användes vid industriella försök i Japan på en 5050 m3 masugn icke överstiga 43 viktprocent (Proceedings, Fifth International Symposium on "Coal Slurry Combustion and Technology", 25-27/4/83, Tampa, USA, vol. 1, sid. 361 och följande).

I motsats till vad som rapporterats beträffande teknikens tidigare ståndpunkt har det emellertid helt överraskande visat sig att en viss kolkorn-storleksfördelning tillåter framställ- ning av kol-tjärblandningar innehållande mer än 50 % kol och med en sådan viskositet, att blandningen blir lätt pumpbar och injicerbar, samt utan någon markerad variation med tiden.

För framställning av en pumpbar kol-tjärblandning enligt denna uppfinning tillföres minus 20 mm kol, valt från koksande kol, svårkoksade kol, metallurgisk koks och petroleumkoks, till en kvarn tillsammans med tjäran och males för erhållande av föl- jande kornstorleksfördelning: - plus 500 pm n 0 (viktprocent) - minus 500 plus 250 pm 1-2 " - minus 250 plus 88 um 3-7 " - minus 88 plus 44 um 9-18 " - minus 44 plus ll um 40-50 " - minus ll um 30-45 " På detta sätt blir, beroende på typen av kol som användes, den verkliga kornstorleksfördelning som erhålles och mängden kol i blandningen, den skenbara viskositeten (Haake MV II P, vid 1o°c, lsoo a, zs 51) mellan soo och izoo CP approximativt, 3 464 762 med god stabilitet upp till fjorton dygn utan omrörning och upp till ca trettio dygn med försiktig omrörning. Kornstor- leksfördelningen enligt uppfinningen har möjliggjort erhål- lande av för masugn accepterade kol-tjärblandningar innehål- lande upp till 53,1 % kol (av vikten). Vidare indikerar labo- ratorieundersökningar av fluiditet, stabilitet, injicerbarhet och förbränning möjligheten att använda kol-tjärblandningar innehållande minst 55 % kol (av vikten). Åstadkommandet av den önskade kornstorleksfördelningen måste givetvis studeras på basis av kvarntyp, malningsparametrar och typen av kol som användes. Under alla förhållanden måste emellertid den kornstorleksfördelning som anges ovan uppnås.

För exemplifiering, utan begränsning av uppfinningen eller patentkraven till detta, anges indikationer nedan beträffande betingelserna för två typer av kol, som har lett till olika typer av blandningar.

Exempel l Ett bituminöst koksande kol med medelhög halt av flyktiga beståndsdelar med följande egenskaper: Kornstorleksanalys (viktprocent) + 15 mm 0 -15 + 8 mm 7,08 - 8 + 2,83 mm 21,24 - 2,83 + l mm 24,57 - l + 0,25 mm 28,50 - 0,25 mm 18,61 Ungefärlig analys (viktprocent) Fukt 3,0 Aska (db) 8,3 Flyktigt material (db) 28,2 Fixerat C (db) 63,5 464 762 4 Slutlig analys (viktprocent torrbasis - db) Aska 8,3 C 83,5 H 4,4 S 0,9 N 1,2 O 1,7 Hardgrove Grinding Index (HGI) 95 och en tjära med följande egenskaper: Kemisk analys (viktprocent) H20 5 C (db) 94,5 H (db) 4,5 S (db) 0,5 Xylen-olösligt: 6 %; aska i olösliga beståndsdelar 0,15 %; LHV 36,98 MJ/kg; Specifik vikt: l,l7 kg/dma; skenbar viskositet (70°C, 1800 s, 28 s_l): 64 cP, matades tillsammans till en kulkvarn med volymen 0,42 m3 och fyra kammare med en kulbeskickning av 7ll kg, vars kornstor- leksfördelning var Diameter (mm): 16 18 20 25 30 Viktprocent : 12 13 25 30 20.

Kvarnen drevs med 38 varv per minut (75 % av kritisk hastig- het) med en produktionshastighet av 100 kg/h.

Två blandningar bereddes, A och B, med fastmaterialkoncentra- tioner av ca 43 resp. 53 %.

Egenskaperna hos dessa blandningar var följande: Viktprocent kol Blandning A 42,8 Kornstorleksfördelning -500 -250 - 88 - 44 - ll Skenbar viskositet gï (70°C, 1800 s, 28 s ) + 500 250 88 44 ll ++++ [lm [lm pm [lm [Jm lim UTDJ É|Q@U1É@ ~ ~ ä w ~ w tßU1\OÖ\l\In-ß 645 Pumpbarhet MPa/100 m (l“ rör, V=0,05 m/s) . - Exempel 2 Finkornigt koksmaterial med följande egenskaper: Kornstorleksanalys (viktprocent) + 15 mm 0,46 -15 + 8 mm 0,10 - 8 + 2,83 mm 19,95 - 2,83 + l mm 35,20 - l + 0,25 mm 26,60 - 0,25 mm 17,69 Ungefärlig analys (viktprocent db) Kol 84 Flyktigt material 2,40 Aska 13,60 464 762 Blandníng B 51,6 0,14 beskickades tillsammans med tjäran enligt exempel 1 till samma kvarn och maldes såsom enligt exempel 1 men med en produk- tionshastighet av 50 kg/h.

De erhållna blandningarna - C och D - med önskade fastmaterialkoncentrationer'av 44 och 53 % hade följande egenskaper: 464 762 s Blandning C Blandning D Viktprocent koks 44,3 53,1 Kornstorleksfördelning + 500 pm 11,2 0 -500 + 250 pm 1,3 0,9 -250 + 88 pm 6,5 5,9 - 88 + 44 pm 13,8 17,9 - 44 + ll pm 30,7 43,1 - ll pm 36,5 32,2 Skenbar viskositet gï (70°C, 1800 S, 28 s ) 1090 950 Statisk stabilitet, med vilket förstås förmågan hos bland- ningen att bibehålla den kolhaltiga fastmaterialandelen i sus- pension och förhindra att denna avsättes; uppmättes på bland- ningarna B och D. Provningen genomföres med en stålcylinder med diametern 3 mm vägande 30 g, varvid den rapporterade mät- ningen är den längd av en cylinder som icke kan penetrera ett djup av 180 mm av blandningen i ostört tillstånd.

Annorlunda uttryckt, om fastmaterialandelen av blandningen icke utsepareras, penetrerar provningscylindern helt in i blandningen. Om å andra sidan fast material utsepareras och avsättes på bottnen av provbehållaren, förhindrar det skikt som bildas att cylindern penetrerar fullständigt. Antalet millimetrar av cylindern som sticker upp ovanför den fria ytan av blandningen ger måttet på blandningens stabilitet. värdena som uppmättes för blandningarna B och D är följande: Statisk stabilitetsprovning: mm som icke penetrerade efter v veckor Blandning .0 v _ 1 v 2 v 3 v L i B o 3 3 » D 0 0 0 r Såsom framgår av dessa exempel påverkar malningsbetingelserna 7 464 762 kornstorleksfördelningen av det malda fasta materialet; endast om kornstorleksfördelningen faller inom de områden som speci- ficerats såsom tillhörande uppfinningen, erhålles blandningar med egenskaper som är lämpade för användning i masugn, i syn- nerhet vad beträffar pumpbarhet och viskositet, som måste vara sådana att de tillåter transport i rörledning av blandningen inom en radie av ett flertal kilometrar, följt av injicering därav vid masugnsformorna.

En blandning av typ B har framställts i en 3,5 t/h provanlägg- ning under en veckas kampanj och den erhållna blandningen injicerats utan besvär vid två formor i en masugn av medelstor storlek på kort avstånd därifrån, med bildning av 5500 tHM/24 h. Blandningens flödeshastighet var mellan 500 och 100 kg/h per forma; blästeregenskaperna var: T=l200°C, fukt 15 g/ma N, 02: 21 %.

Claims (4)

PATENTKRAV

1. Pumpbar kol-tjärblandning med hög kolhalt, som är särskilt lämpad för injicering såsom hjälpbränsle vid formorna i masugnar, k ä n n e t e c k n a d av att den innehåller 50-55 viktprocent_kol, som uppvisar en kornstorleksfördelning Fu. ' inom följande område: + 500 un 0 viktprocent -500 + 250 un 1-2 " -250 + 88 mn 3-7 " - 88 + 44 nn 9-18 " - 44 + ll un 40-50 “ - ll pm 30-45 "

2. Kol-tjärblandning enligt patentkrav 1, k ä n n e - t e c k n a d av att den uppvisar en skenbar viskositet vid 70°C mellan 800 och 1200 cP.

3. Användning för injicering såsom hjälpbränsle vid formorna i masugnar av en pumpbar kol-tjärblandning med hög kolhalt som innehåller 50-55 viktprocent kol, som uppvisar en kornstorleksfördelning inom följande område: + 500 nu 0 viktprocent -500 + 250 mn 1-2 " -250 + 88 un 3-7 “ - 88 + 44 un 9-18 “ - 44 + 11 pn 40-50 " - 11 pm 30-45 "

4. Användning enligt patentkrav 3 av en kol-tjärbland- ning som uppvisar en skenbar viskositet vid 70T!mellan 800 och 1200 cP.