Zmienność właściwości węgli koksowych w zależności od ich uziarnienia

• Autorzy: Mertas Bartosz , Ściążko Marek

Identyfikatory

DOI

10.24425/znigsme.2019.128666

Warianty tytułu

EN

Coking coal properties changes depending on grain size fraction

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Efektywną, stabilną i niezawodną pracę wielkiego pieca zabezpiecza odpowiedniej jakości koks, który jest jednym z podstawowych składników wsadu. We współczesnej technologii wielkopiecowej, przy stosowaniu paliw zastępczych, tj. pyłu węglowego, rola koksu jest niezwykle istotna. Z tego powodu wymagania stawiane jego jakości wzrastają. K rajowe koksownie mają do dyspozycji ograniczoną bazę krajowych wysokojakościowych węgli koksowych, a równocześnie węgle zamorskie są kosztowe, dlatego pełne wykorzystanie ich właściwości koksotwórczych jest niezwykle istotne. Skład ziarnowy mieszanki wsadowej jest jednym z podstawowych czynników wpływających na jakość produkowanego koksu. Wpływ ten uzależniony jest od udziału ilościowego i jakości poszczególnych komponentów tworzących mieszankę wsadową. W przeprowadzonych badaniach 21 węgli koksowych, różniących się istotnie stopniem uwęglenia oraz pochodzeniem (węgle polskie i zamorskie), wykazano, że wydzielone klasy ziarnowe różnią się właściwościami, zarówno koksotwórczymi, jak i zachowaniem w trakcie ogrzewania. Analizując uzyskane wyniki zmian wielkości pojedynczych ziaren, zaobserwowano, że przyrost ich objętości zasadniczo występuje w zakresie temperatur pomiędzy początkiem a maksimum plastyczności. Wykazano, że istnieje liniowa korelacja pomiędzy temperaturą odpowiadającej maksymalnej plastyczności oraz temperaturą, w której wstępuje maksymalna szybkość wydzielania się części lotnych. Przedstawione rezultaty potwierdzają istotny wpływ wielkości ziaren węglowych na ich właściwości, co w konsekwencji wpływa na jakość produkowanego z nich koksu. Wnioski mogą zostać wykorzystane w zakładach koksowniczych do określenia optymalnego przemiału węgla do procesu koksowania.

EN

The efficient, stable and reliable operation of the blast furnace secures the proper quality of coke, which is one of the basic components of the blast furnace charge. In modern blast-furnace technology, when using substitute fuels, i.e. coal dust, the role of coke is extremely important. For this reason, the demands placed on its quality increase. Domestic coking plants have a limited base of Polish high quality coking coals at their disposal, therefore the full use of their coking properties is extremely important. The grain composition of the coal blend is one of the basic factors affecting the quality of the produced coke. This influence depends on the quantity and quality of coal components that make up the blend. In the conducted research, 21 coking coals, differing significantly in the degree of rank and origin (Polish and overseas coals), it was shown that the separated grain classes differ in properties, both coking properties and the degree of devolatalization during heating. In analyzing the obtained results, it was observed that the grain volume growth occurs essentially in the temperature range between the beginning and the maximum of fluidity. It has been shown that there is a linear correlation between the temperature corresponding to maximum fluidity and the temperature at which the maximum rate of evolution of volatiles enters. The presented phenomena accompany the emergence of coal expansion pressure during the coking process and they are its primary causes. The presented results can be an important guide for preparing the milling of coal for the coking process.

Słowa kluczowe

PL

selektywny przemiał; klasa ziarnowa; właściwości koksownicze

EN

selective grinding; grain size fraction; coking properties

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2019
• Tom: nr 108
• Strony: 111--125
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mertas Bartosz

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze

autor

Ściążko Marek

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze

Bibliografia

• 1. Cebo, W. 2017. Aktualny stan oraz główne kierunki rozwoju przeróbki węgla kamiennego w Polskiej Grupie Górniczej sp. z o.o., Inżynieria Mineralna 18, s. 47.
• 2. Dyczko, A. 2018. Górnictwo przyszłości, w stronę JSW 4.0 – inspiracje, wizja, realizacja, prezentacja podczas XXXII Konferencji Zagadnienia Surowców Energetycznych i Energii w Gospodarce Krajowej, Zakopane, 14–17 października 2018.
• 3. Eurostat 2019. Imports of solid fossil fuels by partner country, wejście: 29-01-2019.
• 4. Fomin, A.P. i Serga, L.M. 1982. Vybor racionalnej technołogii izmielčenija uglej dlja koksowanija. Koks i Chimija 2, s. 4.
• 5. Gawlik i in. 2013 − Gawlik, L., Grudziński, Z., Kamiński, J., Kaszyński, P., Kryzia, D., Lorenz, U., Mirowski, T., Mokrzycki, E., Olkuski, T., Ozga-Blaschke, U., Pluta, M., Sikora, A., Stala-Szlugaj, K., Suwała, W., Szurlej, A., Wyrwa, A. i Zyśk, J. 2013. Węgiel dla polskiej energetyki w perspektywie 2050 – analizy scenariuszowe. Katowice: Wydawnictwo IGSMiE PAN.
• 6. Hochuł, A. 2017. Perspektywy rozwoju Polskiej Grupy Górniczej sp. z o.o., prezentacja podczas II Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej Bezpieczeństwo energetyczne – filary i perspektywa rozwoju. Rzeszów, 24–25 kwietnia 2017.
• 7. Karcz, A. i Strugała, A. 2001. Ciśnienie rozprężania Cz. IV. Mechanizm powstawania ciśnienia rozprężania, Karbo 7–8, s. 265.
• 8. Karcz, A. i Strugała, A. 2008. Zwiększenie szans wykorzystania krajowej bazy węgli koksowych poprzez działania technologiczne w zakresie przygotowania mieszanek węglowych. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 24, s. 5.
• 9. Karcz i in. 2002 – Karcz, A., Winnicka, G., Strugała, A., Rozwadowski, A., Kosewska, M., Wróbelska, G., Bębenek, Z. 2002. Badanie mechanizmu powstawania ciśnienia rozprężania w procesie pirolizy węgla kamiennego, Sprawozdanie końcowe. Grant KBN Nr. 3 T09C 029 19, Zabrze: IChPW.
• 10. Kosewska, M. i Mertas, B. 2009. Światowy przemysł stalowy w latach 2000–2008, Karbo 3, s. 132.
• 11. Kosewska, M. i Wróbelska, K. 2003. Uziarnienie wsadu węglowego a jakość koksu, Karbo 3, s. 124.
• 12. Mertas, B. 2014. Mechanizm powstawania ciśnienia rozprężania w procesie koksowania. Praca doktorska, Kraków: AGH.
• 13. Nikitin, J.N. 1997. Vlijanije ultratonkich ugolnych zierien na spiekajemost` šichty dlja koksowanija. Koks i Chimija 4, s. 14.
• 14. Rogala, T. i Hochuł, A. 2017. Strategia rynkowa Polskiej Grupy Górniczej – nowe podejście do spetryfikowanego rynku, prezentacja podczas XXXI Konferencji z cyklu Zagadnienia surowców energetycznych i energii w gospodarce krajowej, Zakopane, 15–18.10.2017.
• 15. Rozwadowski, A. 2008. Wpływ uziarnienia i wielkości dodatków inertnych na właściwości plastyczne koksowniczej mieszanki, Karbo 2, s. 82.
• 16. Tajc, E.M. 1961. Svojstva kamiennych uglej i process obrazovanija koksa. M.: Metałłurgizdat, s. 299.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).