Parametry reakcyjności (CRI) i następczo oznaczanej wytrzymałości (CSR) dla koksów z węgli o zróżnicowanym składzie petrograficznym pochodzących z różnych okresów geologicznych

• Autorzy: Minkina M. , Pusz S. , Róg L. , Buszko R. , Sakurovs R.

Warianty tytułu

EN

Coke reactivity index (CRI) and coke strenght after reaction index (CSR) from coals with different petrographical composition from various geological periods

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań była ocena zależności pomiędzy składem petrograficznym węgli a parametrami jakościowymi otrzymanych w skali laboratoryjnej koksów, wyznaczonymi według procedur zaproponowanych przez Nippon Steel Corporation; reakcyjności wobec CO₂ (CRI) i następczo oznaczanej wytrzymałości (CSR), ze szczególnym uwzględnieniem różnic w prekursorach roślinnych węgli powstałych w różnych okresach geologicznych - permie i karbonie. W pracy wykorzystano metodę analizy dyskryminacyjnej jako metodę pozwalającą na obiektywną ocenę możliwości klasyfikacji węgli wyjściowych na grupy o zbliżonych właściwościach fizyko-chemicznych, dających w efekcie koksy o porównywalnych wartościach parametrów jakościowych. Potwierdzono konieczność wykorzystywania wyników analizy mikroskopowej węgli w procesie ustalania przydatności węgli do produkcji koksu o możliwie najlepszych parametrach CRI i CSR, szczególnie w odniesieniu do węgli permskich, których ocena dotychczasowymi metodami polskiej klasyfikacji według typów może prowadzić do błędnej oceny ich zdolności koksotwórczych.

EN

The aim of this study was to identify general relationships between petrographical composition of initial coals and parameters of reactivity (CRI) and strength (CSR) of resultant cokes determined by the Nippon Steel Corporation methods in a laboratory scale with a special attention paid to the differences in coal-forming plants in various geological periods: Permian and Carboniferous. The discriminate analysis was used in this work to determine the groups of initial coals of similar physical and chemical properties giving resultant cokes of similar quality parameters. The advantages of petrographical analysis of coals used for the prediction of the quality of resultant cokes (CRI, CSR) were confirmed especially for Permian coals, the assessment of which by up-to-date Polish Classification Methods according to coal types may lead to incorrect evaluation of their coking capability.

Słowa kluczowe

PL

analiza petrograficzna węgla; refleksyjność witrynitu; reakcyjność koksu; wytrzymałość koksu

EN

petrographical analysis of coal; vitrinite reflectance; reactivity of coke; mechanical strength of coke

• Wydawca: Wydawnictwo Górnicze Sp. z o.o.
• Czasopismo: Karbo
• Rocznik: 2006
• Tom: Nr 2
• Strony: 98--104
• Opis fizyczny: Bibliogr. 46 poz., 7 rys., 2 tabl.

Twórcy

autor

Minkina M.

autor

Pusz S.

autor

Róg L.

autor

Buszko R.

autor

Sakurovs R.

• Wydział Chemiczny Politechniki Śląskiej, Gliwice,

Bibliografia

• 1. Heilpern S., Problematyka odpowiedniego wykorzystania bazy węglowej w koksownictwie krajowym. Karbo, 1998, t. 43, s. 98.
• 2. Winnicka G., Świeca G., Problemy jakości węgla koksowego na rynek krajowy i na eksport. Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa, 1998, t. 331, s. 5.
• 3. Sciążko, M, Tramer, A., Uwarunkowania surowcowe i techniczno-eksploatacyjne produkcji koksu metalurgicznego w Polsce. Karbo, 1999, t. 44, s. 3.
• 4. Michalik A., Bronny M., Parametry jakościowe koksu spełniające wymagania procesu wielkopiecowego, a właściwości dostępnej bazy węglowej. Karbo, 2001, t. 46, s. 53.
• 5. Konior K., Epoki geologiczne. Wyd. Książka i Wiedza, Warszawa, 1950.
• 6. Diessel C.F.K., Wolff-Fischer E., Coal and coke petrographic investigations into the fusibility of Carboniferous and Permian coking coals. Int. J. of Coal Geol., ,1987, t. 9, s. 87.
• 7. Gurba, L., Coal Rank Studies in Gunnedah Basin. Praca doktorska, The University of New South Wales, Sydney, Australia, 1998.
• 8. Hunt J.W., Smyth M., Origin of inertinite rich coals of Australian cratonic basins. Int. J. Coal Geol., 1989, t. 11, s. 23.
• 9. Taylor G.H., Liu S., Diessel C.F.K., The cold climate origin of inertinite-rich Gondwana coals. Int. J. Coal Geology, 1989, t. 11, s. 1.
• 10. Gurba L., Ward C.R., Chemical composition of macerals in bituminous coals of the Gunnedah Basin, Australia, using electron microprobe analysis techniques. Int. J. Coal Geol., 1999, t. 39, s. 279.
• 11. AmmosovI.I., Eremin I.V., Sukhenko S.L., Oshurkova I.S., Calculation of coking charges on the basis of petrographic characteristics of coals. Koks i Chimija, 1957, t. 12, s. 9.
• 12. Schapiro N., Gray R.J., The use of coal petrography in cokemaking. J. Inst. Fuel, 1964, t. 43, s. 234.
• 13. Karcz A., Piotrowski A., Optymalizacja składu ziarnowego mieszanek węglowych przeznaczonych do produkcji koksu wielkopiecowego. Koks, Smoła, Gaz, 1977, t. 22, s. 133.
• 14. Nakamura N., Togino Y., Tateoka T., Behaviour of coke in large blast furnace; Coal, Coke and Blast Furnace. The Metal Society, London, s. 1, 1977.
• 15. Koba K., Statistical analysis and prediction of coking properties of coal. Fuel, 1980, t. 59, s. 380.
• 16. Goscinski J.S., Gray R.J., Robinson J.W., A review of American coal quality and its effect on coke reactivity and after reaction strength of cokes. J. Coal Quality, 1985, t. 4 (nr 1), s. 35, t. 4 (nr 2), s. 21.
• 17. Pearson D.E., Influence of Geology on CSR (Coke Strength after Reaction with CO2). In Advances in western Canadian Coal Geoscience, Alberta Research Council Info, Series 103, 174, 1989.
• 18. Valia, H.S., Prediction of coke strength after reaction with CO2 from coal analysis at Inland Steel Company. Iron Steelmaker, 1989, May, s. 77.
• 19. Coin C.D.A., Statistical analysis of industrial plant data of coke production. ACARP (Australian Coal Association Research Program), Project C1605, 1995.
• 20. Tramer A., Kosewska M., Winnicka G., Prognozowanie jakości koksu, Materiały II-ego Kongresu Technologii Chemicznej TECHEM2, wrzesień 1997, Wrocław, 1998.
• 21. Tramer A., Kosewska M., Przygotowanie mieszanek węgla wsadowego w koksownictwie oraz prognozowanie własności koksu. Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa, 1998, t. 331, s. 16.
• 22. Mastalerz M., Padgett P.L., From in situ coal to the final product: a case study of the Danville Coal Member (Indiana). Int. J. Coal Geol., 1999, t.41,s. 107.
• 23. Walker R., Mastalerz M, Padgett P, Quality of selected coal seams from Indiana: implications for carbonization. Int. J. Coal Geol., 2001, t. 47, s. 277.
• 24. Diez M.A., Alvarez R., Barriocanal C., Coal for metallurgical coke production: predictions of coke quality and future requirements for cokemaking. Int. J. Coal Geol., 2002, t. 50, s. 389.
• 25. Pusz S., Buszko R., The study of optical properties of cokes in relation to their strength after reaction (CSR) and reactivity index (CRI). Proc. 54th Annual Meeting ICCP, 22-29 September, Maputo-Pretoria, Mozambique-RSA, 2002.
• 26. Sakurovs R., Burke L., Gawroński E., Reactivity of cokes with gases under blast furnace conditions. ACARP (Australian Coal Association Research Program) Project C9052, 2002.
• 27. Sakurovs R., 2004. 120 years of coke reactivity. Proc. 21st Annual Meeting Int. Pittsburgh Coal Conf., 13-17 September, Osaka, Japan, 2004.
• 28. Kosewska M., Prognozowanie jakości koksu na bazie testów w doświadczalnej instalacji Karbotest. Karbo, 1998, t. 43, s. 102.
• 29. Buszko R., Mianowski A., Wyznaczenie wskaźnika zużycia węgla w produkcji koksu, w oparciu o urządzenie Karbotest. Karbo, 2001, t. 46, s. 66.
• 30. Czudek S., Simulating of carbonization process in the laboratory conditions. Karbo, 2001, t. 46, s. 78.
• 31. Ziółkowski J., O własnościach koksowniczych niektórych macerałów węglowych. Koks, Smoła, Gaz, 1959, t. 4, s. 153.
• 32. Krause W., Ciszewska I., Podstawy teoretyczne petrograficznego przygotowania wsadu węglowego. Koks, Smoła, Gaz, 1961, t. 6, s. 134.
• 33. Mackowsky M.Th., Microscopic investigations of coking properties of coal. Erdöl u.Kohle, 1962, t. 15, s. 441.
• 34. Brown H.R., Taylor G.H., Cook A.C., Prediction of coke strength from the rank and petrographic composition of Australian coals. Fuel, 1964, t. 43, s. 43.
• 35. Gransden J.F., Jorgensen J.G., Manery N., Price J.T., Ramey N.J., Applications of microscopy to coke making. Int. J. Coal Geol., 1991, t. 19, s. 77.
• 36 .Dutcher L.A.F., Crelling J.C., History of applied coal petrology in the United States: I. Early history of the application of coal petrography in the steel industry. Int. J. Coal Geol., 2000, t. 42, s. 93.
• 37. Walker R., Mastalerz M, Functional group and individual maceral chemistry of high volatile bituminous coals from southern Indiana: controls on coking. Int. J. Coal Geol., 2004, t. 58, s. 181.
• 38. Hara Y., Mikuni O., Yamanoto H., Yamanaki, H., The assessment of coke quality with particular emphasis on sampling technique. In: Lu, W.K. (Ed.), Blast Furnace Coke: Quality, Cause and Effect, McMaster Symphosium on Iron and Steelmaking, McMaster University, 1980, t. 8, s. 4.1-4.38.
• 39. Caldeira J., Low volatile Jellinbah semi soft coking coal. An alternative coal for coke blending. Jelinbah resources, Volta Redonda, Brazil, 1998.
• 40. Todoschuk T.W., Price J.P., Gransden J.F., Development of coke strength after reaction (CSR) at Dofasco. Iron Steel Tech., 2004, March, s. 73.
• 41. PN-ISO 7404-3. Metody analizy petrograficznej węgla kamiennego (bitumicznego) i antracytu. Metoda oznaczania składu grup macerałów, 2001.
• 42. PN-ISO 7404-5. Metody analizy petrograficznej węgla kamiennego (bitumicznego) i antracytu. Część 5: Metoda mikroskopowa oznaczania refleksyjności witrynitu, 2002.
• 43. PN-C-04312. Koks z węgla kamiennego. Oznaczania reakcyjności wobec dwutlenku węgla i wytrzymałości po reakcyjności, 1996.
• 44. Kiecka W.R., Discriminant Analysis. Newbury Park, CA: Sage, 1980.
• 45. StatSoft, Inc., STATISTICA. www.statsoft.pl.
• 46. PN-82/G-97002. Węgiel kamienny. Typy, 1994.