Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Quality of coke used in blast furnace process - analysis of selected parameters

Kardas Edyta, Pustějovská Pavlína

Quality Production Improvement - QPI

|

2019

|

Vol. 1, Iss. 1

602--609

EN

The basic economic goal of pig iron process is to produce a finished product at the highest possible quality and at the lowest possible cost. The quality of pig iron depends on the quality of raw materials used in the process, quality of fuels and process parameters. The cost of fuel is one of the basic component of cost of pig iron production. Therefore, consumption of fuels should be minimized while maintaining its high quality. The main technological fuel of this process is blast furnace coke. Very often, cheaper alternative kinds of fuels are used in the form of finer sorts of coke or alternative fuels (e.g. coal dust). However, they can be used only in a limited amount. The aim of the paper is the assessment of the selected quality parameters of stabilized coke used in the blast furnace process and the comparison of their values with requirements.

2

Zmiany składu chemicznego koksu wielkopiecowego obrobionego w modelu komory przeddyszowej wielkiego pieca

Konstanciak A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2013

|

Vol. 80, nr 11

795--798

PL

W niniejszej pracy zaprezentowano wyniki obliczeń termodynamicznych powstających związków metali i niemetali w modelu komory przeddyszowej. Do tych obliczeń zastosowano program FactSage. Badanym obiektem była modelowa komora przeddyszowa symulująca warunki fizyczne panujące w komorze przeddyszowej wielkiego pieca. Dzięki przeprowadzonym obliczeniom stwierdzono występowanie ponad 300 różnorodnych związków chemicznych występujących w powstającej atmosferze oraz faz skondensowanych.

EN

The paper presents results of thermodynamic calculations resulting compounds of metals and non-metals in the pre-tuyère chamber model. The program FactSage used for these calculations. The object test was the pre-tuyère chamber model simultaing the pre-tuyère chamber in the blas furnace. There are over 300 different chemical compounds present in the atmosphere and condensed phases were found.

3

Pozyskiwanie i przygotowanie surowca węglowego w warunkach polskiego koksownictwa

Karcz A.

Przegląd Górniczy

|

2011

|

T. 67, nr 7-8

176--182

PL

Polska jest aktualnie największym światowym eksporterem koksu wielkopiecowego. Bardzo wysokie wymagania jakościowe stawiane temu produktowi przez odbiorców zagranicznych i krajowych spowodowały, że w naszych węglowych mieszankach koksowniczych dominują węgle ortokoksowe pochodzące z kopalń Jastrzębskiej Spółki Węglowej S.A. oraz z importu. Przedstawiono wymagania jakościowe i sposoby oceny przydatności węgli koksowych do produkcji koksu wielkopiecowego wysokiej jakości. Przedstawiono potencjalne możliwości poprawy jakości koksu poprzez stosowanie odpowiednich operacji technologicznych o charakterze mechanicznym, termicznym i chemicznym, przy przygotowaniu koksowniczych mieszanek węglowych. Podano przykłady ich aplikacji w koksownictwie światowym i krajowym.

EN

Poland is currently the greatest world exporter of blast-furnace coke. The very high quality requirements issued to this product through foreign and domestic customers caused that in our coking coal mixtures dominate orthocoking coals originating from mines of the Jastrzębska Coal Company JSC and growing import. The quality requirements and methods of usefulness assessment of coking coals for the production of blast-furnace coke of high quality were presented. The potential possibilities of coke quality improvement through the use of suitable technological operations of mechanical, thermal and chemical character during the preparation of coking coal mixtures were presented. Examples of their application in the world and national coke engineering sector were given.

4

Problemy otrzymywania niskoreakcyjnego i wysokowytrzymałego koksu wielkopiecowego

Gusak V.G., Drozdnik I.D.

Karbo

|

2011

|

Nr 4

257--261

PL

Głównym problemem koksownictwa Ukrainy jest deficyt węgli koksujących, który według różnych ocen wyniesie 7-9 mln ton/rok w latach 2011-2012, a w perspektywie roku 2015 wzrośnie do 14-15 mln ton. Z tego powodu baza surowcowa do produkcji koksu metalurgicznego na Ukrainie musi być uzupełniona eksportem węgli w wysokości 40-45 %. Obecnie huty na Ukrainie zaczęły na większą skalę stosować technologię PCI w procesie wielkopiecowym, co spowodowało wzrost znaczenia jakości koksu, a w szczególności jego reakcyjności i wytrzymałości poreakcyjnej. Kompania "Metinvest" razem z UChIN-em opracowała strategię otrzymywania koksu o pożądanej jakości w warunkach dostępnej bazy surowcowej tego kraju, włączając trzy główne kierunki: dobór bazy surowcowej, optymalizacja schematu przygotowania węgli, cieplno-techniczny reżim koksowania i gaszenia koksu.

EN

The main Ukraine problem is coking coals shortage in the level of 7-9 mln t/y in years 2011-2012 and in perspective year 2015 it will increase to 14-15 mln t. By reason of this fact coal supply in Ukraine should be supplemented with coal export in the level of 40-45%. At present steel works in Ukraine started implementation of PCI technology in bigger scale what involved increase of coke quality meaning especially its parameters: reactivity and strength after reaction. "Metinvest" company together with UKHIN Institute developed strategy for coke production of desirable quality in the conditions of available coal supply, including three directions: coal supply selection, coal charge preparation optimization, technology-heat coking and quenching regime.

5

Means of improvement of CSR and CRI indexes of blast-furnace coke

Zolotaryov I. V., Tamko V. A., Shendrik T. G., Zbykovskyy E. J., Shvets I. I.

Karbo

|

2011

|

Nr 2

95--99

EN

Results of laboratory and pilot tests of post-furnace processing of coke with water solution of tetraborates with SAC are shown. Results of influence of reagents on main quality indexes, such as Coke Reactivity Index (CRI) and Coke Strength after Reaction with CO2 (CSR) are represented. Preliminary estimate of economic efficiency of application of the offered method at coke-plant has been provided.

PL

Przedstawiono wyniki testów laboratoryjnych i pilotowych obróbki pozapiecowej koksu roztworem wodnym tetraboranów z SAC. Przedstawiono wyniki oceny wpływu reagentów na główne wskaźniki jakościowe koksu, takie jak: CRI i CSR. Wstępnie oszacowano efekt ekonomiczny zastosowania tej metody w zakładzie koksowniczym.

6

Obniżanie zużycia paliwa w wielkim piecu poprzez centralny zsyp koksu

Niesler M.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2009

|

T. 61, nr 4

25-28

PL

Idea technologii "centralnego zasypu koksu" polega na tym, że część koksu wielkopiecowego zasypywana jest do wielkiego pieca punktowo w centralną część gardzieli. Stosowanie centralnego zasypu koksu umożliwia kontrolę zarówno strefy kohezji jak i martwego słupa koksu oraz przepływu surówki w garze. Dzięki poprawie przewiewności w wielkim piecu, zarówno w strefie suchej jak i w strefie mięknięcia-topienia, oraz lepszemu wykorzystaniu energii gazu wielkopiecowego, może zmniejszać się istotnie zużycie koksu. W osiową strefę wielkiego pieca można zasypywać do 20% całej ilości koksu ładowanego do wielkiego pieca. W wyniku takiego systemu załadunku można uzyskać obniżenie zużycia koksu o 10 - 20 kg/t surówki, w zależności od rodzaju stosowanego aparatu zasypowego.

EN

The idea of center charging of coke consists in that part of the blast-furnace coke is charged point-wise into the central part of the blast furnace top. The use of center charging of coke allows the cohesion zone as well as deadman and pig iron flow in the hearth to be controlled. The improvement in permeability of blast furnace, both in the dry zone and the softening-melting zone, and better utilisation of blast-furnace gas energy may reduce the coke consumption significantly. Up to 20% of the total coke supplied to the furnace can be charged into the axial zone of the blast furnace. As a result of using this charging system the coke consumption can be reduced by 10-20 kg/t of pig iron, depending on the charging apparatus.

7

Badania oddziaływania powierzchni styku spieku żelaza i koksu na procesy dyfuzji reduktora gazowego

Niesler M.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2008

|

T. 60, nr 3

16-24

PL

Przedstawiono badania dotyczące wpływu powierzchni styku tworzywa żelazonośnego (np. spieku żelaza) i reduktora stałego (koksu) na proces dyfuzji reduktora gazowego w głąb redukowanego materiału. Określono stopień redukcji spieku żelaza o stałym zakresie ziarnistości wobec gazu redukcyjnego, powstającego z reakcji między dwutlenkiem węgla a koksem, o różnej wielkości ziarna (koksem orzechem II, koksem groszkiem oraz koksikiem), przy warstwowym lub mieszanym systemie zasypu tych tworzyw. Stwierdzono, że stosując drobnoziarniste sortymenty koksu jako zamiennik części koksu podstawowego zwiększa się powierzchnia styku ruda-koks, co powoduje wzrost redukcyjności wsadu zarówno w warstwowym, jak i mieszanym systemie załadunku tworzyw. Przy stosowaniu jednego sortymentu koksu najlepsze warunki redukcyjności uzyskuje się przy warstwowym systemie załadunku tworzyw. Stosowanie dodatku koksiku lub koksu groszku jako zamiennika części koksu podstawowego wpływa na rozdrobnienie faz w spieku, zwiększenie ilości porów podczas redukcji, co poprawia warunki dyfuzji gazu redukcyjnego w głąb ziarna tworzywa żelazonośnego i pozwala na uzyskanie wyższych stopni redukcji.

EN

The article presents research pertaining to the impact of contact surface of iron-bearing material (e.g. iron sinter) and permanent reducer (coke) on the process of gas reducer diffusion into the reduced material. Reduction degree of iron sinter of constant range of grain coarseness has been determined in the presence of reduction gas formed in the reaction between carbon dioxide and coke of different grain size (nut coke II, pea coke and coke breeze), in the laminar or mixed system of material charge. It was found that using fine-grained coke types as a partial substitute for primary coke, the ore-coke contact surface increased, which in turn increased charge material reductivity both in laminar and mixed material charge system. Should one type of coke be used, the best reductivity conditions are achieved in the laminar system of material charge. Application of the additive of coke breeze or pea coke as partial substitute of primary coke affects disintegration of phases in sinter, increase of the number of pores during reduction, which improves the conditions of reduction gas diffusion into iron-bearing material grain and facilitates achievement of higher reduction degrees.

8

Automatyczne oznaczanie parametrów jakościowych koksu wielkopiecowego

Dubrawski S., Sawicki J., Zych M., Sznajder K., Sulej W.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2006

|

Vol. 47, nr 7

25-27

PL

Współczynniki jakości koksu wielkopiecowego stanowią bardzo ważne parametry wpływające na efektywność pracy wielkiego pieca. Przedstawiono najnowsze rozwiązania aparatury PR-140/1300VM produkcji PIE dla oznaczania wskaźników CRI i CSR. Opisano nowatorskie rozwiązanie konstruktorskie wraz z oryginalnym oprogramowaniem. Na Światowej Wystawie Innowacji, Badań i Nowych Technologii Eureka 2005 w Brukseli aparatura została wyróżniona złotym medalem.

EN

The quality indices of blast-furnace coke are very important parameters influencing on efficiency of blast furnace work. The most important parameters characterizing coke quality are CRI and CRS indices. In the paper PR-140/1300VM apparatus for SRI/CSR determination produced by PIE are described. It is the innovative construction with the unique software. The solution of the apparatus is applied to patent office. During 55th World Exhibition on Innovation, Research and New Technologies Eureka 2005 in Brussels this apparatus earned the gold medal.

9

Stan aktualny, perspektywy rozwoju i znaczenie górnictwa węgla koksowego, ze szczególnym uwzględnieniem JSW S.A. dla gospodarki kraju

Radoła W., Kowalczyk J.

Polityka Energetyczna

|

2003

|

T. 6, spec. [2]

263-271

PL

W artykule przedstawiono stan aktualny i rolę węgla ortokoksowego, w produkcji najwyższej jakości koksu wielkopiecowego i jego znaczenie dla właściwego prowadzenia procesu wytopu surówki żelaza. Na tle bazy zasobowej węgla koksowego w Polsce, przedstawiono szczegółowo zasoby operatywne i żywotność kopalń węgla koksowego w JSW SA, stanowiącego w chwili obecnej i najbliższych 7-10 latach podstawę produkcji najwyższej jakości koksu wielkopiecowego, będącego aktualnie w połowie przedmiotem atrakcyjnego (opłacalnego) eksportu. Przedstawiono również działania podejmowane w JSW SA w zakresie stabilizacji jakości węgla ortokoksowego oraz przewidywaną prognozę jego jakości do roku 2007. Przedstawiono również przewidywaną strukturę sprzedaży węgla koksowego w kraju oraz na rynkach eksportowych. W oparciu o przedłożone w artykule materiały, wyprowadzono wnioski co do najbliższych i dalszych perspektyw zaopatrzenia polskiego koksownictwa w dobrej jakości węgiel koksowy, w szczególności węgiel ortokoksowy z JSW S.A.

EN

The paper presents current state and the role of high quality hard coking coal, used for production of the highest quality blast-furnace coke and its importance for appropriate management of ironmaking process. The paper gives a detailed description of recoverable reserves and life of coking coal mines of JSW S.A. against a background of reserve base of coking coal in Poland. Currently and for oncoming 7 - 10 years, coal of these mines composes the base of production of the highest quality blast-furnace coke. Currently half of coke output is an object of attractive (profitable) export. The paper presents also the JSW S.A. activities in the range of hard coking coal quality stabilisation and foreseen prognosis of coal quality until 2007. Moreover, the paper presents foreseen structure of coking coal sale on domestic and foreign market. Basing on materials submitted, the report educes conclusions concerns short-term and further outlook for supply of good quality coking coal for Polish cokemaking industry, particularly hard coking coal mined by JSW S.A.

10

Wpływ obróbki termicznej koksu wielkopiecowego na jego właściwości fizykochemiczne

Długosz A., Budzyń S.

Karbo

|

2003

|

Nr 3

129-135

PL

Określono wpływ obróbki termicznej na właściwości dwu rodzajów koksu, symulując ich zmiany zachodzące w wielkim piecu. Porównawczo przebadano koks pobrany z poziomu dysz wielkiego pieca. Przy temperaturze 1400°C wystąpiło minimum reakcyjności i maksimum CSR. Ubytek masy koksu po osiągnięciu poziomu dysz jest niewielki, dotyczy to również zmiany wytrzymałości i składu granulometrycznego. Na przewiewność wsadu wpływa głównie wielkość kawałków koksu i jego wytrzymałość mechaniczna; reakcyjność ma drugorzędne znaczenie.

EN

The paper discusses the effect of heat treatment on physical and chemical properties of blast furnace coke. Two kinds of coke were tested. The first one (coke no 1), produced in a coke plant utilising the gravity charging system and dry quenching of coke, was characterised by the following indices: CRI = 29,9 % and CSR = 60,2 %. The second one (coke no 2), produced in a plant utilising the stamping technology of coke oven charging and wet quenching of coke, was featured by the indices: CRI = 47,2 % and CSR = 40,8 %. Both kinds of coke were subjected to heat treatment under laboratory conditions. Additionally, for the sake of comparison, the coke taken from the tuyere zone of a blast furnace was also tested. Heat treatment of coke no 2 in the temperature of 1100°C caused significant changes of its quality when compared with the skip coke. Due to the heat treatment of coke no 1 and coke no 2 in the temperature of 1400°C, the CRI - index reached its minimal value while the CSR - index reached its maximal value. A further growth in the heat treatment temperature caused an increase in the value of CRI - index and a decrease in the value of CSR - index. Significant changes were also reported in the mass, true density and composition of both mineral and organic matter of coke. A comparison of the size of graphite crystallites in coke samples subjected to heat treatment under laboratory conditions and in the sample taken from a blast furnace made it possible to conclude that the temperature in the tuyere zone was equal to about 1650°C. At the next stage of examinations the samples of the skip coke, the coke after heat treatment and the coke taken out from a blast furnace were subjected to the drum strength tests. On the basis of those tests it was concluded that before reaching the tuyere zone of a blast furnace, the coke does not undergo significant changes as regards its mass, mechanical properties and the size of grains. As far as gas permeability of blast furnace is concerned, mechanical properties and the size of coke grains are important, whereas the role of coke reactivity is insignificant.

11

Możliwości ograniczenia zawartości alkaliów i chloru w koksie wielkopiecowym

Karcz A.

Karbo

|

2002

|

Nr 10

187-291

PL

Od koksu stosowanego w nowoczesnych wielkich piecach, zużywających duże dawki pyłu węglowego, wymaga się zawartości alkaliów ograniczonej do poniżej 0,2-0,3 % i chloru poniżej 0,06 %. Omówiono potencjalnie możliwości zmniejszenia poziomu tych zanieczyszczeń w koksie, które istnieją praktycznie w procesach przeróbki mechanicznej surowca węglowego przeznaczonego do procesu koksowania, w doborze komponentów i receptury koksowniczej mieszanki węglowej oraz w procesie chłodzenia koksu.

EN

Modern blast furnaces with high capacities utilising the PC/-technology require coke with the alkalis content below 0,2-0,3 % and the chlorine content below 0,06 %. It is possible to reduce the content of the above--mentioned impurities at various stages of coke production. These include preparation and processing of raw coal, selection of components and fixing of coal blend composition as well as coke quenching. Increasing the coal processing efficiency leads to ash content reduction and, consequently, to a decrease in chlorine and alkalis content in coal. Such solution, however, is very expensive, particularly because Polish coals applied in the production of high-quality metallurgical coke are characterised by a relatively low ash content (Ad = 5,5-6,5 %). However, it is advisable that the coal processing technology should be modified, by replacing thermal drying with centrifugal dewatering. It should be pointed out that the possibilities of reducing the chlorine and alkalis content in coke by proper selection of coal blend components are limited. On the one hand, coals of low chlorine and alkalis content are not produced in Poland in sufficient amounts; on the other hand, the import of such coals is very expensive due to high transport charges (transport from overseas to southern Poland). In coke plants applying the wet quenching process it is possible to reduce the amount of chlorine and alkalis in waste waters which are utilised for coke quenching. However, the reduction of these impurities in coke makes it necessary to modernise the waste water disposal as well as water management in coke plants.

12

Metoda i stanowisko do automatycznego oznaczania reakcyjności koksu wielkopiecowego

Sawicki J., Dubrawski S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2002

|

Vol. 43, nr 12

18-20

PL

Koks wielkopiecowy, będący jednym z głównych składników wsadu wielkiego pieca, ma decydujący wpływ na efektywność i jakość procesu wytopu surówki. Przedstawiono urządzenie sterowane komputerowo do automatycznego oznaczania parametrów koksu wielkopiecowego zgodnie z normą PN-C-04312 oraz normą ISO/DIS 18894 z roku 2001.

EN

Blast-furnace coke is one of the main components of the furnace batch and has determining influence on efficiency and quality of pig iron melting. The basic coke parameters are reactivity index (CRI) and coke strength after reaction (CSR). The paper presents computer controlled system for automatic determination above - mentioned parameters of blast-furnace coke according to PN-C-04312 and ISO/DIS 18894: 2001 standards.

13

Stanowisko do automatycznego oznaczania reakcyjności koksu wielkopiecowego i jego wytrzymałości po oznaczeniu reakcyjności

Sawicki J.

Prace Przemysłowego Instytutu Elektroniki

|

2001

|

nr 146

109-112

14

Współczesne wymagania dla koksu wielkopiecowego a surowcowe uwarunkowania jego produkcji w polskich koksowniach

Kosewska M., Wróbelska K.

Karbo

|

2001

|

Nr 10

350-357

PL

Przedstawiono prognozy popytu na koks w świecie oraz aktualne wymagania zachodnioeuropejskiego hutnictwa dla parametrów jakościowych koksu wielkopiecowego. W sytuacji pogłębiającego się deficytu koksu w świecie, największą barierą w utrzymaniu eksportu koksu z Polski na dotychczasowym poziomie (3 min t/r) będą wymagania jakościowe stawiane przez importerów. Bez podjęcia działań zmierzających do poprawy właściwości węgla wsadowego koksownie nie będą w stanie im sprostać już w najbliższych latach. Wprowadzenie korzystnych zmian w technologii przygotowania wsadu węglowego do koksowania jest jedną z alternatywnych, w stosunku do importu węgla, dróg osiągnięcia poprawy jakości produkowanego koksu. Kierunki tych zmian, jak wskazują rezultaty przeprowadzonych badań, powinny zmierzać do zastosowania różnych technik zwiększających gęstość nasypową wsadu, m.in.: selektywnego przemiana poszczególnych węgli, podsuszania wsadu, wprowadzania do wsadu różnych dodatków.

15

Wskaźniki CRI i CSR wysokogatunkowego koksu wielkopiecowego jako kryterium oceny właściwości węgli koksujących

Buszko R., Mianowski A.

Karbo

|

2001

|

Nr 2

66-71

PL

Przeprowadzono analizą wyników z przemysłowego koksowania w systemie zasypowym (gaszenie mokre) i ustalono, że wysokogatunkowy koks charakteryzuje się. wskaźnikami NSC (średnio) CRI/CSR=2&/62. Podwyższenie jakości koksu wymaga stosowania w mieszankach do koksowania węgli o zwiększonej refleksyjności i jednocześnie wysokiej spiekalności, gdyż tylko dodatek węgli wysokozmetamorfizowanych odpowiednio: podwyższa i obniża rozpatrywane wskaźniki. Ustalono wpływ różnych dodatków nieorganicznych i organicznych w mieszance wsadowej na kształtowanie się wskaźników NSC koksu w warunkach testowania w instalacji Karbotest.

EN

The analysis was carried out of results from industrial coking in a charging system (wet quenching) and it was determined that high quality coke is characterised by MSC(mean) indices ofCRI/CSR = 28/62, Increasing of coke quality requires the application of coal in mixture for coking of increased reflexivity and high caking properties at the same time since only additive of coals with high degree of metamorphism can receptively increase or decrease the indices under consideration. The influence of various inorganic and organic additives in the input mixture was determined upon the creation of NSC indices of coke in testing conditions at Karbotest installation.

16

Wpływ jakości koksu na techniczne i ekonomiczne wskaźniki produkcji surówki żelaza w Hucie im. T. Sendzimira S.A.

Kurdziel K., Kosewska M.

Karbo

|

2001

|

Nr 2

57-60

PL

W Hucie im. T. Sendzimira S.A. podjęto próbę ustalenia składu mieszanki wsadowej, gwarantującej uzyskanie koksu o właściwościach korzystnych dla pracy wielkiego pieca oraz opłacalnej z punktu widzenia ekonomiki obu procesów. Do obliczania efektów ekonomicznych wytypowano trzy okresy pracy wielkiego pieca WP-5, w których zasilany był on koksem znacznie różniącym się parametrami jakościowymi. Przeprowadzone oszacowania wykazały, że koszty produkcji surówki we wszystkich analizowanych okresach pracy wielkiego pieca były porównywalne. W okresie stosowania w wielkim piecu koksu o wyższej i stabilnej jakości, odnotowano: obniżenie wskaźnika zużycia koksu, wzrost wydajności wielkiego pieca, znaczną poprawę stabilności cieplnej wielkiego pieca, stabilizację temperatury surówki w czasie spustu, efektem czego był wzrost średniej temperatury surówki dostarczonej do konwertorów. Praca wielkiego pieca WP-5 na koksie wysokiej jakości korzystnie wpłynęła również na wskaźnik zużycia płynnej surówki w stalowni.

17

Parametry jakościowe koksu spełniające wymagania procesu wielkopiecowego, a właściwości fizykochemiczne dostępnej bazy węglowej

Michalik A., Bronny M.

Karbo

|

2001

|

Nr 2

53-56

PL

Przedstawiono aktualne wymagania dla koksu wielkopiecowego na rynku europejskim i amerykańskim w formie wskaźników jakościowych. Omówiono jakość koksu stabilizowanego, produkowanego obecnie w koksowni "Przyjaźń". W koksowni tej produkuje się. koks z dostępnej bazy węglowej, opartej głównie na węglach ortokoksowych. Szczegółowo omówiono parametry węgli oceniane według analizy technicznej oraz właściwości koksotwórczych. Przy ocenie przydatności węgla do procesu koksowania wykorzystuje się obecnie badanie węgla w instalacji doświadczalnej Karbotest.

18

Influence of the secondary heat treatment of blast-furnace coke on its properties

Machowska H.

Karbo

|

2000

|

Nr 4-5

177-179

EN

Blast - furnace coke of various strength properties coming from three coking plants arc the subject of investigation. On the basis of the performed quality investigation of coke after its secondary heating to temperature of 1000, 1200, 1400 and 1600°C and keeping of samples for 15, 60 and 120 minutes it has been stated, among others, that temperature increase of the secondary heating of coke leads to carbon clement increase in the sample and reduction of hydrogen and sulphur content.

PL

Przedmiotem badań są koksy wielkopiecowe o różnych właściwościach wytrzymałościowych, pochodzące z trzech koksowni. Na podstawie wykonanych badań jakości koksu po wtórnym jego ogrzewaniu do temperatury 1000, 1200, 1400 i 1600°C i wytrzymywaniu próbek przez 15, 60 i 120 minut stwierdzono, między innymi, że wzrost temperatury wtórnego ogrzewania koksu powoduje wzrost pierwiastka węgla w próbce oraz zmniejszanie zawartości wodoru i siarki.

19

X-ray examination of the structure of blast-furnace cokes

Nitkiewicz Z., Pająk L., Konstanciak A., Bałaga Z.

Archives of Metallurgy

|

2000

|

Vol. 45, iss. 4

343-354

EN

The purpose of performed X-ray examinations was to understand the changes in the structures of coke during the blast-furnace process. Prolonged (many-hour) heating of coke (at a temperature of about 2000 C) in a reducing atmosphere and under high pressures prevailing in the blast furnace may cause slightly different changes in the structure that typical graphitization. Experimental tests were carried out on three groups of coke samples: the so called burden coke (delivered from the coking plant, and designated by KN), the coke taken from the tuyere level of the blast furnace (DWP), and cokes subjected to laboratory tests reproducing, to a certain extent, the conditions prevailing in the blast furnace (TS) and (KB). The X-ray measurements made by the X-ray diffraction (XRD) method and the small-angle X-ray scattering (SAXS) method have enabled the description of the following parameters characterizing the structure: the intcrplanar distance. d002: the crystallite size. Le: the crystallinity factor, Wk; and the pore fractal dimension. Dp, and the boundaris of the fractality range. The coke samples were characterized by some volumetric in homogeneity, therefore particle cross-sections and powder specimens were prepared. In the analysis of examination results, the average values of the measured parameters were presented for particular groups of cokes, which confirmed the presumption that an intensive development of the coke crystalline structure and transformations of the type of porosity occurred during the blast-furnace process. These changes arc probably the more extensive the greater is the degree of crystallinity ofburden coke loaded to the blast furnace. Thus, there is a possibility of controlling the changes in the structure of coke, and thereby its properties, which can be utilized for reducing the coke consumption in the blast-furnace process.

PL

Celem przeprowadzonych badań rentgenowskich było poznanie zmian struktury koksu w trakcie procesu wielkopiecowego. Długotrwale (wielogodzinne) wygrzewanie koksu (w temp. do około 2000 C) w atmosferze redukującej i dużych ciśnieniach panujących w wielkim piecu może powodować nieco inne zmiany struktury niż typowa grafityzacja. Badania eksperymentalne zostały przeprowadzone na trzech grupach próbek koksów: koksie tzw. namiarowym (dostarczanym z koksowni) oznaczanym (KN), koksie pobranym z wielkiego pieca z poziomu dysz (DWP), oraz koksach poddanych testom laboratoryjnym odtwarzającym, w pewnym zakresie, warunki panujące w wielkim piecu (TS) i (KB). Pomiary rentgenowskie przy wykorzystaniu metody dyfraktometrycznej (XRD( i metody małokątowego rozpraszania (SAXS) umożliwiły opisanie następujących parametrów charakteryzujących strukturę: odległość międzypłaszczyznowa d002, wielkość krystalitów współczynnik krystaliczności Wk oraz wymiar fraktalu porowego Dp i granice zakresu fraktalności. Próbki koksów charakteryzowały się pewną niejednorodnością objętościową w związku z tym zostały przygotowane przekroje cząstek i próbki proszkowe. W analizie wyników badań, przedstawione zostały średnic wartości zmierzonych parametrów dla poszczególnych grup koksów, co potwierdziło przypuszczenie, że w trakcie procesu wielkopiecowego zachodzi intensywny rozwój struktury krystalicznej koksu oraz przemiany typu porowatości. Zmiany te są prawdopodobnie tym większe im jest większy stopień krystaliczności koksu namiarowego załadowanego do wielkiego pieca. Istnieje więc możliwość sterowania zmianami struktury koksu a więc i jego własnościami, co można wykorzystać do obniżenia jego zużycia w procesie wielkopiecowym.