Browsing by Author "Maryna Kormer"

Now showing 1 - 3 of 3
  • Thumbnail Image
    Item
    Impact of crusher type on coal raw material quality
    (Scientific and practical journal "Economics and technical engineering", 2023-10-25) Kateryna Shmeltser; Maryna Kormer; Natalia Dats
    The suitability of coal charge for coking depends significantly on the level of its grinding. At the same time, the quality of the charge deteriorates both large pieces and small ones. The most valuable from this point of view are the 3-0.5 mm size classes. The charge, consisting of coal grains of different sizes and stages of metamorphism, should be thoroughly mixed according to the amount of loading. At the same time, at each point of the volume, the charge will have the same technological properties, which will cause the same parameters of the plastic layer as it advances in a well-averaged loading and the same properties of the coke volume of the piece. Adjusting the optimal particle size distribution of the charge is the most effective method of improving the quality of blast furnace coke, which is very important in the future due to the decrease in the sintering ability of the coal charge, as the share of Zh and K coals in the charge decreases. Regulation of the optimal granulometric composition of the charge is the most effective method of improving the quality of blast furnace coke, this is very important in the future in connection with the decrease in the sintering ability of the coal charge, as the proportion of Z and K coal in the charge decreases. The laboratory study analyzed the effect on the particle size distribution of the coal charge of the design of crushing equipment: models of roller, jaw, impact, hammer, and disintegrator crushers. To obtain a charge with an optimal particle size distribution, it is rational to use selective crushing of only a large part of the charge. This can be achieved by using rotary crushers, in which small fractions pass through the crushing chamber in transit, i.e. without interaction with the working body. To optimize the crushing process, we propose to increase the number of revolutions in a rotary crusher by 20 %, since the result of crushing in a rotary crusher is closest to the optimal one. We also propose an adjusted crushing criterion, which takes into account that the optimal content of the (-0.5) mm fraction. Від рівня подрібнення вугільної шихти залежать суттєво її придатність до коксування. При цьому якість шихти погіршують як крупні куски так і дрібні. Найбільш цінними із цього погляду є класи крупністю 3-0,5мм. Шихту, що складається з зерен вугілля різної крупності та стадії метаморфізму, слід ретельно змішувати за обсягом завантаження. При цьому в кожній точці об'єму шихта матиме однакові технологічні властивості. Це зумовить і однакові параметри пластичного шару при його просуванні в добре усередненому завантаженні і однакові властивості коксу. Регулювання оптимального гранулометричного складу шихти – найбільш ефективний метод поліпшення якості доменного коксу. Це у теперішній час важливо, у зв’язку зі зменшенням спікаючої здатності вугільної шихти, тому що знижується у шихті частки вугілля марок Ж та К. Лабораторними дослідженнями було проведено аналіз впливу конструкції дробильного обладнання на гранулометричний склад вугільної шихти на дробарках валковій, щоковій, роторній, молотковій та дезінтеграторі. При отриманні шихти оптимального гранулометричного складу раціонально використовувати вибіркове подрібнення тільки крупних класів. Цього можна досягти при використанні роторних дробарок, при цьому дрібні фракції проходять через камеру дроблення транзитом, тобто без взаємодії із робочим органом. Для оптимізації процесу подрібнення пропонується збільшити на 20 % кількість обертів у роторний дробарці, так як результат подрібнення на роторний дробарці найбільш наближений до оптимального. Запропоновано скорегований критерій дроблення, якій враховує, що оптимальний вміст фракції (–0,5) мм у підготовленій шихті повинен коливатися у межах від 29 % до 32 %. Згідно цього критерію роторна дробарка зі підвищеними на 20 % обертами дає найкращій результат.
  • Thumbnail Image
    Item
    Influence chemical composition of the coal mineral substance on the thermochemical properties blast furnace coke
    (Scientific and practical journal "Economics and technical engineering", 2023-11-15) Kateryna Shmeltser; Maryna Kormer; Iryna Liakhova
    The effectiveness of coke functions in the blast furnace process largely depends on its reactivity. The reactivity of coke affects the course of blast furnace smelting, especially the profile of temperature distribution and gas flows in the furnace, and the degree of gas utilization and the specific consumption of reducing agent. It is shown that the reactivity of coke depends not only on its ash content, but also on its qualitative characteristics, that is, on the total content of oxides of various types, which affect the rate of reaction of carbon with carbon dioxide. The basic equations for calculating the ash basicity index of the batch are given, which are used to quantitatively assess the influence of ash components on the thermochemical properties of coke. It has been established that by calculating the basicity index, it is possible to provide a reasonable comparative assessment and characterize the technological value of coal concentrates and batches, as well as to quickly adjust the composition of production batches. Forecasting the quality of coke based on the properties and composition of coal batches is important for the long-term planning of supplying coke plants with coal for coking and for optimizing the composition of coal batches in the production process. The various mathematical models for predicting reactivity (CRI) and coke post-reaction strength (CSR), including using the genetic characteristics of coal, the chemical composition of their mineral substance was analyzed in the article. An equation is proposed for calculating the predictive indicators of CSR and CRI based on the basicity index of the batch ash for the raw material conditions of coke plant "ArcelorMittal Kryvyi Rih". The dependences of the CSR and CRI indicators of coke on the ash basicity index Iо of the batch and on the ash basicity index of the Иo batch were constructed, taking into account the ash content and yield of volatile substances of the batch. The use of the proposed equations will allow to optimize the composition of the production coal batch and achieve an increase in the quality of coke according to the post-reaction strength (CSR) indicator by 3-3.5%. Ефективність функцій коксу в доменному процесі в значній мірі залежить від його реакційної здатності. Реакційна здатність коксу впливає на перебіг доменної плавки, ступінь використання газу, питому витрату відновника. Показано, що реакційна здатність коксу залежить не тільки від величини його зольності, а й від якісної її характеристики, тобто від сумарного вмісту оксидів різного характеру, які впливають на швидкість реакції вуглецю з вуглекислим газом. Наведено основні рівняння для обчислення індексу основності золи шихти, який використовують для кількісної оцінки впливу зольних компонентів на термохімічні властивості коксу. Встановлено, що розраховуючи індекс основності, можна надати обґрунтовану порівняльну оцінку та охарактеризувати технологічну цінність вугільних концентратів та шихт. Прогноз якості коксу на основі властивостей вугільних шихт має значення для перспективного планування забезпечення коксохімічних підприємств вугіллям і для оптимізації складу вугільних шихт. В статті проаналізовано математичні моделі прогнозу реакційної здатності (CRI) та післяреакційної міцності коксу (CSR), у тому числі з використанням генетичних особливостей вугілля, хімічного складу їх мінеральної субстанції. Запропоновано рівняння для розрахунку прогнозних показників CSR та CRI на основі індексу основності золи шихти для сировинних умов коксохімічного виробництва «АрселорМіттал Кривий Ріг». Отримані залежності показників CSR та CRI коксу від індексу основності золи шихти Iо і від індексу основності золи шихти Ио – з урахуванням зольності та виходу летючих речовин шихти. Використання запропонованих рівнянь дозволить оптимізувати склад виробничої вугільної шихти та досягти підвищення якості коксу за показником післяреакційної міцності на 3-3,5 %.
  • Thumbnail Image
    Item
    Treatment with chemical reagents for maintaining the flowability of the coal charge
    (Scientific and practical journal "Economics and technical engineering", 2024-06-26) Kateryna Shmeltser; Maryna Kormer; Desna Natalia
    The main factors affecting coal freezing are considered. It is shown that the treatment of coal concentrates with chemical additives reliably prevents them from freezing in winter during transportation. Coal can be easily unloaded from railway wagons without high energy costs for heating in special garages. Calcium and magnesium chlorides (bischofite), as well as acetates of metals of group IA and IIA, have been investigated as anti-freezing agents. The method is based on the fact that the inter-cube moisture is replaced by a solution with a low eutectic freezing point, and the resulting ice is characterized by a defective structure, flaky structure and, as a result, low mechanical strength. In order to find new reagents, sodium, potassium, calcium and magnesium acetates, as well as a mixture of calcium and magnesium acetates, were investigated. Attention is focused on their physicochemical characteristics, methods of production and introduction into coal concentrate, as well as their impact on the freezing process. Our research shows that acetates match – and in some cases surpass – metal chlorides in their ability to prevent the freezing of coal. They are also minimally corrosive, have negligible environmental impact, and break down with the release of heat, which may ensure more uniform heating over the thickness of the batch. Metal acetates are safe for most surfaces, including concrete, metal and wood. They are biodegradable by bacteria, non-toxic and do not cause any noticeable corrosion of metals. Studies show that acetates are as good as, and in some cases better than, metal chlorides in preventing coal from freezing. It has been found that the freezing point depends on the way the salt was produced in the coal layer. In particular, if the salt production reaction produces gas, the freezing point is reduced by 1.2 °C. The results show that the best way to reduce freezing point is by using mixed calcium and magnesium acetate, which can be obtained from natural dolomite, due to its synergistic effect. Thus, metal acetates are the best alternative to metal chlorides in preventing the freezing of coal on rail transportation in winter. Розглянуто основні фактори, які впливають на змерзання вугілля. Показано, що обробка вугільних концентратів хімічними добавками надійно запобігає їх змерзанню взимку під час транспортування. Вугілля легко вивантажується із залізничних вагонів, без великих енерговитрат на обігрів у спеціальних гаражах-тепляках. У якості засобів проти змерзання були досліджені, хлориди кальцію і магнію (бішофіт), а також ацетати металів ІА та ІІА групи. Спосіб заснований на тому, що міжкускова волога, заміщується розчином з низькою евтектичною точкою замерзання, а лід, що утворився, характеризується дефектною структурою, лускатою будовою і в результаті цього - малою механічною міцністю. З метою пошуку нових реагентів досліджено ацетати натрію, калію, кальцію та магнію, а також суміш ацетатів кальцію та магнію. Увагу зосереджено на їх фізико-хімічних характеристиках, способах одержання та введення у вугільний концентрат, а також їх впливу на процес змерзання. Ацетати металів безпечні для більшості поверхонь, зокрема бетону, металу та дерева. Вони біологічно розкладаються під дією бактерій, нетоксичні і не викликають помітної корозії металів. Дослідження показують, що ацетати не поступаються, а в деяких випадках і перевершують хлориди металів за здатністю запобігати замерзанню вугілля. Виявлено, що температура замерзання залежить від способу, яким відбувалося отримання солі у шарі вугіллі. Зокрема, якщо в результаті реакції отримання солі утворюється газ, то точка замерзання знижується на 1,2 °C. Результати показують, що температуру замерзання найкраще знижувати за допомогою змішаного ацетату кальцію та магнію, який можна отримати з природного доломіту, завдяки синергетичному ефекту.