Influence chemical composition of the coal mineral substance on the thermochemical properties blast furnace coke
| dc.contributor.author | Kateryna Shmeltser | |
| dc.contributor.author | Maryna Kormer | |
| dc.contributor.author | Iryna Liakhova | |
| dc.date.accessioned | 2025-02-27T11:02:25Z | |
| dc.date.available | 2025-02-27T11:02:25Z | |
| dc.date.issued | 2023-11-15 | |
| dc.description.abstract | 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 %. | |
| dc.identifier.citation | Shmeltser,K., Kormer, M., &Liakhova, I. (2023)Influence chemical composition of the coal mineral substance on the thermochemical properties blast furnace coke.Scientific and practical journal "Economics and technical engineering",1(2), 128–142. | |
| dc.identifier.issn | 3041-1246 | |
| dc.identifier.uri | https://doi.org/10.62911/ete.2023.01.02.10 | |
| dc.identifier.uri | https://dspace.duet.edu.ua/handle/123456789/936 | |
| dc.language.iso | uk | |
| dc.publisher | Scientific and practical journal "Economics and technical engineering" | |
| dc.relation.ispartofseries | Vol. 1; No. 2 (2023) | |
| dc.subject | coal batch | |
| dc.subject | basicity index | |
| dc.subject | ash | |
| dc.subject | mineral substance | |
| dc.subject | reactivity of coke (CRI) | |
| dc.subject | coke post-reaction strength (CSR) | |
| dc.subject | вугільна шихта | |
| dc.subject | індекс основності | |
| dc.subject | зольність | |
| dc.subject | мінеральна субстанція | |
| dc.subject | реакційна здатність (CRI) | |
| dc.subject | міцність коксу після реакції (CSR) | |
| dc.title | Influence chemical composition of the coal mineral substance on the thermochemical properties blast furnace coke | |
| dc.title.alternative | Вплив хімічного складу мінеральної субстанції вугілля на термохімічні властивості доменного коксу | |
| dc.type | Article |