МЕЛКОДИСПЕРСНЫЙ УГОЛЬ И СИСТЕМА, УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ЕГО СБОРА И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
FINE COAL AND SYSTEM, DEVICE AND METHOD FOR COLLECTION AND USE THEREOF

Перекрестная ссылка на родственную заявку
Настоящая заявка на патент испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США №62/008,389, поданной 5 июня 2014 г., содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.
Уровень техники
Установки по подготовке и обогащению угля применяются для очистки и/или отделения рядового угля с целью получения обогащенного угольного продукта требуемого размера и/или качества. Например, типичные установки по подготовке угля могут включать в себя разнообразные блоки дробления, размельчения, грохочения, обогащения, хранения, разделения по плотности, пенной флотации, сброса в отвал и/или затопления. Однако в типичных системах обогащения угля теряются некоторые количества мелкодисперсного угля, поскольку существующие системы неспособны улавливать мелкодисперсный уголь. Соответственно, было бы желательно обеспечить системы, устройства и способы для улавливания мелкодисперсного угля и, тем самым, повышения эффективности технологического процесса и уменьшения количества технологических отходов в установках по обогащению угля. Кроме того, было бы желательно обеспечить высококачественный мелкодисперсный угольный продукт, который может использоваться в различных применениях, например, при пылеугольном вдувании, в качестве коксующегося угля, т.е. спекающегося угля, или в качестве паровичного угля.
Сущность изобретения
В настоящей заявке предложены способы сбора мелкодисперсного угля. В вариантах осуществления способы включают в себя обезвоживание суспензии жидких отходов обогащенного угля, имеющей содержание твердых частиц 30% по массе или меньше, для получения мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 1000 мкм или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе.
В настоящей заявке предлагаются также устройства и системы для сбора мелкодисперсного угля. Устройства в вариантах осуществления содержат центрифугу со сплошным ротором, которая удерживает частицы размером 1000 мкм или меньше.
Системы в вариантах осуществления содержат устройство обезвоживания, которое удерживает частицы размером 1000 мкм или меньше.
В настоящей заявке предложен также мелкодисперсный уголь. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц 1000 мкм или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе.
В настоящей заявке предложены также способы получения кокса и способы получения железа или стали. Способы получения кокса в вариантах осуществления включают в себя нагревание при отсутствии воздуха мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, в течение времени и при температуре, достаточных для превращения мелкодисперсного угля или смеси в кокс, при этом мелкодисперсный уголь имеет размер частиц 1000 мкм или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. Способы получения железа или стали в вариантах осуществления включают в себя вдувание мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, в доменную печь, содержащую кокс и железную руду, при этом мелкодисперсный уголь имеет размер частиц 1000 мкм или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана частичная схема установки, иллюстрирующая один вариант осуществления системы и устройства для сбора мелкодисперсного угля в контуре обогащения угля установки подготовки угля.
На фиг. 2 показан вид в поперечном разрезе одного варианта осуществления центрифуги со сплошным ротором для сбора мелкодисперсного угля из суспензии жидких отходов обогащенного угля.
Подробное раскрытие изобретения
В настоящей заявке предложены способы, устройства и системы для сбора мелкодисперсного угля. Например, эти способы, устройства и системы могут быть включены в установку по обогащению угля для сбора части мелкодисперсного угля, который обычно теряется в системе (например, мелкодисперсный уголь, который система не соберет в противном случае вследствие его размера и который или рециркулирует непрерывно через систему, или удаляется в поток отходов). В типичной установке по обогащению угля 3% или более обработанного угля могут быть потеряны, поскольку система не может улавливать мелкодисперсный уголь.
Кроме того, в настоящей заявке предложены мелкодисперсный уголь и способы его использования. Мелкодисперсный уголь может обладать такими свойствами, как размер, состав и/или водосодержание, которые делают его полезным при пылеугольном вдувании (ПУВ), в качестве коксующегося угля, т.е. спекающегося угля, или в качестве паровичного угля. Например, мелкодисперсный уголь может представлять собой высококачественный мелкодисперсный уголь.
В настоящей заявке описаны способы, устройства и системы, а также мелкодисперсный уголь и способы его использования.
Способы, устройства и системы для сбора мелкодисперсного угля
В одном аспекте предложен способ сбора мелкодисперсного угля. Способ может включать в себя сбор мелкодисперсного угля из установки по подготовке или обогащению угля.
В вариантах осуществления способ сбора мелкодисперсного угля включают в себя обезвоживание суспензии жидких отходов обогащенного угля, имеющей содержание твердых частиц 30% по массе или меньше, для получения мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 1000 мкм или меньше, и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе.
В контексте настоящего документа фраза «суспензия жидких отходов обогащенного угля» относится к смеси воды и частиц угля, которая присутствует в системе и в которой содержание золы и/или серы частиц угля было уменьшено по сравнению с рядовым углем, из которого были получены частицы угля. Следует понимать, что хотя варианты осуществления, раскрытые в настоящем документе, относятся к способам, устройствам и системам для сбора мелкодисперсного угля из суспензии жидких отходов обогащенного угля, настоящее изобретение охватывает также другие суспензии, содержащие частицы, включая углесодержащие суспензии, отличные от суспензии жидких отходов обогащенного угля, а также другие технологические суспензии, такие как минеральные, рудные и другие суспензии, содержащие частицы.
В контексте настоящего документа термин «приблизительно» означает плюс-минус 10% численного значения числа, с которым он используется. Количества некоторых компонентов, такие как твердые частицы или вода, суспензии жидких отходов и мелкодисперсного угля приведены в настоящем документе как проценты «по массе» и, если не указано иное, фраза «по массе» относится к суммарной массе суспензии жидких отходов и мелкодисперсного угля, включающей в себя некоторые компоненты.
Суспензия жидких отходов обогащенного угля в вариантах осуществления имеет содержание твердых частиц от приблизительно 3% до приблизительно 25% по массе. В других вариантах осуществления суспензия жидких отходов обогащенного угля имеет содержание твердых частиц от приблизительно 10% до приблизительно 20% по массе. В одном варианте осуществления суспензия жидких отходов обогащенного угля имеет содержание твердых частиц, составляющее приблизительно 17% по массе.
В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь содержит по меньшей мере 95% по массе твердых частиц, содержащихся в суспензии жидких отходов обогащенного угля. В одном варианте осуществления мелкодисперсный уголь содержит по меньшей мере 99% по массе твердых частиц, содержащихся в суспензии жидких отходов обогащенного угля.
В вариантах осуществления водосодержание мелкодисперсного угля составляет от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе. В конкретных вариантах осуществления водосодержание мелкодисперсного угля составляет от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе. В дополнительных вариантах осуществления водосодержание мелкодисперсного угля составляет от приблизительно 5% до приблизительно 7% по массе. В других вариантах осуществления водосодержание мелкодисперсного угля составляет от приблизительно 6% до приблизительно 9% по массе. В конкретном варианте осуществления водосодержание мелкодисперсного угля составляет приблизительно 8% по массе. В другом варианте осуществления водосодержание мелкодисперсного угля составляет приблизительно 7% по массе. При сборе мелкодисперсного угля способами, предложенными в настоящей заявке, мелкодисперсный уголь может иметь повышенную температуру в течение некоторого периода времени после сбора. В контексте настоящего документа термин «водосодержание» относится к количеству воды в мелкодисперсном угле после возвращения температуры мелкодисперсного угля к температуре окружающей среды после того, как мелкодисперсный уголь был собран способами, предложенными в настоящей заявке.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц 1000 мкм или меньше. В контексте настоящего документа фраза «размер частиц от приблизительно X мкм до приблизительно Y мкм» или «размер частиц приблизительно Z мкм» означает, что средний наибольший размер частиц мелкодисперсного угля находится в диапазоне от X мкм до приблизительно Y мкм или составляет приблизительно Z мкм. Средний наибольший размер может быть определен с использованием любых методов, известных из уровня техники, включая, без ограничений, методы рассеивания света. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 1000 мкм. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 900 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 800 мкм. В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 700 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 600 мкм. В еще одних вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 500 мкм. В еще одних других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 400 мкм. В нескольких вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 300 мкм. В ряде вариантов осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 200 мкм. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 125 мкм. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 100 мкм. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 75 мкм. В еще одних вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 50 мкм. В еще одном другом варианте осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц, составляющий приблизительно 44 мкм.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц, составляющий 100 меш или меньше. В контексте настоящего документа фраза «размер частиц, составляющий X меш или меньше» означает, что по меньшей мере значительное большинство частиц конкретной пробы одного и того же мелкодисперсного угля проходят через X меш, или ячейку сита размером больше X. Мелкодисперсный уголь в вариантах осуществления имеет размер частиц 200 меш или меньше. Мелкодисперсный уголь в вариантах осуществления имеет размер частиц, составляющий 325 меш или меньше. Мелкодисперсный уголь в некоторых вариантах осуществления имеет размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш. Мелкодисперсный уголь в некоторых вариантах осуществления имеет размер частиц 100 меш или меньше, причем приблизительно 50% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.
Как правило, обезвоживание суспензии жидких отходов обогащенного угля или другой суспензии, содержащей частицы, может выполняться при помощи известных устройств обезвоживания, таких как различные типы центрифуг, которые могут выполнять разделение твердой и жидкой фаз.
В вариантах осуществления обезвоживание суспензии жидких отходов обогащенного угля включает в себя центрифугирование суспензии в центрифуге со сплошным ротором. В контексте настоящего документа фраза «центрифуга со сплошным ротором» относится к центрифуге, имеющей конструкцию со сплошным внешним ротором, которая непрерывно разделяет два вещества с различными плотностями за счет центробежной силы, возникающей в результате вращения. Как показано на фиг. 2, в одном варианте осуществления, центрифуга 200 со сплошным ротором включает в себя сплошной внешний вращающийся ротор 202 и внутренний вращающийся шнек 204. В определенных вариантах осуществления центрифуга 200 включает в себя переливную перегородку 212, регулирующую глубину слоя жидкости в центрифуге.
В определенных вариантах осуществления, как показано на фиг. 2, во время работы входной поток 206 (или поток исходного материала), такой как суспензия жидких отходов обогащенного угля или другая суспензия, содержащая частицы, вводится в центрифугу 200 и подается к сплошному ротору 202 через одно или более отверстий. И сплошной ротор 202, и внутренний шнек, или винт, 204 вращаются, чтобы разделить компоненты потока 206 исходного материала в зависимости от их плотностей. Шнек 204 действует в качестве транспортера и вращается с дифференциальной скоростью относительно ротора 202, чтобы обеспечить непрерывное удаление твердых частиц 210 (например, мелкодисперсного угля) из сточной воды 208.
Подходящие центрифуги со сплошным ротором могут включать в себя центрифуги, выпускаемые компанией Centrisys Centrifuge Systems (г.Кеноша, штат Висконсин). Например, центрифуга со сплошным ротором может включать в себя любую конструкцию, признаки или комбинацию признаков, раскрытых в настоящей заявке и/или известных средним специалистам в данной области техники, для достижения требуемого разделения.
В определенных вариантах осуществления способы включают в себя дополнительное регулирование на основе свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других, по меньшей мере одного параметра, выбираемого из: крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки. Иными словами, один, два или все три этих параметра могут регулироваться в зависимости от свойств потока исходного материала и/или требуемого выходного продукта, таких как водосодержание, содержание твердых частиц и/или размер частиц.
Например, разность скоростей может быть выбрана в зависимости от разделяемых частиц, чтобы избежать повреждения и обеспечивать соответствие диапазону плотностей. Например, центрифуги со сплошным ротором могут работать при величинах центробежной силы, более чем в 1000 раз, например, в 3000 раз превышающих силу тяжести, чтобы более плотные твердые частицы прижимались в наружном направлении к стенке вращающегося ротора, а менее плотная жидкая фаза образовывала концентрический внутренний слой. Например, скорость вращения и крутящий момент центрифуги могут регулироваться по плотности и/или мутности загружаемой суспензии.
Например, в суспензии жидких отходов обогащенного угля мелкодисперсный уголь может иметь удельный вес 2,0 или меньше, например, от приблизительно 1,5 до приблизительно 1,6, или приблизительно 1,55. Поскольку удельный вес частиц может изменяться довольно значительно вследствие присутствия в частицах примесей, параметры центрифуги могут регулироваться в соответствии с этим. Кроме того, следует понимать, что могут регулироваться я самые разнообразные параметры системы, такие как скорость вращения, температура и скорость потока.
Как правило, эти параметры могут регулироваться вручную или при помощи компьютерного управления, причем последнее обеспечивает автоматическое непрерывное регулирование каждого параметра. Компьютерные системы управления подробно рассмотрены ниже.
В вариантах осуществления, как показано на фиг. 1, этап обезвоживания происходит в контуре обогащения угля установки по подготовке и обогащению угля. В контексте настоящего документа фраза «контур обогащения угля» относится к части установки по подготовке и обогащению угля, в которой содержание золы и/или серы частиц угля уменьшается по сравнению с рядовым углем, из которого были получены частицы угля. Таким образом, в определенных вариантах осуществления центрифуга 106 со сплошным ротором для обезвоживания суспензии жидких отходов обогащенного угля предусмотрена ниже по потоку от одного или более блоков 102 технологии обогащения угля в установке 100 по подготовке и обогащению угля.
В вариантах осуществления этап обезвоживания происходит ниже по потоку от подготовки и обогащения, при которых не выполняется сбор мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 325 меш или меньше. Например, другие сепараторы, такие как центрифуги, циклоны, флотационные ванны или грохоты, непригодные для сбора мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 325 меш или меньше, могут находиться выше по потоку от устройства обезвоживания.
В определенных вариантах осуществления, как показано на фиг. 1, центрифуга 106 со сплошным ротором расположена ниже по потоку от центрифуги 104 с сетчатым ротором (центрифуги-грохота), которая не собирает мелкодисперсный уголь, имеющий размер частиц 325 меш или меньше. Таким образом, центрифуга 106 со сплошным ротором выполнена с возможностью и расположена для эффективного улавливания мелкодисперсного угля, который, в противном случае, рециркулирует в потоке рециркуляции или удаляется в поток отходов.
В вариантах осуществления этап обезвоживания происходит выше по потоку от подготовки и обогащения, при которых выполняется сбор мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 325 меш или меньше. Как правило, такие подготовка и обогащение включают в себя обработку отходов. Например, участок подготовки и обогащения, при которых выполняется сбор мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 325 меш или меньше, может содержать блок сгустителя.
Во время работы, например, при схеме установки, показанной на фиг. 1, если обезвоживание на грохоте центрифуги с сетчатым ротором происходит без рециркуляции, имеет место значительная потеря продукта и увеличение отходов. Однако, если обезвоживание на грохоте является рециркулируемым, то распределение частиц суспензии по размерам уменьшается за время рабочего цикла, вследствие чего уменьшается выход продукта и увеличивается износ грохота. Настоящие способы, устройства и системы устраняют эти недостатки посредством сбора мелкодисперсного угля с обезвоживающего грохота, вследствие чего улучшается выход продукта всей установки и увеличивается срок службы другого оборудования установки. Кроме того, мелкодисперсный уголь, получаемый при помощи этих способов, устройств и систем, демонстрирует свойства высококачественного угля и может использоваться в ряде применений, как подробно описано ниже.
В настоящем документе раскрыты способы сбора мелкодисперсного угля. В вариантах осуществления способы сбора мелкодисперсного угля включают в себя обезвоживание суспензии жидких отходов обогащенного угля, имеющей содержание твердых частиц 30% по массе или меньше, для получения мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 1000 мкм или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В некоторых вариантах осуществления обезвоживание суспензии жидких отходов обогащенного угля включает в себя центрифугирование суспензии в центрифуге со сплошным ротором. Центрифуга со сплошным ротором может включать в себя вращающийся ротор, вращающийся шнек и переливную перегородку. Способы, предложенные в настоящей заявке, могут включать в себя регулирование на основе свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других, по меньшей мере одного параметра, выбираемого из группы, состоящей из крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки. Этап обезвоживания может происходить в контуре обогащения угля установки по подготовке и обогащению угля. Этап обезвоживания может происходить ниже по потоку от подготовки и обогащения, при которых не выполняется сбор мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 325 меш или меньше. Этап обезвоживания может происходить выше по потоку от подготовки и обогащения, при которых не выполняется сбор мелкодисперсного угля, имеющего размер частиц 325 меш или меньше. Участок подготовки и обогащению, который собирает мелкодисперсный уголь, имеющий размер частиц 325 меш или меньше, может содержать сгуститель. Суспензия жидких отходов обогащенного угля в конкретных вариантах осуществления имеет содержание твердых частиц от приблизительно 3% до приблизительно 25% по массе; от приблизительно 10% до приблизительно 20% по массе; или приблизительно 17% по массе. Мелкодисперсный уголь в вариантах осуществления содержит по меньшей мере 95% по массе твердых частиц, содержащихся в суспензии жидких отходов обогащенного угля. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь содержит по меньшей мере 99% по массе твердых частиц, содержащихся в суспензии жидких отходов обогащенного угля. Водосодержание мелкодисперсного угля в вариантах осуществления составляет от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе; от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе; от приблизительно 5% до приблизительно 7% по массе; от приблизительно 6% до приблизительно 9% по массе; приблизительно 8% по массе; или приблизительно 7% по массе. Размер частиц мелкодисперсного угля может составлять 100 меш или меньше. В вариантах осуществления от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш; или приблизительно 50% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш. Размер частиц мелкодисперсного угля может составлять 325 меш или меньше. Размер частиц мелкодисперсного угля может составлять от приблизительно 30 мкм до приблизительно 1000 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 900 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 800 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 700 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 600 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 500 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 400 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 300 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 200 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 125 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 100 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 75 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 50 мкм; или приблизительно 44 мкм.
В другом аспекте предложено устройство для сбора мелкодисперсного угля. Например, устройство обезвоживания может включать в себя любые признаки, раскрытые в настоящей заявке, или комбинацию признаков, раскрытых в настоящей заявке и/или известных средним специалистам в данной области техники, для достижения требуемого разделения.
В вариантах осуществления устройство для сбора мелкодисперсного угля из суспензии жидких отходов обогащенного угля включает в себя центрифугу со сплошным ротором, которая удерживает частицы размером 1000 мкм или меньше. Например, центрифуга со сплошным ротором может быть выполнена с возможностью удержания мелкодисперсного угля любых размеров, раскрытых в настоящей заявке. В одном варианте осуществления центрифуга со сплошным ротором удерживает частицы размером 100 меш или меньше. В одном варианте осуществления центрифуга со сплошным ротором удерживает частицы размером 325 меш или меньше.
В вариантах осуществления устройство включает в себя центрифугу со сплошным ротором, содержащую вращающийся ротор, вращающийся шнек и переливную перегородку, причем по меньшей мере один параметр, выбираемый из группы, состоящей из крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки, регулируют в зависимости от свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других. В одном варианте осуществления каждый параметр, выбираемый из группы, состоящей из крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки, регулируют в зависимости от свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других.
В вариантах осуществления устройство включает в себя центрифугу со сплошным ротором, выполненную с возможностью обезвоживания суспензии жидких отходов обогащенного угля, имеющей содержание твердых частиц 30% по массе или меньше, для получения мелкодисперсного угля, имеющего водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе.
В настоящей заявке предложены устройства для сбора мелкодисперсного угля. В вариантах осуществления устройства для сбора мелкодисперсного угля из суспензии жидких отходов обогащенного угля включают в себя центрифугу со сплошным ротором, которая удерживает частицы размером 1000 мкм или меньше. Центрифуга со сплошным ротором может удерживать частицы размером 100 меш или меньше; или 325 меш или меньше. Центрифуга со сплошным ротором также может содержать вращающийся ротор, вращающийся шнек и переливную перегородку, при этом по меньшей мере один параметр, выбираемый из группы, состоящей из крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки, может регулироваться в зависимости от свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других. Центрифуга со сплошным ротором также может содержать вращающийся ротор, вращающийся шнек и переливную перегородку, при этом каждый параметр из группы, состоящей из крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки, может регулироваться в зависимости от свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других. Центрифуга со сплошным ротором может быть выполнена с возможностью обезвоживания суспензии жидких отходов обогащенного угля, имеющей содержание твердых частиц 30% по массе или меньше, для получения мелкодисперсного угля, имеющего водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе.
В другом аспекте предложена система для сбора мелкодисперсного угля. Например, система может включать в себя любые признаки, раскрытые в настоящей заявке, или комбинацию признаков, раскрытых в настоящей заявке и/или известных средним специалистам в данной области техники, для достижения требуемого разделения.
В вариантах осуществления система для сбора мелкодисперсного угля содержит устройство обезвоживания, которое удерживает частицы размером 1000 мкм или меньше. Например, устройство обезвоживания может быть выполнено с возможностью удержания любых размеров частиц мелкодисперсного угля, приведенных в настоящей заявке. В одном варианте осуществления устройство обезвоживания удерживает частицы размером 100 меш или меньше. В одном варианте осуществления устройство обезвоживания удерживает частицы размером 325 меш или меньше. В определенных вариантах осуществления устройство обезвоживания включает в себя центрифугу со сплошным ротором.
В вариантах осуществления система включает в себя контур обогащения угля установки по подготовке и обогащению угля, при этом устройство обезвоживания находится в контуре обогащения угля. В определенных вариантах осуществления устройство обезвоживания находится ниже по потоку от блоков подготовки и обогащения, которые не собирают мелкодисперсный уголь, имеющий размер частиц 325 меш или меньше. В одном варианте осуществления устройство обезвоживания находится выше по потоку от блока подготовки и обогащения, который собирает мелкодисперсный уголь, имеющий размер частиц 325 меш или меньше. Например, блок подготовки и обогащения, который собирает мелкодисперсный уголь, имеющий размер частиц 325 меш или меньше, может включать в себя сгуститель.
В вариантах осуществления исходный материал устройства обезвоживания включает в себя суспензию жидких отходов обогащенного угля, имеющую содержание твердых частиц 30% или меньше по массе. В определенных вариантах осуществления исходный материал устройства обезвоживания включает в себя суспензию жидких отходов обогащенного угля, имеющую содержание твердых частиц от приблизительно 3% до приблизительно 25% по массе. В дополнительных вариантах осуществления исходный материал устройства обезвоживания включает в себя суспензию жидких отходов обогащенного угля, имеющую содержание твердых частиц от приблизительно 10% до приблизительно 20% по массе. В одном варианте осуществления исходный материал устройства обезвоживания включает в себя суспензию жидких отходов обогащенного угля, имеющую содержание твердых частиц, составляющее приблизительно 17% по массе.
В вариантах осуществления выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, имеющий водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В определенных вариантах осуществления выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, имеющий водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе. В дополнительных вариантах осуществления выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, имеющий водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе. В конкретных вариантах осуществления выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, имеющий водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 7% по массе. В других вариантах осуществления выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, имеющий водосодержание от приблизительно 6% до приблизительно 9% по массе. В одном варианте осуществления выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, имеющий водосодержание, составляющее приблизительно 8% по массе. В другом варианте осуществления выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, имеющий водосодержание, составляющее приблизительно 7% по массе.
В определенных вариантах осуществления исходный материал устройства обезвоживания включает в себя суспензию жидких отходов обогащенного угля, выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, и мелкодисперсный уголь содержит по меньшей мере 95% по массе твердых частиц, содержащихся в суспензии жидких отходов обогащенного угля. В других вариантах осуществления исходный материал устройства обезвоживания включает в себя суспензию жидких отходов обогащенного угля, выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, и мелкодисперсный уголь содержит по меньшей мере 99% по массе твердых частиц, содержащихся в суспензии жидких отходов обогащенного угля.
В вариантах осуществления выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, и от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш. В определенных вариантах осуществления выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, и приблизительно 50% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.
В вариантах осуществления исходный материал устройства обезвоживания включает в себя суспензию жидких отходов обогащенного угля, выходной продукт устройства обезвоживания включает в себя мелкодисперсный уголь, устройство обезвоживания включает в себя центрифугу со сплошным ротором, содержащую вращающийся ротор, вращающийся шнек и переливную перегородку, при этом по меньшей мере один параметр, выбираемый из группы, состоящей из крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки, регулируют в зависимости от свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других.
В вариантах осуществления система включает в себя по меньшей мере одно запоминающее устройство, в котором хранятся машиновыполняемые команды; и по меньшей мере один контроллер, выполненный с возможностью доступа к по меньшей мере одному запоминающему устройству, причем по меньшей мере один контроллер может быть выполнен с возможностью исполнения машиновыполняемых команд для приема, из интерфейса, данных о свойствах суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других, и управления, в ответ на прием данных о свойствах, регулированием по меньшей мере одного параметра, выбираемого из группы, состоящей из крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки. Например, интерфейс может включать в себя ручной или машинный интерфейс, через который могут регулироваться параметры. В одном варианте осуществления интерфейс включает в себя по меньшей мере один подходящий датчик, выполненный с возможностью определения подходящих свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля.
Например, контроллер(контроллеры) может (могут) включать в себя блок обработки данных, способный принимать цифровые данные в качестве входных, обрабатывать входные данные в соответствии с сохраняемыми машиновыполняемыми командами и генерировать выходные данные. Контроллер(контроллеры) может (могут) быть выполнен(выполнены) с возможностью исполнения машиновыполняемых команд, чтобы обусловливать или способствовать выполнению различных операций, таких как регулировки параметров. Контроллер(контроллеры) может (могут) быть выполнен(выполнены) с возможностью использования и управления различными аппаратными ресурсами, доступными в устройствах или системах, раскрытых в настоящей заявке, чтобы выполнять регулировки различных параметров, способствовать сохранению данных и т.д. Контроллер(контроллеры) может (могут) включать в себя любой тип подходящего блока обработки данных, в том числе, без ограничений, центральное процессорное устройство, микропроцессор, микроконтроллер, микропроцессор с сокращенным набором команд (RISC-микропроцессор), микропроцессор с полным набором команд (CISC-микропроцессор), специализированную заказную интегральную схему СЗИС (ASIC), программируемую логическую интегральную схему ПЛИС (FPGA), систему на кристалле (SoC) и т.п.
Запоминающее устройство может сохранять машиновыполняемые команды, загружаемые и исполняемые контроллером (контроллерами), а также данные, обрабатываемые и/или генерируемые контроллером (контроллерами) при исполнении машиновыполняемых команд. Запоминающее устройство может включать в себя энергозависимую память (память, которая сохраняет свое состояние при подаче питания), такую как оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), и/или энергонезависимую память (память, которая сохраняет свое состояние даже без подачи питания), такую как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), флэш-память и т.п.В определенных вариантах осуществления запоминающее устройство включает в себя несколько разных типов памяти, таких как различные типы статического запоминающего устройства с произвольной выборкой (СЗУПВ), различные типы динамического запоминающего устройства с произвольной выборкой (ДЗУПВ), различные типы неизменяемого ПЗУ и/или записываемых вариантов ПЗУ, таких как электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ), флэш-память и т.п. В определенных вариантах осуществления запоминающее устройство включает в себя по меньшей мере одно хранилище данных.
Системы или устройства могут также включать в себя дополнительное (дополнительные) хранилище (хранилища) данных, такие как съемные носители и/или несъемные носители, включая, без ограничений, магнитный накопитель, накопитель на оптических дисках и/или накопитель на магнитной ленте. Хранилище (хранилища) данных может (могут) обеспечивать хранение машиновыполняемых команд и других данных. Хранилище (хранилища) данных может (могут) включать в себя носители, внутренние и/или внешние по отношению к системе или устройству. Запоминающее устройство и/или хранилище (хранилища) данных, съемные и/или несъемные, представляют собой примеры машиночитаемых носителей информации (МЧНИ).
Запоминающее устройство может сохранять данные, машиновыполняемые команды, приложения и/или различные программные модули, включая, например, одну или более операционных систем, одну или более систем управления базами данных (СУБД) и один или более программных модулей, таких как модуль определения данных, модуль сигналов интерфейса и модуль датчиков.
Операционная система (ОС) может обеспечивать интерфейс между другими приложениями и/или программными модулями, исполняемыми системой или устройством, и аппаратными ресурсами системы или устройства. Более конкретно, ОС может включать в себя набор машиновыполняемых команд для управления аппаратными ресурсами системы или устройства и для обеспечения общих сервисов для других приложений и/или программных модулей (например, управление распределением памяти среди различных приложений и/или программных модулей). ОС может представлять собой любую операционную систему, которая известна в настоящее время или может быть разработана в будущем, включая, без ограничений, любую операционную систему для настольного или переносного компьютера, любую серверную операционную систему, любую операционную систему мейнфрейма, или любую другую специализированную или неспециализированную операционную систему.
СУБД может поддерживать функции для доступа, извлечения, хранения и/или обработки данных, сохраняемых в одном или более хранилищах данных, обеспечиваемых внешним образом для дозаторной системы, и/или внутренних хранилищах данных, обеспечиваемых, например, в качестве части хранилища (хранилищ) данных. СУБД может использовать любую из множества моделей базы данных (например, реляционную модель, объектную модель и т.д.) и может поддерживать любой из множества языков запросов. Например, СУБД может разрешать внешний доступ и извлечение данных.
Система или устройство могут дополнительно включать в себя один или более интерфейсов ввода-вывода, которые могут способствовать приему системой или устройством входной информации через одно или более устройств ввода-вывода, выполненных с возможностью обмена данными с системой или устройством, а также выводу информации из системы или устройства на одно или более устройств ввода-вывода. Устройства ввода-вывода могут включать в себя, без ограничений, пользовательский интерфейс, такой как кнопки или датчик касания, дисплей, клавиатура, указательное устройство, пульт управления, сенсорный дисплей, устройство дистанционного управления, громкоговоритель, микрофон, принтер, другие периферийные устройства и т.п.Система может дополнительно включать в себя один или более сетевых интерфейсов, которые могут обеспечивать обмен данными между системой или устройством и другими компонентами.
Следует понимать, что любые из компонентов систем или устройств, раскрытых в настоящей заявке, могут включать в себя альтернативные и/или дополнительные аппаратные, программные или микропрограммные компоненты, помимо раскрытых в настоящем документе, без отступления от объема раскрытия настоящего изобретения. Более конкретно, следует понимать, что аппаратные, программные или микропрограммные компоненты, описанные в качестве образующих часть любых компонентов системы или устройства, являются просто иллюстративными, и что в различных вариантах осуществления могут отсутствовать некоторые компоненты или могут быть обеспечены дополнительные компоненты.
Хотя различные программные модули были описаны применительно к различным иллюстративным компонентам систем или устройств, следует понимать, что выполнение функций, описанных в качестве поддерживаемых программными модулями, может быть обеспечено любой комбинацией аппаратных, программных и/или микропрограммных средств. Следует также понимать, что каждый из вышеупомянутых модулей может, в различных вариантах осуществления, представлять логическое разбиение поддерживаемого набора функций. Это логическое разбиение описано для простоты объяснения функций и может не отражать структуру аппаратных, программных и/или микропрограммных средств для реализации этого набора функций. Соответственно, следует понимать, что функции, описанные в качестве поддерживаемых конкретным модулем могут, в различных вариантах осуществления, обеспечиваться, по меньшей мере частично, одним или более другими модулями. Кроме того, один или более модулей могут отсутствовать в определенных вариантах осуществления, тогда как в других вариантах осуществления, дополнительные, не описанные модули могут присутствовать и поддерживать по меньшей мере часть описанных и/или дополнительных функций. Кроме того, хотя некоторые модули могут быть описаны как подмодули другого модуля, в определенных вариантах осуществления такие модули могут быть предусмотрены в виде независимых модулей.
В настоящей заявке описаны системы для сбора мелкодисперсного угля. В вариантах осуществления система для сбора мелкодисперсного угля может содержать устройство обезвоживания, которое удерживает частицы размером 1000 мкм или меньше. Устройство обезвоживания может удерживать частицы размером 100 меш или меньше; или 325 меш или меньше. Устройство обезвоживания может содержать центрифугу со сплошным ротором. Система может содержать контур обогащения угля установки по подготовке и обогащению угля, при этом устройство обезвоживания находится в контуре обогащения угля. Устройство обезвоживания может находиться ниже по потоку от блоков подготовки и обогащения, которые не собирают мелкодисперсный уголь, имеющий размер частиц 325 меш или меньше. Устройство обезвоживания может находиться выше по потоку от блоков подготовки и обогащения, которые собирают мелкодисперсный уголь, имеющий размер частиц 325 меш или меньше. Блок подготовки и обогащения, который собирает мелкодисперсный уголь, имеющий размер частиц 325 меш или меньше, может содержать сгуститель. Исходный материал устройства обезвоживания может содержать суспензию жидких отходов обогащенного угля, имеющую содержание твердых частиц 30% или меньше по массе. Исходный материал устройства обезвоживания может содержать суспензию жидких отходов обогащенного угля, имеющую содержание твердых частиц от приблизительно 3% до приблизительно 25% по массе. Исходный материал устройства обезвоживания может содержать суспензию жидких отходов обогащенного угля, имеющую содержание твердых частиц от приблизительно 10% до приблизительно 20% по массе; или приблизительно 17% по массе. Выходной продукт устройства обезвоживания может содержать мелкодисперсный уголь, имеющий водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе; от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе; от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе; от приблизительно 5% до приблизительно 7% по массе; от приблизительно 6% до приблизительно 9% по массе; приблизительно 8% по массе; или приблизительно 7% по массе. В системах, раскрытых в настоящей заявке, исходный материал устройства обезвоживания может содержать суспензию жидких отходов обогащенного угля, выходной продукт устройства обезвоживания может содержать мелкодисперсный уголь и/или мелкодисперсный уголь может содержать по меньшей мере 95% по массе, или по меньшей мере 99% по массе твердых частиц, содержащихся в суспензии жидких отходов обогащенного угля. В системах, раскрытых в настоящей заявке, выходной продукт устройства обезвоживания может содержать мелкодисперсный уголь, и/или от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе, или приблизительно 50% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш. Также, в раскрытых в настоящей заявке вариантах осуществления, исходный материал устройства обезвоживания может содержать суспензию жидких отходов обогащенного угля, выходной продукт устройства обезвоживания может содержать мелкодисперсный уголь, устройство обезвоживания может содержать центрифугу со сплошным ротором, содержащую вращающийся ротор, вращающийся шнек и переливную перегородку, и/или по меньшей мере один параметр, выбираемый из группы, состоящей из крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки, может регулироваться в зависимости от свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других. Система, раскрытая в настоящей заявке, также может содержать по меньшей мере одно запоминающее устройство, в котором хранятся машиновыполняемые команды; и по меньшей мере один контроллер, выполненный с возможностью доступа к по меньшей мере одному запоминающему устройству, причем по меньшей мере один контроллер может быть выполнен с возможностью исполнения машиновыполняемых команд для (1) приема, из интерфейса, данных о свойствах суспензии жидких отходов обогащенного угля, свойств мелкодисперсного угля, или тех и других, и (2) управления, в ответ на прием данных о свойствах, регулированием по меньшей мере одного параметра, выбираемого из группы, состоящей из крутящего момента под действием центробежной силы, разности скоростей вращения между вращающимся ротором и внутренним шнеком и перевальной высоты переливной перегородки. Интерфейс может содержать ручной пользовательский интерфейс. Интерфейс может содержать по меньшей мере один датчик, выполненный с возможностью определения свойств суспензии жидких отходов обогащенного угля.
Мелкодисперсный уголь и способы его использования
В одном аспекте предложен мелкодисперсный уголь. Мелкодисперсный уголь может быть получен при помощи способов, устройств и систем, раскрытых в настоящей заявке. Мелкодисперсный уголь может использоваться для пылеугольного вдувания (ПУВ), в качестве коксующегося угля, т.е. спекающегося угля, или в качестве паровичного угля.
Мелкодисперсный уголь в вариантах осуществления имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. Мелкодисперсный уголь в некоторых вариантах осуществления имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе. Мелкодисперсный уголь в других вариантах осуществления имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе. Мелкодисперсный уголь в конкретных вариантах осуществления имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 7% по массе.
Мелкодисперсный уголь в определенных вариантах осуществления имеет водосодержание от приблизительно 6% до приблизительно 9% по массе. Мелкодисперсный уголь в других вариантах осуществления имеет водосодержание, составляющее приблизительно 8% по массе. Мелкодисперсный уголь в еще одних вариантах осуществления имеет водосодержание, составляющее приблизительно 7% по массе. При сборе мелкодисперсного угля способами, предложенными в настоящей заявке, мелкодисперсный уголь может иметь повышенную температуру в течение некоторого периода времени после сбора.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц 1000 мкм или меньше. Средний наибольший размер может быть определен с использованием любых методов, известных из уровня техники, включая, без ограничений, методы рассеивания света. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 1000 мкм. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 900 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от 30 мкм до приблизительно 800 мкм. В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 700 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 600 мкм. В еще одних вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 500 мкм. В еще одних других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 400 мкм. В нескольких вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 300 мкм. В ряде вариантов осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 200 мкм.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 125 мкм. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 100 мкм. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 75 мкм. В еще одних вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 50 мкм. В еще одном другом варианте осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц, составляющий приблизительно 44 мкм.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц, составляющий 100 меш или меньше. Мелкодисперсный уголь в вариантах осуществления имеет размер частиц, составляющий 200 меш или меньше. Мелкодисперсный уголь в вариантах осуществления имеет размер частиц, составляющий 325 меш или меньше. Мелкодисперсный уголь в некоторых вариантах осуществления имеет размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш. Мелкодисперсный уголь в некоторых вариантах осуществления имеет размер частиц 100 меш или меньше, причем приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе и размер частиц 1000 мкм или меньше. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе и размер частиц 325 меш или меньше. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе и размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 50 мкм. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе и размер частиц, составляющий приблизительно 44 мкм.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц, составляющий 1000 мкм или меньше. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание приблизительно 8% по массе и размер частиц 100 меш или меньше.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание приблизительно 8% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 325 меш или меньше. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 50 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц, составляющий приблизительно 44 мкм.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц, составляющий 1000 мкм или меньше. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц 325 меш или меньше. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц приблизительно 44 мкм.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание приблизительно 8% по массе и размер частиц 1000 мкм или меньше. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание приблизительно 8% по массе и размер частиц 325 меш или меньше. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание приблизительно 8% по массе и размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание приблизительно 8% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 50 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет водосодержание приблизительно 8% по массе и размер частиц 44 мкм или меньше.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет относительно высокое теплосодержание в БТЕ (британская тепловая единица/фунт). В контексте настоящего документа фраза «относительно высокое теплосодержание в БТЕ» означает теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, когда мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. Мелкодисперсный уголь, имеющий относительно высокое теплосодержание в БТЕ, может быть пригодным для использования в качестве коксующегося угля, т.е. спекающегося угля, ПУВ, паровичного угля, или их комбинации. В определенных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12400 до приблизительно 14000 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В одном варианте осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ приблизительно 12500 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12 800 до приблизительно 16000 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В варианте осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ приблизительно 13 500 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 13 500 до приблизительно 16000 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В другом варианте осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ приблизительно 14000 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В еще одних вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 15000 до приблизительно 16000 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ приблизительно 15 500 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 1000 мкм или меньше. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000 , водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 50 мкм.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ, подходящее для использования в качестве паровичного угля. В контексте настоящего документа фраза «теплосодержание в БТЕ, подходящее для использования в качестве паровичного угля» означает теплосодержание в БТЕ от приблизительно 6000 до приблизительно 13500, когда мелкодисперсный уголь имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 7000 до приблизительно 13 500 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет теплосодержание в БТЕ от приблизительно 9000 до приблизительно 13500 и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе.
В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 28% по массе. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 10% по массе. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе. В еще одних вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 6% до приблизительно 8% по массе. В одном варианте осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы приблизительно 6% по массе.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 1000 мкм или меньше. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 10% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц 100 меш или меньше, причем приблизительно 50% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание золы от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 50 мкм.
Мелкодисперсный уголь в вариантах осуществления имеет общее содержание серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе. В контексте настоящего документа фраза «содержание общей серы» относится ко всей сере, которая может присутствовать в мелкодисперсном угле, включая сульфатную серу, органическую серу и неорганическую серу. В определенных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 2% по массе. В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,6% до приблизительно 1,3% по массе. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,8% до приблизительно 1,3% по массе. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы приблизительно 1,0% по массе. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание органической серы от приблизительно 0,8% до приблизительно 0,9% по массе.
Мелкодисперсный уголь в некоторых вариантах осуществления может быть подходящим для использования в качестве коксующегося угля, т.е. спекающегося угля, и имеет содержание общей серы, меньшее, чем 0,8% по массе. Мелкодисперсный уголь в других вариантах осуществления может быть подходящим для использования в качестве паровичного угля и имеет содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 28% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 1000 мкм или меньше. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 28% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 2% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,8% до приблизительно 1,3% по массе, содержание золы от приблизительно 7% до приблизительно 10% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 2% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание общей серы от приблизительно 0,8% до приблизительно 1,3% по массе, содержание золы от приблизительно 7% до приблизительно 10% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 50 мкм.
Мелкодисперсный уголь в вариантах осуществления имеет содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 37% по массе. Мелкодисперсный уголь в определенных вариантах осуществления имеет содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 25% по массе. Мелкодисперсный уголь в некоторых вариантах осуществления имеет содержание летучих веществ от приблизительно 10% до приблизительно 25% по массе. Мелкодисперсный уголь в дополнительных вариантах осуществления имеет содержание летучих веществ от приблизительно 10% до приблизительно 20% по массе. Мелкодисперсный уголь в некоторых вариантах осуществления имеет содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 20% по массе. Мелкодисперсный уголь в дополнительных вариантах осуществления имеет содержание летучих веществ, составляющее приблизительно 17% по массе. Мелкодисперсный уголь в еще одних вариантах осуществления является подходящим для использования в качестве коксующегося угля, т.е. спекающегося угля, и имеет содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 37% по массе.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 37% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 28% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 1000 мкм или меньше. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 37% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 28% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание летучих веществ от приблизительно 10% до приблизительно 25% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 2% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 20% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,8% до приблизительно 1,3% по массе, содержание золы от приблизительно 7% до приблизительно 10% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.
Мелкодисперсный уголь в конкретных вариантах осуществления имеет содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 53% по массе. Мелкодисперсный уголь в определенных вариантах осуществления имеет содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 45% по массе. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 37% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 28% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание летучих веществ от приблизительно 10% до приблизительно 25% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 2% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 20% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,8% до приблизительно 1,3% по массе, содержание золы от приблизительно 7% до приблизительно 10% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание углерода от приблизительно 80% до приблизительно 95% по массе. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание углерода от приблизительно 80% до приблизительно 92% по массе. В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание углерода от приблизительно 80% до приблизительно 85% по массе. В других вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание углерода, составляющее приблизительно 80% по массе. Элементный анализ углерода и других элементов может быть выполнен при помощи известных способов, включая стандарт ASTM D-5373-02.
В некоторых вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание углерода от приблизительно 40% до приблизительно 95% по массе. В определенных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание углерода от приблизительно 65% до приблизительно 95% по массе. В ряде вариантов осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание углерода от приблизительно 75% до приблизительно 95% по массе. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание углерода от приблизительно 80% до приблизительно 95% по массе, содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 37% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание углерода от приблизительно 80% до приблизительно 85% по массе, содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 20% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,8% до приблизительно 1,3% по массе, содержание золы от приблизительно 7% до приблизительно 10% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.
Как правило, мелкодисперсный уголь может иметь содержание кислорода, составляющее 20% или меньше по массе. Мелкодисперсный уголь в некоторых вариантах осуществления имеет содержание кислорода от приблизительно 0,5% до приблизительно 18% по массе. Мелкодисперсный уголь в других вариантах осуществления имеет содержание кислорода от приблизительно 0,5% до приблизительно 12% по массе. Мелкодисперсный уголь в некоторых вариантах осуществления имеет содержание кислорода от приблизительно 0,5% до приблизительно 8% по массе. Мелкодисперсный уголь в ряде вариантов осуществления имеет содержание кислорода от приблизительно 0,5% до приблизительно 5% по массе. Мелкодисперсный уголь в конкретных вариантах осуществления имеет содержание кислорода от приблизительно 0,5% до приблизительно 2% по массе. Мелкодисперсный уголь в вариантах осуществления имеет содержание кислорода от приблизительно 5% до приблизительно 1,5% по массе. Мелкодисперсный уголь в дополнительных вариантах осуществления имеет содержание кислорода от приблизительно 1,0% до приблизительно 1,5% по массе. Без привязки к какой-либо конкретной теории, полагают, что содержание кислорода, составляющее приблизительно 2% или меньше по массе, является благоприятным, поскольку окисление на поверхности мелкодисперсного угля может влиять на производство СО, что существенно при некоторых производственных процессах, включая способы получения стали, предложенные в настоящей заявке.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание кислорода от приблизительно 0,5% до приблизительно 1,5% по массе, содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 37% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 1000 мкм или меньше. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание кислорода от приблизительно 0,5% до приблизительно 1,5% по массе, содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 37% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе, содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе и размер частиц 100 меш или меньше. В дополнительных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет содержание кислорода от приблизительно 1,0% до приблизительно 1,5% по массе, содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 20% по массе, содержание общей серы от приблизительно 0,8% до приблизительно 1,3% по массе, содержание золы от приблизительно 7% до приблизительно 10% по массе, теплосодержание в БТЕ от приблизительно 14000 до приблизительно 16000, водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе и размер частиц 100 меш или меньше, причем от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш.
Смеси
В другом аспекте предложены смеси, содержащие мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля. Мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля могут смешиваться при помощи любых способов, известных из уровня техники. Например, смесь может быть получена путем осаждения чередующихся порций мелкодисперсного угля и по меньшей мере одного другого вида угля в емкости. Смеси могут использоваться для ПУВ в качестве спекающегося угля, т.е. коксующегося угля, или паровичного угля. Смесь в некоторых вариантах осуществления является однородной. Смесь в других вариантах осуществления не является однородной. По меньшей мере один другой вид угля и количества каждого компонента в смесях могут подбираться для обеспечения смеси с одной или более требуемыми характеристиками, финансовой оптимизации закупок угля, устранения одного или более недостатков по меньшей мере одного из компонентов угля или их комбинации. Требуемые характеристики могут зависеть от предполагаемого использования смесей.
Например, для обеспечения смеси с требуемым количеством или процентным содержанием воды, золы, серы, летучих веществ, углерода, кислорода или их комбинации может быть выбран по меньшей мере один другой вид угля. В качестве еще одного примера, по меньшей мере один другой вид угля, имеющий содержание летучих веществ, составляющее приблизительно 30% по массе, может быть смешан с определенным количеством мелкодисперсного угля, имеющего содержание летучих веществ, составляющее приблизительно 17% по массе, для получения смеси, имеющий содержание летучих веществ, составляющее меньше, чем 30% по массе. По меньшей мере один другой вид угля может быть подобран для образования смеси, пригодной для ПУВ или для использования в качестве паровичного угля или коксующегося угля, т.е. спекающегося угля. Смесь, пригодная для ПУВ, может представлять собой смесь, не допускающую чрезмерное образование коксового остатка.
Мелкодисперсный уголь или смеси может быть связан с отстоем при хранении и транспортировке. В контексте настоящего документа термин «отстой» относится к любой пивной дробине, осадку или их комбинации, полученной, например, при производстве напитков. В контексте настоящего документа фраза «связан с отстоем» относится к смешиванию с отстоем, покрытию отстоем или их комбинации, по меньшей мере части мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля.
Агломераты
В другом аспекте мелкодисперсный уголь или смеси, содержащие мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, могут использоваться для образования агломерата или части агломерата. Агломераты в некоторых вариантах осуществления включают в себя мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один вид руды. Агломераты в других вариантах осуществления включают в себя по меньшей мере один вид руды и смесь, содержащую мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид руды. Руда агломератов может представлять собой любую металлическую руду, такую как железная руда. Агломераты могут быть образованы с использованием любых методов, известных из уровня техники. Агломераты могут добавляться в доменную печь, например, при производстве железа или стали.
В настоящей заявке предложен мелкодисперсный уголь. В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь, имеет размер частиц 10ОО мкм или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В некоторых вариантах осуществления водосодержание составляет от приблизительно 5% до приблизительно 15% по массе; от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе; от приблизительно 5% до приблизительно 7% по массе; от приблизительно 6% до приблизительно 9% по массе; приблизительно 8% по массе; или приблизительно 7% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь размер частиц, составляющий 100 меш или меньше. Мелкодисперсный уголь может иметь размер частиц, при котором от приблизительно 40% до приблизительно 60% по массе, или приблизительно 50% по массе мелкодисперсного угля удерживается ячейками размером 325 меш. Мелкодисперсный уголь может иметь размер частиц, составляющий 325 меш или меньше. Мелкодисперсный уголь может иметь теплосодержание в БТЕ от приблизительно 12000 до приблизительно 16000; от приблизительно 12 400 до приблизительно 14 000; от приблизительно 12 800 до приблизительно 16000; от приблизительно 13 500 до приблизительно 16000; от приблизительно 14000 до приблизительно 16,000; от приблизительно 15000 до приблизительно 16000; приблизительно 12 500; приблизительно 13 500; приблизительно 14 000; или приблизительно 15 500. Мелкодисперсный уголь может иметь содержание общей серы от приблизительно 0,3% до приблизительно 4,5% по массе; от приблизительно 0,6% до приблизительно 1,3% по массе; от приблизительно 0,8% до приблизительно 1,3% по массе; от приблизительно 0,8% до приблизительно 0,9% по массе; приблизительно 1,0% по массе; или меньше, чем приблизительно 0,8% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь содержание золы от приблизительно 3% до приблизительно 28% по массе; от приблизительно 3% до приблизительно 15% по массе; от приблизительно 3% до приблизительно 10% по массе; от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе; от приблизительно 6% до приблизительно 8% по массе; или меньше, чем 6% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 37% по массе; от приблизительно 15% до приблизительно 37% по массе; от приблизительно 7% до приблизительно 25% по массе; от приблизительно 10% до приблизительно 25% по массе; от приблизительно 10% до приблизительно 20% по массе; от приблизительно 15% до приблизительно 20% по массе; или приблизительно 17% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь содержание летучих веществ от приблизительно 7% до приблизительно 53% по массе; или от приблизительно 7% до приблизительно 45% по массе. В некоторых вариантах осуществления содержание углерода составляет от приблизительно 40% до приблизительно 95% по массе; от приблизительно 65% до приблизительно 95% по массе; от приблизительно 75% до приблизительно 95% по массе; от приблизительно 80% до приблизительно 95% по массе; от приблизительно 80% до приблизительно 92% по массе; или от приблизительно 80% до приблизительно 85% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь содержание кислорода, составляющее 2% или меньше по массе. В некоторых вариантах осуществления содержание кислорода составляет от приблизительно 0,5% до приблизительно 18% по массе; от приблизительно 0,5% до приблизительно 12% по массе; от приблизительно 0,5% до приблизительно 8% по массе; от приблизительно 0,5% до приблизительно 5% по массе; приблизительно 2% по массе; или от приблизительно 0,5% до приблизительно 1,5% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь размер частиц от приблизительно 30 мкм до приблизительно 1000 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 900 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 800 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 700 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 600 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 500 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 400 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 300 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 200 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 150 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 125 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 100 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 75 мкм; от приблизительно 30 мкм до приблизительно 50 мкм; или приблизительно 44 мкм.
Способы получения кокса
В еще одном аспекте предложены способы получения кокса. В вариантах осуществления способ включает в себя нагревание при отсутствии воздуха мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, в течение времени и при температуре, достаточных для превращения мелкодисперсного угля или смеси в кокс. В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь имеет размер частиц 1000 мкм или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе.
Как правило, мелкодисперсный уголь или смеси, содержащие мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, могут быть превращены в кокс с использованием методов, известных из уровня техники. Для процессов получения кокса, предлагаемых в настоящей заявке, мелкодисперсный уголь или смесь, содержащая мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, в вариантах осуществления имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе, содержание золы, меньшее, чем 10% по массе, содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 37% по массе, содержание серы, меньшее, чем приблизительно 1,0% по массе, и содержание связанного углерода от приблизительно 60% до приблизительно 74% по массе. Для процессов получения кокса, предлагаемых в настоящей заявке, мелкодисперсный уголь или смесь, содержащая мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, в некоторых вариантах осуществления имеет водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 7% по массе, содержание золы, меньшее, чем приблизительно 8% по массе, содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 25% по массе, содержание серы, меньшее, чем приблизительно 0,8% по массе, и содержание связанного углерода от приблизительно 60% до приблизительно 74% по массе.
Предлагаются способы получения кокса. В вариантах осуществления способы получения кокса включают в себя нагревание при отсутствии воздуха мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, в течение времени и при температуре, достаточных для превращения мелкодисперсного угля или смеси в кокс, при этом мелкодисперсный уголь имеет размер частиц 1000 мкм или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 10% по массе, содержание золы, меньшее, чем 10% по массе, содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 37% по массе, содержание серы, меньшее, чем приблизительно 1,0% по массе, и содержание связанного углерода от приблизительно 60% до приблизительно 74% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 7% по массе, содержание золы, меньшее, чем 8% по массе, содержание летучих веществ от приблизительно 15% до приблизительно 25% по массе, содержание серы, меньшее, чем приблизительно 0,8% по массе, и содержание связанного углерода от приблизительно 60% до приблизительно 74% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь размер частиц, составляющий 100 меш или меньше; или размер частиц, составляющий 325 меш или меньше.
Способы получения стали
В еще одном аспекте изобретения предлагаются способы для получения стали, частично основанные на мелкодисперсном угле, описанном в настоящей заявке. Мелкодисперсный уголь или смесь, содержащая мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, в вариантах осуществления используется для ПУВ в процессах получения стали, предложенных в настоящей заявке. Иными словами, мелкодисперсный уголь или смесь могут использоваться в любом из процессов вдувания угля, известных из уровня техники. В одном варианте осуществления способ получения стали включает в себя вдувание мелкодисперсного угля, описанного в настоящей заявке, или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, в доменную печь, содержащую кокс и железную руду. В конкретных вариантах осуществления мелкодисперсный уголь, используемый для ПУВ, имеет размер частиц 1000 мкм или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В дополнительном варианте осуществления мелкодисперсный уголь, используемый для ПУВ, имеет размер частиц 200 меш или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. В еще одном варианте осуществления мелкодисперсный уголь, используемый для ПУВ, имеет размер частиц 200 меш или меньше и водосодержание от приблизительно 8% до приблизительно 10% по массе.
В конкретном варианте осуществления мелкодисперсный уголь или смесь заменяет до 40% кокса, требующегося в стандартных процедурах получения стали без пылеугольного вдувания. В одном варианте осуществления в процессах получения стали, представленных в настоящем документе, достигается удельный расход кокса от приблизительно 275 кг/тонну жидкого чугуна до приблизительно 325 кг/тонну жидкого чугуна при уровнях вдувания от приблизительно 175 кг/тонну жидкого чугуна до приблизительно 225 кг/тонну жидкого чугуна мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля. В другом варианте осуществления в процессах получения стали, представленных в настоящем документе, достигается удельный расход кокса от приблизительно 290 кг/тонну жидкого чугуна до приблизительно 310 кг/тонну жидкого чугуна при уровнях вдувания от приблизительно 190 кг/тонну жидкого чугуна до приблизительно 210 кг/тонну жидкого чугуна мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля. В дополнительном варианте осуществления в процессах получения стали, представленных в настоящем документе, достигается удельный расход кокса, составляющий приблизительно 300 кг/тонну жидкого чугуна при уровнях вдувания, составляющих приблизительно 200 кг/тонну жидкого чугуна мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля.
В вариантах осуществления мелкодисперсный уголь или смесь, содержащая мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, впрыскивается в равных количествах через все фурмы доменной печи.
В вариантах осуществления коэффициент замены мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, составляет от приблизительно 0,7 до приблизительно 0,9 кг мелкодисперсного угля или смеси на кг кокса. В других вариантах осуществления коэффициент замены мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, составляет от приблизительно 0,8 до приблизительно 0,9 кг мелкодисперсного угля или смеси на кг кокса. В дополнительных вариантах осуществления коэффициент замены мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, составляет приблизительно 0,85 кг мелкодисперсного угля или смеси на кг кокса. Коэффициент замены мелкодисперсного угля или смеси может рассчитываться при помощи материально-теплового баланса печи и химического состава мелкодисперсного угля или смеси.
В соответствующих случаях для анализа мелкодисперсного угля на наличие характеристик, представленных в настоящем документе, использовались процедуры согласно стандарту ASTM.
В настоящей заявке предложены способы получения железа или стали. В вариантах осуществления способы получения железа или стали включают в себя вдувание мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, в доменную печь, содержащую кокс и железную руду, при этом мелкодисперсный уголь имеет размер частиц 1000 мкм или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь размер частиц 100 меш или меньше и водосодержание от приблизительно 5% до приблизительно 20% по массе. Мелкодисперсный уголь может иметь размер частиц 100 меш или меньше и водосодержание от приблизительно 8% до приблизительно 10% по массе. Мелкодисперсный уголь или смесь может заменять до 40% кокса, требующегося в стандартных процедурах получения стали без пылеугольного вдувания. В доменной печи может достигаться удельный расход кокса от приблизительно 275 кг/тонну жидкого чугуна до приблизительно 325 кг/тонну жидкого чугуна при уровнях вдувания от приблизительно 175 кг/тонну жидкого чугуна до приблизительно 225 кг/тонну жидкого чугуна мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля. В доменной печи может достигаться удельный расход кокса от приблизительно 290 кг/тонну жидкого чугуна до приблизительно 310 кг/тонну жидкого чугуна при уровнях вдувания от приблизительно 190 кг/тонну жидкого чугуна до приблизительно 210 кг/тонну жидкого чугуна мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля. В доменной печи может достигаться удельный расход кокса, составляющий приблизительно 300 кг/тонну жидкого чугуна при уровнях вдувания, составляющих приблизительно 200 кг/тонну жидкого чугуна, мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля. Мелкодисперсный уголь или смесь могут впрыскиваться в равных количествах через все фурмы доменной печи. Коэффициент замены мелкодисперсного угля или смеси, содержащей мелкодисперсный уголь и по меньшей мере один другой вид угля, может составлять от приблизительно 0,7 до приблизительно 0,9 кг мелкодисперсного угля или смеси на кг кокса; от приблизительно 0,8 до приблизительно 0,9 кг мелкодисперсного угля или смеси на кг кокса; или приблизительно 0,85 кг мелкодисперсного угля или смеси на кг кокса. Мелкодисперсный уголь может иметь размер частиц, составляющий 100 меш или меньше; или размер частиц, составляющий 325 меш или меньше.
Следует понимать, что различные раскрытые выше и другие признаки, свойства и функции, или их альтернативные варианты, могут быть по желанию объединены во многих других различных продуктах, способах, системах, устройствах или применениях, входящих в объем притязаний прилагаемых пунктов формулы изобретения. Специалистами в данной области техники впоследствии могут быть выполнены различные непредвиденные или непредусмотренные в настоящее время альтернативные варианты, модификации, изменения или усовершенствования, которые также входят в объем притязаний прилагаемых пунктов формулы изобретения.