升温速率对焦炭反应性及反应后强度的影响

焦炭反应性及反应后强度测试规范性（GB／T4000—2008）较强，洲试误差（CRI：r≤2．4％，CSR：r≤3．2％）较大的原因，对煤焦实骚中心现有焦炭反应性及反应后强度测定装王（中钢集团鞍山热能研究院有限公司，KF-200型）进行测试，以分析升温速率对焦炭反应性及反应后强度的影响。结果表明，在严格遵守目标（GB／T4000-2008）规定升温速率（8～16℃／min）内，升温速率对焦炭反应性及反应后强度无显著影响。     

碱金属对焦炭质量的影响及焦炭抗碱性的研究

本试验研完了碱金属对焦炭高温反应性能的影响。金属钾及其氧化物对焦炭与CO_2反应具有强烈的催化作用,它使焦炭反应性增加,反应后强度降低,焦炭质量劣化、同时还研究了硼族元素化合物硼酸对焦炭与CO_2碳素溶解反应的抑制作用,它提高了焦炭的抗碱性能,因而使焦炭的反应性降低,反应后强度增加,焦炭的高温性能得到改善。     

锌对炼铁炉料冶金性能影响的试验研究

采用醋酸锌水溶液浸泡加锌的方法制备不同含锌量的烧结矿和焦炭试样,并对烧结矿试样进行低温还原粉化率及还原性指标的测试,对焦炭试样进行CO2反应性及反应后强度的测试。结果表明,随着含锌量的增加,烧结矿的RDI+3.15和RDI+6.3减小而RDI-0.5明显增大,间接还原速率和RI降低,焦炭的CRI增高而CSR降低,烧结矿中锌含量的增加使其低温还原粉化性和还原性变差,同时焦炭中锌含量的增加使其热性能变差;与喷洒ZnSO4水溶液加锌方法相比,采用醋酸锌水溶液浸泡加锌方法能更准确地确定ZnO对焦炭热性能的影响程度。     

BP复合抑制剂改善焦炭热态性能的实验研究

将一定浓度的劣化抑制剂均匀负载于焦炭表面,考察其对焦炭热态性能的影响,以优选抑制剂,并用SEM对焦炭结构和形貌进行表征,初步探讨其抑制机理.结果表明:负载抑制剂后焦炭热态性能明显改善,反应性CRI降低,反应后强度CSR提高,且随着浓度的递增,改善效果呈增加趋势.BP复合抑制效果最佳且成本较低.SEM结果表明,劣化抑制后焦炭表面气孔直径和深度减小呈封闭状态,减少了CO2对焦炭的侵蚀作用;BP抑制剂可覆盖或取代焦炭溶损反应的活性点,使焦炭对溶损反应的抵制能力增强.     

未燃烧煤粉对焦炭粉化性能的影响

为了弄清楚高炉内未燃烧煤粉（简称ＵＰＣ）对焦炭性能的影响，我们在实验炉内做了纯焦炭恒温处理，气化反应以及焦炭层喷吹ＵＰＣ后气反应一小时后焦炭样的粉化情况，得出的主要结；（ａ）同一温度条件下，纯焦炭气化反应一小时粉化最严重，而焦炭层喷吹ＵＰＣ后粉化程降低；（ｂ）同一温度条件下，随着焦炭层喷吹ＵＰＣ量的增加，气化反应后焦炭的强度提高，粉末量减少。     

利用小焦炉试验提高焦炭热态性能的研究

为提高焦炭热态性能，利用小焦炉试验和大工业焦炉试验，确定了适应1080m^3大高炉用焦的配煤结构：1／3焦煤25％、肥煤25％、焦煤35％、瘦煤15％，与原生产配比相比，焦炭热态反应性平均降低4．6％，反应后强度平均提高4．3％。     

废塑料配煤炼焦焦炭质量分析

利用焦炭反应性装置对2kg焦炉实验所得的废塑料配煤炼焦焦炭进行热强度分析，其结果表明：废塑料的比例从1％～5％，各配煤样品所得的焦炭的反应性和反应后强度均呈现下降趋势。与炼焦配煤单独炼焦相比，废塑料代替3％以内的瘦煤炼焦，所得焦炭的反应性和反应后强度指标均有所改善，但是废塑料代替其它煤种炼焦所得焦炭的热性能指标均有所降低。     

新疆库拜煤改质炼焦及冷态强度预测

新疆库拜煤反应活性高,炼制的焦炭性能差,难以满足大型高炉冶炼需求.为降低焦炭反应性(CRI),提高反应后强度(CSR),进行了系列煤粉改质和炼焦研究.通过热重实验分析配合煤改性机理,发现煤粉改质剂主要作用于胶质体形成及半焦缩聚阶段,通过傅里叶红外光谱分析发现库拜QM含氧官能团主要为羟基和烃基醚,羧基几乎没有.以配合煤挥发分(Vdaf),黏结指数(G)等为自变量,以焦炭抗碎强度(M25)和耐磨强度(M10)为因变量,用统计软件SPSS17.0分别对煤粉改质炼焦的结果进行多元线性回归分析,建立了焦炭冷态强度的预测模型,从而在热态性能和冷态强度两方面灵活地指导配煤和炼焦.     

焦炭热反应性能对高炉顺行的影响

本文焦炭热反应性影响其在高炉内反应后的强度,制约着焦炭在高炉中料柱骨架的作用,进而影响高炉的透气性和高炉顺行.结合生产实际,对焦炭在高炉不同部位的状态和行为进行了探讨,阐明焦炭的热反应性能对高炉顺行有较大影响.     

焦炭的高温反应炉实验分析

本实验主要是对比国标法、高温反应炉两种不同实验方式下焦炭反应性和反应后强度的变化情况,通过焦炭加碱进入高温反应炉后,模拟焦炭进入高炉后的反应情况,测定焦炭热强度,调整配煤结构,指导炼焦生产。     

DBA、SDBS对渣油热反应中相分离及生焦粒度的影响

以辽河、克拉玛依常压渣油为原料，研究了渣油热反应过程中相分离状况及生焦粒度的变化，并考察了添加剂对相分离过程和焦炭粒度的影响。结果表明，辽河常压渣油中加入十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、十二烷基苯磺酸（DBA）能够明显改变热反应过程中相分离的过程，体系的容焦、悬焦能力增加，焦的粒度明显减小；加入DBA后克拉玛依常压渣油热反应生焦量明显下降。在热反应过程中DBA等与沥青质胶粒的极性官能团作用，抑制超分子胶束缔合，体系的相分离得到延迟；由于DBA的加入开始生成的焦比较细小，但焦碳中心数量较多，这样在生焦总量相似的情况下，焦炭粒度会明显减小。     

不同反应性焦炭溶损劣化行为

为了研究不同反应性焦炭的溶损劣化行为与孔隙结构变化的关系,以不同温度下溶损反应前后焦炭气孔结构变化为主要研究对象,采用自主研发的焦炭综合热性质检测装置,对6种焦炭进行国标实验以及1 050、1 100、1 150、1 200、1 250和1 300℃恒温等溶损率为25%的溶损实验,通过I型转鼓检测焦炭溶损后强度,采用低温N2吸附法检测溶损反应前后气孔结构。结果表明:国标法评价焦炭的热性质值得商榷,应采用等溶损率为25%,且通过调整溶损温度来改变溶损速率的方法,模拟焦炭在高炉内实际溶损过程。通过焦炭溶损-转鼓后比表面积变化得到焦炭在不同温度下溶损反应模型存在差异,相同溶损温度下高反应性焦炭溶损区域较大,低反应性焦炭溶损反应区域较小。     

入炉煤性质对捣固焦炭性能的影响

采用30种配煤方案,在堆积密度为1.1t/m3的条件下进行捣固炼焦试验,利用线性回归分析方法研究入炉煤性质对焦炭性能的影响。结果表明,焦炭性能指标与入炉煤性质指标之间具有良好的相关性;适当降低入炉煤的挥发分有利于提高焦炭的冷态机械强度,而增加入炉煤的黏结指数有利于提高焦炭的耐磨强度,但不利于提高焦炭的抗碎强度;适当降低入炉煤的挥发分和催化指数、提高其黏结指数有利于改善焦炭的高温反应性。     

干熄焦工艺对6m焦炉焦炭质量的影响

选取6m焦炉焦炭,对干、湿法熄焦焦炭进行质量对比分析,研究干熄焦对焦炭质量的影响。结果表明,干熄焦对焦炭的灰分和硫含量改变不大,对焦炭的真密度、气孔率、灰成分和光学组织指数影响较小,对焦炭的成熟度、平均粒度、粒度均匀系数、孔径分布、机械强度和热态强度等的改善明显。     

供氢剂与分散型催化剂在不同减压渣油转化中的协同作用

以环烷基辽河减压渣油、中间基玉门减压渣油、克拉玛依减压渣油为进料 ,四氢萘为供氢剂 ,二烷基二硫代氨基甲酸钼为油溶性分散型催化剂 ,在高压釜中进行了裂化反应 ,比较不同基属减压渣油的加氢裂化行为。结果表明 ,在分散型催化剂作用下 ,不同基属减压渣油的加氢裂化具有不同的适应性。在生焦量相同的情况下 ,克拉玛依减压渣油的转化率高于玉门、辽河减压渣油的转化率。同时 ,供氢剂与分散型催化剂在 3种渣油的加氢裂化过程中都具有协同作用。与单独使用分散型催化剂的改质反应相比 ,供氢剂与催化剂的协同作用不但可以在低转化率下延迟生焦起初点、提高渣油生焦前的最大转化率 ,而且在高转化率下对渣油的缩合反应有更大程度的抑制作用。其中 ,供氢剂与催化剂的协同作用对环烷基辽河减压渣油的转化效果明显好于另外两种减压渣油。     

不同添加物对大庆催化油浆相分离的影响

选取大庆催化油浆为原料 ,利用热台显微镜对油浆相分离行为进行了考察。掺入富含化学第二液相的高压釜反应产物 ,油浆的受热相分离倾向加大。不同固体掺兑物对油浆生焦相分离行为有一定的影响。过量的碳粉使得结焦的倾向增大 ,而适量碳粉的强分散作用可以减缓油浆的生焦。由于磷钼酸铵受热易分解 ,加入磷钼酸铵能促进油浆重组分的缩合 ,从而加大生焦的倾向     

焦炭质量预测模型

随着高炉大型化、富氧喷吹技术的发展,焦炭在高炉中的骨架作用愈加重要,钢铁企业迫切要求提高焦炭质量,为此需建立一组准确的焦炭质量预测模型,以更好地指导炼焦生产.在分析总结了国内外焦炭质量预测模型的基础上,对小焦炉实验数据进行了分析与回归,通过线性加修正的方法建立炼焦配煤数学模型,得到了焦炭灰分、硫分、机械强度(M40,M10)和热性质(CRI,CSR)的预测模型.通过实际生产进行了验证,模型的预测值与实测值间的误差均在6%以下,能很好地满足实际生产需求,为焦化厂快速准确得到配煤方案提供了理论依据.     

供氢剂与分散型催化剂在渣油裂化反应中的作用

对分散型催化剂和供氢剂对辽河减压渣油热裂化反应、临氢热裂化反应以及加氢裂化反应的作用进行了研究 ,考察了分散型催化剂、供氢剂在单独或共用时对渣油裂化反应的影响。实验结果表明 ,辽河减压渣油改质中生焦量和渣油转化率的关系与具体的加工过程有关。在同样的生焦量下 ,渣油转化率由大到小依次为 :高氢压催化供氢过程、低氢压催化供氢过程、高氢压催化过程、低氢压催化过程、临氢供氢过程、临氢过程、临氮供氢过程、临氮过程。渣油临氮裂化中 ,供氢剂可以在一定程度上抑制渣油生焦和裂化 ;分散型催化剂既可促进渣油裂化 ,又可作为结焦的晶种使渣油体系提前分相 ,生焦量急剧增加 ,同时对渣油中的供氢剂脱氢有促进作用。在临氢热裂化反应中 ,氢气的参与使渣油的裂化反应和生焦反应受到抑制 ,但氢气对生焦反应的抑制能力远大于对裂化反应的抑制能力。在催化加氢裂化过程中 ,分散型催化剂极大地抑制了生焦反应。分散型催化剂和供氢剂共用可使催化剂的活性有所提高。添加供氢剂后 ,裂化产物中VGO的收率增加 ,生焦量减少 ,而渣油转化率略有降低。     

Direct reduction of iron ore by biomass char

By using thermogravimetric analysis the process and mechanism of iron ore reduced by biomass char were investigated and compared with those reduced by coal and coke. It is found that biomass char has a higher reactivity. The increase of carbon-to-oxygen mole ratio (C/O) can lead to the enhancement of reaction rate and reduction fraction, but cannot change the temperature and trend of each reaction. The reaction temperature of hematite reduced by biomass char is at least 100 K lower than that reduced by coal and coke, the maximum reaction rate is 1.57 times as high as that of coal, and the final reaction fraction is much higher. Model calculation indicates that the use of burden composed of biomass char and iron ore for blast furnaces can probably decrease the temperature of the thermal reserve zone and reduce the CO equilibrium concentration.