煤沥青型焦制备与固结机理

以煤沥青为黏结剂,对焦粉型焦制备新工艺及其固结机理进行研究。研究结果表明:助剂BJ可激发煤沥青中芳香烃等化合物的活性,使煤沥青常温下具有黏结性,实现型焦的冷压成型,其湿块2 m落下强度大于50次;超细磨填充料可填充煤沥青收缩产生的孔隙,充实煤沥青炭化骨架,强化型焦的炭化固结;煤沥青最大的热分解挥发速率和热缩聚速率分别出现在336℃和629℃,湿块经370℃挥发15 min及600℃炭化30 min后制备的型焦抗压强度达20 MPa;煤沥青在挥发和炭化中解脱除H和N等并吸收O缩聚形成C—C键的炭化骨架,其C与H的物质的量比由1.69提高至2.80,C与O的物质的量比由91.77降低至67.23;型焦炭化块主要由C及少量O构成,煤沥青形成的C—C键炭化骨架将焦炭颗粒牢固地黏结成块,使得型焦内部结构紧密、均质性好。     

型焦煤沥青粘结性能的强化

煤沥青是焦粉成型最有效的粘结剂,为了提高型焦强度,采用配加添加剂和细化沥青来强化煤沥青粘结性能,同时对强化机理进行分析。研究结果表明:助剂BJ可显著强化煤沥青的粘结性能,使型焦湿块和炭化块强度均明显提高;添加BJ后的煤沥青由固体颗粒态转变为粘稠的胶体态,粘结方式由以固相粘结为主变为以液相粘结为主;对煤沥青进行细磨处理可降低煤沥青热挥发产生的大孔洞数量;与煤沥青共混共磨的超细磨焦粉可填充煤沥青热处理产生的孔隙,与煤沥青共炭化而强化煤沥青的炭化骨架;当煤沥青粒度细磨至粒度小于0.15 mm时,配加质量分数为2.0%的BJ和12%平均粒度为8.6μm的焦粉可显著强化煤沥青粘结性能,大幅度地提高型焦强度。     

成果推广

气化型煤粘合剂该粘合剂采用无机、有机化工原料 ,组成复合多元聚合物 ,以独特的物理和化学性能 ,使生产的气化型煤达到工业气化生产要求。其最大特点是 :( 1 )适于烟煤、无烟煤、煤泥生产工业锅炉型煤和气化型煤 ,尤其是高温炉用型煤 ;( 2 )设备投资少 ,无需烘干 ,原化肥厂生产碳化煤球生产线略作改造即可 ;( 3)生产成本低 ,原料各地市均可购到 ,每吨型煤需 40元左右 ;( 4 )冷、热强度及发热量高 ,热稳定性达 90 % ;( 5)型煤自然固化或利用余热烘干均可。目前已有多家化肥企业应用。业内人士认为 :该技术的成功 ,为我国众多化肥企业利用粉…     

高强型煤热对流干燥特性的试验研究

在热对流干燥实验台上,采用连续称重和测温的方法研究单颗粒湿型煤的热对流干燥特性,获取型煤含水率及内部测试点温度随干燥时间的变化曲线;采用分时干燥与强度测试的方法研究高强型煤含水率与其冷态机械强度的关系。研究结果表明:高强型煤的热对流干燥过程经历升速干燥期、恒速干燥期和降速干燥期3个阶段,其中,以降速干燥期为主;型煤干燥过程中,存在蒸发界面内移的现象;高强型煤的冷态机械强度随含水率的下降而先增加后降低,型煤干燥存在最佳含水率,试验条件下高强型煤干燥的最佳含水率为2.32%。     

用于中低温热解的低阶烟煤型煤的制备

将低阶烟煤粉煤制成高热强度的型块用于中低温热解,可减少环境污染、提高低阶烟煤的利用率。选用东荣长焰煤为原料,以煤焦油为黏结剂,利用自制模具在液压机上压制型煤,测定型煤的强度,研究成型压力、黏结剂掺入量和原料水分对型煤性能的影响,并利用扫描电镜对型煤微观结构进行分析表征。结果表明:型煤的强度随黏结剂含量的增大而增大,随成型压力的增加先增加后减小,水分含量对型煤强度也有一定影响;煤焦油能浸润煤粒,充填在煤粒间隙,起到了良好的粘连作用;在煤焦油掺入量为10%、原料水分质量分数为13%、成型压力为63 MPa的条件下制取的型煤强度最佳,热强度、冷压强度、热稳定性和落下强度分别达到536.4 N/个、691.3 N/个、97.98%、99.49%,可满足中低温热解对原料的强度要求。     

生物质煤泥型煤成型特性分析

用鹤岗洗煤厂产出的煤泥分别与当地收集的玉米秸秆、稻壳及一种木屑混合,制成生物质型煤,利用电子万能试验机,对制成型煤的生物质种类、配比、成型压力、成型速度几个变化因素进行其冷态成型特性的试验研究,对生物质型煤压缩成型曲线与相应抗压强度关系进行了分析,得出其成型特性的变化规律,探讨了成型工艺条件与生物质型煤强度的关系.     

(Fe,Cr)_3O_4上CO、CO_2吸附性能的研究

本文用脉冲色谱技术和液氮冷阱分离技术研究了(Fe,Cr)_3O_4上CO、CO_2的吸附和反应性能。本文还用色谱法测定了吸附热。在(Fe,Cr)_3O_4上CO的吸附热为44.4千焦/摩(70—160℃),改变样品中的含铬量对CO的吸附热影响不大。CO_2的吸附热在低温区(76-155℃)为38.3千焦/摩;高温区(292.5—380℃)为32.6千焦/摩,但对缺氧表面可高达73.2千焦/摩(349—412℃)。这表明(Fe,Cr)_3O_4的表面状态不同,对高温区CO_2吸附热影响很大。     

新型热回收捣固式焦炉机械

新型热回收捣固式焦炉炼焦技术是为了适应环保要求,引进并吸收美国和澳大利亚等国从20世纪90年代开始发展和推广的一项技术,它既符合山西土焦改造的发展思路,也符合清洁生产的要求。该工程技术投资成本低,生产工艺简单,可生产高质量焦炭,主要指标经国际权威机构SGS和C-NKKK检测,优于国家一级冶金焦标准,各项污染排放指标经山西省环境监测中心站监测,都已达到国家现定的标准要求。热回收焦炉采用的卧式炭化室与回收焦炉采用的直立式炭化室在结构上有很大区别,所以不能简单地将直立炭化室的入煤方式用于卧式炭化室,这也是美国人在热回收焦…     

炭化型煤的水蒸气气化特性及动力学

以褐煤等粉煤为原料,采用冷压成型和低温炭化工艺,研制出高热稳定性的气化用炭化型煤。在固定床气化装置中,研究了炭化型煤的水蒸气气化特性和动力学。研究表明,气化温度从880℃提高到1 000℃,碳转化率达到85%的时间从40~50min缩短至20min以内;反应进行5~8min时,炭化型煤气化反应速率达到最大值;气化温度为880℃时,反应全程处在化学反应控制区;气化温度为920℃、960℃和1 000℃时,反应过程由化学控制区向内扩散控制区转移,转移的拐点在碳转化率为90%~95%之间出现。炭化型煤气化动力学可用二维扩散模式的缩核模型描述,在化学反应控制区,表观活化能为93.83~104.11kJ/mol,表观活化能与指前因子存在动力学补偿效应;在内扩散控制区,表观活化能为76.45~87.05kJ/mol。     

AMP含量对神府低发热值煤(Ⅲ)制备的含铁型焦气化反应起始温度的影响

为减少CO2排放量对人类生存和发展造成的不利影响,在前人研究的基础上,以神府低发热值煤(Ⅲ)和澳矿粉(AMP)为原料,以沥青为粘结剂,用热压成型法制备出不同澳矿含量的含铁型焦(CIC)。用SEM-EDS、X射线衍射仪和热重分析仪测定含铁型煤和CIC试样的微观组织、物相和气化反应起始温度等,研究AMP含量对CIC化学性能的影响及其反应机理。结果表明,CIC中的Fe原子量、气孔数量和尺寸随AMP含量增加而增加;CIC气化起始温度随AMP含量增加而降低,从936.5℃逐渐降低到876.3℃。为高炉炼铁实现节焦节能提供一定的实验基础。     

聚丙烯腈基炭纤维的组织结构及力学性能

在不同温度下对聚丙烯腈基炭纤维(PAN-CF)进行张力炭化处理并进行高温石墨化.研究结果表明:在炭化过程中,PAN-CF的拉伸强度在1400℃时达最大值,拉伸模量则随炭化温度的升高而增大;与炭化样品相比,PAN-CF石墨化后的拉伸强度减小,拉伸模量增大;随着炭化温度的升高,微晶c轴方向堆叠厚度Lc增大,层面间距d002减小; 炭化温度为1400℃时,PAN-CF在石墨化后,内部的炭颗粒排列得非常紧密,并且孔洞、裂纹、皮芯结构等缺陷很少;当炭化温度高于1400℃时,石墨化后PAN-CF内部有大量缺陷,使PAN-CF的拉伸强度大大降低.     

煤质活性焦表面性质对其脱硫性能的影响

在流化床上制备脱硫用活性焦,并使用XPS等分析手段考察了不同煤种及炭化条件下制得的活性焦表面性质对其脱硫性能的影响。实验结果表明:彬县煤活性焦的脱硫性能最好,大同煤次之,晋城煤脱硫性能最差;活性焦碱性越大,其脱硫效果越好。在水蒸汽与氧气共存的情况下,活性焦碳平面层上的离城π电子(Cπ)是其脱除烟气中SO_2的主要碱性活性位。经过风化后的彬县煤由于其塑性丧失及氧含量增加,由其制得的活性焦脱硫性能受炭化强度的影响很小。图3,表7,参14。     

加压快速热解液相炭化焦的物理性质及CO2气化活性

以一种液相炭化焦(石油焦)为原料,在快速升温和热解压力为常压至3 MPa下制备了热解焦,主要考察了热解停留时间和热解压力对其失重、BET表面积和CO2气化活性的影响。结果表明:在加压快速热解条件下,随热解停留时间增加,液相炭化焦的失重率增加,BET表面积呈下降趋势,气化活性略微减小;随热解压力增加,液相炭化焦的失重率增加,BET表面积先增加后下降,气化活性略微变化,甚至基本不变;常压条件下液相炭化焦的气化活性明显高于加压条件下的气化活性。     

水泥/膨润土粘结焦粉制备焦粉型煤

以焦粉为煤源,水泥和膨润土为粘结剂,采用冷压成型法制备了焦粉型煤,研究了具体配方、测试了型煤性能并对水泥粘结机理进行了探讨。结果表明,焦粉同时加入5%的膨润土和5%的325#水泥冷压成型并在25℃下覆膜养护一周,焦粉煤球湿、干强度分别达到363N和651N。     

全地形消防侦查与隔离带开辟机器人研究

以焦粉为煤源,水泥和膨润土为粘结剂,采用冷压成型法制备了焦粉型煤,研究了具体配方、测试了型煤性能并对水泥粘结机理进行了探讨。结果表明,焦粉同时加入5%的膨润土和5%的325#水泥冷压成型并在25℃下覆膜养护一周,焦粉煤球湿、干强度分别达到363N和651N。     

关于煤的軟化状态下成型問題

以软化成型为中心综述了它在热压焦工艺所起的三个作用,保证了焦块均一,煤粒紧密接触熔融渗透,使粘结处于良好状态。从工艺出发时论影响成型的因素,指出热压型时机选择的重要性及其困难,联系到流程设备上的复杂和难调节。简要评述了关于软化成型机理的文献情况。认为目前所提出几种说法均有不全面和不够具体确切之病。提出改进热压焦工艺应从加强机理研究和简化强化操作过程下手。后者办法之一是提高压型压力,不一定在煤粒充分软化后压型以克服上述缺点。     

钢渣热焖工艺防爆喷措施的研究与改进

作为转炉钢渣处理前期粉化工艺,钢渣热焖工艺因其具有粉化效果好、渣铁分离充分、处理后钢渣性质稳定、污染小等独特的技术优势迅速得到了应用和推广,但在实际生产过程中,该工艺存在的爆喷风险,严重影响了生产安全,致使职工心理恐慌,不能安心生产。因此根据本公司钢渣热焖工艺的应用实践,对钢渣热焖工艺防爆喷措施进行了研究与改进。     

冷弯薄壁型钢桁架组合楼盖抗弯性能试验研究

文章进行了3块冷弯薄壁型钢桁架-压型钢板混凝土组合楼盖试件和1块冷弯薄壁钢桁架-ALC板组合楼盖试件的抗弯性能试验,详细考察了组合楼板在均布荷载作用下的应变分布规律和破坏模式,研究了荷载-挠度曲线和荷载-应变曲线。试验研究表明:组合楼盖的抗弯承载力随着抗剪连接件个数的增加和节点连接强度的增大而增加;组合楼盖在承受相同弯矩的情况下,冷弯薄壁型钢桁架-ALC板组合楼盖产生的最大挠度明显大于冷弯薄壁型钢桁架-压型钢板混凝土组合楼盖产生的最大挠度。研究结果将为冷弯薄壁型钢组合楼盖的设计和应用提供参考依据。     

炉内氧气含量对竹材炭化的影响

竹材炭化过程中,炭化温度和炭化时间是两个重要的工艺参数,但还必须考虑炉内的氧气含量。通过调节进入炉内的氮气和空气流量,并采用氧传感器实时测定并控制炉内氧分压,研究了炉内氧含量对竹材炭化的影响。结果表明：炉内氧分压增加,得炭率下降。因此传统土窑炭化时应严格控制进入炉内的氧气含量,形成缺氧的高温热解环境,防止竹炭自燃,使竹材在平衡氧分压（中性）或还原性高温气氛中炭化。     

炭化过程中的竹材收缩率

在温度为200～900℃的炭化过程中，通过测定6年生毛竹竹材的收缩率和竹炭得率，集中研究了竹材收缩率的各向异性及其与竹材主要组成之间的关系。结果表明：(1)在炭化过程中的相同炭化温度下，毛竹竹材在轴向、内部弦向、径向及外部弦向的收缩率依次增大。将竹材在200℃时处理3h，其轴向收缩率仍为零；(2)在整个炭化过程中，炭化温度在200～400℃范围内竹材收缩率的变化最大；(3)炭化温度低于400℃时，竹材中某一方向或部位的纤维素含量越高，其收缩率越大。炭化后期，竹炭的石墨化程度对竹炭收缩率可能有较大的影响；(4)加热温度低于300～350℃时，含水率越高的竹材，其收缩率越高。