新型焦炭反应性测试系统的研制

所研制的新型焦炭反应性测试系统由硬件系统和软件系统两部分组成，硬件系统以工业计算机为核心，软件系统用Visual C 开发。本系统自动化程度高，扩展性强，控温精度高。     

由电阻率测定焦炭反应性的研究

焦炭反应性是焦炭热性质的一个重要指标,也是评价焦炭质量的一个重要侧面;而装炉焦炭质量是高炉最佳操作的重要的参数之一,对化肥厂、煤气厂造气等也有重要的影响。焦炭反应性既可预测焦炭在高炉炉身下部与二氧化碳起反应后所发生的质     

准确测定焦炭反应性试验方法探讨

对准确测定焦炭反应性的方法进行了介绍,分析了影响实验结果的主要因素和试样制备的标准,指出只有通过参加实验室之间比对实验,才能确保检测数据的准确可靠。     

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。     

水分对冶金焦炭反应性测定的影响

研究了水分对冶金焦炭反应性CRI值测定的影响,结果表明直接测定样品, 再用水分值进行换算后的结果与样品经干燥后测定的结果无显性差异,即水分在CRI值测定中没有影响。因此,CRI值测定前无须对样品进行干燥处理。     

焦炭反应性对高炉块状带含铁炉料还原的影响

研究了五种具有不同反应性的焦炭对高炉块状带含铁炉料还原的影响规律,并对料层的压差、CO体积分数以及含铁炉料的还原程度进行了分析.当炉内通入的原始气体中CO体积分数（仅考虑CO和CO₂）为72.22%时,随着焦炭反应性的增强,焦炭气化速率加快,含铁炉料颗粒周围的CO体积分数升高,含铁炉料的还原度依次增高,还原度从使用低活性焦炭时的33.18%增大到使用高活性焦炭时的53.83%;而当原始气体成分中CO体积分数为66.67%时（低于900℃还原FeO的平衡气相体积分数）,使用高反应性焦炭也可还原出金属铁.由此可见,适当增加入炉焦炭的反应性,可促进焦炭与含铁炉料间的耦合反应,提升料层CO体积分数,提高含铁炉料进入软熔带区域的金属化率.     

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。     

煤粉燃烧过程中挥发分的析出及残焦的反应性

研究了合山煤燃烧过程中挥发分的析出机理，并与惰性气氛中煤的热解机理进行了比较，发现两者是有所不同的。计算了残焦的反应性，结果表明残焦反应性与成焦条件有关，并且在煤焦的整个燃尽过程中是变化的，这种变化与焦中残存的挥发分、活性基等密切相关。     

焦碳反应性测试中的温度误差分析与处理

焦炭反应性指标在工业生产中愈来愈被重视,其测试实验成为焦炭优劣筛选必要手段。但焦炭反应性测试实验中的控制系统和高温炉体系统的各种问题导致温度误差的出现,从而无法得到焦炭样品反应性测试的真实数据,所以尽量减少测试中由于硬件设施带来的温度误差是测试数据真实性的基本保证。本文以实例阐述了如何排查出误差来源于硬件设施的何处,并对其误差源进行分析处理,最终把温度误差控制在国家标准允许的范围内。     

经过预处理后柴油机颗粒物氧化活性的变化

为评价常用的通过热重分析方法计算动力学参数的准确性,在不同发动机工况下采集了不同种类的柴油机颗粒物,在N₂氛围中进行了预处理,通过分析颗粒物预处理前后微观形态、结构参数的变化,间接评价预处理过程对颗粒物活性、反应动力学计算结果的影响. 80%负荷采集的原始颗粒和微粒聚集体样品的微观形态由洋葱状变为壳核结构,且原始颗粒的粒径显著减小,100%负荷采集的原始颗粒的微观形态变化不明显;三种颗粒物样品经过预处理后微晶的层间距均大幅度减小,且80%负荷下采集的原始颗粒减小程度最大. 80%负荷下采集的微粒聚集体和100%负荷下的原始颗粒的微晶平均长度略微增大,曲率增加显著,而80%负荷下原始颗粒的微晶长度增加较为显著,曲率略微减小.经过预处理后,颗粒物的氧化活性显著降低,间接表明经过预处理的柴油机颗粒物的动力学参数与原始颗粒物的参数有一定差异.      

利用铁桶试验预测工业焦炉成焦质量的研究

为优化炼焦炉入炉煤配方以及提高焦炭产品质量,利用20 kg铁桶随炉试验以预测工业焦炉的成焦质量,并建立了预测数学模型。结果表明,利用20 kg铁桶试验可准确预测工业焦炉成焦强度,二者表现出很好的相关性,可直接用于指导工业生产过程中的配煤操作,具有很强的实用性。     

焦粉添加对煤粘结性影响的研究

针对气煤添加焦粉后其粘结性的变化情况进行研究，并对其炼焦的焦炭质量进行了预测，得到了相应的结果。     

气化灰渣的理化性质及其对石油焦/CO2气化反应特性的影响

采用XRF、XRD和SEM/EDS等分析手段对神华煤气化灰渣的理化性质进行了表征,并考察了气化灰渣对金山石油焦/CO2气化反应活性的影响。结果表明:炉底灰渣和炉顶飞灰的灰分质量分数分别为78.39%和62.71%;炉底灰渣中Ca和Fe的质量分数较炉顶飞灰高,而炉顶飞灰中Si和Al的质量分数则比炉底灰渣高;气化灰渣中的矿物质主要以对气化反应无催化活性的惰性物质形态存在,炉底灰渣中对含碳物料气化反应有催化作用的主要是少量的硫酸钙、氧化铁和钾芒硝(K3Na(SO4)2),而炉顶飞灰中则是少量的硫酸钙;随着气化灰渣添加量的增加,石油焦催化气化反应速率达到最大值时所对应的转化率逐渐减小。当气化灰渣的添加量为5%~30%时,石油焦的气化活性提高了2~7倍,其中炉底灰渣的催化活性稍优于炉顶飞灰。     

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.