贫瘦煤替代瘦煤制备优质焦炭性能研究

根据瘦煤和贫瘦煤结焦机理、成焦显微结构和粒度变化特征,对贫瘦煤替代瘦煤的结焦显微结构、焦炭性能进行了研究.结果表明,瘦煤与贫瘦煤可以互相替代,并且在合理配比的情况下可改善焦炭质量;通过合理的粒度调整和配煤,在提高贫瘦煤或瘦煤比率的同时亦可得到优质焦炭.     

煤岩配煤技术在武钢生产中的应用研究

研究不同镜质组反射率及其分布情形下煤的结焦特性，根据不同变质程度煤所制焦炭的显微组成，探讨配煤比改变导致煤反射率分布以及焦炭结构性能的变化情况，提出了适宜于武钢工业化生产的合理炼焦配煤方案。     

单种焦煤结焦性能及其混配性研究

对5种不同矿点的焦煤进行煤质分析和单种煤结焦性能比较,并进行配煤炼焦试验研究。结果表明,尽管单种焦煤的结焦性能接近,但其工艺性质及成焦显微结构存在较大差异。在配煤炼焦中,胶质体含量丰富、胶质体的流变性和膨胀性高、成焦粗粒镶嵌结构多的焦煤,与不同炼焦煤的混配性强,所得焦炭质量较优。     

印尼煤的煤质特征及与国内炼焦煤配伍性研究

对某焦化公司进口的印尼焦煤、肥煤、1/3焦煤以及国内同牌号的田庄焦煤、两渡肥煤和枣庄1/3焦煤进行煤质及单种煤结焦性对比分析,并以生产常用配比为基础进行20kg实验焦炉配煤炼焦实验,探讨印尼煤与国内炼焦煤的配伍性能。结果表明,印尼煤均是低灰、低硫、强黏结性、高膨胀性、低流动性的单一煤,其活性高,活惰比均不低于24,而国内炼焦煤有一定的混配,其活惰比为1～2,活性组分和惰性组分含量较为均衡;印尼单种煤所制焦炭的强度和热性能较差;印尼煤替代国内同牌号煤进行配煤炼焦,所制焦炭质量明显下降,并且替代量越大,焦炭质量下降越多。     

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。     

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.     

焦炭的粒焦反应性

研究了单种煤焦炭和工业配煤焦炭的粒焦反应性、反应后强度与块焦反应性、反应后强度的关系·结果表明:它们之间有良好的相关关系,并且还研究了单种煤焦炭粒焦反应性与煤质、焦炭光学组织、焦炭气孔结构参数等指标间的关系,说明粒焦反应性对煤种区分能力较好·     

炼焦煤质量指标评价体系的研究

对我国青海、四川、新疆等地炼焦煤质量的工业指标、工艺指标、煤岩指标、焦炭显微结构组成(光学组织)和焦炭热性能进行研究,提出了一套包括挥发分、黏结指数和单种煤成焦显微结构组成评价炼焦煤质量的指标体系.该评价体系由质量控制指标、结焦性指标和揭示成焦质量指标组成.     

捣固胶质层指数在焦炭质量预测中的应用

通过对烟煤胶质层指数测定方法进行改进,在捣固密度为1.10t/m3下测定配合煤捣固胶质层指数(Yd,Xd),以配合煤的干燥无灰基挥发分(Vdaf)、黏结指数(G)和捣固胶质层最大厚度(Yd)为自变量,分别以焦炭的冷态强度(M10,M25)和热态性能(CRI,CSR)为因变量,利用多元线性回归分析方法,建立捣固密度下的Vdaf-G-Yd焦炭质量预测模型,并对其进行F检验和误差分析。结果表明,捣固胶质层指数(Yd,Xd)能更准确地反映配合煤在捣固炼焦过程中的黏结性能与结焦性能;与传统的Vdaf-G-Y焦炭质量预测模型相比,Vdaf-GYd焦炭质量预测模型具有更好的预测精准度,除M10的相对误差略有增加外,CRI、CSR、M25的相对误差均有所减小,其减小幅度分别为5.7%、12.8%和10.1%。     

捣固炼焦工艺分析

简要分析了可扩大炼焦用煤范围的捣固炼焦工艺。捣固炼焦工艺是通过增加入炉煤的堆比重,以改善入炉煤的结焦性能,使得在配煤炼焦中可大量增加气煤及弱粘煤等传统焦炉极少用到的煤种的配入量,从而降低配煤、吨焦成本,并能够得到令人满意的焦炭质量,同时提高企业经济效益。     

堆积密度对捣固炼焦焦炭性能的影响

采用5个配煤方案进行捣固炼焦试验,研究不同的堆积密度对焦炭性能的影响.结果表明,入炉煤堆积密度对焦炭的灰分和硫分基本没有影响,而对焦炭的气孔率、冷态机械强度及热性质影响显著.捣固炼焦的最佳堆积密度为0.9～1.1 t/m3.最佳堆积密度及在最佳密度下的焦炭性能还受配合煤性质的影响.     

1/3焦煤和肥煤参与配煤炼焦的比较

对1/3焦煤和肥煤进行煤质分析,并对其单种煤的成焦光学组织、焦炭强度及参与配煤后对焦炭性能的影响进行比较。结果表明,当肥煤的胶质体质量一般或较差时,在配合煤中的作用与优质1/3焦煤相当,生产中两种煤可进行互换,但应针对调节焦炭冷、热性能的不同需要确定不同的配比。     

焦炭的結構性質

论文在实验室装置条件下,研究了焦炭的结构及其物理性质与煤的类型以及煤料加热速度、粉碎度和搗实程度的关系。确证,从33—37号单种煤和它们的配合物中在相同条件下所得的焦炭,其物质的抗破碎强度基本上无实质差别,唯有37号煤的焦炭物质强度例外而表现相当低。此外确证,焦炭的硬度有较显著的差别,并在很大程度上取决于煤的粘结性。另一方面却发现了焦炭的孔状体强度及其气孔性无论是随煤的类型和所指的物理条件的变化都有实质的差别;在物理条件中尤以搗实程度和加热速度对孔状体强度的影响最为显著。确立了焦炭孔状体强度的差别归因于其气孔率的不同和孔结构的各式各样以及煤粒间结合力的差别。     

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。     

配合煤的镜质组反射率分布与焦炭强度预测

为了工业配煤炼焦生产的需要,通过对配合煤的镜质组反射率分布与焦炭机械强度的研究,得出镜质组反射率分布与焦炭机械强度具有良好的线性关系。据此建立相关性好、可信度高的数学模型,进行实验验证。结果表明:焦炭机械强度M40和M25的预测误差小,可以用于指导工业配煤炼焦生产;影响M40和M25最大的均为肥煤,影响M10最大者为焦煤。     

基于梯度提升决策树的焦炭质量预测模型研究

焦炭是高炉炼铁的重要原料,其质量是影响铁水质量和高炉顺行的重要因素,针对焦炭质量存在检验难、滞后性、预测误差大等问题,提出一种基于梯度提升决策树算法的焦炭预测模型;结合专家经验与相关性分析方法,深入研究配合煤质量对焦炭质量的影响;最后利用配合煤质量指标对焦炭质量指标灰分、硫分、耐磨强度、抗碎强度进行建模预测;根据某焦化厂历史生产数据对模型进行评估,实验结果表明:基于梯度提升决策树的焦炭质量预测模型相较于线性回归模型、随机森林模型,决策树模型误差小、准确率高,可以为焦化厂配煤炼焦提供一定的理论依据。     

焦炭显微结构和工艺性质关系的研究

本文介绍焦炭显微结构性质与工艺性质关系的实验室研究。通过对11种煤及炭化出的22种焦炭的实验结果的回归分析,得到了焦炭显微结构性质与煤质、炭化条件的相关方程;并得到了焦炭显微结构质量指标的合适范围,可用于预测焦炭强度及CO_2反应性。     

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。     

单种炼焦煤结焦行为研究

采用黏结指数测定的加热方法,将各单种煤与无烟煤结焦制成焦块,并对其焦炭结构进行了分析.结果表明,气肥煤、肥煤胶质体含量丰富,流动能力强,对无烟煤具有很好的铺展性;气煤、焦煤胶质体对无烟煤铺展能力较差;瘦煤对无烟煤几乎没有黏结能力,以自身结焦为主.     

炼焦配煤中添加铁矿石对焦炭性能的影响

通过在炼焦配煤中添加不同配比的加拿大精矿粉、澳大利亚FMG粉和鄂西高磷铁矿粉炼制铁焦,并对其显微强度、相对密度、气孔率、冷强度、反应性、反应后强度和气化反应开始温度进行分析,探讨配煤中添加铁矿石对焦炭性能的影响。结果表明,在配合煤中添加质量分数为15%的加拿大精矿粉所制得的铁焦在反应性高的情况下,具有合适的反应后强度;金属铁对焦炭气化反应具有正催化作用。