焦炭结构表征方法研究进展

基于焦炭结构是影响焦炭质量的主要因素,综述了焦炭的气孔结构、光学显微组织及微晶结构表征的研究方法,指出其主要测定方法包括抽气法、液氮吸附法、压汞法、SEM、图像分析法、偏光显微镜、XRD、TEM、XPS等,分析了焦炭气孔结构对焦炭质量的影响,展望了研究焦炭微观结构与宏观性质之间关系的必要性。     

煤质与孔结构对冶金焦抗拉强度的影响

研究焦炭抗拉强度的目的,是加深对焦炭强度及其煤质间关系的理解,在评价焦炭抗 ,把焦炭看作多孔材料,影响焦炭抗拉强度的因素有二,即碳本体强度和孔结构,分别通过测定抗拉强度和气孔率来评价。对焦炭炭本体介,是借助X射线衍射方法将焦炭中碳的结构区分为石墨碳和非石墨碳。结果表明,随着焦炭中碳结构在石墨碳靠近,焦炭的碳本体强度逐渐提高,焦炭的孔结构主要取决于炼焦煤的性质,在此主要包括最大流动度和坩埚膨胀序数,采用图象分析和光显微镜来研究影响焦炭孔结构的因素,发现,焦炭的孔结构差是由孔径分布宽和孔壁表面粗糙所致,孔径分布宽主要是因长度＜20μm的孔隙所占比例高;孔壁表面粗糙会产生潜在的应力集中点。强度的各向异性也与孔的排列和孔结构的质量有关,并被认为会影响焦块内裂纹形成的走向。     

X射线衍射测定焦炭微晶有序度的研究

由于焦炭是由微晶碳和无定型碳组成的炭材料,其微晶结构的排列有序度决定着焦炭的物理化学性质,因此焦炭微晶结构的排列有序度的正确计算有助于焦炭性质的研究。针对焦炭X射线衍射(XRD)图谱中衍射峰峰型产生不对称、宽化和峰位角偏移的情况,通过实验研究改进焦炭微晶有序度的计算方法。通过对不同热处理温度焦炭的XRD分析计算其微晶结构参数,修正了基于(002)晶面间距计算焦炭有序度公式中d max的数值,即将d max改为3.894以避免结果出现负值。提出1种基于(002)衍射峰半高宽计算的焦炭微晶有序度的方法,该方法较基于(002)晶面的相邻网状平面间距(d 002)计算的焦炭微晶有序度(P d002)的方法更为合理,且按照此方法分析的焦炭微晶有序度与其反应活性相关,能够表征焦炭的反应性指数。     

焦炭热性能影响因素分析

结合近几年关于影响焦炭热性能因素的研究内容和研究方法,分析了原料煤性质、炼焦工艺、矿物质、焦炭显微组分以及焦炭气孔结构对焦炭热性能的影响.指出在优质炼焦煤资源匮乏的条件下,优化配煤、改善炼焦工艺、合理分配焦炭显微组分、降低矿物质对焦炭热性能的影响是炼焦科研工作的重点.     

煤对焦炭气化反应过程中微观结构的影响

利用焦炭及煤焦混合物在固定床气化炉中与二氧化碳进行气化反应，用BY-4型全自动显微光度计测定焦炭气孔结构参数和光学组织，探讨无烟煤在焦炭气化反应过程中微观结构的影响。结果表明，加入无烟煤，气化过程中焦炭气孔结构受到保护，在高温、气化历时长、焦炭反应性高的情况下，保护效果明显；无烟煤对焦炭的各向同性结构保护作用显著，各向异性单元越大，受到的保护作用越小。     

添加铁矿粉的高反应性焦炭动态溶损反应研究

在配合煤中添加不同比例的碱性铁矿粉作为催化剂进行炼焦,考察不同条件下CO_2对焦炭溶损行为的影响,并运用比表面积测定仪和扫描电子显微镜(SEM)表征焦炭的微观结构。试验结果表明,与传统焦炭相比,添加铁矿粉可以提高焦炭溶损率,降低初始反应温度,并且随着反应温度的上升,焦炭的溶损率增加;反应温度上升至1250℃时,平均溶损速率提高至1.2%/min,等溶损率后强度接近传统焦炭。不同反应深度的焦炭微观结构研究表明,添加5%铁矿粉的焦炭(BC+5%Fe)在1100℃时的溶损深度最大。     

烟煤高温焦炭微晶结构的X衍射研究

采用Ｘ衍射（ＸＲＤ）方法研究了各种烟煤焦炭在１５００℃下的微晶结构特点并计算了结构参数,表明低变质程度烟煤焦炭的微晶化程度差,Ｃ含量低,活性好;中高变质程度烟煤焦炭的微晶化程度好,Ｃ含量高,活性差。     

一种新型焦炭破碎机

介绍了2PJ系列焦炭破碎机的用途、工作原理、结构、主要技术参数和工业性试验的情况。     

炼焦煤的工艺性质对焦炭光学组织的影响

对几种变质程度接近但工艺性质存在差异的炼焦煤成焦光学组织进行了对比研究.研究结果表明,对于变质程度接近的炼焦煤,其工艺性质对焦炭光学组织影响较大.对于黏结指数高且胶质体含量丰富的炼焦煤,易使焦炭光学组织向各向异性程度高的方向转变;对于黏结指数较低且胶质体含量少的炼焦煤,其焦炭光学组织的各向同性结构和惰性结构含量高.     

捣固炼焦对焦炭热反应性及反应后强度影响的研究

通过利用实验焦炉对比顶装与捣固炼焦的冷热强度,研究得出捣固炼焦对焦煤、配合煤焦炭的冷、热强度均有不同程度的提高,尤其是配合煤捣固后焦炭的热强度CRI降低4%~6%,CSR提高6%~12%。通过对焦炭显微结构及气孔分布的研究发现,焦炭冷强度及热性质提高的主要原因是捣固后的焦炭气孔率和平均气孔直径变小、平均气孔壁厚及致密性增大及焦炭的光学显微结构参数值增大。