配合煤灰分及粘结指数对焦炭质量的影响

焦炭中的灰分作为高炉冶炼过程中的有害成分,其全部来源于配合煤,配合煤的粘结指数可以反映其粘结性和结焦性,对焦炭质量具有重要的影响。统计某焦化厂配合煤的灰分、粘结指数及焦炭的热性质和冷强度,对配合煤灰分、粘结指数对焦炭质量的影响进行了分析研究。结果表明:配合煤灰分与焦炭的抗碎强度(M40)和反应后强度(CSR)呈负相关关系,与焦炭的耐磨强度(M10)和反应性(CRI)呈正相关关系;粘结指数与M40和CSR呈正相关关系,与M10和CRI呈负相关关系。研究分析灰分及粘结指数对焦炭质量的影响,有利于指导生产。     

高喷煤比操作对焦炭劣化的影响

为考查提高喷煤量对焦炭在炉内劣化的影响,在宝钢高炉上进行了风口取样研究.结果表明,喷煤量达到200 kg/t以上时焦炭劣化严重.高炉生产实绩回归显示,焦炭的热性能对高炉透气性的影响比冷强度显著.分析认为焦炭热性能指标CRI、CSR对高炉高煤比操作更重要.借此还提出了提高喷煤量和改善焦炭质量需加强研究的课题.     

高喷煤比操作对焦炭劣化的影响

为考查提高喷煤量对焦炭在炉内劣化的影响，在宝钢高炉上进行了风口取样研究。结果表明，喷煤量达到200kg/t以上时焦炭劣化严重。高炉生产实绩回归显示，焦炭的热性能对高炉透气性的影响比冷强度显著。分析认为焦炭热性能指标CRI、CSR对高炉高煤比操作更重要。借此还提出了提高喷煤量和改善焦炭质量需加强研究的课题。     

焦炭热性能与其显微组分关系的研究

采用国标CSR、CRI方法探察了武钢目前焦炭的热性能与焦炭显微结构∑ISO相关系,同时也初步考察了抗压热强度与CSR的关系,通过工艺岩石学方法,借－／Rmax及反射率分布的手段,为改善武钢高碱负荷高炉的焦炭强度,提出以弱粘质煤代主焦煤应用于生产,一年来的工业生产实践取得了良好的效果,满足了武钢高炉要求。     

武钢焦炭质量现状及其改善方向

对焦炭质量的评价既要求灰分、硫分、转鼓指数M40和M10等常规指标，更要求焦炭在高炉内有碱金属存在条件下的高温性能CRI和CSR及焦炭显微结构中的∑ISO等指标。分析了武钢焦炭质量的现状和差距，提出改善武钢焦炭质量的方向和主要途径。     

焦炭溶损对高炉冶炼的影响和焦炭高温性能讨论

分析了焦炭反应性CRI和反应后强度CSR指标相差很大的焦炭在国内外高炉能够使用的原因。通过焦炭溶损反应对高炉还原、热交换和焦炭溶损劣化的作用分析,提出了一些焦炭热性质及其质量指标,供高炉操作和炼焦配煤参考。     

大中型高炉用冶金焦常规质量指标的相关性分析

整理了业内大中型高炉使用的430余组冶金焦样本的常规质量指标(灰分A、硫分S、挥发分V、抗碎强度M40、抗磨强度M10、反应性CRI、反应后强度CSR),并进行了相关性分析。分析结果显示:在冶金焦炭常规质量指标中,CRI与CSR有高度负相关性,M40与M10有显著的负相关性,其余指标之间不存在显著的线性相关。在此基础上,通过降维处理,对河钢邯钢高炉用的14种焦炭进行了聚类分析,进一步验证了通过因子分析提取出的4个公共因子对冶金焦炭质量的描述与评价是全面、科学的,可为大中型高炉用焦的分类、搭配和使用提供指导。     

配加低阶烟煤在不同堆密度下炼焦焦炭热性能研究*

选取了鞍钢化工总厂常用的4种炼焦煤和神木长焰煤为实验煤种,采用2kg室式实验焦炉分别对单种煤和配合煤在三种堆密度下炼焦,所得焦炭按GB1997-89测定其反应性(CRI)和反应后强度(CSR).旨在寻求不同堆密度炼焦对焦炭热性能和长焰煤对捣固炼焦焦炭热性能的影响规律.结果表明:单种煤、配合煤炼焦的焦炭CRI都随着炼焦煤堆密度的增加而降低,CSR则提高;添加长焰煤炼焦对焦炭的CRI、CSR的总趋势是长焰煤配比越高则焦炭CRI越高,而CSR越低;但通过提高堆密度的方式炼焦,可以减小低阶煤对焦炭CRI和CSR的劣化.     

干熄焦焦炭质量特性研究

采用微观和宏观技术手段研究了焦炭质量特性,分析了在6m焦炉140t/h的条件下干熄焦与湿熄焦的质量差异。试验结果显示,干熄焦和湿熄焦相比,灰分略有升高,抗碎强度M40提高,耐磨强度M10降低,焦炭反应性CRI降低,而焦炭反应后强度CSR提高。干熄焦和湿熄焦之间灰成分无明显差异,干熄焦焦炭的气孔率比湿熄焦低,干熄焦焦炭的显微结构各项异性指数OTI提高。研究表明,气孔率和焦炭显微结构的变化是焦炭冷热强度变化的内在原因,其中焦炭气孔率变化达到8.8％,是引起焦炭反应后强度变化的主要原因。     

2000m3高炉焦炭质量评价

 由于目前还没有一个能综合反映焦炭质量的指标,因此从影响高炉焦比的角度出发,选取了焦炭灰分、硫分,以及M40,M10,CRI,CSR这6个指标并赋予不同的权重对焦炭质量进行评价。从焦炭质量指标、高炉技术经济指标和统计观点阐述了2000m3高炉用焦炭质量的评价方法。首次提出焦炭评分制,并建立了焦炭质量评价模型。同时加入焦炭预估价格、价格差和性价比等参数辅助评价焦炭质量。通过对8种焦炭进行模型验证,结果显示各焦炭质量差异明显,通过对高炉各焦炭配比进行优化之后,炉况运行稳定,焦炭成本降低。     

Coke Reactivity under Blast Furnace Conditions and in the CSR/CRI Test

The present work aims to study the high‐temperature strength of coke. Mechanisms of disintegration were evaluated using basket samples charged into LKAB's experimental blast furnace prior to quenching and dissection. Coke charged into basket samples was analysed with CSR/CRI tests and compared with treated coke from the blast furnace. Results from tumbling tests, chemical analyses of coarse and fine material, as well as light optical microscopy studies of original and treated coke have been combined and evaluated. The results indicate a correlation between the ash composition and the CSR values. Differences in the texture of the coke were noted with light optical microscopy, and a significant change in the coke texture during the CSR/CRI test conditions was found. The results suggest that the main reaction between coke and CO₂ took place in isotropic areas, which was especially pronounced in coke with a low CSR. Signs of degradation were apparent throughout the coke pieces that have undergone CSR/CRI testing, but were less observable in coke reacted in the blast furnace. The results indicate that reaction with CO₂ is generally limited by the chemical reaction rate in the CSR/CRI test, while in the blast furnace the reaction is limited by the diffusion rate. Coke degradation is therefore mostly restricted to the coke surface in the blast furnace.     

焦炭热态性能对高炉产质量影响的统计解析

 焦炭是高炉重要的燃料之一。 为研究不同范围内焦炭热态性能对高炉产质量指标的影响，首先统计实际高炉生产数据，将焦炭热态性能划分为不同区间，利用SPSS软件对不同区间数据进行统计解析，通过线性或非线性拟合得出影响规律和适宜的反应性和反应后强度。鉴于反应性和反应后强度存在较强的负相关性，综合考虑两因素，得出合适的焦炭综合热态性能，从而指导高炉和炼焦生产并提供一种新的焦炭热态性能研究方法。     

探讨现行高炉焦炭质量指标模拟性的积极意义

从焦炭在高炉中劣化径探讨焦炭质量指标Ｍ４０、Ｍ１０、ＣＲＩ（反应性）、ＣＳＲ（反应后强度）的模拟性。认为Ｍ４０和Ｍ１０对高炉块状带有一定模拟性,但块状带对焦劣化不太明显;ＣＲＩ在无碱条件下测定,而高炉中均积累了一定数量的循环碱,因此,ＣＲＩ指标对实际焦炭质量会产生误导,由此衍生出传统配煤技术概念需要更新的问题。     

The influence of simultaneous adsorption of potassium and sodium vapours on coke structure and performance

Alkali metals are one of the important factors promoting the degradation of coke in blast furnace. Previous studies usually focused on the properties of coke affected, respectively, by K and Na separately, while K and Na will simultaneously affect coke performance in the actual production of blast furnace. Through simulating the actual situation where coke is affected by K and Na vapours simultaneously in blast furnace, the evolution of coke structure and thermal properties (CRI, CSR) after alkalisation with different proportions of K and Na vapours are revealed in this study. Results showed that coke structure was broken when the proportion of alkali vapours reached 3%, and coke fine formation rate increased with the increase of K vapour, indicating that K vapour caused a great damage to coke structure; CRI of coke reached the highest and CSR the lowest when K/Na ratio was 3/7. It was observed with SEM/energy dispersive spectrometer that K and Na existed in both mineral matters and carbon matrix; nepheline, generated when coke reacted with alkaline (K, Na) vapours, was determined by XRD. The content of K and Na in nepheline is dependent on the ratio of alkaline (K, Na).     

焦炭喷洒ZBS改质剂的改性机理及生产实践

 针对阳春新钢铁炼铁高炉所采购焦炭品种多、质量波动大,造成高炉炉况波动、成本偏高的问题,进行了焦炭提质增效的工业性试验研究。通过向焦炭立体喷洒ZBS焦炭改质剂,研究了ZBS改质剂与焦炭的相互作用行为,阐述了ZBS改性机理。研究发现,经过ZBS改性后的焦炭形成了碳的络合物和化合物,改变了碳的结构,提高了焦炭的石墨化度。经ZBS改质剂处理后,焦炭反应性(CRI)平均降低5.2%,反应后强度(CSR)平均提高7.83%。相较于基准期,高炉炉温波动小,硫含量合格, 生铁合格率达到100%。试验的1号高炉日产提高75 t,入炉焦比降低33.8 kg/t,综合燃料比降低11.63 kg/t。通过项目实施,达到了高炉稳产、增产、降低焦炭用量的目的,为高炉炼铁增产降耗提供了一种新方法。     

超大型高炉风口焦炭取样分析研究

为恢复炉况及探讨超大型高炉冶炼规律,对首钢京唐公司高炉进行了风口焦炭取样分析,研究了其入炉焦炭热强度与焦炭反应性、焦炭冷强度与焦炭耐磨强度之间的关系;探明了风口焦炭的粒度、劣化度及渣铁滞留量;探索了渣铁滞留量与渣铁体积、风口焦炭粒度、煤比及炉渣二元碱度的关系;分析了炉缸径向焦炭粒度分布、风口前高透气性区长度、炉缸透气性等;根据上述研究结果,提出了高炉操作建议并得到应用。实践结果表明:风口焦炭取样分析可以作为高炉操作调整的重要参考。     

入炉碱负荷与焦炭劣化的关系

为了研究首钢高炉入炉碱负荷与炉内焦炭劣化的关系,利用碱金属循环富集模型计算碱金属在高炉内的最大富集量及在高炉内部不同部位的分布,然后进行焦炭在不同浓度碱蒸气下的熔损试验,通过反推计算最终得到了在不同入炉碱负荷情况下焦炭劣化的程度。结果表面,钾和钠在首钢高炉内最大的富集量分别为34.89和7.44kg/t,炉内焦炭已经发生严重劣化,反应性CRI为53.14%,反应后强度CSR为61.69%。要想控制住碱金属对首钢高炉的危害,入炉K2O和Na2O质量必须分别限制在0.48和3.11kg/t以内。