焦炭与氧反应的负催化研究

在用浸泡的方法将硼酸和ZOC负载于焦炭之后,通过热重分析试验考察了硼酸和ZOC吸附量对焦炭氧化反应的影响。其结果表明,硼酸和ZOC对焦炭与氧的反应"负催化"作用很明显,可以抑制焦炭的溶损反应;用硼酸或ZOC水溶液浸渍焦炭,硼酸或ZOC以分子或"离子"状态高度分散和吸附在焦粉的表面和孔隙之中,可以高效降低燃烧速率,将大大减少钝化剂的用量。     

烧结矿催化还原NO的实验研究

摘要：《钢铁企业超低排放改造工作方案（征求意见稿）》中，计划将烧结烟气中NOx排放质量浓度控制在50mg/m3以内，烧结烟气NOx减排势在必行。因此，旨在利用烧结矿本身作为脱硝催化剂，以烧结过程产生的还原性气体CO为还原剂，系统地研究了烧结矿粒径、焙烧温度、空速比、CO/NO物质的量之比和O2体积分数对烧结矿催化脱硝效果的影响。结果表明，O2体积分数对烧结矿催化还原NO的转化率影响较大，当CO体积分数为3%、O2体积分数为1.04%时，NO的转化率为68.83%；O2体积分数降低至0.90%以下时，NO的转化率可达95%以上。无O2条件下，烧结矿粒径为0.2～1.0mm、焙烧温度为500℃、空速比为3000h-1、CO/NO物质的量之比为6时，NO的转化率可达99.58%。以烧结矿为催化剂能有效地促进CO对NO的还原，具有十分重要的环保意义和经济应用前景。     

重点钢铁厂铁矿石还原及焦炭气化的藕合反应

通过在模拟高炉温度和煤气成分变化的条下,对我国重点钢铁厂铁矿石还原及焦炭气化的藕合反应研究,阐明了焦炭气化与铁矿石还原与反应历程有关。分析预测高炉冶炼效果除考虑恒定温度和恒定煤气成分下焦炭与铁矿石冶金性能外,还应考虑焦炭与铁矿石藕合反应过程CO过剩量。研究表明宝钢、首钢、本钢、鞍钢CO过剩系数η_C较小,煤气利用好;包钢、重钢和梅山冶金公司η_CO较大,煤气利用较差。     

高炉入炉焦炭高温反应特性的研究

焦炭的热态性能是评价其在炉内溶损反应程度及抗机械破坏作用的重要指标之一.通过对安阳钢铁1#和2#高炉入炉焦炭的高温反应特性,分别采用块焦法、粒焦法和组织结构法进行了测定,并对所得结果进行了对比,分析了不同测定方法测定结果的侧重点及内在影响因素,给出了粒焦法和块焦法所得结果之间的线性关系;焦炭的矿相显微结构是影响其在高炉内劣化的内部因素,由修正公式可知,片状结构和各向同性与CO2的反应速度较快,镶嵌结构含量高的焦炭,反应后强度较高.由安钢1#和2#高炉所用入炉焦炭的性能分析结果,结合高炉的实际生产情况,提出了改进安钢高炉入炉焦炭高温反应特性的措施.     

在铁矿石烧结床内消除因焦炭燃烧而产生的NO气的反应

在铁矿石烧结床内消除因焦炭燃烧而产生的ＮＯ气的反应［日］吴胜利等１前言以往，烧结厂降低ＮＯｘ采取的是从废气中消除ＮＯｘ的方法，即干式ＮＯｘ消除法。由于设置消除设备要占用一定场地，而且还要使用干净能源，除此之外，还存在催化剂寿命等问题，为此，日本只有几...     

改进分段尝试法研究焦炭气化反应动力学

焦炭作为高炉炼铁的主要燃料,对高炉的正常运行以及高效冶炼发挥着至关重要的作用.伴随着现代高炉大型智能化的发展趋势,面对资源的不断消耗,用于冶炼优质冶金焦的原料逐渐减少,低质冶金焦引起了冶金工作者越来越多的关注.在测定高炉使用的焦炭基础理化特性后,通过对不同升温速率下不同质量焦炭与CO2的气化反应试验,采用分段尝试法建立...     

炼焦煤热解结焦过程的热扩散率特征北大核心CSCD

煤的热解结焦过程包含了复杂的物理与化学变化过程,对该过程的研究是探索不同炼焦煤结焦机制以及煤质评价与表征方法的必要途径。通过测量炼焦煤结焦过程中固定区间的温度变化,计算了16种炼焦煤在结焦过程中的有效热扩散率曲线,并对不同结焦阶段的曲线特征进行分析。结果表明,不同种类炼焦煤有效热扩散率曲线的区别主要表现在热塑阶段的“V”特征,以及半焦阶段的热扩散率范围。有效热扩散率曲线热塑阶段的“V”特征与传统的煤热塑性指标具有良好的相关性;半焦阶段有效热扩散率均值(TDMS)主要受该阶段焦炭的多孔体结构致密性(SDI)以及光学组织指数(OTI)的综合影响,SDI越高,OTI越高,则TDMS越低。     

焦炭反应性的多元素矿物催化研究

对F、S及单一矿物质或多种矿物质按不同比例混合时对焦炭反应性的影响进行了研究.结果表明:碱土金属氧化物BaO、CaO、MgO和过渡金属氧化物Fe2O3、CuO、V2O5及硫的氧化物SO3对焦炭的反应性起正催化作用,但Fe2O3、CuO、V2O5和MgO的催化作用随添加量的增加有一个饱和点;B2O3、TiO2和AlF3对焦炭反应性有负催化作用.几种氧化物混合后对焦炭反应性的影响表现出单一物质作用的加和性.     

焦炭光学组织与反应性关系的研究

通过进行焦炭反应性试验,研究反应性前后焦炭的光学组织,预测焦炭的反应性强弱,有效利用各单种煤的特性,合理进行配煤炼焦,提高焦炭热反应强度.     

焦粉粒度对烧结烟气中CO排放的影响

摘要：针对钢铁企业大气污染物排放问题,生态环境部提出了NOx、SO2、烟气颗粒物等超低排放的要求,京津冀地区在此基础上对烧结工序的CO排放浓度也做了相应要求。为探究不同粒度焦粉对烧结烟气中CO排放的影响,进行烧结杯实验,使用紫外差分烟气分析仪实时测定烧结烟气中CO浓度,并测定烧结矿的性能指标。结果表明：焦粉粒径小于1mm时,生料层透气性差,焦粉燃烧不完全,CO排放量大,随着焦粉粒径增大,制粒得到强化,生料层透气性、氧化性气氛得到改善,在焦粉粒径达到3～4mm时达到最佳,较小于1mm降低约41%;随着粒径增大,烧结矿强度、成品率均有所增加,冶金性能得到改善,在焦粉粒径达到2～3mm时,综合性能达到最优。     

活性焦法烧结烟气脱硫率影响因素统计解析

为明确影响活性焦烧结烟气脱硫的主要因素,通过模拟试验和生产数据统计分析探究脱硫塔自上至下脱硫率变化趋势和各运行参数对脱硫率的影响。模拟试验表明,循环使用后的活性焦孔隙结构更加发达,表面含氧官能团含量增加,进而其初期脱硫性能低于新鲜活性焦,后期优于新鲜活性焦。错流式脱硫塔自上至下脱硫率先后经历100%、快速降低、缓慢降低等过程。生产数据统计分析表明,脱硫率与SO₂质量浓度、O₂体积分数、H₂O体积分数、NH₃与NO_x物质的量之比、解析温度呈正相关,与活性焦床温度、体积空速呈负相关。其中,SO₂质量浓度、体积空速、活性焦床温度对脱硫率影响最大。运行参数之间存在多重共线性现象,烧结漏风率升高或空气补加量增加将引起诸多运行参数的变化,但总体上有利于脱硫率的提高。     

ZnO对焦炭与CO2反应的影响

摘要：锌作为有害元素,在高炉内循环富集给生产带来了一系列不利影响。采用醋酸锌水溶液浸泡法向焦炭中添加ZnO,研究了ZnO对焦炭与CO2反应的影响,采用3D光学数码显微镜对焦炭进行了微观观察,并对反应后焦炭表面形成物进行了XRD分析。结果表明,ZnO对焦炭与CO2反应有一定的催化作用,但焦炭表面的ZnO含量过高会降低其催化作用,其主要原因是ZnO和焦炭灰分中的SiO2很容易形成Zn2SiO4,并会在焦炭表面形成一层壳状物,堵塞焦炭气孔,阻碍焦炭与CO2的进一步反应。此外,锌蒸气较CO2更容易进入焦炭内部,并在其中发生还原与氧化循环反应,对焦炭内部结构造成破坏,从而影响焦炭反应后强度。     

焦粉粒度对烧结混合料制粒的影响

摘要：研究了焦粉粒度对烧结混合料制粒的影响,包括焦粉在制粒小球中的分布规律与混合料制粒效果。结果表明：粒度小于0.5mm焦粉主要起黏附粉作用,较为均匀地黏附到各粒级制粒小球中;粒度在0.5~1mm的焦粉作为核颗粒,分布在0.5~1mm、1~3mm制粒小球中的占比总和为81.3%,部分以共核形式存在于3~5mm及以上粒级的制粒小球中;粒度在1~3mm及以上粒级焦粉作为核颗粒分布于相同粒级与大一粒级的制粒小球中;粒度在1~3mm及以上粒级焦粉对烧结混合料制粒无明显影响,粒度小于1mm的焦粉会提高制粒后混合料中小粒径制粒小球的含量,不利于混合料制粒,应尽可能减少焦粉中粒度在05~1mm的含量,将焦粉中粒度小于0.5mm的质量分数控制在20%~30%。     

有害元素对焦炭气化反应的影响及展望

摘要：焦炭在高炉冶炼过程中起着重要作用,其中焦炭的气化反应直接关系到其热态强度,并影响高炉内部的透气透液性能。综述了高炉内焦炭气化反应的研究现状,并讨论了焦炭气化反应的评价方法;阐述了有害元素K、Na、Zn和Cl对焦炭气化反应影响的研究进展。指出现有研究多着眼于焦炭和纯CO2或水蒸汽的气化反应,并且冶金工作者对企业通用的焦炭气化反应的测定方法和标准存在不同的看法。K、Na、Zn和Cl均对焦炭气化反应起催化作用,其中K、Na和Zn的催化机理包括氧传递、层间化合物和电子转移3种理论。建议进一步模拟高炉实际气氛和温度条件开展焦炭气化反应的研究工作,并对Cl元素对焦炭气化反应的影响机理进行深入探索。     

活性炭脱硫技术在烧结烟气脱硫中的应用

介绍了活性炭脱硫技术在烧结烟气脱硫中的应用,分析了活性炭脱硫技术的机理和特点,同时阐述了活性炭脱硫技术的现状以及未来的发展趋势。     

半焦制备活性炭的新工艺

摘要：基于煤基直接还原过程,以半焦为原料,利用铁矿预热氧化球团还原产生的气体为活化剂,开发一步法炭化、活化制备高性能活性炭新工艺,并通过优化制备温度、制备时间及还原剂用量等工艺参数,可同时得到优质还原球团。结果表明：在制备温度850℃、时间1h,半焦/球团的质量比为1∶1～4∶1的条件下,活性炭产率大于67%,耐磨强度达90%以上,比表面积和碘吸附值分别高于330m2/g、500mg/g,远优于商品活性炭,同时可得到金属化率为85%以上的预还原球团。     

转炉高温烟气中喷吹除尘焦粉后O2含量变化规律

摘要：为了解决目前煤气中O2含量超标导致煤气回收率较低的问题,提出向转炉汽化冷却烟道中喷吹除尘焦粉来降低烟气中氧含量的新方法。以热力学计算为基础,分析了焦粉在汽化冷却烟道内与烟气中各组分发生反应的可能性,探讨了不同烟气成分对反应的影响,并通过工业试验研究了不同喷吹速率对焦粉在烟道内的反应效果,以此来探索焦粉对煤气回收质量的影响。结果表明,焦粉与烟道中的O2反应生成CO的趋势最大,随着转炉冶炼的进行,煤气中O2的含量不断降低,当吨钢喷吹焦粉量从0kg/t分别增加到5、7和10kg/t时,煤气中O2体积分数达到回收标准（不大于2%）的时间分别减少了21.65%、40.55%和40.89%;煤气回收时间分别增加了29、77和104s;当吨钢焦粉喷吹量达到10kg/t时,回收煤气中平均氧体积分数则从0.855%降至0.358%。通过工业试验研究结果分析,证明了向汽化冷却烟道中喷吹焦粉的新方法回收超低氧煤气的可行性。     

炭化工艺参数对铁焦冶金性能的影响

复合铁焦被认为是实现低碳高炉炼铁的革新技术之一。为了获得高质量的铁焦,需要采用适宜的炭化工艺条件。研究了炭化工艺参数对铁焦机械强度、反应性和反应后强度等冶金性能的影响,并对炭化后铁焦的金属化率、微观结构和碳微晶结构进行了解析。结果表明,炭化温度的升高可以提高铁焦的抗压强度和反应性。当温度为900～1 000℃时,铁焦的抗压强度和反应性较优。炭化时间的延长可以使铁焦的抗压强度提高,反应性降低。当炭化时间为3～4 h时,铁焦抗压强度和反应性较优。升温速度越快,铁焦的机械强度越低。适宜的升温速度为:Ⅰ段(室温至550℃)小于7℃/min,Ⅱ段(550℃至1 000℃)小于5℃/min。为防止铁焦冶金性能因碳气化溶损反应而劣化,在CO和CO₂混合炭化气氛中,CO₂与CO体积比(V(CO₂)/V(CO))应控制在0.11以下。在优化的炭化工艺条件下,制备的铁焦抗压强度大于3 500 N,反应性大于60%,反应后强度在16%左右。