CaO对高钙烟煤熔融特性的影响

 通过在高钙烟煤的煤灰中添加不同含量的CaO，用于研究高钙烟煤的熔融特性变化情况和不同CaO含量下煤灰的熔融特性温度的变化情况。并且通过FactSage热力学软件对不同成分的合成灰进行模拟计算，用于对试验结果的佐证。研究结果表明，随着CaO添加量（质量分数）的增加，煤灰的熔融特性温度的整体趋势是先降低而后逐渐增加的。通过不同温度下灰中的矿物组成可以看出，添加一定量的CaO后，会使得高钙煤灰形成一种低温共熔体，从而使得灰熔点达到最低值。随着CaO添加量的继续增大，煤灰中钙硅石以及单晶氧化钙等高熔点矿物出现，煤灰熔点开始逐渐增加。并且从FactSage软件计算出的液相线温度结果和相图结果可以看出，其变化的趋势和熔融特性温度变化的趋势一致。     

炼铁过程富氧及混煤对燃料燃烧性能的影响

 高炉喷吹用燃料的燃烧性能对于高炉冶炼过程来说是非常重要的,使用燃烧性能较好的高炉喷吹燃料更有利于提高煤比、降低焦比,从而降低高炉冶炼成本。为响应节能减排政策,对一些钢铁企业采取了煤粉的限制采购和使用等措施,使得兰炭成为高炉喷吹用燃料的有效替代品。通过工业分析、元素分析和热重分析试验比较了烟煤、无烟煤和兰炭3种高炉喷吹燃料的差异,并研究了不同混合方案以及不同富氧率条件下兰炭燃烧性能的变化。研究结果表明,燃料的综合燃烧特性与其初始燃烧温度、最终燃烧温度和燃烧反应时间均有一定的相关性。3种燃料中,烟煤的综合燃烧特性最好,无烟煤次之,兰炭的综合燃烧特性最弱。为了提高兰炭的燃烧特性,对兰炭和烟煤进行混合燃烧试验,发现随着混合燃料中烟煤含量的增加,混合燃料的综合燃烧特性参数呈现出逐渐增加的趋势,并且在兰炭和烟煤的混合燃烧试验中发现存在协同效应。在研究富氧率对兰炭燃烧性能影响时发现,随着富氧率的增加,兰炭的燃烧性也呈现出逐渐增加的趋势,但是增加的幅度较小。当富氧率由0增加至20%时,兰炭的综合燃烧特性参数从4.53×10-14增加至6.05×10-14 min-2·℃-3。综上所述,烟煤的添加以及富氧率的提高均对兰炭的燃烧性能有明显的改善效果。     

灰成分及光学组织对焦炭热性能的影响

根据唐钢现有配煤方案为基准,选取其中有代表性的焦炭为研究对象,研究灰成分及光学组织对焦炭热性能的影响。研究结果表明,焦炭灰成分变化对矿物质催化指数影响较大,焦炭的反应性随MCI(矿物质催化指数)的增加呈升高趋势,而焦炭的反应后强度随MCI的增加而降低;焦炭光学组织与各向异性指数的关系密切,焦炭的反应性随OTI(光学各向异性指数)的增加呈降低趋势,而焦炭的反应后强度随OTI的增加而升高。合理控制焦炭灰成分和光学组织的工艺参数对改善高炉内焦炭反应性和反应后强度有重要意义。     

高钙烟煤主要特性及高炉喷吹工艺性能综合评价

为了拓展用煤资源，钢铁企业正在挖掘高钙烟煤在高炉喷吹领域的应用潜力。以神东矿区27个成品销售煤种为主要研究对象，1种高炉喷吹常用烟煤和3种高炉喷吹常用无烟煤作为对比，采用国标进行检测，并结合描述性统计方法对比研究了神东高钙烟煤与高炉喷吹常用烟煤、无烟煤在煤质特性和高炉喷吹工艺性能指标两方面的优势和劣势。研究结果表明，与高炉喷吹常用烟煤28-山西烟煤相比，神东高钙烟煤具有低灰、高碳、高碳氢比(w(C)/w(H))、低氮、低硫、高热值、高钙以及高硅铝比的煤质特性，部分神东高钙烟煤还具有超低硫煤和特低硫煤特点；除1号煤、7号煤和22号煤灰分过高外，其余24种神东高钙烟煤均可用于高炉喷吹。此外，在高炉喷吹工艺性能指标方面，神东高钙烟煤的可磨性指数、着火点温度、爆炸性以及流动性指数和喷流性指数优于或接近高炉喷吹常用28-山西烟煤；但是神东高钙烟煤的灰熔点软化温度偏低，处于平均值1 147℃附近，通过优化配煤可以规避神东高钙烟煤灰熔点低的劣势，为神东高钙烟煤在高炉喷吹环节的合理高效应用提供保障。     

富氢对块状带低钛球团矿还原的影响研究

在高炉喷吹煤造气冶炼条件下,研究在低温区块状带不同H2含量和不同温度对矿石还原情况的影响。试验结果表明:当还原温度为900℃时,还原速率随着H2含量的增加而逐渐变大,当还原气氛一定时,还原速率随着还原温度的增加而逐渐变大;还原后的球团主要物相是单质铁,并含有少量的镁钛铁矿(Mg,Fe)(Fe,Ti)O3、镁铝尖晶石(Mg Al2O4)和镁橄榄石(Mg2Si O4);随着还原温度的增加,镁钛铁矿(Mg,Fe)(Fe,Ti)O3首先开始消失,镁铝尖晶石(Mg Al2O4)和镁橄榄石(Mg2Si O4)逐渐减少,并且随着还原温度的增加,H2的还原能力显著加强,铁矿石失氧速率增加,生成的金属铁发生聚集,导致球团内部留下小细孔。     

低钛烧结工艺参数对炉料软熔性能的影响

为更加全面地指导高炉生产,并确定宣钢低钛烧结矿适合的烧结参数。利用荷重软化试验装置研究了低钛烧结矿的碱度、Mg O含量、Si O_2含量及烧结混合料的配碳量、含水量对炉料荷重软化性能的影响。结果表明:在现有的烧结参数下,混合料的配碳量对炉料软化温度影响不明显。随着碱度的升高,低钛烧结矿的软化温度升高,当R=2.10时炉料的软化温度达到最大值;当R2.10以后,软化温度不增反降。所以在一定碱度范围内存在一个荷重软化性能最优的碱度最佳值。随着Mg O含量的增加,软化温度区间变窄,压差降低,透气性增强,软熔带下移;从这点来讲,增加入炉原料的Mg O含量对宣钢高炉顺行是有利的。随Si O_2含量的升高,荷重软化性能变差,所以可适当降低入炉原料的Si O_2含量来改善低钛烧结矿的荷重软化性能。随混合料中含水量的升高,T_(10%)、T_(40%)呈升高趋势,ΔT也呈升高趋势。     

热解制备芦竹半焦基础性能分析

为了研究低温热解炭化后芦竹半焦的基础性能，利用中温管式炉，选取4个热解温度(350、450、550和650 ℃)制备芦竹半焦，研究了芦竹失重率、化学组成、微观形貌、燃烧性和反应性的变化。研究发现，热解炭化后的芦竹半焦挥发分大幅降低，固定碳含量大幅增加，形成了较发达的孔隙结构，半焦的燃烧性和反应性也随着热解温度和热解时间的变化而改变，350～450 ℃是热解的剧烈反应区间，挥发分大量逸出；热解温度大于450 ℃后，芦竹失重率、微观形貌、燃烧性和反应性变化不大。     

CaO对神东烟煤燃烧和熔融性能的影响

为了研究CaO对神东烟煤燃烧和熔融性能的影响,通过试验的方式研究了添加不同含量CaO后神东烟煤燃烧性和熔融性能的变化情况。使用FactSage热力学计算软件研究了添加不同含量的CaO对煤粉熔融性能的影响。结果表明,CaO的添加对两种神东烟煤的燃烧性有非常明显的催化作用。通过观察添加CaO后煤中的矿物变化情况可以发现,随着CaO的添加,CaO与煤灰中原有的矿物发生反应生成新的物相,从而对对煤的熔融性能产生影响。并且随着CaO的添加,煤灰的熔融特性温度显示出了先降低后增加的趋势,煤灰中CaO质量分数为30%~35%时,完全熔化温度达到最低点。     

承钢高炉喷吹用煤的等离子高温热解性能

利用电弧等离子体高温热解装置、多功能气相色谱仪和扫描电镜(SEM)对承钢高炉喷吹煤种进行高温热解实验,研究了配煤和添加助燃剂后煤粉的热解率、热解气体产率、热解气体组成的变化规律。结果表明,配煤和添加助燃剂都能提高煤粉的热解率和气相产物的产率,当烟煤配比在60%(质量分数)时,配煤方案的热解率最高为55.17%,添加助燃剂能够继续强化配煤的热解性能。热解气体中CO和H_2的含量随烟煤配比和助燃剂增加而增加,小分子烃类物质的产量减少,残渣颗粒表面出现大量不规则形状的突起,并伴有较多的裂纹、空隙和大量的孔状结构,进而提高煤粉在高炉风口区域的高温热解性能。     

CeO2催化强化高炉喷吹煤粉燃烧机制

为了研究稀土氧化物CeO2对高炉喷吹煤粉的助燃机制,以某炼铁厂高炉喷吹煤粉为原料,利用煤粉燃烧炉进行煤粉燃烧试验并收集未燃煤粉,通过热重-差热法分析CeO2对喷吹煤粉的助燃机制,结合XRD和SEM检测分析未燃煤粉.结果表明:助燃剂CeO2对喷吹煤粉的助燃效果显著,其添加比例控制在1.5％(质量分数)左右比较适宜;CeO2在煤粉固定碳表面上形成络合盐Ce4+(CO-)4,减弱了两相反应物间的势能垒,促使挥发分的开始燃烧放热温度降低,固定碳燃烧温度区间变窄;随着CeO2的加入,Ce4+ (CO)4成倍增长,在XRD图谱中表现为未燃煤粉的微晶尺寸逐渐增大;在CeO2的作用下未燃煤粉颗粒的平均粒径与原煤未燃煤粉颗粒的平均粒径相比减小了3.48 μm,表面出现大量孔洞结构.