焦炭反应性及反应强度试验标准对比研究

研究了焦炭反应性及反应强度试验方法国家标准和国际标准,对比分析了GB/T4000-2017与ISO 18894-2018中制样及试验过程的差异。     

焦炭制备对焦炭反应性及反应强度再现性的影响

煤炭实验中对焦炭反应性和反应后强度存在影响因素很多,如样品制备、反应时间、温度、气体流量等。在实验室检测过程中,针对一部分因素有了强制性规定或者在实验设备参数设定时有明确规定,升温速度、反应时间以及各阶段的气体流量现已经由全自动测定设备进行控制,影响几乎可以忽略不计。在ASTM D5341/D5341M-19中提出对球形焦炭的选择步骤,需要考虑焦球对实验结果存在较大影响,行标YB/T4494-2015中规定焦球需通过23～25 mm筛,即要求球形焦炭直径在23～25 mm。同时要求焦炭制备时水分≤5%。相对于其他条件的精密控制,焦炭制备相对宽松。通过对文献的查阅,并进行实验验证发现焦炭制备对反应性和反应后强度存在较大影响,需要引起重视。     

焦炭溶损反应特性对艾维尔沟煤最佳活惰比的评价

将艾维尔沟煤中镜质组富集纯化后配入不同比例惰性组分(标准无烟煤)炼焦,考察所得焦炭的转鼓强度和溶损反应特性及微晶结构。研究结果表明,惰性组分添加对焦炭转鼓强度影响较小(G'90%)。随着惰性组分的增加,焦炭的最大溶损速率(r_(max))先减小后增大,而起始反应温度(Ti)、最大溶损反应速率温度(T_(max))和反应终止温度(Tf)则先增大后减小,且极值点出现在惰性组分为40%~60%范围内。Coats-Redfern积分法、XRD和SEM分析也表明惰性组分添加量为50%时所得焦炭溶损反应的活化能最大,基质的有序化程度最高,基质致密均匀。所以,艾维尔沟煤配煤的最佳活惰比是1∶1。     

焦炭反应性及反应后强度预测模型研究与分析

以研究炼焦煤性质与焦炭反应性、反应后强度之间的数学关系为目的,通过胶质体和中间相形成动力学解析导出模型的主要影响因子,以煤的变质程度、煤岩组成、粘结性、灰分及K2O和CaO含量等因素为自变量,由25种工业用煤的炼焦试验,建立出预测模型,并得出壳质组使反应性增大及反应后强度降低;K2O催化作用强于CaO,且两者的催化作用均随煤的变质程度不同而不同等重要结论.     

基于多种动力学模型的焦炭溶损反应机理解析

焦炭在高炉内与CO₂发生溶损反应而导致其劣化,对焦炭溶损反应机理的动力学解析可为焦炭热性质评价及高炉顺行提供理论依据。在1 100～1 300℃范围内对2种不同反应性焦炭(Coke 1、Coke 2)进行等温、等溶损率的溶损反应实验,利用3种不同动力学模型(VM模型、GM模型、RPM模型)对其溶损反应机理进行动力学解析,得到2种焦炭在各个温度下的反应速率常数及其发生溶损反应的活化能。根据失重率计算值与实验值的平均偏差对比可知,Coke 1、Coke 2在同一温度下采用3种动力学模型的反应速率常数由高到低的排序为VM模型、GM模型、RPM模型,确定RPM模型为可靠性最高的动力学模型,Coke 1、Coke 2的溶损反应活化能分别为85.91、90.04 kJ/mol,由此为焦炭在高炉内的溶损反应动力学机理研究提供理论基础和支撑。     

焦炭反应性及反应后耐磨强度的测定方法

随着冶炼、铸造等工业的发展,对焦炭质量提出了更高的要求,尤其对焦炭在高温下性质的变化更为重视。焦炭在高温下对二氧化碳的反应性能较好地反映焦炭的热性质。目前,国际上已有许多种测定焦炭对二氧化碳反应的方法。如按试样块度的大小可分为两大类,一是大块度的;一是小粒度的。大块度焦样的测定方法,一般都有两个指标,即焦炭的反应性和反应后的强度,试     

焦炭反应性及反应后强度实验中注意事项

简述对国标中焦炭反应性及反应后强度实验的理解,介绍了在实践过程中获得的一些经验,并提出相应的几点建议。     

单煤炼焦焦炭反应性及反应后强度影响因素研究探讨

为研究影响焦炭反应性及反应后强度的相关煤质因素,对山西地区50个炼焦煤煤样进行了单种煤40 kg小焦炉炼焦试验,分析了挥发分、黏结指数、胶质层最大厚度、镜质体平均最大反射率等对焦炭反应性及反应后强度的影响规律.结果表明,挥发分、镜质体平均最大反射率这类反映炼焦煤煤化程度的指标对焦炭反应性及反应后强度的影响较大,并具有一...     

焦炭反应性及反应后强度试验影响因素分析

介绍了焦炭反应性及反应后强度的试验方法,结合实践经验,从焦块的选取及装样、反应温度、二氧化碳气体流量等方面分析影响焦炭反应性及反应后强度的因素,指出焦块选取在满足每份试样质量时应注意焦块粒数、装样时应记录焦块粒数并定期对仪器气体流量计的气流稳定性进行校准,以确保检测结果的准确性。     

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。     

一种添加10%褐铁矿粉的混合铁矿粉烧结工艺优化研究

进行了一种添加10%褐铁矿粉(WPF矿粉)的混合铁矿粉烧结工艺优化研究。研究了燃料用量、混合料水分、抽风负压、点火制度对烧结指标的影响。研究表明,WPF矿粉具有较好的制粒和烧结性能,添加10%的WPF矿粉进行配料烧结,通过与其它矿种的合理搭配和必要的烧结工艺参数优化,可获得粒度组成合适、颗粒强度较高的混合料,其成品烧结矿具有强度较大、成品率较高、固体燃耗低、高温冶金性能好、微观结构良好等特点,能满足高炉冶炼的要求。     

铁矿粉铁品位高光谱精确估测方法研究

铁品位检测是铁矿粉工艺生产的一项关键技术。针对目前铁品位检测方法的缺点,构建了一种高光谱曲线反演铁品位的数学方法,具有检测速度快、环保无二次污染等优点。选取了石人沟铁矿54个铁矿粉样本,采用化学方法实测了样本的铁品位,并利用ASD Field Spec4光谱仪测量了样本的高光谱曲线。分析发现铁矿粉中铁离子在526、713、905、998以及1 100 nm位置表现出强吸收特征;不同铁品位样本的吸收深度差别明显,同时存在明显的干扰噪声。根据样本高光谱吸收特征与铁品位的强相关性,对样本高光谱和铁品位数据集,进行最小二乘(Least Squares Method)、稳健估计(Robust Estimation)、岭估计(Ridge Estimation)约束下的高光谱铁品位的反演建模试验。试验结果表明,不同约束法则下铁品位反演的精度存在差异。最小二乘估计反演准确性较低,稳健估计可以降低少量异常光谱值的干扰,岭估计可以有效避免参数间复共线性对精度影响。稳健估计和岭估计共同约束下模型的泛化能力强,反演铁品位精度高,能够有效提高模型反演预测铁品位的准确度,可以作为高光谱检测铁矿粉铁品位的基础模型。     

日本新日铁开发用劣质煤生产高强度高反应性焦炭技术

在焦煤资源有限的背景下，人们积极寻求增加廉价非焦煤配比的技术。新日铁早在80年代就开发了焦炉用煤的干燥系统，随着人炉煤水分的下降，装入密度增大，焦碳强度提高。通过装入干燥煤来增大劣质煤使用量的关键是配煤技术和控制膨胀压增大的技术措施。新日铁对比进行了深入研究，当装入密度和总膨胀率越高时，焦碳强度成升高趋势，与装入湿煤相比，可以提高焦碳强度，在实际生产操作中增加了劣质非焦煤的用量；随着装入密度的提高，煤气压力升高，     

铁矿粉铁含量的高光谱分析和定量反演研究

高光谱检测铁矿粉铁含量是一种新技术,具有无损、高效的检测优势。为了研究高光谱识别技术对铁矿选矿粉铁含量测定的精确度,选取了铁矿选矿粉作为测试样本,采集了不同铁含量铁矿选矿粉的高光谱曲线,经过平滑去噪和光谱特征提取后,开展铁含量光谱拟合实验和铁含量的反演研究。研究结果表明：选矿粉铁含量与高光谱曲线高度相关性波段为Fe的强吸收位置517~520 nm和873~888 nm;在吸收位置520 nm左右,进行了基于最小二乘的选矿粉铁含量的建模反演,反演实验结果的拟合度为0.9885,相对误差为7.26%,说明利用高光谱技术进行铁矿粉铁含量检测准确度较高,为高光谱检测铁含量的实际应用提供了理论基础。     

高炉喷吹高反应性煤对焦炭高温性能的影响

在研究未燃煤粉、焦炭反应性的基础上,通过未燃煤粉、焦炭与CO2的共同反应试验,进一步研究了高炉喷吹高反应性煤对焦炭高温性能的影响．研究表明：未燃煤粉的反应性远大于焦炭的反应性,高炉喷吹高反应性煤并没有改变焦炭与CO2的反应能力,但可减少焦炭与CO2反应的机会,从而可减少焦炭的熔损反应,提高焦炭的反应后强度．     

钝化焦炭反应动力学研究

以硼酸、硼砂、硅酸铝黏土按不同比例（纯硼酸,1∶0∶1,3∶2∶5,2∶1∶7,0∶1∶1,纯硼砂）混合作为钝化剂。研究用不同配比钝化剂钝化后的焦炭与CO2的反应动力学,利用未反应核收缩模型建立相应的动力学关系式,获得不同配比钝化剂钝化后的焦炭与CO2反应的相关动力学参数,并对这些参数以及反应过程中各步骤阻力进行分析。结果表明：钝化焦炭反应符合未反应核收缩模型,钝化剂的作用效果主要体现在内扩散步骤,并且不同钝化剂配比的效果依次为纯硼酸>2∶1∶7>1∶0∶1>3∶2∶5>0∶1∶1>纯硼砂>空白;钝化焦炭反应在开始阶段受界面化学反应和内扩散联合控制,反应一段时间后主要受内扩散控制。     

焦炭反应性与反应后强度测定过程中应注意的安全问题

文章对焦炭反应性及反应后强度测定中涉及到的安全问题进行分析说明,并对一些常见的安全事故提出处理措施和建议。     

不同焦炭光学组织的气化反应性分析

焦炭光学组织是影响焦炭反应性的内在因素,对不同焦炭光学组织的气化反应性分析可为更好地指导配煤炼焦生产,即通过合理配煤控制和改善焦炭反应性指标以实现降低配煤成本、稳定和提高焦炭质量。选择10种不同变质程度的炼焦煤,利用煤岩显微镜和焦炭反应性实验定量分析每种光学组分的相对反应性,并建立基于镜质体反射率和焦炭光学组织相对反应速率的焦炭反应性预测方程。结果发现,不同焦炭中不同光学组织的气化反应速率(绝对值)差别较大,但相对反应速率基本恒定,与焦炭类型无关。各向同性组织、镶嵌状组织、流动状组织、丝质及破片组织的相对反应速率比值为K_ISO∶K_M∶K_F∶K_FF=2.5∶1.0∶0.6∶2.6。光学组织相对反应速率对焦炭反应性(CRI)的影响高于变质程度,基于镜质体反射率(R^o_max)和焦炭光学组织相对反应速率(K)的焦炭反应性预测方程为CRI=-14.73R^o_max+17.21K+30.78。     

热重法铁矿粉还原性能的研究

通过热重法对6种国内外不同烧结用铁矿粉的还原性能进行了试验研究, 由铁矿粉的开始还原温度、还原温度区间和失重还原率确定了铁矿粉还原性能的好坏。结果表明: 国产铁矿物C1粉和澳大利亚铁矿粉A1粉具有相对较低的开始还原温度及较宽还原温度区间, 失重还原率也较高, 是6种铁矿粉中还原性能较好的烧结用铁矿粉。