采用喷洒钝化剂方式改善焦炭热性能的实验研究

向焦炭表面喷洒钝化剂溶液可以改善焦炭热态强度.实验室研究了钝化剂溶液浓度和喷洒量两因素对焦炭反应性(CRI)、反应后强度(CSR)的影响规律.实验表明,钝化剂溶液浓度是主要影响因素,工业上实施该技术时,提高钝化剂溶液浓度就可以达到进一步改善焦炭热态性能的目的.     

新型含硼季铵盐对焦炭热态性能的改善研究

 以含硼季铵盐（N-甲基溴代十二烷基二乙醇胺硼酸酯）作为新型焦炭劣化抑制剂,考察其对焦炭的热态性能改善影响,并对焦炭结构和形貌进行表征,初步探讨了含硼季铵盐改善焦炭热态性能的机理。结果表明：喷洒含硼季铵盐溶液后焦炭热态性能指标得到明显改善,1.0%的含硼季铵盐能使焦炭反应性CRI降低8.69%,反应后强度CSR提高7.94%,焦炭表面积、气孔直径和深度显著减小,减弱了二氧化碳对焦炭的侵蚀劣化作用,这为改善焦炭性能指标开拓了新途径。     

湘钢采用熄焦添加剂提高焦炭质量的试验研究

对湘钢采用熄焦添加剂提高焦炭质量的试验研究进行了总结分析。工业试验结果表明,与试验前相比,焦炭质量得到明显改善,M_(40)提高1.59%,M_(10)降低0.25%,CRI降低3.82%,CSR提高3.22%;高炉生产指标也明显改善,焦比降低12.29kg/t。     

瘦煤配比对焦炭热性能及微观结构的影响

基于河钢唐钢工业配比,选取了3种配煤方案,研究了瘦煤配比变化对焦炭热性能及微观结构的影响。结果表明,随着瘦煤配比的增加,配合煤的挥发分降低,主要导致胶质体的黏度发生变化,对胶质体的量影响不大;焦炭的反应性(CRI)随瘦煤配比的增加呈先降低后升高的趋势,而反应后强度(CSR)先升高后降低;焦炭光学组织的各向异性指数(OTI)稍有增加;焦炭气孔率总体变化不大,但大气孔数量增加。炼焦配煤时需选择适宜的瘦煤配比,使结焦过程中的活性和惰性组分适当,进而生产高质量的焦炭,在取得可观经济效益的同时,对我国资源的合理利用具有深远的意义。     

焦炭CRI和CSR指标的产生、发展和应用

阐述了焦炭的反应性及反应后强度试验方法的产生、发展以及应用的现状,总结了CRI和CSR指标在应用中出现的矛盾,分析了CRI和CSR指标的价值和局限,认为有必要对CRI和CSR进行补充。     

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。     

炼焦煤和焦炭特性

ALS Coal(前身是澳大利亚煤炭工业研究实验室(ACIRL))从事焦煤试验已有30余年,拥有2座350kg级中试规模和2座8kg级实验室规模的焦炉,主要开展炼焦煤的质量控制、新型炼焦煤资源的评估和澳大利亚煤炭工业资助的研究项目。研究表明,影响焦炭反应性的煤的特性包括煤阶、微观组分、灰分以及各种灰的化学成分。从焦炭反应性指数(CRI)和反应后焦炭强度(CSR)的试验结果可看出,大多数澳大利亚煤的这些特性在影响焦炭反应性变化的主要因素中占绝大部分比例(高达70%),而在焦炭反应性试验中观察到的其余变量影响程度很难量化。阐述了ALSCoal最近开展的一些研究项目的结果,项目测试了惰质体的可熔性、焦炭中未熔惰质体的尺寸分布、焦炭与CO2的反应对焦炭结构的影响,以及焦炭颗粒的形状和尺寸对焦炭反应性指数的影响。将这些项目的结果添加到焦炭试验结果的庞大数据库中,可以让ALSCoal更加全面地了解某种煤的性能是如何影响焦炭性质的,反过来焦炭的性质是如何影响焦炭固有的反应性和强度的。     

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.     

影响焦炭热态质量的原因分析

2005年昆钢配合煤常规指标均比2004年好，但是焦炭热态质量却不如2004年，从宏观煤岩类型方面讲是炼焦煤中富含树皮的暗煤增加，这类煤的特点是煤化度低、难粉碎、粘结性好、挥发份高、不宜炼焦，从微观煤岩类型方面讲是反射率处于0．6～0．8的煤配量增加，从常规指标方面讲是气煤配量增加。     

钝化技术改善焦炭热态性能的应用试验

为改善焦炭质量,在实验室试验的基础上,进行了向焦炭表面喷洒一定温度和浓度焦炭钝化剂溶液的焦炭钝化技术应用试验,喷洒点设在焦炭进入矿焦槽之前的外围转运站,蒸汽作为加热与搅拌手段。结果表明,焦炭热态指标明显改善,CRI降低2%以上,CSR提高2%以上,喷洒工艺简单易行,高炉稳定顺行,综合焦比降低20.39kg/t。     

国内外关于提高焦炭质量研究的最新进展

通过新日铁、蒂森*克虏伯、法国索拉克等公司的研究结果,详细介绍了焦炭反应后强度CSR与反应性CRI对高炉操作的影响,介绍了美国钢铁协会确定的高炉对焦炭质量指标的要求,煤的性质对焦炭CSR、CRI等性能的影响以及焦炭稳定性和硬度与高温强度之间的关系、CSR的预测模型、高煤比高炉对焦炭质量的要求和国内外对提高焦炭质量的研究状况等,并分析了鞍钢在焦炭质量方面与世界先进高炉之间的差距.     

2200 m3高炉用喷洒ZBS添加剂焦炭的试验

针对韶钢的现场情况，选择合适的喷洒点向焦炭喷洒ZBS添加剂溶液，并在7号高炉(2200 m3)进行了工业性试验。试验结果表明，试验期间喷洒ZBS溶液的焦炭反应性（CRI）较未喷洒ZBS溶液的降低了8.3％，CSR提高了54％；与基准期相比，试验期间7号高炉的产量日增加1.4％，综合焦比降低3.47％。     

结焦时间对冶金焦热态性能的影响

焦炭的质量主要取决于配合煤质量和炼焦操作。配合煤质量和炼焦加热温度对焦炭质量的影响已有详尽论述，但结焦时间对焦炭质量的影响还没有深入的研究。塔塔钢厂的实验表明．焖炉可提高焦炭的平均尺寸和焦炭结构的致密性。焦炭经重大的结构变化．使其各向同性结构减少．粗粒和细粒镶嵌结构的数量增加。孔径减小。随着结焦时间的延长，焦炭的热态性能。即焦炭反应性（CRI）和反应后强度（CSR），均得到提高。     

Industrial Experiment on Coke Spraying With ZBS Additive in Blast Furnace

In order to improve the thermal properties of coke, an industrial experiment on the coke spraying with ZBS additive solution was carried out at coking plant and No. 6 blast furnace （2 000 m^3 ） of Kunming Iron and Steel Co Ltd. The coke reaction index （CRI） of the coke spraying with ZBS additive solution decreases by 10. 56 %, and the coke strength after reaction （CSR） increases by 7.80% in comparison with those of the un-sprayed coke. During the experiment, the average iron output increases by 66. 69 t/d, and the coke rate is reduced by 5. 21 kg per ton iron, while the fluctuation of furnace temperture is small, and sulphur content in hot metal and 100% of hot metal are acceptable.     

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.     

稳定和改善焦炭质量的途径

从焦炭在高炉内的劣化原因着手,结合装炉煤灰分、粘结性、焦炭显微结构方面的影响因素,分析影响酒钢焦炭强度的因素,提出稳定和改善焦炭质量的途径.