炼焦煤的煤岩特征对其结焦性质的影响

 随着煤岩测定技术的进步,炼焦煤的煤岩性质已在炼焦配煤中得到广泛应用。通过对多种单种煤和配合煤的煤岩特征以及对应的40 kg试验焦炉所炼焦炭的性质进行分析和比较,结果表明：单煤种的R0max在1.3%～15%间,所炼制焦炭的冷态机械强度（M40和M10）最好,其热性质（反应性CRI和反应后强度CSR）也较好;配合煤反射率分布图特征越接近正态分布,则所炼制的焦炭冷态机械强度（M40、M10）就较好,配合煤反射率分布图特征偏离正态分布越远,其焦炭热性质越差;40 kg试验焦炉所得焦炭的反应性CRI高,其反应后强度CSR较低,存在负相关线形关系。     

配煤中添加石油焦试验研究

 为了扩大炼焦煤资源选择范围,提高焦炭质量,通过5kg小焦炉炼焦试验,研究了在配煤中添加石油焦对所炼焦炭质量的影响。结果表明：在较好黏结性的配合煤中,适当添加一定比例的石油焦,可在一定程度上促进焦炭的各向异性发展和完善,提高焦炭的光学异性指数OTI值。随着石油焦代替瘦煤比例提高并达到一定程度,所炼焦炭的CRI值逐渐降低;配入石油焦粒度较小时有利于提高焦炭热性质,粒度较大时对提高焦炭CSR不利。     

宝钢控制焦炭热性质的研究

根据19种单种煤和64个配煤方案在模拟焦炉（SCO）上的试验，研究了原料煤性质对焦炭热性质的影响，并在此基础上建立了控制宝钢焦炭热性质的模型，实践表明，该模型能很好地预测焦炭热性质，预测值与实绩值误差，CRI＜3％，CSR＜4％，指导宝钢炼焦配煤生产。     

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。     

太钢7．63m超大容积焦炉配煤结构研究

试验充分利用山西地区炼焦煤资源特点,采用7．63m焦炉制备了4350m^3特大型高炉应用的高质量焦炭。研究了单种煤常规煤质指标、煤岩参数与相应40kg焦炉焦炭质量的关系,探讨了5种炼焦煤煤岩参数等与40kg焦炉所炼焦炭冷态和热态强度。结果表明,在配合煤最大镜质组平均反射率约为1．34、活惰比约为1．7-1．8时,40kg焦炉所炼焦炭的M40和M10分别达到84％和6％左右,热态性能CRI和CSR分别达到19％和72％左右,并在7．63m超大容积焦炉上进行了相关工业实验研究。     

炼焦工艺对干煤和湿煤成焦质量的影响

为了更好地优化炼焦工艺,有效地改善配合煤炼焦的成焦质量,系统性地分析了炼焦工艺及干煤和湿煤炼焦对焦炭强度与反应性的影响.采用5 kg试验焦炉对多种工况下的干煤(水分低于3％)和湿煤(水分高于6％)分别进行炼焦试验.通过研究装炉煤的水分、干基堆密度以及装炉温度对干煤和湿煤成焦强度及焦炭反应性(CRI)的影响,并结合干煤和...     

焦炭热态性能的影响因素探讨

通过试验对比,探讨了炼焦煤捣固操作、配合煤细度、结焦时间、熄焦方式以及配煤结构对焦炭热态性能的影响。结果表明,捣固炼焦在一定程度上可以提高焦炭的热性能;配合煤细度对焦炭的热性能有一定影响;适当延长结焦时间可以改善焦炭的热性能;干法熄焦可以显著改善焦炭的热性能;配煤结构及煤质特点对焦炭热性能有根本影响,在经济合理的基础上应尽量多配焦煤或肥煤以提高焦炭的热态性能。     

煤预处理炼焦的实验研究

采用首钢炼焦煤为实验原料，进行了煤预处理炼焦的实验研究。其中，煤预处理的主要目的是提高炼焦煤的堆密度和降低其水分。研究结果表明，使用预处理后的煤炼焦可在弱粘煤配比提高到45%以上时仍能全面提高焦炭质量；能显著提高炼焦生产能力、减少焦化废水，并能缩短炼焦时间；炼焦的副产品，焦油中芳香烃明显增加，煤气中氢气增加，甲烷减少。     

攀钢捣固炼焦试验研究

通过捣固炼焦和顶装炼焦的对比试验,得到采用捣固炼焦工艺可较大幅度的提高焦炭质量。从试验结果 来看,攀钢炼焦煤资源适合于捣固炼焦生产,在相同的配煤结构下,焦炭的M 40 可提高0.6～7个百分点,M 10 可改 善2.5～9.2个百分点,CSR可提高6.9～9.7个百分点,CRI可改善0.3～5.6个百分点。在保证焦炭质量不下降 的条件下,可提高弱黏结性气煤或瘦煤的配比,可缓解攀钢对优质强黏结性煤的依赖程度,同时可降低炼焦成本。     

强粘煤对焦炭质量影响差异研究

考察了工业指标相近的两种强粘煤对配合煤焦炭质量影响差异.研究发现,A煤样和B煤样分别在其配比为20!和22!时配合煤焦炭的CRI和CSR指标最优,A煤样系列配煤方案的焦炭冷、热强度指标均优于B煤样.热重分析与坩埚焦显微强度实验进一步探寻了两种强粘煤对焦炭质量影响差异的原因,该方法可为鉴别强粘煤煤质提供参考.     

配加大剂量气煤改质炼焦

 为了降低焦炭成本、减少主焦煤、增加低价气煤在配合煤中的用量,以2种气煤、2种肥煤、2种焦煤、1种瘦煤和1种自主研发的煤粉改质剂为原料,在2 kg实验室炼焦炉上开展了大比例气煤改质炼焦试验。试验结果表明,当主焦煤配比低于50%,气煤配比达到35%时,所炼制焦炭的质量指标将急剧恶化,其反应性(CRI)大于36%,反应后强度(CSR)低于50%,不能满足中、大型高炉顺行需求;但在改质剂的作用下,使用气煤逐步替代主焦煤炼焦时,所炼制改质焦炭的热态强度指标均得到显著改善,尽管配合煤中气煤配比提升到45%,主焦煤配比降到40%,仍能生产CRI小于30%,CSR大于58%的改质焦炭。结合SEM、XRD和Raman检测分析焦炭微观层面的差异,结果表明,在炼焦配合煤中添加大剂量气煤,会增加焦炭气孔的数量和尺寸以及无定型碳含量,同时降低焦炭微晶单元的体积和致密度,导致焦炭反应性增加,反应后强度降低;添加改质剂后,上述现象在改质焦炭中可得到显著改善,并且高比例气煤添加下所炼制改质焦炭微观结构和组分的分布可达到高比例主焦煤配加下所炼制生产焦炭的水平。最后,通过工业性试验验证了在改质剂的作用下向炼焦配合煤中添加45%气煤生产优质冶金焦炭是可行的,找到了一种节约主焦煤、降低炼焦配煤成本的新方法。     

风选调湿技术对炼焦煤焦化性能的影响

采用炼焦煤风选调湿技术,对混合煤进行了风选分级,并通过煤样分析、堆密度试验和40 kg焦炉炼焦试验,分析了风选调湿分级粉碎后粒度分布与湿度对焦化性能的影响。对炼焦煤样按分级粉碎与不分级粉碎处理,并在此基础上进行选择性筛分和细度调整,按6种粒度分布进行对比试验。结果表明,采用分级粉碎焦炭的抗碎强度M40提高1.9%～5.8%,耐磨强度M10改善0.1%～0.3%;煤样的粉碎细度从73.0%提高到84.0%,焦炭的抗碎强度提高2.4%～4.1%,焦炭的耐磨强度改善0.5%～0.7%;筛除部分小于1 mm颗粒的煤样堆密度提高,焦炭的耐磨强度改善。煤样的堆密度随着煤样水分的增加而逐渐减小,当煤样水分大于8%时逐渐趋于稳定。给出了堆密度与煤样水分的非线性回归方程,进行了中位径、煤样水分对堆密度影响的双因素方差分析。研究结果有利于风选调湿技术的工程优化设计改进。     

利用筛分分级粉碎工艺提高焦炭质量

探讨了提高炼焦煤堆密度的途径，结合不同粒度炼焦煤的煤岩特征与结焦性能，将炼焦煤先配后粉工艺改造为筛分分级粉碎工艺，提高了装炉煤堆密度，达到改善焦炭质量的目的。     

提高首钢京唐公司焦炉煤气产率的措施

研究了首钢京唐公司常用介休焦煤、屯兰焦煤、马兰肥煤和霍州肥煤4 种炼焦产物的分布。结果表明,屯兰焦煤和介休焦煤虽然同属于焦煤,但屯兰焦煤的焦炉煤气产率高于介休焦煤,炼焦后所得焦炭的冷强度略差,热强度基本不变;配煤过程中提高霍州肥煤的配入比例可提高焦炉煤气产率,但霍州肥煤炼焦后所得焦炭的热强度劣于马兰肥煤。另外,炼焦过程中能够提高焦炉煤气产率的炼焦煤往往会导致焦炭的强度降低,为此在配煤过程中对煤种的选择要综合考虑焦炉煤气产率和焦炭质量之间的平衡。     

炼焦煤堆密度的影响因素分析

对炼焦过程中煤料堆密度的影响因素进行分析,对宝钢,用过的107种原料煤的粒度分布进行分析后证明均满足Rosin-Rammler分布。通过大量试验,研究水分、中位径、分布参数这三种备煤阶段可控制因素对装炉煤堆密度的影响,并对影响因素进行方差分析,结果表明,这三种因素对于装炉煤堆密度影响显著。设计17组试验,对试验结果采用多项式逐步回归法得到堆密度预测模型,经验证,该模型准确性高。对顶装煤炼焦工艺,备煤阶段应该控制装炉煤水分在不发生逸散情况下尽量低,在保证配煤均匀的前提下煤料细度要适度低并且不要破碎过细,使装炉煤中位径保持较高水平。     

矿物质对焦炭热性能影响的研究及应用

分析矿物质在炼焦煤中存在形式及对焦炭热性能的影响,通过对焦炭溶损反应机理研究,结合国内外研究成果,运用煤中矿物组成理论指导配煤和采购,优化煤种结构以改善焦炭热性能。     

进口炼焦煤性能试验研究

介绍了澳大利亚和加拿大炼焦煤的低灰分、中等硫含量等质量特性；马钢小焦炉试验和工业试验结果表明：炼焦配用澳煤可以得到冷态强度较好的焦碳，而配用加煤炼焦具有良好的焦炭热态强度；在配煤炼焦中两者均可替代目前国内主焦煤品种。     

焦肥煤配比对顶装和捣固焦性能的影响

为了解顶装焦和捣固焦在性能指标上的差异,利用300 kg试验焦炉研究了不同焦肥煤配比对顶装焦和捣固焦性能的影响规律。研究发现,焦肥煤配比由30%提高到60%,捣固炼焦可以改善焦炭冷热强度,且改善作用逐渐减弱;焦炭镶嵌结构体积分数逐渐升高,而同性结构体积分数逐渐降低;焦炭平均孔径逐渐升高,气孔率逐渐降低。焦炭的反应后强度随镶嵌结构体积分数的增大呈现升高趋势,而反应性随各向同性总和ΣISO体积分数的升高而升高。相同配煤结构情况下,捣固焦平均孔径偏低,气孔壁厚度增加,气孔率低约20%。