用电阻率计算焦炭的反应性

用测定焦炭电阻率的方法来计算焦炭的反应性。反应性的计算值与实测值比较证明,焦炭的电阻率与反应性之间有很好的相关性。     

焦炭基质反应性对气化和矿石还原反应的影响研究

利用热重分析仪、差热分析仪和质谱仪研究了低反应性焦炭和高反应性焦炭与CO2、球团矿和块矿的反应特性,从吸热角度探讨了焦炭反应性存在差异的原因。结果表明,高反应性焦炭比低反应性焦炭更容易与CO2、球团矿和块矿发生反应。低反应性焦炭的碳原子脱离焦炭分子结构消耗的能量较高,需要吸收更多的能量来打破焦炭分子结构,进而发生化学反应。高反应性焦炭消耗的能量较低,碳原子容易从焦炭分子上脱落,因此化学反应温度低,反应更均匀。     

升温速率及反应温度对焦炭反应性及反应后强度的影响

针对焦炭反应性及反应后强度测试规范性强,测试误差也较大的问题,探索了升温速率及反应温度对焦炭反应性及反应后强度的影响。实验结果表明,随着升温速率的不断的增大,焦炭的反应性在不断的减少,焦炭的反应后强度在不断的增大;小范围改变反应温度,仍对焦炭反应性及反应后强度产生比较显著的影响。升温速率越快,反应初期焦粒内部的温度低于1100℃的幅度就越大,即反应初期焦粒内部在低于1100℃条件下与二氧化碳反应的时间就越长。     

炼焦煤CO2化学反应性与焦炭反应性关系

煤的CO2化学反应性和焦炭的反应性(CRI)都是在高温条件下碳与CO2进行还原反应,其中原料煤性质是主要影响因素。为了讨论二者之间的联系,选取气煤、肥煤、焦煤,1/3焦煤和气肥煤进行单煤反应活性和40 kg实验焦炉捣固炼焦所得焦炭反应性的测定。焦炭反应性的测定无论从样品量、反应时间及操作方法上,都较煤的反应活性复杂且对设备要求高。结果表明:所选煤样的反应活性与对应焦炭反应性之间的相关关系较好,相关系数R可达到0.99。因此在时间或煤样量有限的情况下,可以通过测定煤样反应活性推导CRI。     

单种煤结焦性能评价与焦炭质量预测

根据11种单种煤的性质,在实验室20kg小焦炉上进行了11种单种煤和8种配煤方案的炼焦实验,并对焦炭进行了筛分组成、冷态强度、焦炭热性质等分析,初步建立了焦炭质量预测模型。实验结果表明:单一的煤质指标与焦炭强度的关系不是很明显,选用煤质多因素指标进行焦炭质量预测,其预测效果较好;单一的煤质指标(Vd、R0max、Ad)与焦炭反应性之间有较好的关系,且焦炭的反应性随反应温度的升高而增大。     

配用高钙煤生产高强度高反应性焦炭

高炉炼铁工艺可通过降低燃料比抑制二氧化碳排放,因此应提高炉内反应效率.为此可使用高反应性焦炭降低高炉的热平衡带温度,从而降低燃料比.这就要求高炉用焦不仅反应性要高,而且冷态强度也要高,但目前几乎没有关于工业高炉使用高强度高反应性焦炭的研究.新日铁等对高强度高反应性焦炭的生产技术进行了研发.     

不同类型焦炭光学组织与CO_2反应性关系的研究

以不同配煤方案配合煤所炼焦炭为研究对象,测定了焦炭的光学组织组成、焦炭反应性CRI和反应后强度CSR,利用多元线性回归的方法找出不同光学组织组成与焦炭热性质的关系;同时测定了焦炭与CO_2反应后焦样的光学组织组成,并定量计算了不同类型焦炭光学组织与CO_2反应性的关系。研究结果表明,不同类型焦炭光学组织与CO_2反应性存在较大的差别,即各向同性、丝炭与破片、细粒镶嵌、片状、完全纤维、不完全纤维、中粒镶嵌、粗粒镶嵌与CO_2相对反应性的大小为:9.3、8.5、6.2、5.4、2.6、1.5、1.3、1。     

不同尾气处理方式对焦炭热反应性的影响

研究了3种不同的尾气处理方式对焦炭热反应性和反应后强度的影响,结果表明,尾气在炉盖处大火烧掉时焦炭热反应性最高,反应后强度最低;尾气导出用酒精灯烧掉次之;尾气放散时焦炭的热反应性最低,反应后强度最高。在相同的尾气处理方式下,热电偶冷端温度66℃时焦炭的热反应性高于36℃;热电偶冷端温度36℃和66℃的焦炭热反应后强度规律趋于一致。     

浅析焦炭反应性与高炉冶炼

总结了焦炭反应性与高炉冶炼关系的认知历程,阐述了不同反应性焦炭对高炉冶炼过程的影响以及不同反应性焦炭生产的技术手段和研究现状。通过对不同反应性焦炭与高炉冶炼过程适用性的讨论,提出了应根据高炉的冶炼条件和矿石的还原性能来规定适宜的焦炭反应性。     

影响焦炭热态性质的因素探讨

对皖北17种煤样进行了性质分析及40kg小焦炉炼焦试验,结果表明,灰分中的碱性氧化物对焦炭的溶损反应起着正催化作用,其含量越大,焦炭的反应性越大;挥发分含量在20%～24%、镜质组反射率在1.3～1.8之间的煤,焦炭的反应性和反应后强度较好;硫的存在能抑制焦炭的CO2反应性,随着硫含量的增高,焦炭的反应后强度有所提高.建立的预测模型具有一定的可靠性与稳定性.     

提高焦炭热强度的措施

焦炭的反应性和反应后强度是焦炭热性质的重要指标.根据邯钢焦化厂现状,从炼焦煤种、配合煤、结焦时间等方面调整,降低了焦炭反应性,提高了反应后强度.     

氧化铁对焦炭溶损反应的影响

在井式硅钼棒电炉中对焦炭溶损反应性进行研究,考察了反应条件(CO₂流量、反应时间)并重点研究负载氧化铁对焦炭溶损反应性的影响;通过扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱(EDS)对反应前后负载氧化铁的焦炭进行分析,探究氧化铁负载方式对焦炭溶损反应影响差异的原因,并进一步分析比较其影响机理。结果表明:焦炭溶损反应性随CO₂流量和反应时间的增加而增大;以吸附法和添加法负载氧化铁对焦炭溶损反应均有促进作用,氧化铁吸附负载量存在一个饱和点(1%),超过该点后氧化铁吸附负载量对焦炭溶损反应性影响甚微;吸附法负载氧化铁对焦炭溶损反应性的影响大于添加法。SEM分析表明:添加法的部分铁氧化物被焦炭气孔壁基质包裹而无法发挥作用,吸附法的氧化铁均匀分布在焦炭表面使其能提供更多有效催化活性中心;且添加氧化铁时铁氧化物参与成焦,影响焦炭结构从而对焦炭溶损反应产生影响,吸附氧化铁则是影响焦炭溶损反应的催化作用,两种负载方式下氧化铁的影响机理不同。     

碳溶反应温度对高反应性焦炭热态性能的影响

以钢渣为催化剂添加至焦煤中制备高反应性焦炭,研究碳溶反应温度对焦炭热态性能的影响及焦炭反应后的结构变化。结果表明,添加钢渣后,焦炭的反应性提高;随着碳溶反应温度的升高,焦炭的反应性呈线性增加,而反应后强度先缓慢降低然后迅速劣化;焦炭反应后的比表面积先增大而后减小。     

焦炭反应性与反应后强度的关系及其影响因素探讨

为了很好地预测焦炭在高炉中的反应行为,对大量的焦炭进行了检测及数据的分析,说明焦炭反应性与反应后强度之间有良好的负相关性;对焦炭冷态强度与热态性能之间进行了对比,建议焦化企业在保证焦炭的冷态强度合格的同时,更要关注焦炭的热态性能指标;对影响焦炭反应性与反应后强度的反应温度、碱金属、钝化剂等因素进行了试验,指出在生产中应严格控制高炉操作温度,并在按国标方法测定时,加入一定浓度的碱类,以模拟高炉生产的实际过程。提出熄焦时采用一定浓度的硼砂溶液喷洒焦炭,可改善焦炭的热性能。     

不同煤阶煤焦炭显微结构与热性质的研究

采用模拟焦炭反应性和反应后强度,研究了不同变质程度单种煤焦炭显微结构与热性质之间的关系。中等变质阶段的焦煤、肥煤和瘦煤所制焦炭有较高的各向异性,低变质程度的气煤、1/3焦煤以及高变质程度的贫煤所制焦炭各向异性程度较低。焦炭的热性质与焦炭的各向异性有很好的相关性,焦炭反应性随各向异性程度的增大而减小,反应后强度则随各向异性的增大而增大。     

影响焦炭热性质的主要因素分析

焦炭的反应性和反应后强度是考核焦炭热性质的重要指标。根据梅山钢铁公司生产积累的数据,从配合煤灰分、灰成分、炼焦煤种、结焦时间等方面考察了对焦炭反应性及反应后强度的影响。结果表明,配合煤灰分在8.75%～9.75%时,随灰分增加,焦炭反应性增加,反应后强度降低;结焦时间以18h为基准,每提高1h,焦炭反应性降低3.5%,反应后强度提高3.9%。     

焦炭反应性及反应后热性质及其检测方法

通过焦炭反应性(CRI)和反应后强度(CSR)在模拟高炉内焦炭热性质中存在问题的分析,提出了CRI和反应后热性质(PRTP)及其检测方法,指标包括溶损反应开始温度、溶损速率、等溶损率后强度、反应后热处理性和热处理后强度. 7种高炉用焦炭的CRI和CSR及CRI-PRTP的实验研究和分析显示,几种焦炭的反应初始温度有较大差别,最大相差44℃. 焦炭D的CSR为74.1,但较高的CSR主要是其低CRI造成的,用等溶损率后强度能够更好地评定焦炭抵抗溶损劣化的能力. 焦炭A的溶损-热处理后与等溶损率后强度相比,降低幅度达到了7.1%. 研究证明,用CRI-PRTP评定焦炭热性质可行.     

焦炭反应性与煤岩亚组分的关系研究

为研究原料煤性质对焦炭反应性的影响,从煤岩亚组成的角度分析了均质镜质体、基质镜质体、丝质体及粗粒体与焦炭反应性的关系,研究了其对焦炭反应性产生的综合影响。结果表明,均质镜质体、基质镜质体、丝质体及粗粒体含量分别为37%~46%、19%~30%、11%~13%、3%~6%时,焦炭反应性最小;均质镜质体和基质镜质体有利于形成反应性较低的焦炭结构;粗粒体和丝质体炼焦过程中未发生软化熔融,不利于形成反应性较低的焦炭结构;在相同变质程度下,基质镜质体对形成反应性较低焦炭结构所起的作用大于均质镜质体,粗粒体对形成反应性较低焦炭结构所产生的不利影响大于丝质体。     

矿物质对焦炭强度的影响

选取9种金属氧化物按干煤量0.5%、1%、3%、5%添加到马钢配煤、芦岭煤、古交煤中炼成坩埚焦后,测定焦炭的显微强度、结构强度、焦炭反应性。结果表明:PbO、B2O3、V2O5使焦炭强度显著下降;SiO2、TiO2使焦炭强度略微下降;MnO2、Al2O3、CuO、ZnO对焦炭强度无明显影响。过渡金属对焦炭反应性起正催化作用,硼族元素对焦炭反应性起负催化作用。     

气化反应和熔融还原反应对焦炭劣化的影响

高炉的能源消耗大约占钢铁工业的70%,确立高炉的低还原比操作技术非常重要。为了实现低还原比,可大量使用高反应性的焦炭,但是如何控制焦炭的劣化至关重要。为了用焦炭的反应试验来评价反应形态对焦炭劣化的影响,日本住友金属工