淀粉改善焦炭热态性能及其机理研究

采用淀粉作为新型焦炭劣化抑制剂负载于焦炭表面以改善焦炭的热态性能,并用电子扫描电镜对焦炭结构和形貌进行表征,初步探讨了淀粉改善焦炭热态性能的机理.结果表明,喷洒淀粉溶液后焦炭热态性能指标得到明显改善;1.0%淀粉溶液能使焦炭反应性CRI降低4.08%,反应后强度CSR提高3.99%;焦炭表面气孔直径和深度显著减小,CO2对焦炭的侵蚀劣化作用减弱,这为改善焦炭性能指标开拓了新途径.     

抑制焦炭劣化技术研究进展

总结了抑制焦炭劣化技术研究现状,重点介绍了硼酸、硼系复合抑制剂和有机热解炭抑制焦炭劣化技术的抑制效果、影响因素、抑制机理、经济性和环境影响以及工业化水平。探讨了抑制焦炭劣化技术现存问题、待研课题和发展方向。     

改善焦炭热性能的配煤添加剂研究进展

对国内外改善焦炭热性能的配煤添加剂研究现状进行了综述,总结出不同配煤添加剂的性质及其改善焦炭热性能的效果,探讨了其作用机理。指出配煤添加剂可扩大炼焦煤资源,降低炼焦成本,是解决我国优质炼焦煤资源不足的一种有效手段。并提出在配合煤中加入钝化剂具有一定的工业化应用前景。     

改善焦炭热性能的探讨

取国内具有代表性的生产入炉煤,进行常规炼焦、捣固炼焦、配型煤炼焦、配黏结剂炼焦实验,并对常规焦炭进行钝化,以探讨改善焦炭热性能的可能性。结果表明,与常规焦炭相比,捣固炼焦、配型煤炼焦、配黏结剂炼焦反应后强度平均分别提高8.39%、8.20%、5.13%;采用质量分数1.0%的硼酸、硼砂、硼酸-硼砂-二氧化硅复合钝化剂处理焦炭,可使反应后强度分别提高6.59%、8.63%、6.10%。     

焦炭热态性能影响因素研究

焦炭属于炼铁工业中重要的燃料,在炼铁生产成本的占比高达50%。通过研究焦炭热态性能的影响因素,揭示了焦炭反应性与反应后强度的关系,以期更好地控制这些因素,提高焦炭性能。     

碱金属对焦炭热性能的影响

结合高炉碱害问题,模拟高炉软熔带的反应条件,通过浸渍法使焦炭吸附不同浓度的碳酸钠和碳酸钾,于900 ℃,1 000 ℃,1 100 ℃和1 200 ℃分别测定了吸附碱金属后焦炭的反应性及反应后强度.结果表明,随着温度的升高,焦炭的反应性增高,反应后强度变差.钾、钠对碳溶反应起正催化作用,焦炭中碱金属含量越高,碳溶反应的速率就越快.钾、钠对焦炭碳溶反应的催化作用在低浓度时较强,随着碱浓度的增加和反应温度的提高,其催化作用减弱.     

大焦炉生产焦炭热态粉化性能的研究

针对焦炭在高炉中受到不同料层间的挤压、摩擦以及CO2溶损反应引起的粉化行为,采用高温连续热反应装置考察大焦炉(7 m)生产焦炭与单种煤所炼焦炭在国标条件等30％反应量及非等温条件下对反应速率和不同转鼓转数等参数的影响,揭示了焦炭热态粉化性能的差异性与CO2反应的劣化机理.结果表明:转鼓转数在350 r～600 r时,非...     

熄焦方式对焦炭热态性能的影响

熄焦方式直接影响着焦炭的冷态强度,干法熄焦与湿法熄焦相比,干熄焦的M40和M10分别比湿熄焦提高2%和0.8%。但熄焦方式对焦炭热态性能的影响,主要对焦炭反应性和反应后强度指标的影响研究不多。济钢焦化厂的技术人员利用现有的生产和试验设备,在配比和其他炼焦条件相同的条件下,     

焦炭气孔率对焦炭热性能的影响

通过研究40kg试验焦炉单种煤焦炭、配合煤焦炭及工业焦炉焦炭的气孔结构及焦炭热性能,得出气孔率对焦炭热性能的影响。焦炭气孔率对焦炭热性能有较大影响,随着气孔率的增加,CRI增加,CSR降低;工业焦炉焦炭气孔率与焦炭热强度之间关系密切,气孔率每增加1％,CRI增加0．48％,CSR降低1．46％。用气孔率预测焦炭热性能,对指导焦炭生产、控制焦炭热性能具有指导意义。     

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。     

焦炭热性质的影响因素分析

结合焦炭在高炉内的降解过程,综述了近年来焦炭热性质影响因素的研究进展,其中包括:原料煤性质、煤中矿物质、高炉内矿物质、焦炭光学组织结构、焦炭气孔结构等,指出焦炭热性质研究的重点是如何降低焦炭反应性和提高焦炭的反应后强度。     

BP型抑制剂抑制焦炭劣化反应动力学

为促进抑制焦炭劣化技术进步,用热重分析法测得不同温度下BP型抑制剂的抑制焦炭劣化反应动力学实验数据,用未反应核收缩模型对所得数据进行拟合,建立了基于BP型抑制剂的抑制焦炭劣化反应动力学模型,确定了模型参数。统计检验表明模型是显著和可信的。根据Arrhenius方程得到BP型抑制剂抑制焦炭劣化反应活化能Ea=285.0kJ·mol-1和有效扩散活化能ED=164.6 kJ·mol-1,均高于未添加抑制剂的空白焦炭试样S0的劣化反应活化能Ea=142.0kJ·mol-1和有效扩散活化能ED=96.3 kJ·mol-1。依模型算得的抑制焦炭劣化反应过程中的外扩散传质相对阻力ηG/∑η、内扩散传质相对阻力ηD/∑η和界面化学反应相对阻力ηC/∑η数据表明,试样S0的反应主要受界面化学反应和外扩散影响,而试样SBP因负载抑制剂,其反应主要受内扩散和界面反应影响。随着反应的进行,两者的劣化反应受内扩散、界面化学反应同时影响。在较低温度下,焦炭劣化反应主要受界面化学反应控制,随反应温度升高,界面化学反应的相对阻力ηC/∑η逐渐下降。     

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.     

添加石油焦改善冶金焦铸造焦的质量

本文论述了国外添加石油焦提高焦炭质量的研究动向。指出在强粘结性煤中添加一定量的细粒石油焦能减少焦炭的裂纹和孔隙率，降低焦炭的反应性，增加焦炭的机械强度和反应后强度，提高焦炭的块度，可满足铸造焦和冶金焦的质量要求。表明石油焦的添加量和粒度对焦炭性能有较大影响，并对石油焦的作用机理进行了讨论     

焦炉煤气甲烷化研究进展

对国内外的焦炉煤气甲烷化技术发展概况进行了综述,分析、比较了各项技术的工艺流程与特点;进一步介绍了目前国内外甲烷化技术采用的催化剂,概括了催化剂活性组分、助剂及载体对甲烷化催化剂性能的影响,提出甲烷化技术及甲烷化催化剂的研究方向。     

煅烧温度对宝钢针状焦性能影响的研究

通过升温试验研究了煅烧温度对宝钢针状焦性能的影响,相关指标分析分别采用工业分析、元素分析和X射线衍射分析的方法。结果表明:当煅烧温度≥1 400℃时,针状焦的质量得到了大幅度提升,真密度提高至2.156g/cm~3,氮质量分数迅速降低至0.08%,硫质量分数降到0.25%以下,而且可以改善针状焦的晶面结构,使微观碳层趋于平行,面间距减少,更易石墨化。     

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。     

热解焦粉(半焦)湿法气流床气化工业试烧总结

介绍了热解焦粉湿法气流床气化工业试烧试验。试验采用热解焦粉(半焦)为原料,选用西北化工研究院多元料浆气化技术,在5万t/a合成氨装置上,在1 350℃、1.3 MPa(g)的操作条件下,与神府煤按不同比例混合,进行了煤/焦(干基)质量比分别为:88/12、77/23、69/31的试烧试验。通过试验考察了该焦粉的成浆性能及气化特性,获取了焦粉气化的关键数据,可供以焦粉为原料的大型煤气化装置的工程设计参考。