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。     

涟钢炼焦用煤综合评价

1前言 单种煤质量和配煤结构对焦炭质量起到至关重要的作用，我公司炼焦用煤矿点多，结构不合理，年轻煤和老煤占比过大，结焦性能好的中等变质程度的煤占比过小，而且混煤现象特别严重，造成焦炭质量时常波动，强度难以提高。通过对全部炼焦用煤的全面分析评价，了解其用量和结焦性能等指标，在生产中合理搭配使用，能起到改善焦炭质量的作用。     

浅析八钢焦炭低热态强度、高反应性生产工艺技术

本文结合八钢炼焦生产实际,通过研究分析了解掌握低热态、高反应性焦炭在炉内反应机理,探寻结焦时间、结焦速率、焦炭挥发分及配煤水分等工艺因素对焦炭质量的影响,以便在深层次获取艾矿煤影响八钢焦炭质量因素的规律.     

结焦时间对冶金焦质量影响

通过小焦炉炼焦试验研究了改变结焦时间对焦炭质量的影响，结果显示延长结焦时间使焦炭冷强度M40提高和焦炭热强度CSR先升后降，并通过显微镜检测从微观角度解释了焦炭质量变化的原因。通过生产结焦时间的改变进行了验证，提出了目前梅山焦炉随结焦时间延长焦炭质量呈爬坡趋势，在生产允许的条件下，应适当延长结焦时间，保证焦炭质量。     

我厂炼焦用煤性能评价

对我厂炼焦用煤性能进行了统计研究，提出应用胶质体软、固化点温度差（简称温程差）及结焦能力指数作为判断炼焦煤结焦性能优异的观点。在此基础上，提出调整煤源结构、优化配煤、改善焦炭质量的方法。     

澳洲峰景焦煤煤质特性与配煤炼焦实验研究

通过工业分析、黏结性能分析、流动性能分析、煤的岩相分析、40kg试验焦炉炼焦试验及焦炭显微结构分析,对澳洲进口峰景焦煤的煤质特性及结焦特性进行了研究。研究表明,澳洲进口峰景焦煤为中高灰、低硫、自黏结自结焦性能较好且煤质稳定的单一煤层煤,单种煤炼焦焦炭以粗粒镶嵌结构为主。澳洲峰景焦煤能够替代部分国内焦煤,焦炭质量稳定,但应注意改善配合煤流动性能。     

不同结焦时间对焦炭质量影响的试验研究及实践

主要介绍了使用40kg试验焦炉和铁箱炼焦炉孔试验,在同配比情况下,使用不同结焦时间进行炼焦试验,对焦炭质量变化进行试验研究,分析、探讨了结焦时间对焦炭M40、CSR的影响。在配煤结构相对较差时,延长结焦时间后,焦炭质量改善明显,所得试验结论可指导焦炉生产,特别是在产量和质量需求出现矛盾的情况下可进行权衡,同时也为进一步提高焦炭强度、扩大炼焦煤使用资源提供了可靠的参考依据。     

澳大利亚进口焦煤煤质特性与结焦特性研究

通过质量检测、煤的岩相分析和20kg试验焦炉炼焦试验，对澳大利亚两种进口焦煤诺维茨煤和峰景煤的煤质和结焦特性进行了研究，两种进口焦煤低灰、低硫，为单一煤层煤，煤质稳定，配煤炼焦有利于焦炭质量稳定。峰景煤和国内柳湾煤的结焦性能相当，诺维茨煤的结焦性能与国内恒山煤和祁县煤的结焦性能接近。     

基于智能算法的炼焦配煤优化方法

炼焦生产过程中,配合煤作为主要原料,不仅决定着焦炭的质量,而且决定着炼焦企业的成本与利润。目前炼焦企业主要采用人工经验调整单种煤配比的方式进行配煤,缺乏科学的依据,难以实现高性价比的配煤方案,以优化炼焦配煤结构。文章以焦炭质量为约束条件,以配合煤成本价格为优化目标,采用人工神经网络预测焦炭质量,模拟退火算法优化单种煤配比。达到了降低配合煤成本、提高焦炭质量、降低冶金焦炭成本、提升企业效益的目的。     

影响酒钢焦炭质量的因素分析及改善途经

酒钢从研究炼焦用煤的性质入手,分析了灰和硫、粘结性和结焦性、成煤地质年代、活性组分和惰性组分等因素对焦炭质量的影响;提出了优化配煤结构、加强采购管理、稳定入炉煤质量、采用干熄焦等技术、建立稳定可控的供煤基地等改善焦炭质量的途径。     

炭化工艺参数对铁焦冶金性能的影响

摘要：复合铁焦被认为是实现低碳高炉炼铁的革新技术之一。为了获得高质量的铁焦,需要采用适宜的炭化工艺条件。研究了炭化工艺参数对铁焦机械强度、反应性和反应后强度等冶金性能的影响,并对炭化后铁焦的金属化率、微观结构和碳微晶结构进行了解析。结果表明,炭化温度的升高可以提高铁焦的抗压强度和反应性。当温度为900～1000℃时,铁焦的抗压强度和反应性较优。炭化时间的延长可以使铁焦的抗压强度提高,反应性降低。当炭化时间为3～4h时,铁焦抗压强度和反应性较优。升温速度越快,铁焦的机械强度越低。适宜的升温速度为:Ⅰ段（室温至550℃）小于7℃/ min,Ⅱ段（550℃至1000℃）小于5℃/min。为防止铁焦冶金性能因碳气化溶损反应而劣化,在CO和CO2混合炭化气氛中,CO2与CO体积比(V(CO2)/V(CO))应控制在0.11以下。在优化的炭化工艺条件下,制备的铁焦抗压强度大于3500N,反应性大于60%,反应后强度在16%左右。     

延长碳化时间对焦炭性能的影响

为了研究延长碳化时间对焦炭质量的影响,通过对焦炭块度、冷热强度和气孔率等指标进行宏观分析,并且从焦炭显微结构微观角度分析延长碳化时间对焦炭内部结构的改变。结果表明,随着碳化时间的延长,焦炭中的镶嵌组织逐渐增多,光学组织之间有很好的结合性,减少了裂纹的发生,阻止了裂纹的延展;焦炭的块度大幅提高,冷热性能均有所改善,孔径和气孔率都有所降低,焦炭的反应性降低。     

焦炉结焦过程中焦饼中心温度的探究

介绍了煤料在炭化室的结焦过程以及利用插管法测量焦饼中心温度的方法。对影响焦饼中心温度的因素进行了分析。提出通过调整配煤水分,采取适合焦炉结构的加热制度,可以适当缩短加热时间,减少能源消耗,提高焦炭质量。     

高炉焦炭石墨化过程中的微观组织和冶金性能演变

当前低碳高炉冶炼条件下使得炉内焦炭层变薄,恶化了料柱的透气透液性,焦炭在炉缸高温区石墨化过程中产生的焦粉是导致该现象出现的主要原因之一.为了研究焦炭在高炉下部的石墨化过程对其在炉缸内的冶金性能影响,研究了1100~1500℃不同温度下焦炭的石墨化度改变;同种焦炭石墨化程度与焦炭反应性及反应后强度之间的关系;不同石墨化度焦炭与碱金属侵蚀之间的关系;观察并分析了试验后不同焦炭试样的微观形貌.结果表明,随着温度的升高,焦炭石墨化程度加深,且温度每升高100℃,焦炭石墨化度约提高1.8倍,层间距d₀₀₂值约降低2%,微晶结构层片直径L_a值约提高3%,层片堆积高度L_c值约提高15%;焦炭的表面气孔减少,特别是大气孔减少,焦炭表面镶嵌组织减少,各向同性组织增多,焦炭的结构有序化程度增强.随着焦炭石墨化程度的加深,焦炭的反应性逐渐减小、反应后强度逐渐提高,焦炭表面的劣化情况减弱,生成的大气孔减少,气孔壁破坏趋势减弱.碱金属对焦炭的反应性有促进作用,使焦炭的反应性提高,反应后强度降低.而焦炭的石墨化对焦炭的碱侵害具有一定的抵抗作用,降低了焦炭表面的劣化程度.     

贫瘦煤为主制备型焦的工艺方案

 研究了以玉舍贫瘦煤为主要煤种制备型焦的工艺方案,利用正交试验考察了成型煤粒度组成、贫瘦煤配入比例、炭化速率、炭化时间、炭化终温等工艺条件对型焦质量的影响。通过对型焦质量检测结果比较分析,结果表明,最佳的工艺条件为：成型煤粒度小于1mm,贫瘦煤配入比例70%,炭化速率4℃/min,炭化时间4h,炭化终温900℃,此时制得的型焦符合国家二级冶金焦的要求。     

高炉使用铁焦的㶲分析

 中国钢铁生产主要以高能耗和高排放的高炉-转炉长流程为主,节能减排压力较大。因此,积极研发高炉低碳炼铁技术,促进高炉工序CO₂减排尤为重要。铁焦是将含铁原料加入适宜的煤中,经焦化或炭化后成型的新型碳铁复合炉料,其高反应性可以显著降低热储备区温度、降低碳消耗,高炉使用适量的铁焦可实现一定程度的节能降碳。基于现场生产数据,采用㶲分析理论,建立高炉使用铁焦的㶲平衡模型,探索铁焦添加量对高炉物料消耗及能量利用效率的影响。结果表明,高炉使用铁焦后,炉内间接还原得到发展,碳利用率提高,炉内灰分量降低,冶炼单位生铁的碳素消耗和炉渣量均会降低,与未使用铁焦相比,高炉使用114 kg铁焦后,吨铁碳素消耗降低25.95 kg,渣量降低11.28 kg。此外,铁焦内部的金属铁仅需熔化,节省还原所需的㶲量,焦炭和鼓风带入㶲会显著降低,因此高炉冶炼吨铁消耗的总㶲量降低,同时,炉内传热也得到改善,内部㶲损失有效降低,与未使用铁焦相比,高炉使用114 kg/t铁焦后,目的㶲效率由46.14%提高至48.87%,热力学完善度由87.46%提高到88.02%。在此条件下,高炉吨铁的内部㶲损失降低192.63 MJ,实现节能6.57 kg(标煤)。     

焦炭孔中炭沉积条件分析

用合成的焦炉煤气对焦炭进行炭沉积反应,验证了该方法对焦炭热态强度的改善效果;同时,在真实的焦炉煤气气氛中,初步探索了温度、时间对炭沉积效果的影响,并测试了炭沉积前后焦炭比表面积和孔体积的变化。结果证明,通过炭沉积可以明显提高焦炭的热态强度;采用真实的焦炉煤气对冶金焦炭进行炭沉积,时间越长,炭沉积的效果越好,但是在不同温度下其规律有所不同,在950和1 000 ℃时,炭沉积效果最佳时间约为3 h。基于对炭沉积反应前后焦炭的BET(布鲁尼尔-埃米特-泰勒)比表面积和孔体积的测试,证明沉积的炭主要填充了焦炭的孔容,加厚了孔壁,减小了焦炭的比表面积,减缓了焦炭与二氧化碳的反应速率,从而改善了焦炭的反应后强度。     

半焦制备活性炭的新工艺

摘要：基于煤基直接还原过程,以半焦为原料,利用铁矿预热氧化球团还原产生的气体为活化剂,开发一步法炭化、活化制备高性能活性炭新工艺,并通过优化制备温度、制备时间及还原剂用量等工艺参数,可同时得到优质还原球团。结果表明：在制备温度850℃、时间1h,半焦/球团的质量比为1∶1～4∶1的条件下,活性炭产率大于67%,耐磨强度达90%以上,比表面积和碘吸附值分别高于330m2/g、500mg/g,远优于商品活性炭,同时可得到金属化率为85%以上的预还原球团。     

铁矿粉对铁焦炭化过程体积演变的影响

摘要：为了研究铁矿粉对铁焦炭化过程中体积膨胀 收缩机制的影响,采用高温热台显微镜、Image pro plus软件、扫描电镜、XRD等先进的表征手段解析了不同铁矿粉及其添加量对铁焦成焦过程的宏观体积、微观结构和矿物组成的影响。研究结果表明,随着铁矿粉添加量的增加,铁焦炭化过程中的体积收缩量逐渐减小。相同铁矿粉添加量时,铁矿粉种类对铁焦炭化过程中的体积演变影响较小。炭化过程中铁焦内含铁矿物由Fe2O3逐渐还原为金属Fe,但不同铁矿物还原后在铁焦内的分布规律有所差异。     

改性兰炭烟气SO2吸附材料的制备及其再生性能

利用活性炭（焦）等吸附剂将烟气中的污染物分离出来是一种有效的烟气治理与资源化方式。兰炭作为一种廉价半焦碳素材料,是一种有潜力代替现有商用活性焦的多孔材料。本文采用陕西兰炭作为研究对象,研究炭化时间、炭化温度、黏结剂添加量等改性工艺对所制备的吸附剂性能的影响,考察了微观形貌变化,利用X射线光电子能谱（XPS）探究在吸附解吸过程中的表面官能团的变化。结果表明,炭化温度对耐磨强度、耐压强度指标影响显著,炭化时间对饱和脱硫值和穿透脱硫值影响显著;在煤焦油添加比例50%,700 ℃炭化20 min,900 ℃活化60 min条件下制得改性兰炭参数为:耐磨强度95.81%,抗压强度536.1 N·cm?1,每克兰炭饱和脱硫值45.71 mg,每克兰炭穿透脱硫值23.45 mg;经历多次吸脱附过程第一次失活时,表面被大面积刻蚀,孔隙与小颗粒增多。兰炭吸附剂失活后可以通过二次活化的方式提高其吸附性能,但衰减速度比新改性兰炭要快。二次失活后,在酸蚀刻、水蒸气扩孔等共同作用下致使骨架结构过度烧蚀而坍塌;改性兰炭表面含氧基团的量和构成比例会影响吸附性能。含氧与含碳基团的比值与吸附性能相对应,含氧基团比例越高,吸附性能越差。二次活化再生改变了各含氧基团所占比例,令C=O显著下降,O?C=O显著增加,C?O变化不大。O?C=O官能团尽管含氧,但可能对吸附抑制作用不显著。本研究将为工业烟气治理提供一种新型吸附剂的制备方法,同时也为兰炭表面改性以及二氧化硫吸附解吸机制的研究提供参考。