焦炭反应性及反应后强度影响因素及预测模型的研究

通过40 kg试验焦炉炼焦试验,从胶质层及中间相理论入手,通过进行动力学分析,找出了对焦炭反应性(CRI)及反应后强度(CSR)的影响因素,对煤的各性质参数进行了筛选和简化,尝试建立了焦炭CRI、CSR的预测模型。结果表明:影响焦炭CRI及CSR的首要因素是煤的变质程度;K和Ca对焦炭的反应性有明显的催化作用,其中,K的催化作用是Ca的18倍;CRI与CSR有显著的负相关关系,CSR受煤的粘结指数(G)的影响较大;该研究可用于指导炼焦配煤生产。活性组分与惰性组分含量与△T有关,对G值也会产生较大的影响。     

焦炭热性能的影响因素探讨

通过对梅山焦炭反应性、反应后强度和配煤质量指标进行的试验分析,结果表明:焦炭灰分、配煤挥发分和胶质层最大厚度Y值是影响焦炭热性能的重要因素,而焦炭的冷强度M40和M10与焦炭热性能没有明显的相关关系。     

添加剂对焦炭热性质影响的研究

焦炭热强度是反映焦炭在高炉中性能的重要指标,可以通过向焦炭中添加某些物质,达到改善焦炭热强度的目的。在所有起作用的添加剂中,其成本与改质效果差异很大,本研究通过两种添加剂的不同配比试验,可以找到能发挥最大经济效益的配合比例。此外,对添加剂改变焦炭微观结构的情况进行了研究,对比了改质前后、反应前后焦炭微观结构的变化,探讨了添加剂改变焦炭热性质的机理。     

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。     

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.     

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。     

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。     

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%。     

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。     

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.     

改善焦炭质量的若干措施

介绍了焦炭的用途和国内外质量标准,提出了改善焦炭质量的有效途径:合理选择配煤煤种和配比;配型煤炼焦;装炉煤调湿炼焦;预热煤炼焦;捣固炼焦;干法熄焦;选择粉碎;添加黏结剂和瘦化剂炼焦;焦炉大型化。     

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。     

贫瘦煤预粉碎提高焦炭质量工艺试验

小型顶装焦炉利用原有生产工艺的破碎机对贫瘦煤进行预粉碎到3 mm以下,分别测试了六次焦炭质量,结果表明在相同配合比例下对贫瘦煤预粉碎可以提高焦炭抗碎强度2％左右;在保持焦炭抗碎强度前提下可以多配人贫瘦煤5％～7％,耐磨强度略有降低。     

焦炭质量与高炉冶炼关系的再思考

不断追求高的焦炭热强度与炼焦煤资源短缺的矛盾在不断加剧,直接威胁到高炉工艺的可持续发展和生存.从冶金反应工程学的视角对焦炭质量问题进行了讨论.由于浮氏体气相还原和焦炭气化是一对耦合反应,焦炭在高炉内气化的多少主要由矿石的还原性决定,在使用高还原性铁矿石时,提高焦炭的反应性对改善高炉效率有利.实验研究证明,影响高炉强化和喷煤比提高的限制性因素是高炉下部的多相正常对流运动,而通过提高焦炭的抗粒度降级能力能够增大焦炭料层的透气性和透液性,促进高炉的顺行.建议开展炼铁、焦化和煤炭地质等多学科研究,尽快制定新的焦炭质量标准.     

干法熄焦与湿法熄焦对焦炭热态性能的影响

济钢焦化厂为研究熄焦方式对焦炭热态性能的影响,利用现有的生产和试验设备条件,进行了干法和湿法熄焦对焦炭热态性能影响的试验研究。通过对数据的积累分析,得出如下结论:在配比及其他炼焦条件相同的情况下,干焦的反应性和反应后强度分别要比湿焦改善5%左右。